УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ И МАШИНА, ОБОРУДОВАННАЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ
DEVICE FOR ENGINE ATTACHMENT AND MACHINE EQUIPPED WITH SUCH DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для крепления двигателя, а более конкретно к устройству для крепления двигателя, которое неподвижно соединено с разными участками двигателя с помощью соединительных элементов, оказывающих различные эффекты ослабления вибрации.
Уровень техники
Машины оборудованы средствами выработки мощности, которые приводят машину в действие. Например, погрузчик оборудован двигателем, который вырабатывает мощность, идущую на перемещение погрузчика и рабочие операции. Двигатель часто бывает закреплен на раме с помощью кронштейна. Например, двигатель может быть закреплен на раме с левой и правой стороны с помощью нескольких пар симметрично расположенных кронштейнов, которые неподвижно соединены с двигателем, причем, как правило, одна пара кронштейнов неподвижно соединена с коробкой распределительных шестерен двигателя и рамой, а другая пара кронштейнов неподвижно соединена с картером маховика и рамой. Вибрация, возникающая во время работы машины, отрицательно отражается на конструкции и рабочих характеристиках машины и создает много шума. Чтобы снизить вибрацию, возникающую во время работы машины, один из концов кронштейна для крепления двигателя, соединяемый с рамой, соединяют с ней посредством виброгасящего соединительного элемента. Во время работы машины вибрация, исходящая от самой машины, передается корпусу двигателя через кронштейны, поэтому внешние вибрационные воздействия, передающиеся корпусу двигателя через кронштейн, одинаковы, а толщина корпуса двигателя неодинакова на участках, где кронштейны соединены с двигателем, поэтому более тонкий участок корпуса может быть поврежден из-за длительной вибрации, исходящей извне, например, стенка коробки распределительных шестерен двигателя тоньше других частей корпуса двигателя, например картера маховика, поэтому участок контакта коробки распределительных шестерен с кронштейнами может подвергаться длительному внешнему вибрационному воздействию через кронштейн и в итоге повредиться (например, треснуть).
Настоящее изобретение направлено на устранение одного или более вышеуказанных недостатков.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство для крепления двигателя, которое позволяет прочно закрепить двигатель и защитить различные участки корпуса двигателя от повреждений из-за длительной вибрации.
С одной стороны, настоящее изобретение раскрывает устройство для крепления двигателя, включающее в себя раму для крепления двигателя, двигатель, смонтированный на раме и имеющий картер маховика, а также пару первых кронштейнов и пару вторых кронштейнов для неподвижного соединения двигателя с рамой, при этом первая пара кронштейнов неподвижно соединена с рамой посредством первого соединительного элемента, а вторая пара кронштейнов неподвижно соединена с рамой посредством второго соединительного элемента, первый соединительный элемент включает в себя первую жесткую гильзу и первую упругую гильзу, которая окружает первую жесткую гильзу, а второй соединительный элемент включает в себя вторую жесткую гильзу и вторую упругую гильзу, которая окружает вторую жесткую гильзу, при этом толщина участка первой упругой гильзы, контактирующего с первой парой кронштейнов или рамой, отличается от толщины участка второй упругой гильзы, контактирующего со второй парой кронштейнов или рамой.
Настоящее изобретение относится к машине, которая содержит раму для крепления двигателя, двигатель, смонтированный на раме и имеющий картер маховика, а также первую пару кронштейнов и вторую пару кронштейнов для неподвижного соединения двигателя с рамой, при этом первая пара кронштейнов неподвижно соединена с рамой посредством первого соединительного элемента, а вторая пара кронштейнов неподвижно соединена с рамой посредством второго соединительного элемента, первый соединительный элемент включает в себя первую жесткую гильзу и первую упругую гильзу, которая окружает первую жесткую гильзу, а второй соединительный элемент включает в себя вторую жесткую гильзу и вторую упругую гильзу, которая окружает вторую жесткую гильзу, при этом толщина участка первой упругой гильзы, контактирующего с первой парой кронштейнов или рамой, отличается от толщины участка второй упругой гильзы, контактирующего со второй парой кронштейнов или рамой.
Предпочтительно, чтобы толщина участка корпуса двигателя, неподвижно соединенного с первой парой кронштейнов, отличалась от толщины участка корпуса двигателя, неподвижно соединенного со второй парой кронштейнов.
Предпочтительно, чтобы толщина участка корпуса двигателя, неподвижно соединенного с первой парой кронштейнов, была меньше толщины участка корпуса двигателя, неподвижно соединенного со второй парой кронштейнов, толщина участка первой упругой гильзы, контактирующего с первой парой кронштейнов, была больше толщины участка второй упругой гильзы, контактирующего со второй парой кронштейнов.
Предпочтительно, чтобы первый соединительный элемент включал в себя и третью упругую гильзу, которая насажена на первую упругую гильзу, при этом первый кронштейн контактирует с первой упругой гильзой между первой упругой гильзой и третьей упругой гильзой, а второй соединительный элемент включает в себя четвертую упругую гильзу, которая насажена на вторую упругую гильзу, при этом второй кронштейн контактирует со второй упругой гильзой между второй упругой гильзой и четвертой упругой гильзой.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое изображение машины, которая оборудована устройством для крепления двигателя.
Фиг.2 - вид в перспективе неподвижного соединения между двигателем и опорой, выполненной на раме.
Фиг.3А - вид в разрезе соединения между первым кронштейном и первой опорой, выполненного посредством первого соединительного элемента (фиг.2), с изображением конструкции первого соединительного элемента.
Фиг.3В - вид в разрезе соединения между вторым кронштейном и второй опорой, выполненного посредством второго соединительного элемента (фиг.2), с изображением конструкции второго соединительного элемента.
Варианты осуществления
На фиг.1 изображена схема машины, а именно погрузчика 100, который оборудован устройством для крепления двигателя по настоящему изобретению. Машина 100 содержит двигатель 110 и трансмиссию, например гидротрансформатор или коробку передач, которая связана с валом отбора мощности двигателя 110. На другой стороне двигателя 110 установлены охлаждающий узел 130 и вентилятор для направления воздуха на охлаждающий узел 130 или отвода воздуха от охлаждающего узла 130. Двигатель 110 и охлаждающий узел 130 обычно находятся под капотом 180. Далее, машина 100 содержит рабочий орган 150 (например, ковш), отделение 160 (например, кабину) для оператора и средства 170 перемещения (например, колеса). Машина может представлять собой любую машину для осуществления определенных операций, реализуемых в таких областях, как горная промышленность, строительство, сельское хозяйство, транспорт, или любой другой соответствующей отрасли. Например, машина может представлять собой землеройную машину, такую как грейдер, экскаватор, бульдозер, моторизированный грейдер или транспортер грунта и т.п.
В соответствии с фиг.2 двигатель 110 включает в себя блок 11 цилиндров, расположенный в середине, коробку 12 распределительных шестерен, расположенную на одном конце блока 11 цилиндров, и картер 13 маховика, соединенный с другим концом блока 11 цилиндров. С каждой стороны коробки 12 симметрично расположены первые кронштейны 21, а с каждой стороны картера 13 маховика аналогично расположены вторые кронштейны 22, к раме (не показана) приварена пара первых опор 41 и пара вторых опор 42 в местах, соответствующих местам кронштейнов 21, 22, при этом первый кронштейн 21 неподвижно соединен с первой опорой 41 посредством первого соединительного элемента 31, а второй кронштейн 22 неподвижно соединен со второй опорой 42 посредством второго соединительного элемента 32. На фиг.1 опора, кронштейн и соединительный элемент показаны только на одной стороне двигателя, на другой стороне в соответствующих местах коробки 12 и картера 13 первый кронштейн 21 неподвижно соединен с первой опорой 41 посредством первого соединительного элемента 31, а второй кронштейн 22 неподвижно соединен со второй опорой 42 посредством второго соединительного элемента 32. В соответствии с фиг.2 первый кронштейн 21 имеет первый вертикальный участок 211, который продолжается в вертикальном направлении, и первый горизонтальный участок 212, который продолжается в горизонтальном направлении, при этом первый вертикальный участок 211 неподвижно соединен с коробкой 12 распределительных шестерен, а первый горизонтальный участок 212 неподвижно соединен с первой опорой 41 посредством первого соединительного элемента 31. Точно так же второй кронштейн 22 имеет второй вертикальный участок 221, который продолжается в вертикальном направлении, и второй горизонтальный участок 222, который продолжается в горизонтальном направлении, при этом второй вертикальный участок 221 неподвижно соединен с картером 13 маховика, а второй горизонтальный участок 222 неподвижно соединен со второй опорой 42 посредством второго соединительного элемента 32. Между двигателем 110 и рамой может быть размещено более двух пар кронштейнов и они могут быть неподвижно соединены с другой частью корпуса двигателя 110, то есть блоком цилиндров, при этом кронштейны могут быть расположены несимметрично относительно друг друга и соответственно несимметрично могут быть расположены опоры в местах, соответствующих местам кронштейнов. В соответствии с предыдущими техническими решениями наличие опор 41, 42 необязательно, рама может быть неподвижно соединена с кронштейнами 21, 22 без помощи опор 41,42, то есть непосредственно через соединительные элементы 31 и 32, что позволяет закрепить двигатель 110 на раме.
В соответствии с фиг.3А первый соединительный элемент 31 может включать в себя первую жесткую гильзу 311 и первую упругую гильзу 312, которая окружает первую жесткую гильзу 311, например, первая упругая гильза 312 может представлять собой слой резины, сцепленный с наружной стенкой первой жесткой гильзы 311, первая упругая гильза 312 имеет два плеча 313, 314, при этом первый горизонтальный участок 212 кронштейна 21 контактирует с первой упругой гильзой 312 выше плеча 314. Выше первого горизонтального участка 212 кронштейна, охватывающего первую упругую гильзу 312, расположена третья упругая гильза 315, которая насажена на первую упругую гильзу 312, при этом плечо 313 первой упругой гильзы 312 и третья упругая гильза 315 имеют совместимые между собой скосы, которые обеспечивают удобную сборку гильз и их плотное прилегание друг к другу. В соответствии с фиг.3 В второй соединительный элемент 32 может включать в себя вторую жесткую гильзу 321 и вторую упругую гильзу 322, которая окружает вторую жесткую гильзу 321, например, вторая упругая гильза 322 может представлять собой слой резины, сцепленный с наружной стенкой второй жесткой гильзы 321, вторая упругая гильза 322 имеет два плеча 323, 324, при этом горизонтальные участки 222 кронштейна 22 контактируют со второй упругой гильзой 322 выше плеча 324. Выше второго горизонтального участка 222 кронштейна, охватывающего вторую упругую гильзу 322, расположена четвертая упругая гильза 325, которая насажена на вторую упругую гильзу 322, при этом плечо 323 второй упругой гильзы 322 и четвертая упругая гильза 325 имеют совместимые между собой скосы, которые обеспечивают удобную сборку гильз и их плотное прилегание друг к другу. На фиг.3А участок 316 первой упругой гильзы первого соединительного элемента 31, вставленный в кронштейн 21, имеет толщину L1, на фиг.3 В участок 326 второй упругой гильзы второго соединительного элемента 32, вставленный в кронштейн 22, имеет толщину L2. В данном примере осуществления L1 больше L2. Поскольку L1 больше L2, амплитуда вибрации кронштейна 22, охватывающего вторую упругую гильзу 322, меньше амплитуды вибрации кронштейна 21, охватывающего первую упругую гильзу 312, когда машина вибрирует, по сравнению с кронштейном 21 кронштейн 22 воспринимает большую внешнюю силу вибрации. Таким образом, нагрузка на картер 13 маховика, которая передается картеру извне через кронштейн 22, превышает нагрузку на коробку 12 распределительных шестерен, которая передается корпусу через кронштейн 21, поскольку толщина картера 13 маховика обычно превышает толщину коробки 12, которая не будет повреждена под действием силы, создаваемой внешней вибрацией. В данном примере осуществления места соединения кронштейнов 21 и 22 с двигателем 110 могут быть определены произвольным образом, при этом толщины L1 и L2 могут быть выбраны соответственно, задача - исключить повреждение двигателя 110 под действием внешней вибрационной нагрузки и в то же время обеспечить неподвижное соединение между двигателем 110 и рамой, поскольку разные места соединения двигателя 110 с рамой воспринимают разные нагрузки, вызванные внешней вибрацией. Кроме того, в соответствии с вышеуказанным техническим решением, если этого допускает конструкция, первая упругая гильза 312 может соприкасаться с рамой, то есть участок 316 первой упругой гильзы первого соединительного элемента 31 может соприкасаться с рамой, которая неподвижно соединена с кронштейном 21 с помощью болта 218 и первого соединительного элемента 31, если этого допускает конструкция, вторая упругая гильза 222 может соприкасаться с рамой, то есть участок 326 второй упругой гильзы второго соединительного элемента 32 может соприкасаться с рамой, которая неподвижно соединена с кронштейном 22 с помощью болта 219 и второго соединительного элемента 32.
Устройство для крепления двигателя может применяться в различных машинах, включая колесный погрузчик, грейдер, грузовой автомобиль и т.д.
В соответствии с фиг.2 во время монтажа двигателя кронштейны 21, 22 присоединяют неподвижно к обеим сторонам коробки 12 и картеру 13 маховика, чтобы кронштейны располагались симметрично друг другу, после чего размещают двигатель на раме. Далее, в соответствии с фиг.3А первую жесткую гильзу 311 и первую упругую гильзу 312 первого соединительного элемента 31 продевают в отверстие первого горизонтального участка 212 кронштейна 21 для размещения первого горизонтального участка 212 кронштейна 21 на плече 314 первой упругой гильзы 312 и насаживания третьей упругой гильзы 315 на первую упругую гильзу 312 выше первого горизонтального участка 212 кронштейна 21. Поверх третьей упругой гильзы 315 располагают шайбу 217. Через шайбу 217, первый соединительный элемент 31 и первую опору 41 продевают болт 218, который затягивают гайкой 219 с нижней стороны первой опоры 41. В соответствии с фиг.3 В вторую жесткую гильзу 321 и вторую упругую гильзу 322 второго соединительного элемента 32 продевают в отверстие второго горизонтального участка 222 кронштейна 22 для размещения второго горизонтального участка 222 кронштейна 22 на плече 224 второй упругой гильзы 322 и насаживания четвертой упругой гильзы 325 на вторую упругую гильзу 322 выше второго горизонтального участка 222 кронштейна 22. Поверх четвертой упругой гильзы 325 располагают шайбу 227. Через шайбу 227, второй соединительный элемент 32 и первую опору 42 продевают болт 228, который затягивают гайкой 229 с нижней стороны второй опоры 42 для закрепления двигателя на раме.
Во время работы машины 100 вибрация передается от машины к двигателю через кронштейны 21, 22, соединенные с ним. Поскольку L1 больше L2, амплитуда вибрации кронштейна 22, охватывающего вторую упругую гильзу 322, меньше амплитуды вибрации кронштейна 21, охватывающего первую упругую гильзу 312, когда машина вибрирует. По сравнению с кронштейном 21 кронштейн 22 воспринимает большую нагрузку от внешней вибрации. Таким образом, нагрузка на картер 13 маховика, которая передается картеру извне через кронштейн 22, превышает нагрузку на коробку 12 распределительных шестерен, которая передается через кронштейн 21. Поскольку толщина картера 13 маховика превышает толщину коробки 12, она не будет повреждена под действием силы, создаваемой внешней вибрацией.
Специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть подвергнуто различным модификациям и видоизменено. Приведенные описание и примеры следует рассматривать лишь как иллюстративные, при этом истинный объем правовой охраны определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.