便于柴油机拆装的实验装置设计

刘兴旺　孟亮　周凯　雷健平

摘 要：针对工科院校，开设与柴油机相关的实践教学项目必不可缺，但是，目前柴油机的拆装、演示等实验项目没有专门的多功能实验台，因此，设计了一种便于柴油机拆装的实验装置；该装置主要包括机架、固定翻转机构、操作机构、矩形接物底盘和万向脚轮等，不仅可以满足实践教学的要求，提高工作效率，并可适用于不同的柴油机机型，扩展实验项目和内容，具有广阔的应用前景。

关键词：柴油机 拆装 实验装置 设计

中图分类号：TK42 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-01

目前，在工科院校，柴油机的拆装、演示等实验项目没有专门的多功能实验台，主要利用简单的框架支撑机构来固定柴油机，柴油机的翻转与定位基本由人工完成，操作过程困难而繁重，存在一定安全隐患，而且不能适应多种类型柴油机的拆装需要，不能满足实验项目的要求，严重的影响了实践教学效果。因此，研制与开发具有功能多样且操作简便的柴油机拆装实验装置，不仅可以满足实践教学的要求，提高工作效率，并可适用于不同的柴油机机型，扩展实验项目和内容，具有广阔的应用前景。

1 实验装置总体设计

1.1 总体结构（如图1所示）

便于柴油机拆装的实验装置主要由机架、固定翻转机构、操作机构、矩形接物底盘和万向脚轮等组成。固定翻转机构设置在机架上方，用来实现柴油机垂直面内的翻转；操作机构设置在机架一侧，与固定翻转机构连接，用来控制固定翻转机构运动；矩形接物底盘设置在机架下方，用来放置拆装用工具或柴油机零部件；万向脚轮设置在机架底部，便于装置的移动。[1-2]

1.2 工作原理

工作时，首先将其移动至实验场地，通过万向脚轮自带的自锁装置固定位置。操纵手柄，使柴油机固定底板到达最低点，通过其他的起吊装置把柴油机安放在柴油机固定底板上，用螺栓固定柴油机。操纵手柄可以使柴油机在以旋转轴为中心轴的平面內翻转。移去钢圈套管限位孔中的限位螺栓，推动把柄可使钢圈在其自身平面旋转一定角度。柴油机被翻转到所需角度后，便可进行安全拆装；另外，矩形接物底盘可以防止小零件和油污散落。设计的便于柴油机拆装的实验装置，通过对固定翻转机构等工作部件的调整，能适应不同类型柴油机机体的固定与翻转，不但有利于柴油机的拆装实习，还有利于学生的观察与总结，有效地提高了实践教学的效果并可扩展实验内容，减轻劳动强度，降低实验成本。

2 实验装置主要部件设计

2.1 固定翻转机构设计（如图2所示）

固定翻转机构由钢圈套管、钢圈、把柄、柴油机固定底板、旋转短轴、旋转长轴、轴承座等组成。旋转短轴和旋转长轴安装在两个轴承座上，轴承座分别安装在机架的肩部。两段钢圈套管分别焊接在两段旋转轴上，钢圈套在钢圈套管中，两者之间填充球形滚动体。钢圈套管上有1个钢圈套管限位孔，钢圈上有3个钢圈限位孔。柴油机固定底板通过螺栓安装在钢圈上，把柄焊接在柴油机固定底板背部。[3-5]

2.2 操作机构设计

操作机构由小齿轮、大齿轮、蜗轮蜗杆减速机、蜗轮蜗杆减速机底座、手柄等组成。小齿轮安装在旋转长轴上，大齿轮安装在蜗轮蜗杆减速机输出轴上，两齿轮上下啮合。蜗轮蜗杆减速机通过螺栓固定安装在蜗轮蜗杆减速机底座上。手柄安装在蜗轮蜗杆减速机输入轴上。

2.3 固定底板设计

柴油机固定底板上开有4道固定螺孔槽，螺孔槽的分布根据各系列柴油机底盘螺孔分布情况确定。

3 结语

与现有技术相比，设计的便于柴油机拆装的实验装置具有以下创新点：（1）集固定旋转机构、操作机构、机架为一体，可以变换多种空间来适应柴油机机体的固定与翻转，不但有利于柴油机的拆装实习，还有利于学生的操作与观察，同时减轻了操作的劳动强度。（2）可适用于不同的柴油机机型，有效扩展了实验项目和内容，实现了实验台的多功能化和高效利用。因此，便于柴油机拆装的实验装置具有结构合理、操作简单、省时省力的特点，不仅满足了实践教学的各项要求，而且提升了实践教学效果，应用前景广阔。

参考文献

[1] 赵凯，孟亮，李善军，等.便于柴油机拆装的翻转装置：中国，ZL201120079271.2[P].

2012-03-21.

[2] 孟亮，赵凯，李善军，等.便携式柴油机旋转拆装实验台：中国，ZL201120206959.2[P].

2012-02-28.

[3] 王世刚，王树才.机械设计实践与创新[M].北京：国防工业出版社，2010.

[4] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.

[5] 程友联.机械原理[M].北京：中国农业出版社，2008.