Устройство для смазки цапф многоколенчатых валов с идущими от колена к колену подводящими масло каналами

Устройство для смазки цапф многоколенчатых валов с идущими от колена к колену подводящими масло каналами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 47 е, 7

Х 5097

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для смазки цапф многоколенчатых валов с идущими от колена к колену подводящими масло каналами.

К патенту ин-ца Г. К)нкерс (Н. Junkers), lleccay, Германия, заявленному 28 января 1926 года (заяв. свид. № 6336).

Приоритет заявлен с 24 января 1925 года на основании ст. 4 СоветскоГерманското Соглашения об охране промышленной собственности.

0 выдаче патента опубликовано ЗО апреля 1928 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 80 апреля 1928 года.

Известен способ смазки отдельных цапф коленчатого вала при помощи кольца, в которое масло поступает свободно (без давления) и из которого оно попадает через канал в соседнюю цапфу коленчатого вала исключительно действием центробежной силы. Но такое приспособление создает, при малом числе оборотов, очень низкое, часто недостаточное давление масла и мало пригодно для многоколенчатых валов, так как в этом случае каждое колено пришлось бы снабжать особым кольцом, что требует много места, усложненного контроля и большого количества частей.

Вследствие этого начали у многоколенчатых валов проводить смазывающее масло от коренного подшипника или от конца коленчатого вала через соединенные между собой, ведущие кратчайшим путем через цапфы и щеки, отверстия последовательно, ко всем цапфам коленчатого вала; при этом однако создается опасность, что колена, далеко отстоящие от места притока, будут снабжаться смазывающим маслом недостаточно и потому легко будут нагреваться.

Предлагаемое изобретение имеет целью создать надежное и экономическое смазывание цапф многоколенчатых валов, при котором все места, подлежащие смазке, были бы обеспечены маслом, приблизительно, равномерно, благодаря тому, что каналы, проводящие масло в области колен, имеют такое направление, при котором маслу нигде на своем пути не приходится течь в значительной мере навстречу центробежной силе, т.-е. приближаясь к оси вала. При неблагоприятно складывающихся внешних условиях, короткие пути, ведущие внутрь, могут быть преодолены давлением масла.

Равным образом могут быть устроены приспособления, которые предотвращают прекращение давления или перемену направления потока масла.

На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез известного приспособления в виде многоколенного вала и на фиг. 2 — его поперечный разрез П вЂ” П фиг. 1, с системой смазки нескольких цапф коленчатого вала, берущей начало в коренном подшипнике. На фиг. 3 — 11 изобрабражены формы выполнения предлагаемого изобретения, а именно: на фиг. 3 — щека коленчатого вала в разрезе вертикально к оси вала; на фиг. 4 — щека коленчатого вала в форме диска в разрезе вертикально к оси вала; на фиг. 5 — коленчатый вал частично в среднем продольном разрезе; на фиг. 6 — разрез щеки коленчатого вала по Vl — Ч( фиг. 5; на фиг. 7 — часть коленчатого вала с так называемым щечным подшипником, частично в разрезе; на фиг. 8 — разрез через цапфу щечного подшипника по Vill — ЧИ( фиг. 7; на фиг. 9 — трехколенчатый вал, частично, в среднем продольном разрезе, на фиг. 10 †поперечный разрез через щеку коленчатого вала по Х вЂ” Х фиг. 9; на фиг. 11— поперечный разрез щеки коленчатого вала по Xl — XI фиг. 9.

У вала, согласно фиг. 1 и 2, смазывающее масло поступает под давлением коренного подшипника 1 через отверстие 10 коренной цапфы 2 в проходящий внутри вала канал (состоящий из соединяющихся между собой, ведущих частью через цапфы, частью, пересекая ось вала, через щеки отверстий 11, 12, 13, 14, 15), из которого через отверстие 16 оно направляется сначала в цапфу

3 коленчатого вала, а затем через отверстие 17 в цапфу 4. Установлено, что при таком общепринятом устройстве каналов, проводящих масло, получается явление, изображенное на фиг. 1 и 2: вращающийся вал действует на содержащееся в нем масло подобно центробежному выделителю и выделяет масло из заключенного в нем воздуха, При этом масло сосредоточивается в масляных каналах, ведущих снаружи к оси вала (например, примыкающая к колену 3 часть отверстия 14), а воздух — в масляных каналах, ведущих от оси вала наружу (отверстие 12 и примыкающая к колену 4 часть отверстия 14). В результате, в месте смазывания цапфы 3 коленчатого вала, давление масла значительно выше, чем у места смазывания цапфы 4 коленчатого вала, так что цапфа 3 получает слишком много масла, а цапфа 4 слишком мало, при чем этот недостаток увеличивается тем более, чем больше колен снабжается таким образом последовательно маслом из одного места. Это является причиной того, что при этом, несмотря на черезмерный общий расход смазывающего масла, часто обнаруживалось необ яснимое до сих пор отсутствие смазки цапф, расположенных дальше от места поступления масла.

На фиг. 3 изображено предлагаемое устройство, в котором канал, проводящий масло от колена 20 к следующему колену 21, расположен не внутри щеки 22, поперек оси вала, а сбоку щеки в форме кривого обходного канала 23 таким образом, что маслу на его пути от колена 20 к колену 21 нигде не приходится течь навстречу действию центробежной силы. Соответственно большему по сравнению с коленом

21 радиусу колена 22, предусматривается спиральное относительно оси вращения вала прохождение обходного канала 23. При равных по величине плечах коленчатого вала следовало бы применить трубку, концентрическую с осью вращения.

На фиг. 4 изображена форма выполнения, у которой щеки коленчатого вала имеют форму круглого диска 24. В этом случае смазываю щее масло проводится от колена

25 к колену 26 через соединяющиеся между собой каналы 27, 28, 29; последние имеют направление, при котором расстояние отверстий от середины вала нигде не бывает значительно меньше, чем в месте входа масла в этот обходной канал.

Согласно фиг. 5 и б в диске 30 коленчатого вала, расположенного, вследствие неравных диаметров следующих одного за другим колен 31 .и 32, эксцентрично, выточен желобок 33 таким образом, что его дно- концентрично оси вала. Желобок снаружи замыкается стяжным кольцом 34. По каналу 35 в желобок поступает из коренного подшипника 36 смазывающее масло и по каналу 37 это масло направляется из желобка к цапфе коленчатого вала 32. При этом также, вследствие концентрического, по отношению к оси вращения, положения дна же.лобка, исключается направление потока смазывающего масла навстречу действию центробежной силы.

У машин с несколькими цилин,драми, у которых одна или несколько средних щек ксленчатого вала сконструированы в форме цапф

- большого диаметра, в случае, когда примыкающее к такой щеке колено имеет радиус меньший, чем лежащие дальше колена, приток масла к первым через последние затрудняется, так как маслу при этом пришлось бы потерять значительную . часть центробежной силы. Вследствие этого цапфа - щека должна быть использована для того, чтобы проводить к соседним коленам смазывающее масло в том количестве, которое производится, обычно, при поступлении масла через нормаль-, ную коренную цапфу. Но это за- трудняется вследствие повышенной скорости на окружности и большей центробежной силы в прилегающих, частях щеки цапфы. Устройство, имеющее целью устранить эти не.дочеты, изображено на фиг. 7 и 8. .В этом случае вал с цапфой щеки, 40 покоится на подшипнике 41, в нижней чашке которого предусмотрен примыкающий к проводке масла (под давлением в месте 42), расположенный по окружности, паз 43 такой длины, при которой приток масла происходит в течение большей части полного оборота, т.-е. в относительно большой промежуток времени; в результате (несмотря на неблагоприятные внешние условия) цапфы коленчатого вала, как например, 46, 47, 48, которые должны отсюда снабжаться маслом через каналы 44, 45, получают надежное смазывание. Чтобы действительно воспрепятствовать при дальнейшем вращении снова выступлению масла (поступившему в цапфу щеки), можно в канал для впуска масла в цапфе щеки поместить еще автоматически закрывающийся клапан 49, при чем выгодно устраивать его таким образом, чтобы его собственная центробежная сила вызывала закрывание.

Успех не зависит от давления, под которым находится приток масла.

Изобретение таким образом распространяется на снабжение маслом без помощи давления (например, при помощи колец). На фиг. 9 — 11 приведена соответственная форма выполнения, при чем применяются для трехколенного вала машины поршни, движущиеся в противоположных направлениях с ходами различной длины у внутреннего и наружного поршня. К щеке 51 наружного колена 52 прикреплено, снабженное тремя (служащими для поступления масла) желобами кольцо

60, в которое поступает смазывающее масло из запасного сосуда 61 через распределительное приспособление 62 и трубочки 63. Крайнее кольцо отдает свое масло непосредственно по каналу 71 цапфе коленчатого вала 52, откуда оно через вертикальное отверстие цапфы протекает к подшипнику шатуна. Оба другие кольца примыкают при помощи проводящих каналов

72, 73 к сконструированным согласно фиг. 3, помещенным сбоку шеки коленчатого вала 53, обходным каналам 74 и 75, которые направляют масло без потери центробежной силы к средней цапфе 54, где оно из обходного канала 74 течет в отверстие цапфы 76 в подшипник шатуна, в то время как масло, идущее из обходного канала 75 через канал 77 в цапфе 54, течет в дру- гой, помещенной сбоку средней щеки 55, обходный канал 78, откуда оно переходит в отверстие 79 цапфы коленчатого вала 56, При этом получается смазывание (даже находящихся далеко от места 60 притока масла) колен 54 и 56 при снабжении маслом без помощи давления и в известных границах даже и тогда, когда имеется налицо затруднительное обслуживание, заключающееся в проводке масла, без помощи давления, от более длинного канала к более короткому или через негодальше. Но это, как видно из чертежа, осуществляется благодаря тому, что канал 77, проводящий масло, в более длинном колене 54 проводится возможно ближе к оси вала, канал 79 следующего более короткого колена 56 возможно дальше, так как таким образом (и на пути к более короткому колену) маслу не приходится терять центробежную силу.

Пред м ет и ат е нта.

1. Устройство для смазки цапф многоколенчатых валов с идущими от колена к колену подводящими масло каналами, характеризующееся таким расположением упомянутых каналов, при котором устраняется протекание масла в значительной мере навстречу центробежной силе, например, тем путем, что подводящие масло каналы 23, идущие от одного колена 20 к другому 21 (фиг. 3), согнуты и расположены концентрично к валу или при неодинаковых радиусах смежных колен в виде спирали, направленной к периферии, при чем каналы 27, 28, 29 (фиг. 4), например, могут быть выточены внутри или при недиско; образных коленах 22 (фиг. 3) расположены снаружи.

2. Форма выполнения охарактеризованного в и, 1 устройства, отличающаяся тем, что при выточенных в щеке 24, 40 (фиг. 4 и 8) подводящих масло каналах, эти каналы создаются путем прямых сверлений, которые, будучи закрыты с концов, образуют внутри щеки род многоугольного, концентрического канала, проходящего вокруг середины вала ил и удаля ю щегося от нее.

3. Форма выполнения охарактеризованного в и. 1 устройства, отличающаяся тем, -что, при следующих одно за другим коленах неодинакового радиуса, идущие от колена к колену подводящие масло каналы 77, 79 (фиг. 9 и 11) проводятся внутри цапфы колена 54 с большим радиусом возможно ближе к середине вала, а внутри цапфы колена 56 с меньшим радиусом возможно дальше от середины вала.

4. Форма выполнения охарактер изова нного в п. 1 устройства, отл ичающаяся тем, что, при следующих одно за другим коленах неодинакового радиуса, идущие от колена к колену подводящие масло каналы образуются выточенными в щеке 30 (фиг. 5 и 6) желобками 33, замыкаемыми снаружи кольцами 34, каковые желобки имеют неодинаковую глубину, а именно большую в колене 32 с большим радиусом и меньшую в колене 31 с меньшим радиусом, в то время, как днище желобков, обращенное к середине вала, сохраняет на всем протяжении одинаковое расстояние от нее.

5. Форма выполнения охарактеризованного в и. 1 устройства, отличающаяся тем, что, для устранения обратной утечки масла, в месте ввода масла в вал, например у начала канала 45 (фиг. 7 и 8), устанавливается клапан 49.