凸轮轴和摇臂轴安装结构、发动机及工程设备的制作方法

1.本实用新型涉及发动机零部件技术领域，具体涉及一种凸轮轴和摇臂轴安装结构、发动机及工程设备。


背景技术：

2.发动机中设置有凸轮轴和摇臂轴，分别用于安装凸轮和摇臂，摇臂用于将凸轮的运动传递给气门以驱动气门开合。
3.目前，为实现凸轮轴和摇臂轴的安装，一般会在发动机缸盖上集成凸轮轴座，再设置凸轮轴盖，凸轮轴盖和凸轮轴座配合以安装凸轮轴。同时，在发动机中单独设置有摇臂轴座，以实现摇臂轴的安装。然而，以上设计常会导致以下问题出现：由于缸盖本体结构已较为复杂，所以在集成凸轮轴座后，会加大缸盖加工难度，而对于摇臂轴座，由于其本身结构较为简单，所以会导致零件多样性增加，同样不利于简化制造，会增加加工成本。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的发动机凸轮轴和摇臂轴安装结构不利于生产制造的缺陷，从而提供一种凸轮轴和摇臂轴安装结构、发动机及工程设备。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种凸轮轴和摇臂轴安装结构，其包括自下而上依次可拆卸连接的缸盖、凸轮轴座、凸轮轴盖和摇臂轴盖。其中，凸轮轴座上设置有第一上半孔，凸轮轴盖上设置有第一下半孔和第二上半孔，摇臂轴盖上设置有第二下半孔，第一上半孔和第一下半孔配合形成凸轮轴安装孔，第二上半孔和第二下半孔配合形成摇臂轴安装孔。
6.可选地，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括第一连接件，缸盖、凸轮轴座、凸轮轴盖和摇臂轴盖通过第一连接件依次可拆卸连接。
7.可选地，缸盖上设置有润滑油孔，凸轮轴座上设置有第一进油通道和第一出油通道，凸轮轴盖上设置有第二进油通道和第二出油通道；润滑油孔、第一进油通道、第二进油通道、第二出油通道、第一出油通道和凸轮轴安装孔依次连通。
8.可选地，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括凸轮轴和摇臂轴。其中，凸轮轴安装在凸轮轴安装孔内；摇臂轴安装在摇臂轴安装孔内，摇臂轴上设置有输油通道，第二进油通道、输油通道和第二出油通道依次连通，输油通道还和摇臂轴的周向外部空间连通。
9.可选地，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括衬套，衬套套设在摇臂轴上；衬套的内壁上设置有与输油通道连通的分流油槽，分流油槽的底壁开设有多个导油孔，多个导油孔用于分别与摇臂上的摇臂润滑油路连通。
10.可选地，第一连接件与凸轮轴座之间的间隙形成第一出油通道，第一连接件与凸轮轴盖之间的间隙形成第二出油通道。
11.可选地，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括第二连接件，第二连接件与第一连接件
相对分布在凸轮轴座的两端，第二连接件依次穿过凸轮轴盖、凸轮轴座和缸盖设置。
12.本实用新型还提供了一种发动机，其包括如上所述的凸轮轴和摇臂轴安装结构。
13.可选地，发动机还包括摇臂，摇臂上设置有摇臂润滑油路、调整螺钉孔和销轴孔，摇臂润滑油路分别与调整螺钉孔和销轴孔连通，摇臂润滑油路还被配置为通向摇臂凸轮的工作面。
14.本实用新型还提供了一种工程设备，其包括如上所述的发动机。
15.本实用新型具有以下优点：
16.1、通过凸轮轴座和凸轮轴盖配合可实现凸轮轴的安装，通过凸轮轴盖和摇臂轴盖配合可实现摇臂轴的安装。在此基础上，由于凸轮轴座与缸盖分体设置，所以可有效降低缸盖的加工难度，简化制造；同时，省去了摇臂轴座，将摇臂轴座的功能集成于凸轮轴盖上，减少了零件种类，可更有效地降低加工成本。
17.2、通过一个第一连接件即可实现缸盖、凸轮轴座、凸轮轴盖和摇臂轴盖之间的可拆卸连接，装配简单。
18.3、缸盖、凸轮轴座、摇臂轴及凸轮轴盖等结构上设置有供润滑油流动的油路，可对凸轮轴轴承和摇臂等进行润滑，油道设计更简单，加工成本更低，维护更方便。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1示出了本实用新型提供的凸轮轴和摇臂轴安装结构(省去凸轮轴)的立体示意图；
21.图2示出了本实用新型提供的凸轮轴和摇臂轴安装结构的正视结构示意图；
22.图3示出了图2中a向的部分结构示意图；
23.图4示出了图3中b-b向的剖视结构示意图；
24.图5示出了图3中c-c向的剖视结构示意图；
25.图6示出了本实用新型提供的衬套的立体结构示意图；
26.图7示出了本实用新型提供的衬套的展开结构示意图(由内向外的视角)；
27.图8示出了本实用新型提供的摇臂的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.10、缸盖；20、凸轮轴座；21、第一上半孔；22、第一进油通道；23、第一出油通道；24、斜出油通道；30、凸轮轴盖；31、第一下半孔；32、第二上半孔；33、第二；34、第二出油通道；40、摇臂轴盖；41、第二下半孔；50、第一连接件；60、第二连接件；70、凸轮轴；80、摇臂轴；81、输油通道；90、衬套；91、分流油槽；911、枝杈结构；92、第一导油孔；93、第二导油孔；94、第三导油孔；100、摇臂；101、摇臂润滑油路；1011、第一子油路；1012、第二子油路；1013、第三子油路；102、调整螺钉孔；103、销轴孔。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.如图1和图2所示，本实施例提供了一种凸轮轴和摇臂轴安装结构，其包括自下而上依次可拆卸连接的缸盖10、凸轮轴座20、凸轮轴盖30和摇臂轴盖40。其中，凸轮轴座20上设置有第一上半孔21，凸轮轴盖30上设置有第一下半孔31和第二上半孔32，摇臂轴盖40上设置有第二下半孔41，第一上半孔21和第一下半孔31配合形成凸轮轴安装孔，第二上半孔32和第二下半孔41配合形成摇臂轴安装孔。
35.本实施例中，参考图1，第一下半孔31和第二上半孔32均设置为半圆孔；第二上半孔32和第二下半孔41均设置为圆弧孔。
36.数量方面，结合图1所示，在一个发动机内设置有一个缸盖10，凸轮轴座20、凸轮轴盖30和摇臂轴盖40则均设置有多个，以与凸轮轴200和摇臂轴300的长度相匹配。可以理解的是，多个凸轮轴座20、多个凸轮轴盖30和多个摇臂轴盖40一一对应设置。
37.如图2所示，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括第一连接件50，缸盖10、凸轮轴座20、凸轮轴盖30和摇臂轴盖40通过第一连接件50依次可拆卸连接，连接件数量少，装配简单。
38.进一步地，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括第二连接件60。参考图2，第二连接件60与第一连接件50相对分布在凸轮轴座20的两端，第二连接件60依次穿过凸轮轴盖30、凸轮轴座20和缸盖10设置。按此，可使第二连接件60和第一连接件50配合，共同实现凸轮轴盖30、凸轮轴盖30和缸盖10之间的稳固连接。
39.本实施例中，在凸轮轴座20和凸轮轴盖30的下部边缘还分别布置有定位销孔。其中，凸轮轴座20和缸盖10装配时通过两个定位销定位，凸轮轴盖30和凸轮轴座20装配时也通过两个定位销定位。
40.参考图2，该凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括凸轮轴70和摇臂轴80。其中，凸轮轴70安装在所述凸轮轴安装孔内，摇臂轴80安装在所述摇臂轴安装孔内。本实施例中，第一连接件50和第二连接件60均设置为螺栓。当装有摇臂轴80时，第一连接件50自上而下依次穿
过摇臂轴盖40、摇臂轴80、凸轮轴盖30和凸轮轴座20连接到缸盖10上。
41.整体来看，使用该凸轮轴和摇臂轴安装结构时，可将凸轮轴70安装于凸轮轴安装孔内，将摇臂轴80安装在摇臂轴安装孔内。此时，由于凸轮轴座20与缸盖10分体设置，所以可有效降低缸盖10的加工难度，简化制造；同时，由于省去了摇臂轴座，将摇臂轴座的功能集成于凸轮轴盖30上，故减少了零件种类，可更有效地降低加工成本。
42.下面，结合图3-图5，对该凸轮轴和摇臂轴安装结构的油路设置进行介绍。
43.本实施例中，在缸盖10上设置有润滑油孔(图中未示出)，以提供润滑油。为供上述润滑油流动，参考图4，在凸轮轴座20上设置有第一进油通道22和第一出油通道23；参考图5，在凸轮轴盖30上设置有第二进油通道33和第二出油通道34。
44.其中，润滑油孔、第一进油通道22、第二进油通道33、第二出油通道34、第一出油通道23和凸轮轴安装孔依次连通。按此，可将润滑油通入凸轮轴安装孔。本实施例中，凸轮轴70通过凸轮轴轴承安装在凸轮轴安装孔内，因此在将润滑油通入凸轮轴安装孔后，即是对凸轮轴轴承进行润滑。优选地，参考图5，第一连接件50与凸轮轴座20之间的间隙形成第一出油通道23，第一连接件50与凸轮轴盖30之间的间隙形成第二出油通道34。此设置巧妙利用了第一连接件50与凸轮轴座20和凸轮轴盖30的连接结构来形成油道，无需在凸轮轴座20和凸轮轴盖30上另开孔，降低了凸轮轴座20和凸轮轴盖30的加工难度，可减少加工成本。
45.本实施例中，第一进油通道22和第二进油通道33均设置为直道，以便于加工。由于第一连接件50为螺栓，所以第一出油通道23和第二出油通道34也相应设为直道。进一步地，考虑到第一出油通道23和凸轮轴安装孔之间存在一定距离，故如图5所示，在凸轮轴座20上还设置有斜出油通道24，以连通第一出油通道23和凸轮轴安装孔。
46.尺寸方面，参考图4，第一进油通道22和第二进油通道33的径向尺寸基本相同。结合图4和图5，第一出油通道23或第二出油通道34的截面积要远小于第一进油通道22或第二进油通道33的截面积，从而利于控制出油流量，更加平缓稳定地供给润滑油。
47.其它方面，考虑到润滑油流动时的密封问题，本实施例中设置摇臂轴盖40与第一连接件50轴向密封连接，以避免润滑油从摇臂轴盖40处泄漏出去。
48.进一步地，摇臂轴80上设置有输油通道81，第二进油通道33、输油通道81和第二出油通道34依次连通，输油通道81还和摇臂轴80的周向外部空间连通。按此，通过输油通道81的设置既可保证润滑油的正常循环流动，又可将润滑油通到摇臂轴80外，对安装在摇臂轴80上的摇臂进行润滑。
49.本实施例中，第一进油通道22、第二进油通道33、输油通道81及斜出油通道24等均为机加孔。
50.优选地，输油通道81包括第一径向油道、轴向油道、第二径向油道和第三径向油道。其中，第一径向油道、第二径向油道和第三径向油道均是沿摇臂轴80的径向设置，轴向油道则沿摇臂轴80的轴向设置。本实施例中，第一径向油道与第二进油通道33连通，第二径向通道与第二出油通道34连通，轴向油道连接在第一径向油道的出口端和第二径向油道的进口端之间；第三径向油道的一端与轴向油道连通，另一端与摇臂轴80的周向外部空间连通。
51.进一步地，第二径向油道由第一连接件50和摇臂轴80之间的间隙形成，以降低摇臂轴80的加工难度，减少加工成本。
52.参考图4、图6和图7，凸轮轴和摇臂轴安装结构还包括衬套90，衬套90套设在摇臂轴80上。其中，衬套90的内壁上设置有分流油槽91，分流油槽91与摇臂轴80上的输油通道81连通。进一步地，该分流油槽91的底壁上开设有多个导油孔，多个导油孔用于分别与摇臂100(安装在摇臂轴80上)中的摇臂润滑油路连通。
53.按此设置，分流油槽91可以导入润滑油，并使润滑油流向多个导油孔，实现润滑油的再分配；之后，通过多个导油孔可以为摇臂100的不同位置提供润滑油，适用性更广。
54.以整体油路设置而言，现有技术中，由于凸轮轴座集成在发动机缸盖上面，所以需在发动机缸盖上设置一条油路以连通到凸轮轴轴承下半圆，为凸轮轴轴承提供润滑油；同时，需在发动机缸盖上再设置一条油路，以为摇臂提供润滑油，对摇臂滚轮和销轴等进行润滑。此时，由于发动机缸盖的毛坯本就铸造复杂，所以多油路的设置会增加发动机缸盖加工的复杂性。
55.相比之下，本实施例通过将凸轮轴座20和缸盖10分开，并在凸轮轴座20、摇臂轴80和凸轮轴盖30上设置油路，即可同时为凸轮轴轴承及摇臂等元件提供润滑油，无需再在缸盖10上设置复杂油路，极大地简化了油路设计，降低了加工成本，布置更加简单，维护更加方便。本实施例中，如图7所示，分流油槽91设置在衬套90的中部位置，其整体沿沿衬套90的周向延伸。考虑到稳定性问题，在分流油槽91的端部还设置有枝杈结构911，枝杈结构911可以润滑油流动时起到缓冲和平衡的作用。再参考图7，导油孔包括第一导油孔92、第二导油孔93和第三导油孔94。其中，第一导油孔92用于通过摇臂润滑油路与摇臂上的调整螺钉孔连通，第二导油孔93用于通过摇臂润滑油路与摇臂上的销轴孔连通，第三导油孔94用于与通过摇臂润滑油路为摇臂凸轮提供润滑油。
56.优选地，衬套90的厚度设置为2mm-4mm。分流油槽的宽度设置为3mm-5mm,深度设置为0.1mm-0.6mm。
57.本实施例还提供了一种发动机，其包括如上所述的凸轮轴和摇臂轴安装结构。
58.进一步地，该发动机还包括摇臂100，其套设在摇臂轴80上。参考图8，摇臂100上设置有摇臂润滑油路101、调整螺钉孔102和销轴孔103，摇臂润滑油路101分别与调整螺钉孔102和销轴孔连通103连通，摇臂轴润滑油路101还被配置为通向摇臂凸轮的工作面。具体地，摇臂100可以为进气摇臂，也可以为排气摇臂。
59.按以上设置，可实现：通过摇臂润滑油路101将润滑油通入调整螺钉孔102内，进而使润滑油由调整螺钉孔102进入调整螺钉(安装在调整螺钉孔102)的润滑油道，进而对球头和球窝进行润滑；通过摇臂润滑油路101将润滑油通入销轴孔102内，对销轴进行润滑；通过摇臂润滑油路101将润滑油送至摇臂凸轮(摇臂凸轮与安装在销轴上的滚子相配合)的工作面，为摇臂凸轮提供润滑油。
60.具体结构方面，如图8所示，摇臂润滑油路101包括第一子油路1011、第二子油路1012和第三子油路1013。其中，第一子油路1011与调整螺钉孔102连通，第二子油路1012与销轴孔103连通，第三子油路1013则通向摇臂凸轮的工作面。
61.在此还需说明的是，现有技术中，摇臂上设置有摇臂润滑油路，但通过该摇臂润滑油路一般仅能对球头和球窝进行强制润滑，滚轮和销轴则为飞溅润滑，润滑效果差。
62.相比之下，本实施例通过设置摇臂润滑油路101既可以对球头和球窝进行强制润滑，又可以对销轴和摇臂凸轮进行强制润滑，即对与摇臂100关联的所有摩擦副均采用强制
润滑，润滑效果更好。本实施例还提供了一种工程设备，其包括如上所述的发动机。具体地，工程设备可以为重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机、混凝土泵车等作业车辆，也可以为塔吊、施工升降机、物料提升机等机械作业设备。
63.根据以上描述，本技术具有以下优点：
64.1、设置有独立的凸轮轴座20，可有效降低缸盖10的加工难度，简化制造；凸轮轴盖30可同时支撑固定凸轮轴70和摇臂轴80，集成化程度高，减少了零件种类，加工成本更低，装配方便，维修保养成本低。
65.2、在缸盖10、凸轮轴座20、摇臂轴80、凸轮轴盖30、衬套90及摇臂100上设置有润滑油通道，可对凸轮轴轴承和摇臂等进行润滑，油道设计更简单，加工成本更低，维护更方便。
66.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。