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有机 朗肯循环 发动机的 气缸组件

阅读：957发布：2020-05-15

专利汇可以提供有机朗肯循环发动机的气缸组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及机朗肯循环发动机的气缸组件(1)，其具有用于活塞 (3)的活塞杆 (4)到该有机朗肯循环发动机的连接杆 (8)的铰接连接的十字头(6)，该活塞被引导在工作气缸(2)中，该十字头(6)可在引导件中沿活塞杆(4)的纵向方向运动。根据本发明，该十字头(6)可沿工作气缸(2)的方向从连接杆(8)脱开，而不需要完全或部分地拆卸引导件。借助该引导件，可留下自由空间用于借助连接杆销(9)的轴向位移而拆卸十字头(6)，并且/或者为了拆卸目的，该十字头可分解成各部分。，下面是有机朗肯循环发动机的气缸组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种有机朗肯循环发动机的气缸组件(1)，所述气缸组件具有用于活塞(3)的活塞杆(4)到所述有机朗肯循环发动机的连接杆(8)的铰接连接的十字头(6)，所述活塞在工作气缸(2)中被引导，所述十字头(6)能在引导件中沿所述活塞杆(4)的纵向方向运动，其特征在于，
所述十字头(6)能沿朝向所述工作气缸的方向从所述连接杆(8)脱开，而不需要完全或部分地移除所述引导件。
2.如权利要求1所述的组件，
其特征在于，
所述引导件留下自由空间，用于借助连接轴销(9)的轴向位移移除所述十字头(6)，并且/或者为了移除的目的，所述十字头(6)能被分解成各部分(17、13；14)。
3.如权利要求1或2所述的组件，
其特征在于，
当所述十字头(6)从所述连接杆(8)脱开时，由所述十字头(6)、所述活塞杆(4)和所述活塞(3)所形成的结构单元能够整体上从所述连接杆(8)脱开。
4.如权利要求2或3所述的组件，
其特征在于，
所述十字头(6)包括叉腿部(13、14)，所述叉腿部具有用于所述连接杆销(9)的贯通开口，并且所述连接杆(8)的自由端布置在所述叉腿部之间。
5.如权利要求4所述的组件，
其特征在于，
所述叉腿部(13、14)从所述十字头(6)的能连接到所述活塞杆(4)的、较佳地是圆锥形的的部段(17)突出。
6.如权利要求5所述的组件，
其特征在于，
在所述叉腿部(13、14)中的至少一个与圆锥形部段(17)之间存在可脱开的连接，特别是借助螺钉(18、18’)。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的组件，
其特征在于，
所述十字头(6)由所述引导件固定而不围绕所述活塞杆(4)的纵向轴线转动。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的组件，
其特征在于，
所述引导件较佳地具有引导衬套(7)，所述引导衬套与所述活塞杆(4)的纵向轴线同轴并且具有从衬套内壁突出的引导轨道(20、20’)。
9.如权利要求8所述的组件，
其特征在于，
所述引导件(20、20’)形成彼此直径相对的引导面(21、21’)，在合适的情况下形成成对的、特别平坦的所述引导面。
10.如权利要求8或9所述的组件，
其特征在于，
所述引导衬套(7)是形成所述有机朗肯循环发动机的基础的内燃机的气缸衬套。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的组件，
其特征在于，
所述活塞杆(4)呈中空本体的形式。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的组件，
其特征在于，
所述十字头(6)能螺纹紧固到所述活塞杆(4)，而所述活塞杆(4)能经由与所述活塞杆(4)的纵向轴线同轴的螺纹而螺纹紧固到所述活塞(3)。
13.如权利要求12所述的组件，
其特征在于，
所述活塞杆(4)到所述十字头(4)的螺纹紧固部的螺纹直径大于所述活塞杆(4)到所述活塞(3)的螺纹紧固部的螺纹直径。
14.如权利要求12或13所述的组件，
其特征在于，
除了所述螺纹紧固部之外，对应地产生定位销连接。
15.一种用于如权利要求1至14中任一项所述的组件(1)的十字头(6)。

说明书全文

有机朗肯循环 发动机的 气缸组件

[0001] 本发明涉及有机朗肯循环发动机的气缸组件，其具有用于活塞的活塞杆到该有机朗肯循环发动机的连接杆的铰接连接的十字头(crosshead)，该活塞在工作气缸中被引导，该十字头可在引导件中沿活塞杆的纵向方向运动。

[0002] 有机朗肯循环发动机从实践中已知，并且具有基于内燃机的这样的组件，其气缸套用于引导十字头。引导活塞的工作气缸与内燃机的气缸套直接同轴邻接。为了修理和维护的目的而移除工作气缸和移除由活塞、活塞杆和十字头所形成的结构单元与高花费相关联，具体是与额外拆卸内燃机的气缸套相关联。

[0003] 本发明提出一种在上文所提及的类型的、安装友好的、创新的气缸组件，其特征在于，十字头可沿朝向工作气缸的方向从连接杆脱开，而不需要完全或部分地移除引导件。

[0004] 引导件可留下足够的自由空间，用于借助连接杆销的轴向移位移除十字头，并且/或者为了从连接杆移除的目的，十字头可被分解成各部分。例如，十字头可以相较于衬套状的引导件的直径是如此小，使得连接十字头和连接杆的连接杆销可被从其旋转轴承横向推出足够远。或者，十字头可由包封连接杆销的至少两个半壳体形成。

[0005] 当十字头从连接杆脱开时，较佳地是，包括十字头、活塞杆和活塞的结构单元能够完全从连接杆脱开。

[0006] 在本发明的较佳实施例中，十字头包括叉腿部，各叉腿部具有用于连接杆销的贯通开口，并且连接杆的自由端被布置在这些叉腿部之间。

[0007] 较佳地，十字头由引导件固定而不围绕活塞杆的纵向轴线转动。在安装工作期间施加在所述结构单元上的转矩可籍此有利地被吸收。

[0008] 该引导件较佳地具有引导(件)衬套，该引导(件)衬套与活塞杆的纵向轴线同轴，并且具有从衬套内壁突出的引导(件)轨道。例如，用于十字头的彼此直径相对的成对的引导(件)面、尤其是平坦的引导(件)面可由引导(件)轨道来形成。

[0009] 具体地，叉腿部从十字头的一部段突出，该部段较佳地是(圆)锥形的并且可连接到活塞杆。十字头的圆锥形确保了活塞力经由活塞杆均匀地传递并且分布到各叉腿部。

[0010] 在本发明特别较佳的实施例中，在至少一个叉腿部与该部段之间存在可脱开的连接，尤其是螺纹连接。因此十字头可分解成各部分，这允许了即使连接杆仅能在有限的程度上位移，该十字头也可被移除。

[0011] 在本发明的另一实施例中，活塞杆呈中空本体的形式。

[0012] 较佳地，十字头可以螺纹紧固到活塞杆，而活塞杆可以经由与活塞杆的纵向轴线同轴的螺纹而螺纹紧固到活塞。

[0013] 活塞杆到十字头的螺纹紧固部的螺纹直径较佳地大于活塞杆到活塞的螺纹紧固部的螺纹直径。这允许了活塞从活塞杆单独地脱开，而不需要松开活塞杆与十字头之间的螺纹紧固(部)。

[0014] 在本发明的另一实施例中，在各个情况下，除了所述螺纹紧固部之外还产生定位销连接(Passstiftverbindung)。该定位销连接确保了活塞总是相对于十字头呈相同的旋转位置。

[0015] 下文中使用示例性实施例和涉及这些示例性实施例中的一个的附图更详细地阐释本发明。在附图中：

[0016] 图1以剖切侧视图示出根据本发明的组件，该组件包括有机朗肯循环发动机的十字头，以及

[0017] 图2示出图1示出的组件的剖切俯视图。

[0018] 图1所示的有机朗肯循环发动机的组件1包括工作气缸2，活塞3和刚性地连接于活塞3的活塞杆4在该工作气缸2中被引导。用于致动容纳在气缸盖中的、用于加压工作介质的进气门的销状元件5从气缸盖(未示出)对着活塞3居中地突出，该气缸盖封闭工作气缸2。

[0019] 在其远离活塞3的端部处，活塞杆4连接于十字头6，该十字头在衬套7内沿平行于活塞杆4的纵向方向的方向进行引导，该衬套7与工作气缸2同轴，并且该十字头6又连接到使十字头6运动的连接杆8。

[0020] 在所示的示例性实施例中，衬套7是内燃机的气缸套，该内燃机形成有机朗肯循环发动机的基础，其中，工作气缸1和有机朗肯循环发动机的、形成活塞3、活塞杆4和十字头6的结构单元代替了内燃机的活塞和气缸盖。

[0021] 连接杆8到十字头6的铰接连接由连接杆销9提供，该连接杆销9可转动地安装在连接杆8的轴承衬套插入件10中。

[0022] 如图1中可见，连接杆销9在两端部处分别突出到轴承衬套插入件11和12中，轴承衬套插入件11、12各自分别设置在十字头16的叉腿部13和14中的贯通开口中。连接杆销9通过叉腿部14中的开口中的限制壁15和由容纳在叉腿部13中的开口中的凹槽中的卡环16而在衬套插入件中轴向地固定就位。

[0023] 如图1中可见，十字头6包括成一体地合并到叉腿部13中的锥形部段17。叉腿部14借助螺钉18和18’(图2)可脱开(可拆卸)地连接到(圆)锥形部段17。

[0024] 如图2中可见的，彼此直径相对的引导轨道20和20’附连于衬套7的内壁，并且各自具有相互间隔开的两个平坦的引导(件)面21和21’。十字头6的相对应的平坦的轴承面22和22’可滑动地抵靠这些引导(件)面21、21。

[0025] 显然的是，由于与四个引导面的接触，十字头被固定而不会围绕活塞杆4的纵向轴线转动。四个导向销23、23’、23”和23””从十字头6中对着衬套7的内壁突出，并且在衬套7的内表面上滑动，这四个导向销沿平行于引导面的方向将十字头6在衬套7内固定就位。

[0026] 部分中空的(圆)锥形部段17在其背向连接杆8的一侧上经由中间件24连接于活塞杆4。螺钉25将(圆)锥形部段17连接到该中间件24。中间件24的端部部段26具有外螺纹，该外螺纹被螺纹紧固到呈中空本体形式的活塞杆4的内螺纹。

[0027] 与所示示例相反，中间件24也可以与(圆)锥形部段17或活塞杆4成一体地形成。

[0028] 设有引导(件)环19的活塞3可以借助中心螺钉27螺纹紧固到活塞杆4。

[0029] 显然的是，衬套7连接到曲轴箱(未示出)，并且工作气缸2连接到气缸排(未示出)，该气缸排会具有与衬套7同轴的多个这样的衬套7。

[0030] 在修理或维护工作的情况下，在工作气缸2已被拆卸之后，由活塞3、活塞杆4和十字头6构成的整个结构单元可通过松开十字头6与连接杆8之间的连接来被移除，该松开进行如下：

[0031] 首先，借助插入到衬套7中的工具来移除卡环16。由于在相关的销端部与衬套7的内壁之间的自由空间，连接杆销9然后能轴向地移位，直至连接杆销9的另一端部不再接合在轴承衬套部段12中。在接着的移除步骤中，拧开螺钉18和18’并且移除叉腿部14。在连接杆销9已沿反方向轴向地移位直至连接杆销9从叉腿部13的轴承衬套插入件11脱开之后，所述结构单元可以沿衬套7的轴线的方向朝向气缸盖从连接杆8脱开。

[0032] 导向销23、23’、23”和23”’在衬套7中留下足够的自由空间，用于待实施的上述安装步骤，并且因此可在安装期间保持在位。在所示的示例中，它们不可脱开地销连接到衬套7。

[0033] 显然的是，由引导轨道20、20’所形成的引导面21、21’不允许十字头6围绕衬套7的任何转动。

[0034] 吸收围绕套轴线的转矩的该引导件允许：在由活塞3、活塞杆4和十字头6构成的结构单元安装了时，没有问题地单独移除仅活塞3。

[0035] 在中心螺钉27被拧开时所产生的转矩由引导件没有问题地吸收。

[0036] 在螺钉27被拆卸时，活塞杆4到中间件24的螺纹紧固的不期望的松开通过如下方式被避免，即，由于更大的螺纹直径，需要比拧开螺钉27更大的转矩来拆卸该螺纹紧固部。

[0037] 通常，致动元件5在靠近活塞3的上死点的活塞中心中垂直地撞击活塞3。由撞击位置的偏差和在公差极限内的撞击角所导致的横向力在工作气缸2中经由引导环19由上述组件的引导(件)以及在衬套7中由轨道20、20’和衬套7的内壁吸收，导向销23、23’、23”、23”’抵靠该内壁。

[0038] 在安装工作之后，如果致动元件5撞击活塞3偏移到由对活塞表面恒定的撞击形成的凹陷部，则横向力会加强。因此，在安装工作期间，必须确保在组装之后活塞再次位于其先前的转动位置中。转动位置的可重复性可通过在活塞3与活塞杆4之间以及在活塞杆4与十字头6之间的销连接来确保。

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