便于柴油機拆裝的實驗裝置設(shè)計

劉興旺　孟亮　周凱　雷健平

摘 要：針對工科院校，開設(shè)與柴油機相關(guān)的實踐教學項目必不可缺，但是，目前柴油機的拆裝、演示等實驗項目沒有專門的多功能實驗臺，因此，設(shè)計了一種便于柴油機拆裝的實驗裝置；該裝置主要包括機架、固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、操作機構(gòu)、矩形接物底盤和萬向腳輪等，不僅可以滿足實踐教學的要求，提高工作效率，并可適用于不同的柴油機機型，擴展實驗項目和內(nèi)容，具有廣闊的應用前景。

關(guān)鍵詞：柴油機 拆裝 實驗裝置 設(shè)計

中圖分類號：TK42 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-01

目前，在工科院校，柴油機的拆裝、演示等實驗項目沒有專門的多功能實驗臺，主要利用簡單的框架支撐機構(gòu)來固定柴油機，柴油機的翻轉(zhuǎn)與定位基本由人工完成，操作過程困難而繁重，存在一定安全隱患，而且不能適應多種類型柴油機的拆裝需要，不能滿足實驗項目的要求，嚴重的影響了實踐教學效果。因此，研制與開發(fā)具有功能多樣且操作簡便的柴油機拆裝實驗裝置，不僅可以滿足實踐教學的要求，提高工作效率，并可適用于不同的柴油機機型，擴展實驗項目和內(nèi)容，具有廣闊的應用前景。

1 實驗裝置總體設(shè)計

1.1 總體結(jié)構(gòu)（如圖1所示）

便于柴油機拆裝的實驗裝置主要由機架、固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、操作機構(gòu)、矩形接物底盤和萬向腳輪等組成。固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置在機架上方，用來實現(xiàn)柴油機垂直面內(nèi)的翻轉(zhuǎn)；操作機構(gòu)設(shè)置在機架一側(cè)，與固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，用來控制固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)運動；矩形接物底盤設(shè)置在機架下方，用來放置拆裝用工具或柴油機零部件；萬向腳輪設(shè)置在機架底部，便于裝置的移動。[1-2]

1.2 工作原理

工作時，首先將其移動至實驗場地，通過萬向腳輪自帶的自鎖裝置固定位置。操縱手柄，使柴油機固定底板到達最低點，通過其他的起吊裝置把柴油機安放在柴油機固定底板上，用螺栓固定柴油機。操縱手柄可以使柴油機在以旋轉(zhuǎn)軸為中心軸的平面內(nèi)翻轉(zhuǎn)。移去鋼圈套管限位孔中的限位螺栓，推動把柄可使鋼圈在其自身平面旋轉(zhuǎn)一定角度。柴油機被翻轉(zhuǎn)到所需角度后，便可進行安全拆裝；另外，矩形接物底盤可以防止小零件和油污散落。設(shè)計的便于柴油機拆裝的實驗裝置，通過對固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)等工作部件的調(diào)整，能適應不同類型柴油機機體的固定與翻轉(zhuǎn)，不但有利于柴油機的拆裝實習，還有利于學生的觀察與總結(jié)，有效地提高了實踐教學的效果并可擴展實驗內(nèi)容，減輕勞動強度，降低實驗成本。

2 實驗裝置主要部件設(shè)計

2.1 固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計（如圖2所示）

固定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鋼圈套管、鋼圈、把柄、柴油機固定底板、旋轉(zhuǎn)短軸、旋轉(zhuǎn)長軸、軸承座等組成。旋轉(zhuǎn)短軸和旋轉(zhuǎn)長軸安裝在兩個軸承座上，軸承座分別安裝在機架的肩部。兩段鋼圈套管分別焊接在兩段旋轉(zhuǎn)軸上，鋼圈套在鋼圈套管中，兩者之間填充球形滾動體。鋼圈套管上有1個鋼圈套管限位孔，鋼圈上有3個鋼圈限位孔。柴油機固定底板通過螺栓安裝在鋼圈上，把柄焊接在柴油機固定底板背部。[3-5]

2.2 操作機構(gòu)設(shè)計

操作機構(gòu)由小齒輪、大齒輪、蝸輪蝸桿減速機、蝸輪蝸桿減速機底座、手柄等組成。小齒輪安裝在旋轉(zhuǎn)長軸上，大齒輪安裝在蝸輪蝸桿減速機輸出軸上，兩齒輪上下嚙合。蝸輪蝸桿減速機通過螺栓固定安裝在蝸輪蝸桿減速機底座上。手柄安裝在蝸輪蝸桿減速機輸入軸上。

2.3 固定底板設(shè)計

柴油機固定底板上開有4道固定螺孔槽，螺孔槽的分布根據(jù)各系列柴油機底盤螺孔分布情況確定。

3 結(jié)語

與現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)計的便于柴油機拆裝的實驗裝置具有以下創(chuàng)新點：（1）集固定旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、操作機構(gòu)、機架為一體，可以變換多種空間來適應柴油機機體的固定與翻轉(zhuǎn)，不但有利于柴油機的拆裝實習，還有利于學生的操作與觀察，同時減輕了操作的勞動強度。（2）可適用于不同的柴油機機型，有效擴展了實驗項目和內(nèi)容，實現(xiàn)了實驗臺的多功能化和高效利用。因此，便于柴油機拆裝的實驗裝置具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、省時省力的特點，不僅滿足了實踐教學的各項要求，而且提升了實踐教學效果，應用前景廣闊。

參考文獻

[1] 趙凱，孟亮，李善軍，等.便于柴油機拆裝的翻轉(zhuǎn)裝置：中國，ZL201120079271.2[P].

2012-03-21.

[2] 孟亮，趙凱，李善軍，等.便攜式柴油機旋轉(zhuǎn)拆裝實驗臺：中國，ZL201120206959.2[P].

2012-02-28.

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[4] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.

[5] 程友聯(lián).機械原理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008.