气阀传动机构docx.docx

1、气阀传动机构docx 1.机械式气阀传动机构中小型柴油机常见的气阀驱动机构。 它主要由带滚轮的顶头D、推杆【顶杆】C和摇臂等组成。摇臂 经轴销安装在摇臂座B2上，摇臂座 用螺栓固定在气缸盖上。凸轮在转动中将顶头、推杆顶 起，从而使摇臂绕摇臂轴转动， 克服气阀弹簧的弹力将气阀打开。 当滚轮沿凸轮的形线下降时，在 气阀弹簧的作用下气阀逐渐关闭。 因而凸轮的形状与安装位置就决 定了气阀的启闭时刻。10-1-1 气阀机构白勺纽成 1) 1.顶头顶头是位于顶杆下端被凸轮直 接驱动的传动件。它的功用是 将凸轮的回转运动变为往复运 动，把凸轮的推动传给顶杆， 并承受凸轮的侧推力。顶头的 柱面和底面要求耐磨。

2、左图为滑动式顶头。底面常制成平面 或半径较大的球面，以与凸轮良好的 接触。这种顶头结构简单，制作方便, 成本较低，但摩擦阻力较大，一般多 用于小型柴油机。右图为船用柴油机多用滚动式项头。 这种顶头与滑动式大体相同，仅在底 部装有滚轮以减小摩擦及侧推力，工 作时不允许顶头绕自身轴线转动。顶头的结构形式1-导承；2-顶头；3-凸轮 2).顶杆顶杆是直接顶动摇臂的杆件。为减小运动 惯性力，提高抗弯能力，要求顶杆轻、刚 性好，故顶杆常用无缝钢管制成，两端钏 接或焊接经硬化处理的钢制端塞。端塞的 顶面常制成凸、凹球面形，以与顶头及摇 臂形成关节连接。一般下端凸球面曲率小 于顶头凹球面，以利形成油楔。上端

3、凹球 面与调节螺钉的凸球面形成球绞式滑配， 使顶杆在倾斜状态下也能正常工作。 3）摇臂装置摇臂的作用是将顶杆的往复运动改变方向 传给气阀。摇臂轴安装在摇臂座内，摇壁 座固定在气缸盖上。摇臂有单臂型、叉型等型式。为减轻重 量并保持足够的刚度，其截面常制成“工” 字形、“T”字形或长方形等。为减小传动 时与气阀之间的摩擦力和侧推力，摇臂与 阀杆的接触端（前臂端）常制成圆弧形接 触面或装置滚轮、活络头等；单臂型摇臂与顶杆接触的一端（后臂端）则装 有调节螺钉和锁紧螺母，用来调节摇臂与 阀杆顶端之间的间隙一气阀间隙。为实 现用较小的凸轮升程使气阀获得足够开度, 摇臂的前臂较后臂长。摇臂与摇臂轴上钻 有油

4、孔，来自机身的压力润滑油由油管通 入摇臂轴，润滑摇壁轴承后流向摇臂两端 润滑。气阀关闭时，阀杆顶端位置应比 摇臂轴线高出气阀升程的1/31/2 o 对于机械式气阀传动机构，在柴油 机冷态时，滚轮落在凸轮的基圆上， 摇臂与气阀之间应留有间隙。气阀机 构和气阀传动机构之间要留有间隙， 称为气阀间隙。在柴油机热态时，气 阀间隙允许气阀阀杆向上膨胀，保证 气阀的关闭。如果不留气阀间隙，气 阀在工作时将因向下膨胀而关闭不严, 造成气阀漁气，并可能引起其它故障。 4）、液压式气阀间隙补偿装置（液压调隙器）作用：在柴油机工作时，通过液压活塞在液 压缸中位置的自动调整来消除气阀间隙，减 轻气阀机构的撞击、磨损

5、和噪声。液压调隊器 2.液压式气阀传动机构的上端各设液压传动器，二者之间通 过油管连通。开阀靠液压传动器产生 的油压，关阀靠“空气弹簧”的气体 压力来实现。这种气阀传动机构具有尺寸小、重量轻、利于布置、气阀不 承受侧椎力、噪音小、拆装方便等优 点。i旦存在着谪试由难写密圭寸困雉等 缺陷。目前普通用于超长行程低速柴 油机的排气阀中。10r图3詡,12 一动机构和丸阀机构3变排气阀关正时及升程（WC）系 统柴油机在不同工况下，进排气有不同 的最佳正时。主机通常是根据标定工 况来确定配气正时的。部分负荷运行 时，配气正时就很不理想。大功率中 速机发展到用两根凸轮轴分别调节喷 油正时和进排气正时。MA

6、N-B&W和 Sulzer在其低速机上则均已开发了变排 气阀关正时及升程（1/EC）系统。优化部分负荷性能，减少排气污 染。其I/EC机构设在驱动油泵处。图 为用于RTA84T柴油机的I/EC系统， 它是用改变液压驱动系统中的滑 油量，来改变排气阀关正时及升 程的。在负荷降低时，泄放其中 部分滑油。这样可以提早关闭排 气阀，1）减少过后排气，使缸内空气 量增多，有效压缩比提高，压 缩终点压力提高，最高爆发压 力提高，热效率提高；2）新鲜空气流失减少，也使燃 烧完善，热效率提高；3）过量空气系数增大，同时也 减少了排气污染。在四冲程柴油机中，凸轮轴上安装有 各缸的进、排气凸轮和喷油凸轮，有 的还

7、装有空气分配器凸轮。在二冲程柴油机中，除直流扫气式柴 油机凸轮轴上装有排气凸轮外，一般 只装有喷油泵凸轮和示功器凸轮，有 的也装有空气分配器凸轮和带动调速 器等各附件的传动轮。这些凸轮按照一定的顺序和角度排列,!釉承盖;2轴;3、4喷油泵凸轮;5螺栓;6-釉承堕;7进气凸轮;8-排气凸轮;g-起动凸轮；血齿圈;凸轮轴的结构有整体式和装配式两大 类。前者用于小型机，后者用于大型 机。整体式凸轮轴的凸轮是与轴本体锻成 或轉成一体的。装配式凸轮轴的凸轮和轴分开制造， 然后根据定时的要求将凸轮紧固在轴 上。这种凸轮轴上的凸轮是可调的， 以便定时调节，并且任何一个凸轮损 坏时都可以单独更换。由于大型柴油

8、机的凸轮轴很长， 故剖是分成几凌组装而成的。为了使柴油机结构简单，控制进、 排气阀和喷油泵的凸轮一般都装 在同一根轴上。某些新型柴油机 采用了两根凸轮轴的结构；对于电子控制式柴油机，则取消 了凸轮轴。凸轮可以制成整体的，也可以做 成组合式的。凸轮在轴上的安装 方法分无键连接和有键连接两种，大中型柴油机凸轮在凸轮轴上的 安装，往往米用可调节式。凸轮在凸轮轴上可调节的安装方式多 种多样，当前得到广泛应用的是液压套合式。（接轴向泵止推环轴定距套筒 凸轮凸轮在顶动凸轮过程中，在工作表面上产生摩擦和很高的接触应力。当接触应力过高时，工作向会发生 疲劳损坏，产生麻点或金属剥落； 因此，凸轮要有很好的耐磨、

9、耐疲 劳性能。凸轮轴材料一般是碳素钢、合金钢 和球墨铸铁。凸轮工作表面应渗碳 或表面淬火，以提高硬度。 2.凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构是位于曲轴与凸轮轴 之间，用以使曲轴按一定速比和定时 关系驱动凸號轴回蒔的机构。凸乍仑*由 由曲轴带动，两者保持准确的相对位 置。按照柴油机工作循环的要求，由 凸轮控制的机构每循环必须动作一次。 由于四冲程柴油机曲轴回转两周完成 一个工作循环，因此其凸轮轴与曲轴 的转速比应该是1:2。同理，二冲程柴 汕机则应该为1:1。凸轮轴传动机构的结构型式与凸轮轴 的安装位驱动的和牛等由素有 关。常见的肴齿轻式、链我和混合元 三种形式。凸轮轴的传动机构分为齿轮传动机构 和

10、链传动机构。其中以齿轮传动的应 甬最为普遍。无论采用何种传动方式，其传动机构 必须保持正确的定时关系此外，还应 尽量减小扭振及凸轮轴扭转变形引起 的定时偏差.曲轴带动凸轮轴的方式1-曲轴齿轮；2-凸轮轴齿轮；3-中间齿轮;4-链条；5-曲轴；6-凸轮轴四冲程柴油机通常采用齿轮传动。大型低速二冲程柴油机根据凸轮轴的位置 有两种传动方式：一种是凸轮轴布置在机架中部，因曲轴与 凸轮轴距离较近，采用齿轮传动；一种是凸轮轴布置在气缸体中部，因曲轴 与凸轮轴的距离较远，采用链传动。还有采用齿轮和链条联合传动的（称为二 级传动）。 1）齿轮传动机构四冲程柴油机采用齿轮传动轮系, 称之为定时齿轮。为了减小曲轴

11、扭 振的影响，凸轮轴传动机构都安装 在飞轮端。这是因为轴系的扭转振 动节点多数在飞轮附近。把传动机 构布置在飞轮端可因扭振的振幅小 而使传动较准确可靠。少数小型高 速机（135系列）安装在自由端，为方 便布置和安装。最简单的凸轮轴传动轮系只有两个齿 轮，即曲轴齿轮和凸轮轴上的定时齿 轮。它仅适用于小型低置凸轮轴式柴 油机中。这种布置的最大缺点是增大 了柴油机的横向宽度。轮系不能和机 身的外形轮廓符合。在较大的柴油机中，另外加有中间齿 轮，以缩小凸轮轴定时齿轮的尺寸， 减小机身横向冗寸。图 2F45定时沓轮事2. 3中间齿轮事4曲轴,6-凸轮轴.这些齿轮一般制成正齿轮或斜齿轮。 为了增加齿轮啮合

12、的平滑性，减少传 动噪音，一般采用余*齿轻。为保证柴油机各定时正确，在互相啮 合的齿轮上做有标记，安装时必须保 证对正记号，否则会使定时改变，影 响柴油机的正常运行。为减小磨损， 在柴油机润滑系统中常分出一些支路 通到各传动齿轮轴承处及其啮合位置 进行润滑。当要调整定时时，首先拆下中间 齿轮，解脱两轴的传动关系，将 曲轴盘车至计算好的位置后转动 凸轮轴至第一缸（如进气阀或排 气阀）开启位置（气阀间隙预先 调好），最后使齿轮啮合即可。 曲轴飞轮上的角度和有关记号都 是以第一缸为潅而刻制的。齿轮式传动机构工作可靠，能保证恒 定的传动比，在中小型柴油机上得到 广泛采用；但制造、安装精度要求较 高，成

13、本也较高；不宜作远距离传 动。噪音较大，齿轮间隙的积累误差 会使定时受到影响。为此有些机型的 中间齿轮设有调整轴心位置的装置， 可根据需要调整中间齿轮轴心位置， 便能获得适当的齿间间隙。2）链传动机构油机换向时可以避免齿轮传动中可能产 生的齿间间隙累积误差，因而在正、倒车运转时都能得到准确的定时，对于轴 线的不平行度与中心距的误差都不敏感 此夕h还可以通过链轮、链条驱动往复惯件力矩平衡装置.因而在大型低速柴油机广泛使用。但链条传动装置的润滑 不如齿轮传动装置，磨损快，容易松弛 需经常检查。B4-12采用链传动的二冲程柴油机换气机构简图1-曲MO：2-张紧爺；齐中闾需;4-钵条，凸轮铀链 轮;6

14、我气凸轮;7 凸轮柚;8 就压传动器；9 曲管;10 液压传动器;小诽气阀机构；12徒条导轨；13支架;14 拉杆;1久限位t；16-支持轴;17-弹黄盘;18罐紧链传动机构由曲轴上的主动链轮1、 凸轮轴上的从动链轮4、链条5、中 间轮6、链条张紧装毕2、张紧轮3、 张紧弹簧等组成。主动链轮1由两个 半块组成，用螺栓紧固在曲轴上。从动链轮4为整体式，用键连接在凸 轮轴上。曲轴与凸轮轴之间采用一 级链传动，速比为2： 1。链条5选用 双排套筒滚子链。导轨是由导轨板和装在导轨板上的特 种耐油橡胶块组成的，以防止链条的 耦尚*斗动和敲击，使卡连条壬作年稳。链传动装置由于链条磨损较快，容易 松弛，这就

15、影响了凸轮的定时，并引 起链条振动。故在链传动装置中设有 中间轮6和链条张紧装置，用以减少链 条的振动和调节链条的松紧程度，保 证链条与链轮啮合良好，传动平稳。凸轮轴的链条 传动机构1 主动链轮；2-链条；3惰轮；4-从动链轮；5-张紧机构；6-张紧轮；7-橡胶导轨张紧弹簧7的弹力通过张紧臂2、张紧 轮3,作用到链条5上将它拉紧。在链 条松边装有（中间轮）惰轮，使链条 与链轮间有足够大的包角，并缩短链 条的跨度，减小其振幅。为了保证定时正确，链条按啮合记号 装在链轮上。张紧轮可位于正车转动 时链条的紧边或松边。老机型多位于紧边；新机型多位于松 边。张紧链条时要边盘车边张紧。 盘车时要使张紧轮一侧的链条 为松边。要注意的是，链条、 链轮磨损后，链条会松弛，再 度张紧时，定时会发生变化。 若链条长度增加15%时，需 换新。当前，除MC型柴油机继续采用链 传动外，其它的低速柴油机的凸轮 轴传动均采用齿轮传动。为了缩短柴油机长度，降低柴油机 重量和造价，新型低速柴油机都在 推力盘外缘装上齿圈，作为传动凸 轮轴的主动链（齿）轮。传动机构 一般都安置在专门的传动轮箱中。