CN1073676C - 惯性力平衡装置 - Google Patents

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Abstract

大型发动机如十字头柴油发动机第二级惯性力的平衡装置，备有至少两块平衡配重，该平衡配重借助平行轴(5，6)并列地安装在发动机基体上，并分别由驱动齿轮(7，8)借助一曲轴变速器以双倍转数对向驱动，通过将平衡配重以其旋回圆相交形式安装在发动机纵向平行平面内，实现机器纵向非常紧凑并且轻量化的布置。

Description

惯性力平衡装置
本发明涉及一种大型发动机如十字头柴油发动机第二级惯性力的平衡装置，备有两块平衡配重，该平衡配重借助平行轴并列地安装在发动机基体上，并分别由驱动齿轮借助一曲轴变速器以双倍转数对向驱动。
备有该种型式装置的十字头柴油发动机在DE-PS 2757332中公开过。此处每个平衡配重装在两个轴承支承之间，该轴承支承在活动支承的驱动齿轮轴上带有专门的轮毂。在此大约扇形的平衡配重经过轴承支承之间的整个宽度。平衡配重之间的最小间距是这样确定的，即它们在运转时必须相互不碰触地经过对方，而且，通过离轴最远的外表面所描出的旋回圆之间也有一定间隔。由于内燃机设计所要求的平衡质量，该结构必需较大的平衡配重，从而在发动机纵向要求相当大的空间。
本发明目的在于，设计一种在发动机纵向要求空间比较小的装置。
按本发明该目的在这类装置中是通过将平衡配重以其旋回圆相交形式安装在发动机纵向平行平面内而实现的。
采取这种结构型式，在给定驱动齿轮间距和第二级平衡力矩一定的情况下，平衡配重质量及其特别是厚度可以减小，因为质量的改变可以只是很简单地改变质量计算所依赖的平均半径，而在计算质量平衡所要求的离心力时要用该半径的平方。应用该发明，由于平衡配重的质量因而其厚度的减小，使得平衡配重在机器纵向所占用的空间也减小了。
根据一种有利的实施例，每个平衡配重包括安装在各配属的驱动齿轮两侧的两块部分平衡配重。这使得结构非常简单而且紧凑。此处有利的是部分平衡配重不要求专门的轮毂，因为驱动齿轮可起到支撑作用。
驱动齿轮最好安装在两个固定于发动机基体上的轴承之间。这种措施使得结构节省了空间，同时避免了使用活动支承的驱动齿轮，这有利于提高能达到的刚度。
其他有利措施由下面的举例说明借助图示给出。
下述图示为：图1本发明所提供装置的正视图，它是基于大型十字头柴油发动机中接
纳本发明提供装置的两个机座壁之间的一个垂直截面图2本发明提供装置的水平截面。
在此开头所述型式的大型柴油发动机，可以是轮船发动机，其基本结构和工作原理众所皆知。整体由1所代表的整个发动机机座具有立在包括曲轴在内的底架上且垂直于发动机纵轴的机座壁2。在一个形成一发动机端面的机座壁2和与其相邻的机座壁2之间的区域，安装了第二级惯性力的平衡装置。该装置包括固定于所谓的机座壁2上从而固接于发动机机座1上的轴承3,4，用以支承两个平行于发动机纵向的轴5,6，轴上分别安装了驱动齿轮7,8。
驱动齿轮7,8构成变速器的一部分，该变速器另外还有一个装在曲轴上的齿轮9，一个装在凸轮轴上的齿轮10，一个支承在摇臂11上的张紧齿轮12(spannzahnrad)，以及一个与两驱动齿轮7,8，齿轮9,10和平衡齿轮12相啮合的链条13。这里两驱动齿轮7,8相互间有间隔，并不互相啮合。链条13在这里是多级链条。与链条共同作用的齿轮7到10以及12具有相应的多个平行齿轮排。驱动齿轮7,8的直径是齿轮9的一半，因而以双倍转数旋转。也可以用齿轮变速器代替所述的链条驱动，其形式为，齿轮7到10以及12通过齿轮相互连接。
为平衡第二级力矩，如图2所示，在驱动齿轮7外侧借助螺栓16,17法兰连接两个相同型式的部分平衡配重18,19。两平衡配重14,15以同样的方式借助螺栓20,21固定在驱动齿轮8上。为此，部分平衡配重14,15,18,19备有法兰，各配重上的螺栓16,17,20,21旋入法兰中。互为配对的部分平衡配重14,15或18,19各构成总的计算平衡配重。部分平衡配重14,15,18,19安装在相邻平面内，这样，它们在图1中以点划线示出的旋回圆22,23半径可以超过轴5,6轴线之间距离的一半，从而可以相交，如图1清楚所示。
宜将部分平衡配重14,15安装在驱动齿轮7上，位于内侧的平面内，而部分平衡配重18,19安装在驱动齿轮8上，位于外侧平面内，这样对置的、位于内侧的部分平衡配重14,15被包绕。在相邻的两个部分平衡配重14,18和15,19之间存在的间隙，使能避免相对面的接触。相邻的部分平衡配重14,18和15,19备有相互配置的边缘凹入部分(RANDNISCH)，各相对的部分平衡配重伸入其中。因而，包绕内侧部分平衡配重14,15的外侧部分平衡配重18,19备有布置在其内侧面的边缘凹入部分，而内侧部分平衡配重14,15则在其外侧面没有边缘凹入部分。
通过部分平衡配重14,15相对部分平衡配重18,19的侧面安装，使开头所述的配重可以伸至对置齿轮8的区域，同样情况适用于齿轮7的部分平衡配重18,19。由此，部分平衡配重14,15,18,19计算所依据的平均半径增大，而该半径计算时以平方代入，所以部分平衡配重14,15的质量从而尤其厚度可以减小，因为其在计算中呈线性比例关系。
此外，该种结构型式可以通过简单地更换部分平衡配重14,15,18,19的质量，使之很容易与特殊发动机上需平衡的惯性力相匹配。显然，若平衡配重不被分开时，其质量也可以减小。在这种情况下，单块平衡配重在平行平面内安装在如通过装在轴承座外部的驱动齿轮驱动的轴5和6上。
本发明所提供型式的平衡装置，可以装在发动机的一端或两端。
如前述说明所示，本发明并不限于图示实施例。

Claims (7)

1．大型发动机如十字头柴油发动机第二级惯性力的平衡装置，备有至少两块平衡配重，该平衡配重借助平行轴(5,6)并列地安装在发动机基体上，并分别由驱动齿轮(7,8)借助一曲轴变速器以双倍转数对向驱动，其特征在于，平衡配重(14,15；18,19)以其旋回圆相交形式安装在发动机纵向相邻平面内。
2．按权利要求1所述的装置，其特征在于，每个平衡配重包括安装在各配属驱动齿轮(7,8)两侧的两块部分平衡配重。
3．按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，驱动齿轮(7,8)安装在两个固定于发动机基体(1)上的轴承(3,4)之间。
4．按权利要求3所述的装置，其特征在于，轴承(3,4)支承在两个相邻的，垂直于发动机轴的发动机基体(1)机座壁(2)上。
5．按上述权利要求2所述装置，其特征在于，部分平衡配重(14,15,18,19)备有法兰，并通过旋入法兰的螺栓(16,17,20,21)分别固定于配属驱动齿轮(7,8)上。
6．按权利要求2所述装置，其特征在于，相互对置的部分平衡配重(14,18，或15,19)具有各自相配的边缘凹部分。
7．按权利要求1所述装置，其特征在于，驱动齿轮(7,8)安装在两个固定于发动机基体(1)上的轴承(3,4)之间，并且，每个平衡配重包括安装在各配属驱动齿轮(7,8)两侧的两块部分平衡配重(14,15；18,19)，其中，安装在驱动齿轮(7)上的部分平衡配重(18,19)与安装在另一个驱动齿轮(8)上的部分平衡配重(14,15)具有相交的旋回圆，并装在发动机纵向平行平面内。
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