Устройство для смазки шатунного подшипника

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗКИ ШАТУННОГО ПОДШИПНИКА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Жуков Юрий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для смазки шатунного подшипника, которое содержит размещенную в шатунной шейке коленвала грязеулавливающую полость, запитанную от системы смазки двигателя через каналы опорной шейки, сообщающуюся с рабочей поверхностью шатунной шейки коленвала через маслоподающий канал и с полостью картера через отверстие в пробке, снабженное запорным клапаном, отличающееся тем, что запорный клапан выполнен в виде пружины растяжения, витки которой плотно прижаты друг к другу, закрепленной одним концом в отверстии пробки и выступающей другим концом внутрь грязеулавливающей полости, причем этот конец пружины снабжен заглушкой-грузом. 9427 1 2007.06.30 Изобретение относится к машиностроению, а точнее - к системам смазки коленчатых валов поршневых машин. Известно устройство для смазки коленчатого вала двигателя, содержащее радиальные масляные каналы, выполненные в коренных и шатунных шейках, которые между собой сообщаются по каналам, выполненным в кривошипе с выходными отверстиями, размещенными на его боковой поверхности. По меньшей мере одно выходное отверстие закрыто калиброванной пробкой-жиклером (патент 2000046035, МПК 16 3/14, опубликован 15.02.2000). Данное устройство обеспечивает подачу смазки к шатунному подшипнику по радиальным каналам в шатунной шейке. Находящиеся в масле продукты износа под действием центробежной силы отделяются и удаляются маслом, вытекающим через пробку-жиклер,не накапливаясь в каналах. К недостаткам устройства следует отнести недостаточную эффективность очистки масла, поскольку в данной конструкции скорость смещения сепарируемых частиц под действием центробежных сил относительно масляного потока практически на всех скоростных режимах будет существенно ниже скорости потока масла в каналах. Таким образом,практически все фракции загрязнений, за исключением наиболее крупных и тяжелых частиц, будут достигать шатунных подшипников, снижая их ресурс. Известно аналогичное устройство коленчатого вала с шатунной шейкой, снабженной ловушкой для центробежно отделяемых примесей, выполненной в виде полости, закрытой пробкой с калиброванным отверстием (Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н., Долговечность трущихся деталей машин. - М. Машиностроение, 1967. - С. 284, рис. 181 б). Устройство обеспечивает сброс отделенных примесей с потоком масла, проходящим через калиброванное отверстие. Недостатками такой конструкции являются недостаточная подача масла к шатунному подшипнику при пуске двигателя из-за вытекания масла из каналов через калиброванные отверстия при остановке двигателя и склонность этих отверстий к засорению. Наиболее близким к заявляемому является устройство для смазки шатунного подшипника, которое содержит полость для центробежной очистки масла, размещенную в шатунной шейке коленвала, закрытую заглушкой с отверстием и сообщающуюся с рабочей поверхностью шатунной шейки через маслоподающий канал. Отверстие снабжено автоматическим клапаном (А.с.657188 СССР, МПК 16 3/14, опубликовано 15.04.79). Автоматический клапан открывается при определенном избыточном давлении масла в полости. Это обеспечивает удаление отделенных примесей и исключает их накопление в полости. Недостатком такого устройства является повышенная склонность к засорению, снижающая надежность и увеличивающая трудоемкость обслуживания. Задачей предлагаемого изобретения является устранение возможности засорения дренажного отверстия комками слипшихся отложений, смываемых со стенок улавливающей полости и масляного фильтра в момент пуска двигателя. Для решения поставленной задачи предложенное устройство содержит размещенную в шатунной шейке коленвала грязеулавливающую полость, запитанную от системы смазки двигателя через каналы опорной шейки, сообщающуюся с рабочей поверхностью шатунной шейки коленвала через маслоподающий канал и с полостью картера через отверстие в пробке, снабженное запорным клапаном, причем, согласно изобретению, запорный клапан выполнен в виде пружины растяжения, витки которой плотно прижаты друг к другу, закрепленной одним концом в отверстие пробки и выступающей другим концом внутрь грязеулавливающей полости, причем этот конец пружины снабжен заглушкойгрузом. Пружина может устанавливаться в отверстие, выполненное непосредственно в шатунной шейке. 2 9427 1 2007.06.30 Конструкция клапана исключает возможность его засорения, поскольку обеспечивает эффективную самоочистку при периодическом взаимном перемещении витков пружины при ее изгибе за счет изменения соотношения сил, обеспечивающих прямолинейность пружины и величины центробежной силы, изгибающей ее. На чертеже изображен продольный разрез фрагмента коленчатого вала по осям шеек. Устройство для смазки шатунного подшипника 1 содержит размещенную в шатунной шейке 2 коленвала грязеулавливающую полость 3, закрытую заглушкой 4, сообщающуюся с рабочей поверхностью шатунной шейки 2 через маслоподающий канал 5 и запитанную от системы смазки двигателя через каналы 6 и 7 опорной шейки 8, сообщающуюся с полостью картера (не указан) через отверстие в пробке 9 с закрепленной в нем пружиной растяжения 10, витки которой плотно прижаты друг к другу. Выступающий внутрь полости 3 конец пружины 10 снабжен заглушкой-грузом 11. Устройство работает следующим образом. Масло из системы смазки по каналам 6 и 7 подается в грязеулавливающую полость 3. Присутствующие в масле загрязнения под действием центробежной силы постепенно смещаются к поверхности полости 3, наиболее удаленной от оси вращения. Очищенное масло из полости 3 по каналу 5 поступает в зону контакта шатунной шейки 2 и шатунного подшипника 1. Пружина растяжения 10, выполняющая роль запорного клапана, с пробкой 11 с момента пуска двигателя и до достижения коленвалом определенной частоты вращения, сохраняют исходное положение за счет упругости пружины 10 и дополнительной сжимающей силы от избыточного давления масла, обеспечивая достаточно герметичное запирание отверстия. При достижении определенной частоты вращения, под действием центробежной силы конец пружины 10 с заглушкой-грузом 11 отклоняются от исходного положения и прижимаются к стенке полости 3. В месте изгиба пружины 10 нарушается ее герметичность и центробежно отделенные примеси с потоком масла, проходящим через нее, выбрасываются в картер двигателя (не показан). Витки пружины 10 в месте изгиба выполняют функцию фильтра, пропуская достаточно крупные частицы, но задерживая комки слипшихся отложений, сорванные при пуске с поверхностей маслянного фильтра,которые при очередных срабатываниях клапана, с учетом достаточной жесткости пружины 10, соотнесенной с весом заглушки-груза 11, нарезаются на достаточно мелкие части и сбрасываются с маслом, не засоряя выходное отверстие. При выборе размеров пружины 10, ее внутреннего сечения, учитывается частота вращения, при которой клапан должен открываться, с тем, чтобы потеря масла на дренаж компенсировалась уменьшением его сброса через предохранительные клапаны системы смазки. Таким образом, использование изобретения обеспечивает периодическое удаление отделенных в грязеулавливающей полости примесей на протяжении всего периода эксплуатации коленвала и одновременно дает возможность повысить прочность коленвала за счет уменьшения размеров грязеулавливающей полости в связи с постоянным удалением отложений и, как следствие, отсутствием потребности в существенном объеме для их накопления. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3