СПОСОБ МОНТАЖА МАСЛЯНОЙ ВАННЫ, А ТАКЖЕ СИСТЕМА МАСЛЯНОЙ ВАННЫ НА КОНСТРУКТИВНОМ УЗЛЕ, ОБРАЗОВАННОМ КРИВОШИПНОЙ КАМЕРОЙ И КАРТЕРОМ МАХОВИКА
METHOD OF OIL BATH INSTALLATION, AND THE SYSTEM OF CONSTRUCTIVE JOINT OIL BATH, BASED ON THE CRANK CHAMBER AND FLYWHEEL CARTER

Настоящее изобретение касается способа монтажа масляной ванны на конструктивном узле, включающем в себя кривошипную камеру и закрепленный на ней картер маховика, двигателя внутреннего сгорания согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, а также системы масляной ванны на конструктивном узле, образованном кривошипной камерой и картером маховика, согласно ограничительной части п.9 формулы изобретения.
В частности, у двигателей внутреннего сгорания массивной, самонесущей конструкции, например, для транспортных средств промышленного назначения, как, например, сельскохозяйственные тракторы, отдельные конструктивные элементы, преимущественно кривошипная камера, картер маховика и масляная ванна, являются относительно тяжелыми и поэтому обращение с ними при серийном монтаже, а также при ремонтных работах, не обходится без проблем. Например, при навеске масляной ванны на конструктивный узел из кривошипной камеры и картера маховика следует обращать особое внимание на проходящие в двух ориентированных по существу перпендикулярно друг другу плоскостях разъема примыкающие друг к другу уплотнительные поверхности (это могут быть плоские уплотнения, клеевые валики и пр.), при этом, в частности, могут возникать повреждения или смещения из-за не параллельного или перекошенного стыкования фланцевых соединений. Кроме того, необходимо обеспечивать, чтобы примыкающие друг к другу фланцевые поверхности располагались точно в одну линию, для технологически надежного исключения неплотностей.
Задачей изобретения является предоставление способа и системы, посредством которого или, соответственно, посредством которой осуществима технологически надежная, а также особенно пригодная для технологии ремонта компоновка двигателя внутреннего сгорания, в частности при недопущении неплотностей или повреждений на соединительных или, соответственно, уплотнительных поверхностях.
Эта задача решается с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования являются соответственно предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
По одному из независимых пунктов формулы изобретения предлагается способ монтажа масляной ванны на конструктивном узле, образованном кривошипной камерой и картером маховика, двигателя внутреннего сгорания, в частности двигателя внутреннего сгорания для транспортных средств промышленного назначения, или, соответственно, системы масляной ванны на конструктивном узле, образованном кривошипной камерой и картером маховика, при котором или, соответственно, при которой картер маховика имеет первую, предпочтительно единую, плоскость разъема с кривошипной камерой и с масляной ванной, в которой в смонтированном состоянии соответствующие соединительные поверхности картера маховика, кривошипной камеры и масляной ванны в контактном соединении опосредствованно (то есть, в частности, при промежуточном использовании уплотнения, например, в виде уплотнительной массы или в форме уплотнительного кольца) или непосредственно прилегают друг к другу. Кривошипная камера имеет также вторую плоскость разъема с масляной ванной, в которой в смонтированном состоянии соединительные поверхности кривошипной камеры и масляной ванны в контактном соединении опосредствованно (то есть, в частности, при промежуточном использовании уплотнения, например, в виде уплотнительной массы или в форме уплотнительного кольца) или непосредственно прилегают друг к другу, причем при осуществлении способа сначала кривошипная камера и картер маховика соединяются в один конструктивный узел, к которому затем крепится масляная ванна. В соответствии с изобретением предлагается, чтобы между картером маховика и масляной ванной было предусмотрено по меньшей мере одно направляющее средство, посредством которого по меньшей мере соединительные поверхности масляной ванны и кривошипной камеры во время присоединения масляной ванны к конструктивному узлу, образованному кривошипной камерой и картером маховика, ориентировались относительно друг друга таким образом, чтобы эти соединительные поверхности при изготовлении контактного соединения между масляной ванной и кривошипной камерой при монтаже были ориентированы по существу плоскопараллельно.
С помощью предлагаемого изобретением решения такого рода обеспечивается, что масляная ванна при монтаже не перекашивается, не перекручивается и/или не опрокидывается, и при этом надежно предотвращается односторонняя или перекошенная установка масляной ванны с соответствующим повреждением средств уплотнения (например, размазывание нанесенного клеевого валика или повреждение плоского уплотнения, и пр.). Кроме того, повышается технологическая надежность процесса монтажа. При этом может также предпочтительно облегчаться монтаж очень тяжелых масляных ванн, которые, например, находят применение в транспортных средствах промышленного назначения, таких как, например, сельскохозяйственные тракторы.
При этом термин «плоскопараллельно» должен обозначать соответственно соответствующие друг другу поверхности или, соответственно, области поверхностей, которые ориентированы параллельно друг другу и в смонтированном состоянии в плоскостном контактном соединении опосредствованно или непосредственно прилегают друг к другу. Этот термин должен также однозначно включать в себя такие варианты осуществления, при которых соответствующие друг другу соединительные поверхности, например, масляной ванны и кривошипной камеры имеют, например, уступы или ступени, и, таким образом, эти соединительные поверхности сами не образуют сплошной плоской поверхности, а обеспечивается, что данные соответствующие друг другу области поверхностей ориентированы плоскопараллельно друг другу и в смонтированном состоянии в плоскостном контактном соединении опосредствованно или непосредственно прилегают друг к другу.
Указанное по меньшей мере одно направляющее средство конкретно выполнено, например, в виде по меньшей мере одного направляющего средства, допускающего только смещение масляной ванны в направлении монтажа и установки, посредством которого масляная ванна на заключительном этапе монтажа масляной ванны без перекручивания вокруг и/или без опрокидывания относительно проходящей поперек направления монтажа и установки оси масляной ванны смещается по плоскости разъема в направлении кривошипной камеры. При этом для особенно простого обращения указанное по меньшей мере одно направляющее средство выполнено в виде по меньшей мере одного линейного направляющего средства, допускающего только линейное смещение масляной ванны в направлении монтажа и установки.
Особенно предпочтительно, кроме того, предлагаемое изобретением решение, имеющее конструкцию, при которой первая плоскость разъема между картером маховика, кривошипной камерой и масляной ванной ориентирована по существу перпендикулярно второй плоскости разъема между кривошипной камерой и масляной ванной.
По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления предусмотрено, что на первом этапе монтажа масляной ванны масляная ванна и картер маховика посредством указанного по меньшей мере одного направляющего средства соединяются друг с другом таким образом, что соединительные поверхности масляной ванны и картера маховика в плоскости разъема опосредствованно (то есть, в частности, с промежуточным использованием уплотнения) или непосредственно приходят в плоскостный контакт друг с другом, но смещение масляной ванны относительно картера маховика по-прежнему допустимо, так что на заключительном этапе монтажа масляной ванны масляная ванна, направляемая посредством указанного по меньшей мере одного направляющего средства, может смещаться вдоль плоскости разъема или, соответственно, соединительных поверхностей между картером маховика и масляной ванной в направлении кривошипной камеры.
Указанное по меньшей мере одно направляющее средство предпочтительно выполнено в виде по меньшей мере одного соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, предпочтительно в виде нескольких соединений посредством штифта и продолговатого отверстия, между картером маховика и масляной ванной, при котором штифт, предпочтительно в виде винта, взаимодействует с продолговатым отверстием, вмещающим в себя этот штифт, будучи по существу адаптированным к нему по форме и контуру (или, соответственно, с некоторым небольшим заданным размером зазора) и при этом направляя его. Указанное по меньшей мере одно соединение посредством штифта и продолговатого отверстия или, соответственно, при известных условиях также только часть нескольких соединений посредством штифта и продолговатого отверстия выполнено предпочтительно в виде винтового соединения, так что это соединение с двойной функцией может или, соответственно, могут также применяться не только для направления, но и, альтернативно или дополнительно к и так уже предусматриваемым винтовым соединениям, для фиксации конструктивных элементов. Особенно предпочтительно указанный по меньшей мере один винт, образующий указанный по меньшей мере один штифт, сначала, при еще не установленной на кривошипную камеру масляной ванне, затягивается с определенным заданным крутящим моментом, в частности предварительно фиксируется, чтобы установить масляную ванну в заданном положении относительно картера маховика и кривошипной камеры, причем тогда масляная ванна после этого, при известных условиях также за счет ее собственного веса, переводится в окончательное положение монтажа, при этом предпочтительно предусмотрено, что указанное по меньшей мере одно винтовое соединение после достижения окончательного положения монтажа масляной ванны затягивается до окончательного крутящего момента. Благодаря легкому затягиванию указанного по меньшей мере одного винта масляная ванна, уже по существу со смыканием, накладывается на картер маховика, в частности на образующий соединительную поверхность картера маховика фланец картера маховика, и при этом обеспечивает возможность предпочтительного направления по этой поверхности.
Винтовые соединения могут способствовать прочности конструктивного узла из кривошипной камеры, картера маховика и масляной ванны, и, следовательно, после окончательного монтажа масляной ванны затягиваться до окончательного крутящего момента. При необходимости при этом могут также использоваться и так уже имеющиеся винты винтового соединения между картером маховика и масляной ванной, которые пронизывают соответственно выполненные продолговатые отверстия, как уже изложено выше.
Винт соответствующего соединения посредством штифта и продолговатого отверстия может быть предусмотрен, например, в картере маховика в радиально наружном фланце для соединения с масляной ванной и ввернут в ответные резьбовые отверстия масляной ванны.
В одном из предпочтительных усовершенствований изобретения указанное по меньшей мере одно направляющее средство может, кроме того, иметь по меньшей мере одно, действующее на масляную ванну перед вставкой указанного по меньшей мере одного направляющего штифта указанного по меньшей мере одного соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, установочное устройство, имеющее установочный паз и направляющий штифт на соответствующих друг другу соединительных поверхностях и/или ответной плоскости разъема. Для этого предпочтительно предусмотрено, что установочный паз ориентирован в или, соответственно, параллельно направлению монтажа и установки масляной ванны и/или перпендикулярно плоскости разъема между кривошипной камерой и масляной ванной. Установочный паз может, например, иметь направляющий участок одинаковой ширины и расширяющийся установочный участок. Это способствует как бы предварительному центрированию масляной ванны относительно кривошипной камеры и облегчает последующее вставление направляющихся по нему штифтов или, соответственно, винтов при окончательном монтаже. Установочный паз для предпочтительного и простого введения предпочтительно выполнен открытым в направлении второй плоскости разъема или, соответственно, к имеющейся там соединительной поверхности.
По одному из особенно предпочтительных конкретных вариантов осуществления предусмотрены по меньшей мере три соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, у которых прямые, их соединяющие, образуют по меньшей мере один треугольник. Благодаря этому при незначительных затратах масляная ванна точно фиксируется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и ориентируется желаемым образом.
По другому предпочтительному варианту осуществления предусмотрено, что предусмотрены по меньшей мере два продолговатых отверстия, являющихся составной частью соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, и верхних в направлении монтажа или, соответственно, вертикальной оси картера маховика, и/или в поперечном направлении находящихся на расстоянии друг от друга, расположенных на картере маховика или на масляной ванне, в которые входят в зацепление ответные, расположенные на масляной ванне или, соответственно, на картере маховика штифты, в частности в виде винтов. В направлении вертикальной оси под ними и на расстоянии от них предусмотрено, кроме того, по меньшей мере одно являющееся составной частью нижнего соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, расположенное на картере маховика или на масляной ванне продолговатое отверстие, в которое входит в зацепление ответный, расположенный на масляной ванне или, соответственно, на картере маховика штифт. При этом нижнее продолговатое отверстие или по меньшей мере одно из нижних продолговатых отверстий может быть также при известных условиях образовано установочным пазом.
В этом месте следует непосредственно упомянуть, что термин «продолговатое отверстие» здесь должен пониматься в широком смысле и должен также включать в себя варианты осуществления, в которых речь идет не об отверстии, охватывающим образом или, соответственно, со всех сторон ограниченном стенкой отверстия (даже если это является предпочтительным вариантом осуществления продолговатого отверстия), а о пазовой открытой подобной каналу выемке, то есть, например, пазе, открытом с одной стороны.
Кроме того, при выдающейся вперед от масляной ванны или от кривошипной камеры за плоскость разъема функциональной части, которая может вводиться в ответное гнездо кривошипной камеры или масляной ванны, направляющий штифт может быть установлен в заданном положении на картере маховика или на масляной ванне так, чтобы он сначала входил в зацепление в установочный паз, прежде чем функциональная часть попадет в контакт с гнездом. Эта функциональная часть может, например, представлять собой всасывающий трубопровод, направляющий смазочное масло к двигателю внутреннего сгорания, который впадает во всасывающий канал в кривошипной камере (при необходимости с промежуточным использованием соединительного патрубка).
Эта мера дополнительно облегчает монтаж масляной ванны и исключает повреждения на функциональных частях, например, вследствие не точно соосных соединений.
Один из примеров осуществления изобретения подробнее пояснен ниже с помощью прилагаемого схематичного чертежа.
Показано:
фиг.1 - в эскизном изображении конструктивный узел двигателя внутреннего сгорания для транспортных средств промышленного назначения, состоящий из кривошипной камеры, масляной ванны и картера маховика;
фиг.2 - предварительно монтируемый конструктивный узел из кривошипной камеры и закрепленного на ней картера маховика в перевернутом для монтажа масляной ванны расположении, с масляной ванной, находящейся на кране в положении подачи;
фиг.3 - на первом этапе монтажа подаваемая сверху масляная ванна с фланцевой поверхностью, приложенной к вертикальной фланцевой поверхности картера маховика;
фиг.4 - на втором этапе монтажа частично опущенная масляная ванна, которая предварительно зафиксирована посредством направляющего устройства, имеющего в себе винты, направляющий штифт и установочный паз, в горизонтальном направлении;
фиг.5 - на последнем этапе монтажа масляная ванна, опущенная на горизонтальную фланцевую поверхность кривошипной камеры в окончательном положении и закрепленная на кривошипной камере и на картере маховика;
фиг.6 - объемный вид картера маховика, закрепленного на кривошипной камере, с изображением направляющего устройства, включающего в себя направляющий штифт и установочный паз на масляной ванне;
фиг.7 - в объемном изображении масляная ванна, имеющая выполненный на ее фланцевой поверхности, обращенной к картеру маховика, установочный паз и имеющая всасывающий трубопровод для смазочного масла, снабженный выдающимся вперед за ответную фланцевую поверхность патрубком; и
фиг.8 - частичный вид с торцевой стороны картера маховика с расположенными во фланцевой поверхности винтами, имеющими направляющие в виде продолговатых отверстий, для предварительной фиксации масляной ванны при ее монтаже.
На фиг.1 грубо заэскизированным и поэтому релевантным только для понимания настоящего изобретения образом изображен двигатель 1 внутреннего сгорания для транспортного средства промышленного назначения, который состоит из кривошипной камеры 2, масляной ванны 3 и прифланцованного к ней по первой, вертикальной, плоскости 4 разъема картера 5 маховика.
Фланцевое соединение между кривошипной камерой 2 и масляной ванной 3 или, соответственно, их надлежащими соединительными поверхностями лежит во второй, горизонтальной, плоскости 6 разъема.
При сборке конструктивных элементов 2, 3 и 5 обращенные друг к другу соединительные или, соответственно, фланцевые поверхности должны лежать в плоскостях 4 и 6 разъема в одну линию или, соответственно, плоскопараллельно друг другу, во избежание неплотностей, повреждений на средствах уплотнения и/или короблений конструктивных элементов.
На фиг.2-5 показан предлагаемый изобретением процесс монтажа, при котором к установленному в соответствии с фиг.2 перевернуто в заданном положении и предварительно смонтированному конструктивному узлу из кривошипной камеры 2 и картера маховика 5 подводится относительно массивная и тяжелая масляная ванна 3, например, посредством подъемного устройства 7 или, соответственно, крана, в направлении z монтажа и установки и при этом в направлении вертикальной оси (см. фиг.2), сверху от конструктивного узла 2, 5, и в соответствии с фиг.3 своей вертикальной соединительной поверхностью или, соответственно, своим вертикальным фланцем 3a приводится в контакт с предусмотренной соединительной поверхностью или, соответственно, предусмотренным фланцем 5a свободно выступающего вверх картера 5 маховика.
Затем, как видно из фиг.4, масляная ванна 3 частично опускается, пока расположенный на соединительной поверхности или, соответственно, фланце 5a, выступающий направляющий штифт 8 не вдвинется в выполненный во фланце 3a масляной ванны 3 установочный паз 9 (будет еще описано подробнее), и таким образом сбоку (перпендикулярно плоскости чертежа) целенаправленно установит в заданном положении масляную ванну 3 таким образом, чтобы соединительные или, соответственно, фланцевые поверхности 3a и 5a картера 5 маховика и масляной ванны 3 ориентировались по существу плоскопараллельно друг другу.
Затем масляная ванна 3 в еще оторванном от кривошипной камеры 2 состоянии посредством нескольких винтов 10 предварительно притягивается с заданным небольшим моментом затяжки к картеру 5 маховика, так чтобы соединительные или, соответственно, фланцевые поверхности 3a и 5a картера 5 маховика и масляной ванны 3 прилегали друг к другу в плоскостном контактном соединении, предпочтительно с промежуточным использованием уплотнения, причем тогда масляная ванна 3 в этом предварительно фиксированном состоянии своей горизонтальной соединительной поверхностью или, соответственно, своим горизонтальным фланцем 3b ориентирована плоскопараллельно соединительной поверхности или, соответственно, фланцу 2b кривошипной камеры 2.
Вслед за этим масляная ванна 3 (фиг.5), при известных условиях также за счет своего собственного веса, может полностью устанавливаться на кривошипную камеру 2, при этом винты 10 во вмещающих их продолговатых отверстиях 11 (фиг.8) могут соответственно смещаться относительно картера 5 маховика. При этом винты 10 вместе с предусмотренными продолговатыми отверстиями 11 образуют здесь каждый соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, и вместе с тем направляющие средства, в конкретном примере линейные направляющие средства, которые допускают только линейное направление в направлении z и вместе с тем по плоскости 4 разъема.
Благодаря осуществляемой посредством направляющего средства точно ориентированной установке в заданном положении масляной ванны 3 относительно картера маховика 5, а затем кривошипной камеры 2, предотвращаются повреждения на средствах уплотнения (например, клеевом валике, плоском уплотнении и пр.) между масляной ванной 3 и кривошипной камерой 2, потому что масляная ванна 3 в заключительном шаге монтажа масляной ванны устанавливается на кривошипную камеру 2 без перекручивания вокруг и/или без опрокидывания относительно проходящей поперек направления z монтажа и установки оси y масляной ванны.
Кроме того, при этом образе действий соединения функциональных частей между масляной ванной 3 и кривошипной камерой 2 соответственно ориентируются в одну линию (соосно).
После установки масляной ванны 3, например, путем вставки других винтов (не изображены) во фланцы 5a, 3a или, соответственно, 2b и 3b, конструктивные элементы прочно соединяются друг с другом. При этом приведенные здесь в качестве примера три винта 10 также затягиваются, теперь уже с полным, конструктивно заданным моментом затяжки.
На фиг.6 показан вид вертикальной соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 5a (плоскость 4 разъема) выступающего картера 5 маховика и горизонтальной соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 2b (плоскость 6 разъема) кривошипной камеры 2. При этом, соответственно положению монтажа фиг.4, выдающийся из соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 5a направляющий штифт 8 вдается в установочный паз 9 (здесь только обозначенный, ср. также фиг.7) масляной ванны 3 и фиксирует ее, как приведено, в боковом направлении. Также, разумеется, возможна кинематическая инверсия, то есть расположение направляющего штифта на масляной ванне и выполнение установочного паза на соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 5a.
Установочный паз 9 имеет предпочтительно прямолинейный участок 9a одинаковой, соответствующей направляющему штифту 8 ширины и расширяющийся, открытый к соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 2b кривошипной камеры 2 участок 9b.
На фиг.8 показан вид с торцевой стороны картера 5 маховика, имеющего соединительную или, соответственно, фланцевую поверхность 5a. В этой соединительной или, соответственно, фланцевой поверхности 5a здесь в качестве примера предусмотрены три продолговатых отверстия 11 соединения посредством штифта и продолговатого отверстия, которые пронизываются каждое винтом 10, будучи адаптированы к нему по форме и контуру этого соединения посредством штифта и продолговатого отверстия.
Все продолговатые отверстия 11 ориентированы одинаково и здесь предпочтительно ориентированы каждое в направлении z монтажа и установки масляной ванны 3 или, соответственно, иначе выражаясь, в направлении вертикальной оси и, таким образом, вертикально.
Кроме того, соединения прямыми линиями (изображенными штриховыми линиями), проведенными через винты 10, образуют, как видно, треугольник.
Винты 10 ввернуты каждый с торцевой стороны в ответные резьбовые отверстия 12 масляной ванны 3 (фиг.7) и вместе с предусмотренными продолговатыми отверстиями 11 при монтаже, как описано выше, образуют только одну линейную направляющую для масляной ванны 3 в направлении z монтажа и установки, при этом устанавливая или, соответственно, фиксируя масляную ванну 3 в каждом другом направлении без возможности смещения.
Альтернативно только что описанному варианту, например, в случае менее тяжелых и массивных масляных ванн, при необходимости можно также обойтись без установочного паза 9 и предусмотренного для него направляющего штифта 8.
Кроме того, альтернативно можно также при необходимости обойтись без соединений 10, 11 посредством штифта и продолговатого отверстия фиг.6, например нижнего, среднего в плоскости рисунка фиг.6, продолговатого отверстия 11 вместе с предусмотренным винтом 10, а его функция может выполняться установочным пазом 9 вместе с предусмотренным направляющим штифтом 8.
Собственно, в соответствии с этими предпочтительными вариантами осуществления важно только, чтобы способствующее смещению масляной ванны 3 направляющее средство образовывало предпочтительно по меньшей мере одну треугольную трехточечную опору, чтобы масляная ванна при монтаже не могла опрокидываться или, соответственно, перекручиваться.
В не описанной подробно масляной ванне 3 в качестве функциональной части установлен, например, всасывающий трубопровод 13, который обычным образом направляет смазочное масло двигателя 1 внутреннего сгорания из маслосборника (не виден) и посредством выдающегося вперед за соединительную или, соответственно, фланцевую поверхность 3b патрубка 14 соединен с всасывающим каналом в кривошипной камере 2 (не изображено).
При этом направляющее средство или, соответственно, направляющий штифт 8 с установочным пазом 9 на фланцевой поверхности 5a картера маховика 5 и на масляной ванне 3 рассчитаны так, что при монтаже масляной ванны 3 сначала масляная ванна 3 предварительно фиксируется, прежде чем патрубок 14 попадет в контакт с ответным всасывающим каналом в кривошипной камере 2. Это гарантирует, что патрубок 14 будет соосен всасывающему каналу и не смогут возникнуть повреждения, например, уплотнительных элементов и пр.
Список ссылочных обозначений
1 Двигатель внутреннего сгорания
2 Кривошипная камера
2b Горизонтальная соединительная или, соответственно, фланцевая поверхность
3 Масляная ванна
3a Вертикальная соединительная или, соответственно, фланцевая поверхность
3b Горизонтальная соединительная или, соответственно, фланцевая поверхность
4 Вертикальная плоскость разъема
5 Картер маховика
5a Соединительная или, соответственно, фланцевая поверхность
6 Горизонтальная плоскость разъема
7 Подъемное устройство
8 Направляющий штифт
9 Установочный паз
9a Прямолинейный участок
9b Расширенный участок
10 Винты
11 Направляющие в виде продолговатых отверстий
12 Резьбовые отверстия
13 Всасывающий трубопровод
14 Патрубок