單缸柴油機的平衡系統的制作方法

本實用新型屬于發動機技術領域，涉及一種發動機的平衡結構，尤其是一種適用于排量大于0.7L的中高速立式單缸柴油機的平衡系統。

背景技術：

柴油機工作時，由各種周期性作用力所激發的多種形態的振動。作用在柴油機機體并傳給基礎的慣性力、慣性力矩和傾倒力矩，其大小和方向是周期性變化的，因而會引起柴油機整機在多個方向(主要是垂向、橫向、縱搖和平搖)上的振動。這不單會降低柴油機工作的可靠性和壽命，并且對環境和工作人員產生不良影響，特別對于單缸柴油機而言，隨著排量和轉速的提高，這種影響更加顯著。

柴油機振動具體來源于活塞連桿組的往復運動產生往復慣性力，以及連桿大頭的旋轉慣性力。降低整機振動的方法和改善柴油機的平衡性能，就是要減少柴油機未被平衡的慣性力和力矩。但對于單缸柴油機而言，其特點是結構簡單、成本低，往往在設計上會犧牲一些平衡性能，主要采用方式為有：1)無平衡軸結構，靠曲軸平衡塊的旋轉力過量轉移平衡一階往復力，2)單平衡軸結構，單平衡軸和曲軸過量共同平衡一階往復慣性力，3)雙平衡結構，以氣缸中心線對稱布置旋轉方向相反的兩根平衡軸平衡一階往復慣性力，此結構效果最好，但結構及傳動較為復雜，一般僅在大缸徑單缸水冷機上使用。

專利申請號201020627586.1公開了一種立式單缸柴油機平衡裝置，凸輪軸齒輪一側端嚙合一曲軸齒輪，另一側嚙合一惰齒輪通過惰齒輪再嚙合一平衡軸齒輪，曲軸上設有曲軸齒輪與一主平衡塊裝置，平衡軸齒輪連接于平衡軸，平衡軸上敷設有一副平衡塊裝置，通過所述曲軸齒輪的轉動而同步帶動凸輪軸齒輪、惰齒輪及平衡軸齒輪轉動。該專利為單平衡軸結構，讓大部分的一級往復慣性力被平衡，但沒有100％被平衡，再者，設置惰齒輪等于在缸體內增加零部件數量，加大空間結構。如果能全方面考慮單缸柴油機整機結構和傳動方式，實現雙軸平衡，將給發動機領域，尤其是單缸柴油機的制造帶來前所未有的新突破。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：基于上述問題，提供一種實現雙軸平衡、100％平衡一階往復力慣性力的單缸柴油機的平衡系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種單缸柴油機的平衡系統，該平衡系統具有主副平衡塊的曲軸、左平衡軸、右平衡軸和凸輪軸齒輪，所述左平衡軸和右平衡軸相對于柴油機缸體中心線成斜下兩側分布，所述曲軸一側軸頸上安裝有左平衡軸傳動齒輪，曲軸另一側軸頸上安裝有曲軸齒輪，所述左平衡軸傳動齒輪與安裝在左平衡軸上的左平衡軸齒輪嚙合，所述右平衡軸一端安裝有右平衡軸齒輪，所述右平衡軸齒輪嚙合于凸輪軸齒輪的一側端，所述凸輪軸齒輪的另一側端嚙合曲軸上的曲軸齒輪，曲軸齒輪轉動帶動凸輪軸齒輪轉動，凸輪軸齒輪轉動帶動右平衡軸齒輪轉動。

進一步地，所述曲軸具有主平衡塊和副平衡塊，所述主、副平衡塊位于曲軸同一側，且平行布置，主平衡塊的外圓半徑大于副平衡塊的外圓半徑。

更進一步地，所述曲軸的中部為連桿頸，所述連桿頸上連接有連桿組，連桿組上固定有活塞。

更進一步地，所述連桿組具有與連桿頸連接的連桿瓦及位于連桿瓦上的連桿合件。

進一步地，所述右平衡軸上具有結構相同的平衡塊。

進一步地，所述曲軸一側軸頸上、左平衡軸傳動齒輪外側安裝有飛輪，所述飛輪通過連接在該側軸頸軸端上的飛輪螺母固定。

本實用新型的有益效果是：本實用新型具有平衡效果好、結構緊湊、簡單、成本低的優點，通過曲軸的主、副平衡塊平衡一階旋轉慣性力，左、右平衡軸旋轉方向相反，兩者的合力100％平衡一階往復力慣性力，使柴油機工作過程的振動減少至最低，從而明顯減少噪聲、減輕零件間的磨損以及提高柴油機的經濟性，同時，占用空間小，安裝方便，生產成本低，有利于新機型開發的調整與改造。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是圖1的工作原理圖。

圖3是圖2中連桿與活塞的具體結構示意圖。

圖4是本實用新型中曲軸上安裝飛輪的結構示意圖。

圖中：1.曲軸，2.左平衡軸，3.右平衡軸，4.凸輪軸齒輪，5.左平衡傳動齒輪，6.曲軸齒輪，7.左平衡軸齒輪，8.右平衡軸齒輪，9.飛輪，10.飛輪螺母，11.主平衡塊，12.副平衡塊，13.連桿頸，14.連桿組，15.活塞，16.連桿瓦，17.連桿合件。

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1～2所示，一種單缸柴油機的平衡系統，該平衡系統具有主副平衡塊的曲軸1、左平衡軸2、右平衡軸3和凸輪軸齒輪4，左平衡軸2和右平衡軸3相對于柴油機缸體中心線成斜下兩側分布，曲軸1一側軸頸上安裝有左平衡軸傳動齒輪5，曲軸1另一側軸頸上安裝有曲軸齒輪6，左平衡軸傳動齒輪5與安裝在左平衡軸2上的左平衡軸齒輪7嚙合，右平衡軸3一端安裝有右平衡軸齒輪8，右平衡軸齒輪8嚙合于凸輪軸齒輪4的一側端，凸輪軸齒輪4的另一側端嚙合曲軸1上的曲軸齒輪6，曲軸齒輪6轉動帶動凸輪軸齒輪4轉動，凸輪軸齒輪轉動4帶動右平衡軸齒輪8轉動。

如圖1所示，曲軸1具有主平衡塊11和副平衡塊12，主、副平衡塊11、12位于曲軸1同一側，且平行布置，主平衡塊11的外圓半徑大于副平衡塊12的外圓半徑，曲軸1的中部為連桿頸13，如圖3所示，連桿頸13上連接有連桿組14，連桿組14上固定有活塞15。連桿組14具有與連桿頸13連接的連桿瓦16及位于連桿瓦16上的連桿合件17。連桿組14與曲軸1連接部的旋轉力矩，通過曲軸的主、副平衡塊11、12力矩來100％平衡。

如圖1所示，右平衡軸3上具有結構相同的平衡塊31。

如圖4所示，具體安裝時，曲軸1一側軸頸上、左平衡軸傳動齒輪5外側安裝有飛輪9，飛輪9通過連接在該側軸頸軸端上的飛輪螺母10固定。

傳動方式：該平衡系統是在現有風冷機L系列平衡系統的基礎上發展而來的全新雙軸平衡系統，在其基礎上僅增加一個右平衡軸3和一個右平衡軸正時齒輪8，形成左、右平衡軸2、3相對于柴油機缸體中心線成斜下兩側分布，具有平衡效果好、結構緊湊、簡單、成本低的優點。

其中，左平衡軸2直接通過曲軸1來傳動，具體由裝在曲軸1上的左平衡軸傳動齒輪5與裝在左平衡軸2上左平衡軸齒輪7嚙合傳動。右平衡軸3利用凸輪軸齒輪4傳動，左、右平衡軸2、3旋轉方向相反，在曲軸1旋轉90°和270°時，兩平衡軸旋轉力矩相互抵消，在曲軸1處在0°和180°時，平衡活塞15往復力矩，均勻的將主、副平衡塊11、12的旋轉力矩分散在曲軸1兩側，整機運行更加穩定。連桿組14與曲軸1連接部的旋轉力矩，通過曲軸的主、副平衡塊11、12力矩來100％平衡，最終實現一階旋轉力矩和一階往復力矩完全平衡。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。