專利名稱：用于大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承支撐件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承支撐 件，還涉及一種用于制造這種主軸承支撐件的方法。
背景技術(shù)：
十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)例如用作大型遠(yuǎn)洋船中的推進(jìn)器或 者用作發(fā)電廠中的原動(dòng)機(jī)，其包括三個(gè)主要的殼體部分。從下往上看，這 些部分是所謂的底座、框架箱和氣釭座。這三個(gè)殼體部分由拉桿螺栓保持 到一起。用于曲軸的主軸承設(shè)置在底座中。
現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的底座由高的焊接縱梁和焊接橫梁組成，并具有鑄鋼軸承 支撐件，即底座除了軸承支撐件以外，是由輥軋金屬板材制成的完全焊接 構(gòu)造。橫梁包括兩個(gè)腹板，鑄造的主軸承支撐件焊接在這兩個(gè)腹板之間。
主軸承支撐件承載沿著軸承合金排列的薄的底部軸瓦。M螺栓在主 軸承支撐件的頂部錨定在設(shè)置在軸承/曲軸的相對(duì)側(cè)處的螺紋孔中。
最近一段時(shí)間顯著增大的最大燃燒壓力已經(jīng)使得由曲軸施加在主軸
承上的向下的力顯著增大，并且由4Mf螺栓施加到主軸承支撐件頂部的向 上的力也顯著增大。在附連到主軸承支撐件的主軸承的任一側(cè)上可以有一 個(gè)或者一組兩個(gè)拉桿螺栓。
為了在這樣的大的力的情況下使滑動(dòng)型主軸承的油膜中達(dá)到可接受 的壓力水平，軸瓦的寬度(在曲軸的縱軸線方向上的軸瓦延伸長(zhǎng)度)必須 相當(dāng)大，從而主軸承支撐件的寬度或厚度需要同等大。由M螺栓在主軸 承的相對(duì)側(cè)施加到主軸承支撐件頂部的大的力容易〗吏主軸承支撐件變形。 必須將該變形保持得低于可接受水平，這意^^木著主軸承支撐件必須相應(yīng)地 具有高的材料厚度。
從位于主軸承正下方的寬/厚區(qū)域向下，主軸承支撐件包括延伸到底座 底部的板狀部分，并且該板狀部分從而也由鑄造制成。
在底座已經(jīng)焊接到一起后，執(zhí)行第一加工操作，以滿足非常精確的幾
何形狀的確切要求，尤其是滿足對(duì)主軸承的非常精確的幾何形狀的確切要 求。該加工工序包括加工該主軸承支撐件的弧形表面(所謂的主軸承座)、 與該主軸承支撐件的弧形表面鄰接的側(cè)表面以及該主軸承支撐件的上表 面，其中下軸瓦將要放置在該弧形表面上。在主軸承蓋已經(jīng)安裝并且旋塞 已經(jīng)上緊后，執(zhí)行對(duì)主軸承支撐件和主軸承蓋的第二加工。該操作包括在 主軸承的未來(lái)位置處穿過主軸承蓋和主軸承支撐件鉆孔，以獲得最終的直 徑和公差。
大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承支撐件的尺寸是非常巨大的。例如，
在具有108cm的氣缸孔的發(fā)動(dòng)機(jī)中，主軸承支撐件可以高三米以上并且寬 兩米以上，且最大厚度可以接近0.5米。進(jìn)行所述加工操作的大入口銑床 _ —即所謂的龍門銑床同樣是巨大且昂貴的。發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠往往僅具有一 個(gè)這種大入口銑床，因此其它大型發(fā)動(dòng)機(jī)部件的銑削操作常常是生產(chǎn)的瓶 頸。
鑄造部件總是具有鑄造缺陷，例如夾雜物、雜質(zhì)和氣穴。在焊接以及 對(duì)主軸承支撐件進(jìn)行加工之前和之后，對(duì)主軸承支撐件進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)通 過目測(cè)進(jìn)行，但是也涉及超聲波檢測(cè)以及磁性顆粒檢測(cè)。如果鑄造缺陷的 量和尺寸在指定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，主軸承支撐件是可以接受的。然而，特別是在軸 承座加工之后，氣穴可能直接看到為孔。此時(shí)，可能必須通過焊接來(lái)填充 這些氣穴，1^進(jìn)行加工和熱處理，即所謂的焊接修復(fù)。然而，主軸承支 撐件的修復(fù)部分(熱影響區(qū)，HAZ)將在熱處理后變得甚至比主軸承支撐 件的其余部分更硬，由于熱影響區(qū)的硬度更高，這影響了擱置在主軸承支 撐件上的較薄的軸瓦。因?yàn)橛捎趶那S施加巨大的壓力使較薄的軸瓦需要 在其后部完全地支撐，因此常常需要上述焊接^"復(fù)。如果由于徑向和軸向 尺寸過大而使得孔的區(qū)域太大，這是必需的。 一般地，希望主軸承支撐件 具有盡可能均勻的材料特性，特別是支撐薄軸瓦的表面。因此，鑄造缺陷 的修復(fù)是不希望的，但是出于經(jīng)濟(jì)原因，不會(huì)丟棄具有較少鑄造缺陷的主 軸承支撐件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承支撐 件，其克服或者至少減輕了上述缺點(diǎn)。
該目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1提供一種十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而實(shí)現(xiàn)的，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)包括底座、安裝在該底座上的框架箱、安裝在 該框架箱上的氣缸座、以及擱置在主軸承中的曲軸，其中該底座設(shè)置有多 個(gè)橫梁，至少其中 一些橫梁包括一個(gè)或多個(gè)腹板以及通過焊接連接到所述 一個(gè)或多個(gè)腹板的主軸承支撐件，所述主軸承支撐件包括輥軋鋼片或鋼板 且其具有用于支撐下軸瓦的弧形支撐表面。
本領(lǐng)域中有一種偏見，認(rèn)為厚的主軸承支撐件只能通過鑄造制得一一 具體是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的主軸承支撐件設(shè)計(jì)中存在許多曲面的緣故。然而，本 發(fā)明的發(fā)明人具有這樣的觀點(diǎn)，即，厚的主軸承支撐件能夠由輥軋鋼材的 片或板制成。在鑄鋼產(chǎn)品中經(jīng)常出現(xiàn)的夾雜物、氣穴和其它雜質(zhì)會(huì)由于使 用輥軋鋼而大量減少。從而，在主軸承支撐件上必需進(jìn)行的修復(fù)量顯著減 小。主軸承支撐件必需在修復(fù)后由銑床進(jìn)行加工，因此主軸承支撐件在產(chǎn) 生瓶頸的龍門銑床上占據(jù)的時(shí)間量減少。夾雜物、氣穴和其它雜質(zhì)量的減 少也對(duì)主軸承支撐件的強(qiáng)度特性產(chǎn)生有利的影響。因?yàn)榫哂杏赊D(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng) 質(zhì)量帶來(lái)的大載荷的主軸承的軸瓦擱置在主軸承支撐件上，這是特別重要 的。由于板的輥軋結(jié)構(gòu)，可能的是，氣穴將在軸向上具有小的長(zhǎng)度，其在 加工后將呈現(xiàn)為一個(gè)孔，該孔的面積小到無(wú)需通過焊接進(jìn)行填充。僅需要 平滑銳邊。
鑄造軸承支撐件的厚度會(huì)發(fā)生波動(dòng)。然而，需要形成具有指定寬度的 主軸承支撐件，以對(duì)薄的軸瓦實(shí)現(xiàn)完全地支撐。因此，需要以超過軸向厚 度的尺寸鑄造主軸承支撐件，隨后加工到指定寬度。這是通過在大型銑床 上加工與弧形支撐表面相鄰的前側(cè)和后側(cè)(軸向相對(duì)的表面)而進(jìn)行的。 由于鋼板或鋼片的厚度非常穩(wěn)定，在輥軋鋼板或鋼片材料中形成的主軸承 支撐件的前表面和側(cè)表面并不是必需的，從而更進(jìn)一步減少了主軸承支撐 件需要花費(fèi)在產(chǎn)生瓶頸的大型龍門銑床上的時(shí)間量。如果軸瓦和軸承座的 側(cè)部未完全對(duì)準(zhǔn)，不會(huì)影響軸承的性能。實(shí)際上，允許軸瓦從軸承座的側(cè) 面突出約為軸瓦厚度一半的距離。這種結(jié)合了鋼板的厚度比鑄造結(jié)構(gòu)的厚 度更好控制的實(shí)際情況的情形解釋了為何能夠避免對(duì)鋼板軸承支撐件的 前面和后面進(jìn)4亍加工。
下軸瓦相對(duì)于主軸承支撐件的軸向位置在底座的機(jī)械加工操作期間 實(shí)現(xiàn)，在該處形成用于銷釘?shù)膬蓚€(gè)位置孔。這些銷釘在安裝到下軸瓦之前 被壓入到主軸承支撐件中。下軸瓦具有與上述銷釘配合的凹槽。
主軸承支撐件能夠由單個(gè)實(shí)心鋼片或鋼板加工制得，從而形成極其堅(jiān)
固的主軸承支撐件。
優(yōu)選地，該鋼片或鋼板具有i殳置有凹陷的上側(cè)、相對(duì)i殳置的前側(cè)和后 側(cè)以及連接到一個(gè)或多個(gè)J^板的一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部，其中，在該凹陷的 底部設(shè)置有所述弧形支撐表面。
所述一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部可大體上沿著直線延伸，這使得軸承支撐件 更容易制造。
優(yōu)選地，前側(cè)和后側(cè)的至少外周部分朝所述一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部漸 縮。所述漸縮部分提供從主軸承支撐件到腹板的平滑的力過渡，并將主軸 承支撐件和腹板之間的過渡處的切口系數(shù)保持在可接受的水平內(nèi)。
前側(cè)和后側(cè)的非外周部分可以大體上平坦，且在前側(cè)和后側(cè)的平坦部 分和漸縮部分之間具有急劇的過渡。急劇的過渡比平滑的圓形過渡更容易 制造。
優(yōu)選地，鋼片或鋼板與腹板之間的焊接是K型或X型焊接。腹板與 鋼片或鋼板之間的焊接應(yīng)該優(yōu)選地實(shí)施為使得鋼在腹板的整個(gè)厚度上熔 化。
其中兩個(gè)附連側(cè)部可大體上豎直地延伸，并且另兩個(gè)附連側(cè)部可從兩 個(gè)豎直延伸的附連側(cè)部朝彼此向下傾斜。從而，鋼片或鋼板的輪廓較簡(jiǎn)單 且容易制造。因而，連接到主軸承支撐件的腹板的側(cè)部的輪廓容易制造， 并且容易精確地將主軸承支撐件的輪廓精確地匹配于腹板的輪廓。傾斜的 附連側(cè)部可彼此匯合。
上述目的還通過根據(jù)權(quán)利要求9提供一種用于制造十字頭型大型兩沖 程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的底座的橫梁的方法而實(shí)現(xiàn)，該方法包括下列步驟提供輥 軋鋼片或鋼板；在所述鋼片或鋼板中加工弧形支撐表面，用于承載發(fā)動(dòng)機(jī) 的主軸承的下軸瓦；提供一個(gè)或多個(gè)腹板；以及通過焊接將所述鋼片或鋼 板連接到所述一個(gè)或多個(gè)腹板。
通過不使用任何鑄造部件而制造橫梁，能夠避免昂貴的模具。而且， 因?yàn)槟軌虮苊庥糜跍?zhǔn)備模具以及用于冷卻新鑄造的主軸承支撐件所耗費(fèi) 的時(shí)間，制造橫梁所必需的時(shí)間量減少。而且，4吏用焊接鋼板的主軸承支 撐件使得能夠?qū)崿F(xiàn)主軸承支撐件的傳送時(shí)間縮短且快速實(shí)現(xiàn)主軸承支撐 件的幾何形狀的變化的靈活的生產(chǎn)過程。
該方法還包括通過火焰切割或通過磨料噴砂加工來(lái)切割所述鋼板或 鋼片的至少一部分輪廓的步驟。這兩種加工操作都比M價(jià)并快速，從而 進(jìn)一步降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本。
優(yōu)選地，該方法包括在鋼片或鋼板連接到腹板的那些側(cè)部的外周區(qū)域 中形成漸縮部分的步驟。
漸縮部分的輪廓能夠通過火焰切割或通itJ"料噴妙、加工來(lái)形成。
該方法可包括提供輥軋到對(duì)應(yīng)于軸瓦寬度的厚度的鋼片或鋼板的步 驟。從而，不需要對(duì)與承載下軸瓦的軸承座相鄰的側(cè)表面進(jìn)行加工。這意 味著能夠省去在大型龍門銑床上的一個(gè)制造步驟，而現(xiàn)有技術(shù)的主軸承支 撐件必需被精確地加工以獲得用于支撐下軸瓦的弧形表面的正確寬度。
從詳細(xì)說(shuō)明中將會(huì)明白根據(jù)本發(fā)明的大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及制造 用于大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的底座的橫梁的其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和特性。


接下來(lái)，在本說(shuō)明書的詳細(xì)部分中，將參照附圖中示出的示例性實(shí)施
方式更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的橫截面視圖，
圖2是圖1中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸部分的縱截面視圖，
圖3是圖1中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)的底座的一部分的立體圖，
圖4是圖3中示出的底座的4黃梁的側(cè)視圖，
圖5是圖4中示出的橫梁中主軸承支撐件的詳細(xì)側(cè)視圖，
圖5A是沿圖5中的線A-A，的橫截面視圖，
圖5B是沿圖5中的線B-B，的橫截面視圖，
圖6是根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件的替代實(shí)施方式的長(zhǎng)邊的側(cè)視圖， 圖6A是圖6的主軸承支撐件的短邊的側(cè)視圖，
圖7是根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件的另 一替代實(shí)施方式的長(zhǎng)邊的側(cè)視
圖，
圖7A是圖7的主軸承支撐件的短邊的側(cè)視圖，以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件的又一替代實(shí)施方式的長(zhǎng)邊的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2分別示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1的橫截面視 圖和縱截面視圖(對(duì)于一個(gè)氣缸)。發(fā)動(dòng)機(jī)l是十字頭型單流低速兩沖程柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)，其可以是船舶中的推進(jìn)系統(tǒng)或者發(fā)電廠中的原動(dòng)機(jī)。這些發(fā)動(dòng) 機(jī)一般具有3到4個(gè)直列式氣缸。發(fā)動(dòng)機(jī)1從底座2*^，帶有用于曲軸 3的主軸承。
曲軸3為半組合型。半組合型由鍛鋼或鑄鋼的曲拐制成，曲拐通過冷 縮配合連接而連接到主軸頸。
底座2可以制成為一件或者根據(jù)制造設(shè)備而分成尺寸合適的幾個(gè)部 分。底座由側(cè)壁和與軸承支撐件焊接的橫梁組成。橫梁在現(xiàn)有技術(shù)中也被 稱為"橫向桁材"。油盤58焊接到底座2的底部，從強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻油系 統(tǒng)收集返回油。
連桿8將曲軸3連接到十字頭軸承22。十字頭軸承22被引導(dǎo)于豎直 引導(dǎo)平面23之間。
焊接設(shè)計(jì)的A型框架箱4安裝在底座2上?？蚣芟?是焊接設(shè)計(jì)的。 在排出側(cè)，設(shè)置有用于每個(gè)氣缸的減壓閥，而在凸輪軸側(cè)，設(shè)置有用于每 個(gè)氣缸的大型4^接門。十字頭引導(dǎo)平面23—體形成在框架箱4中。
氣缸座5安裝在框架箱4的頂部上。拉桿螺栓29將底座2、框架箱4 和氣缸座5連接并將整個(gè)結(jié)構(gòu)保持在一起。拉桿螺栓29由液壓千斤頂上緊。
氣釭座5最終與一體的凸輪軸殼體25鑄造為一件或多件式，或者是 焊接設(shè)計(jì)的。根據(jù)本實(shí)施方式的變化形式(未示出)，排氣閥致動(dòng)是電控 的，并且既沒有凸輪軸28，也沒有凸輪軸殼體25。
氣缸座5設(shè)置有檢修蓋，用于清潔掃氣空間并用于從凸輪軸側(cè)檢查掃 氣口和活塞環(huán)。其與氣釭套6—起形成掃氣空間。掃氣容器9在其打開側(cè) 螺栓連接到氣缸座5。在氣缸座底部，有活塞桿填料箱，其設(shè)置有用于掃 氣的密封環(huán)，并具有刮油環(huán)，其防止廢棄物i^框架箱4和底座2的空間， 由此保護(hù)位于此空間中的所有軸承。 活塞13包括活塞冠部和活塞裙部?；钊诓坑赡蜔徜撝瞥刹⒕哂兴?個(gè)環(huán)形凹槽，電鍍?cè)谠摥h(huán)形凹槽的上、下表面上的是硬4^鍍層。
活塞桿14由四個(gè)螺釘連接到十字頭22?；钊麠U14具有兩個(gè)共軸孑L(圖 中不可見)，它們與冷卻油管道一起形成用于活塞13的冷卻油的入口和出 O 。
氣缸套6由氣缸座5承載。氣釭套6由合金鑄鐵制成并借助低位凸緣 懸桂在氣釭座5中。氣釭套的最上部分由鑄鐵冷卻套環(huán)繞。氣缸套6具有 用于氣缸潤(rùn)滑的鉆孔(未示出)。
氣缸為單流型，并具有設(shè)置在氣箱中的掃氣口 7，該氣箱形成掃氣容 器9 (圖1 )，,皮提供以由渦輪增壓器10 (圖1)增壓的掃氣。
對(duì)于4-9缸發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝有設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的前端上的一個(gè)或 多個(gè)渦輪增壓器10，對(duì)于10缸或10缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝有設(shè)置 在排氣側(cè)的一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器10。
進(jìn)入到渦輪增壓器10的空氣直接從發(fā)動(dòng)機(jī)室通過渦輪增壓器的進(jìn)氣 消音器(未示出)"?？諝鈴臏u輪增壓器10經(jīng)由充氣管道(未示出)、 空氣冷卻器(未示出)和掃氣容器9而被引導(dǎo)到氣缸套6的掃氣口 7。
發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有電驅(qū)動(dòng)式掃氣鼓風(fēng)機(jī)(未示出)。鼓風(fēng)機(jī)的吸氣側(cè)在空 氣冷卻器之后連接到掃氣空間。在空氣冷卻器和掃氣容器之間，安裝止回 閥(未示出)，其在輔助鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)空氣時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。輔助鼓風(fēng)機(jī)在低載 荷和中等載荷條件下輔助渦輪增壓器的壓縮機(jī)。
排氣閥11在氣缸蓋12中居中地安裝在氣缸的頂部上。在膨脹沖程結(jié) 束時(shí)，排氣閥11在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞13向下經(jīng)過掃氣口 7之前打開，由此燃燒 室15中在活塞13上方的燃燒氣體通過開向排氣容器17的排氣通道16流 出，并且燃燒室15中的壓力減輕。排氣閥11在活塞13向上運(yùn)動(dòng)期間再次 關(guān)閉。排氣閥ll是液壓致動(dòng)的。
圖3更詳細(xì)地示出底座2及曲軸3。底座2包括多個(gè)橫梁50，橫梁50 在側(cè)壁52之間延伸，并通過焊接連接到側(cè)壁。底部凸緣51焊接到橫梁50 的底部、橫梁50以及側(cè)壁52。兩個(gè)頂部凸緣56沿著底座2頂部的每一側(cè) 延伸，并通過焊接連接到側(cè)壁52和橫梁50。油盤58焊接到底部凸緣51。
圖4更詳細(xì)地示出橫梁，圖5、 5A和5B更為詳細(xì)地示出主軸承支撐
件(橫截面視圖5A和5B未示出軸承蓋)。橫梁50包括主軸承支撐件62 和兩個(gè)腹板60。兩個(gè)腹板60的外側(cè)焊接到側(cè)壁52,兩個(gè)腹板60的內(nèi)側(cè)的 一部分沿著焊縫61彼此焊接到一起，而兩個(gè)腹板60的內(nèi)側(cè)的其^MP分在 豎直附連表面68和傾斜附連表面69處焊接到主軸承支撐件62。主軸承支 撐件62的豎直和傾斜附連側(cè)部68、 69和/或腹板60的內(nèi)側(cè)銳化為能夠進(jìn) 行K或X型焊接，其中腹板60的鋼在腹板的整個(gè)厚度上熔化，從而確保 高質(zhì)量和高度可靠的焊接連接。
主軸承支撐件62設(shè)置有朝上的凹陷，凹陷底部設(shè)置有弧形支撐表面， 在該弧形支撐表面上放置下軸瓦86 (下軸瓦優(yōu)選地是薄型軸瓦，由其上沉 積了軸承合金的鋼板形成)。朝上的凹陷開設(shè)到主軸承支撐件的上表面64。 用于容納拉桿螺栓29的螺孔在上部重開凹陷的每側(cè)設(shè)置在上表面64中。 朝上的凹陷還設(shè)置有引導(dǎo)表面67，用于引導(dǎo)軸承蓋80。軸承蓋80設(shè)置有 用于上軸瓦87的弧形支撐表面，其也是薄型軸瓦，由其上沉積了軸承合金 的鋼板形成。軸承蓋80由液壓抗拉螺栓82保持在位，液壓抗拉螺栓82 錨定在設(shè)置于主軸承支撐件62的本體部中的螺孔中。
應(yīng)力釋放弧66設(shè)置在從支撐表面67到朝上的凹陷的下部之間的過渡處。
主軸承支撐件62包括前表面71和相對(duì)設(shè)置的后表面71，由此術(shù)語(yǔ) "前，，和"后，，任意使用。優(yōu)選地大體上平坦的前、后表面71的外周部分 朝較窄的連接側(cè)部68、 69漸縮。這些漸縮部分73用于揭:供從較厚的主軸 承支撐件62到較薄的腹板60的較平滑的力傳遞。在大體上平坦的前和后 表面71以及漸縮部分73之間具有急劇的過渡。然而，必需注意到，主軸 承支撐件62還能夠才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式未示出的變形在沒有漸縮部分的情 況下實(shí)現(xiàn)，其中最大載荷水平應(yīng)該略孩t減小。
主軸承支撐件62由單個(gè)實(shí)心輥軋鋼材料的片或板制成，優(yōu)選地，鋼 材料為高級(jí)鋼。由豎直附連側(cè)部68、傾斜附連側(cè)部69以及漸縮部分73限 定的主軸承支撐件的輪廓通過火焰切割或通過磨料噴砂加工而獲得。由這 些方法所獲得的切口的表面質(zhì)量和尺寸精度不是非常高，但是對(duì)于所提及 的表面和/或側(cè)部AA夠的。上表面64和朝上開口的凹陷還可初始時(shí)由火 焰切割或磨料噴砂加工，然后在銑床上加工，以獲得用于主軸承支撐件62 的這些表面的所需的精確的幾何形狀。
制成主軸承支撐件62的鋼片或鋼板的厚度可以選擇為等于或者略小 于下軸瓦86的寬度"W"。從而，弧形支撐表面或主軸承座的寬麼^:合適 的，無(wú)需對(duì)側(cè)表面71進(jìn)行加工(該寬度是曲軸/發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向上相關(guān)部件 的延伸大小)。
圖6和6A示出了根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件62的另一實(shí)施方式。在 該實(shí)施方式中，三個(gè)漸縮部分73減少成一個(gè)"U"型表面，沒有從豎直部 分到傾斜部分的急劇過渡。而且，該漸縮部分在第二方向上彎曲，如圖6A 的放大視圖中的半徑R1、 R2和R3所示。兩個(gè)曲率都用于減小在主軸承 支撐件62的角度和厚度的過渡處的切口效應(yīng)。
圖6A示出刀具110 (由虛線示出)，其能夠用來(lái)形成主軸承支撐件的 厚度到腹板60的較小厚度的平滑過渡。該刀具是銑刀，其三個(gè)半徑R1、 R2和R3以及直線過渡區(qū)域連接以預(yù)定角度a、 P、 Y和《設(shè)置的半徑。漸 縮部分73在主軸承支撐件的頂部處設(shè)置有直徑為Dl的曲率，以在漸縮部 分73和底座2的頂部凸緣56之間提供平滑過渡。
圖7和7A示出了根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件62的另一實(shí)施方式。除 了用于形成漸縮部分73的曲率的銑刀具有另一形狀外，該實(shí)施方式與圖6 和6A中的實(shí)施方式大體上相同。該刀具允許R1和R2由以角度a和P設(shè)置 的過渡直線連接部分實(shí)現(xiàn)。而且，將漸縮部分73的上曲率的直徑D1選擇 得較大。
圖8以兩種變化形式示出了根據(jù)本發(fā)明的主軸承支撐件62的又一實(shí) 施方式(一種變化形式在豎直對(duì)稱線的左側(cè)^^開，另一種變化形式在豎直 對(duì)稱線的右側(cè)公開一一兩個(gè)變化形式之間僅有的區(qū)別在于漸縮部分73的 幾何形狀)。該實(shí)施方式與圖6和7中示出的實(shí)施方式大體上相同，不同在 于只有一個(gè)單個(gè)"U"型連接表面68，，而不是兩個(gè)豎直連接表面68和兩 個(gè)傾斜連接表面69。連接表面68，中的曲率減小了從主軸承支撐件62到腹 板60的過渡處的切口效應(yīng)，因此將允許更大的載荷，但其是以精確地匹配 主軸承支撐件62和腹板60的連接表面的制造難度增加為代價(jià)的。連接表 面68，和腹板60之間的連接通過K型或者X型焊接91實(shí)現(xiàn)。該實(shí)施方式 還示出承載孔94,其用來(lái)接合用于在制造工序期間進(jìn)行升降和運(yùn)送的橫 梁。
在上述實(shí)施方式中，附連側(cè)部68、 69沿著直線延伸，即附連側(cè)部大
體上是平坦的。該特征極大地方便了實(shí)現(xiàn)制造所需幾何形狀的主軸承支撐
件62以;SJ^板60的側(cè)部。然而，才艮據(jù)圖8中示出的另一實(shí)施方式，附連 側(cè)部是彎曲的，例如為了減小切口系數(shù)。
而且，已經(jīng)在上述具有兩個(gè)傾斜底部附連表面69的優(yōu)選實(shí)施方式中 示出主軸承支撐件。根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施方式的變化形式(未示出)，主軸承 支撐件可設(shè)置有一個(gè)單個(gè)直的或者彎曲的底部附連表面。根據(jù)另一變化形 式(未示出)，主軸承支撐件可具有兩個(gè)豎直連接表面、 一個(gè)在主軸承支 撐件的底部處的水平連接表面、以及兩個(gè)傾斜連接表面，這些傾斜連接表 面將兩個(gè)豎直連接表面連接到水平表面。
如在權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)"包括，，并不排除其它的元件和步驟。在 權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)"一種"或"一個(gè)"并不排除多種或多個(gè)。
在權(quán)利要求中使用的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)理解為是對(duì)保護(hù)范圍的限制。
盡管已經(jīng)出于解釋的目的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，然而應(yīng)當(dāng)理 解，這些細(xì)節(jié)僅僅是出于該目的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在部不脫離本發(fā)明 范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括底座、安裝在該底座上的框架箱、安裝在該框架箱上的氣缸座和擱置在主軸承中的曲軸，其中，所述底座設(shè)置有多個(gè)橫梁，至少其中一些橫梁包括一個(gè)或多個(gè)腹板以及通過焊接連接到所述一個(gè)或多個(gè)腹板的主軸承支撐件，所述主軸承支撐件包括輥軋鋼片或鋼板且具有用于承載下軸瓦的弧形支撐表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述主軸承支撐件由單個(gè)實(shí)心 鋼片或鋼板加工而成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述鋼片或鋼板具有設(shè)置 有凹陷的上側(cè)、相對(duì)設(shè)置的前側(cè)和后側(cè)以及連接到所述一個(gè)或多個(gè)腹板的一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部，在所述凹陷的底部^:置所述弧形支撐表面。3. 如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部 大體上沿著直線延伸。
4. 如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述前側(cè)和后側(cè) 的至少外周部分朝所述一個(gè)或多個(gè)附連側(cè)部漸縮。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述前側(cè)和后側(cè)的非外周部分 是大體上平坦的，并且，在所述前側(cè)和后側(cè)的平坦部分和漸縮部分之間具 有急劇的過渡。
6. 如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述鋼片或鋼板 與腹板之間的焊接是K型或X型焊接。
7. 如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，其中兩個(gè)附連側(cè) 部大體上豎直地延伸，并且另兩個(gè)附連側(cè)部從所述兩個(gè)豎直延伸的附連側(cè) 部的下端朝彼此向下傾斜。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述傾斜的附連側(cè)部彼此匯合。
9. 一種用于制造十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的底座的橫梁的方 法，該方法包括下列步驟提供輥軋鋼片或鋼板；在所述鋼片或鋼板中加 工弧形支撐表面，用于承載所述發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承的下軸瓦；提供一個(gè)或多 個(gè)腹板；以及通過焊接將所述鋼片或鋼板連接到所述一個(gè)或多個(gè)腹板。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，包括通過火焰切割或通過磨料噴妙、加 工來(lái)切割所述鋼板或鋼片的至少一部分輪廓的步驟。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，包括在所述鋼片或鋼板的連接到腹板 的那些側(cè)部的外周區(qū)域中形成漸縮部分的步驟。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述漸縮部分的輪廓通過火焰 切割或通過磨料噴砂加工來(lái)形成。
13. 如權(quán)利要求9到12中任一項(xiàng)所述的方法，包括提供輥軋到對(duì)應(yīng)于 下軸瓦寬度的厚度的鋼片或鋼板的步驟。
全文摘要
一種十字頭型大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)包括底座、安裝在底座上的框架箱和安裝在框架箱上的氣缸座。底座包括焊接的橫梁且具有用于曲軸的主軸承。橫梁包括由輥軋鋼片或鋼板制成的主軸承支撐件，且其中加工有弧形支撐表面。鋼片或鋼板焊接到腹板以形成橫梁。
文檔編號(hào)F02F7/00GK101171415SQ200680015838
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者弗萊明·倫德 申請(qǐng)人:曼狄賽爾公司