一种张紧器、发动机及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种张紧器、发动机及工程机械。


背景技术：

2.张紧器用于作用在发动机的正时皮带或正时链条上，对其起导向和张紧的作用，使其始终处于最佳张紧状态。张紧器种类繁多，其中机械式自动张紧器在发动机领域应用较为广泛。机械式自动张紧器一般由固接在发动上的基座、设置在基座上的芯轴、与芯轴转动连接的张紧臂、设置于芯轴与张紧臂之间的衬套、以及与张紧臂转动连接的带轮等构成。目前，张紧器衬套磨损问题在张紧器失效形式中占比较大，衬套的磨损会导致芯轴和张紧臂直接接触，加剧磨损并伴有机械噪声，影响张紧器正常工作。
3.针对衬套磨损，现有技术大都从衬套材料、衬套加工工艺、衬套运动状态入手，通过添加耐磨损材料、增加必要加工工序、迫使衬套做旋转运动减小集中承载区等手段减小衬套磨损。但是无论是添加耐磨损材料、增加必要加工工序还是迫使衬套运动都是着力于衬套本身，并未从根本上解决衬套磨损问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种张紧器、发动机及工程机械，能够吸收部分皮带传递来的振动能量，减缓作用到张紧臂的载荷波动，降低张紧臂摆角，从而降低衬套磨损。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种张紧器，包括：
7.基座，所述基座用于与发动机壳体连接；
8.张紧臂，所述张紧臂上开设有芯轴孔；
9.芯轴，所述芯轴的一端连接于所述基座，且所述芯轴穿设于所述芯轴孔；
10.衬套，所述衬套与所述芯轴孔的内壁固接，且套设于所述芯轴；
11.带轮，所述带轮通过转动连接组件与所述张紧臂转动连接，且所述带轮与所述转动连接组件之间设置有吸振层。
12.作为张紧器的优选技术方案，所述转动连接组件包括螺栓和轴承，所述螺栓包括依次连接的头部、光杆部和螺纹部，所述光杆部穿设于所述带轮的中心孔内，所述吸振层设置于所述中心孔的孔壁，所述轴承的内圈固定套设于所述光杆部，所述轴承的外圈与所述吸振层固接，所述螺纹部与所述张紧臂上的螺纹孔螺纹连接，所述头部与所述轴承的内圈抵接。
13.作为张紧器的优选技术方案，所述轴承设置有两个，所述中心孔的孔壁上设置有定位凸起，两个所述轴承分置于所述定位凸起的两侧。
14.作为张紧器的优选技术方案，所述光杆部上还固定套设有轴套，两个所述轴承分别抵接于所述轴套的两端。
15.作为张紧器的优选技术方案，所述带轮远离所述张紧臂的一端还设置有覆盖所述
中心孔的防尘盖。
16.作为张紧器的优选技术方案，所述防尘盖的中心开设有安装孔，所述防尘盖通过所述安装孔套设于所述光杆部，且所述防尘盖的内端部压紧于所述头部与所述轴承的内圈之间。
17.作为张紧器的优选技术方案，还包括弹簧和阻尼衬套，所述阻尼衬套固定套设于所述张紧臂，所述弹簧设置于所述基座与所述阻尼衬套之间。
18.作为张紧器的优选技术方案，还包括端盖，所述端盖设置于所述张紧臂，且盖设于所述芯轴孔远离所述基座的一侧。
19.一种发动机，包括如上任一项所述的张紧器。
20.一种工程机械，包括如上一项所述的发动机。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供的张紧器，通过在带轮与转动连接组件之间设置吸振层，能够吸收部分皮带传递来的振动能量，减缓了作用到张紧臂的载荷波动，达到了降低张紧臂摆角的效果，从而实现了降低衬套磨损、提高衬套寿命的目的。
附图说明
23.图1是本实用新型提供的张紧器的剖视图；
24.图2是本实用新型提供的带轮的剖视图。
25.图中：
26.1、基座；2、张紧臂；3、芯轴；4、衬套；5、带轮；5a、吸振层；6、螺栓；7、轴承；8、轴套；9、防尘盖；10、弹簧；11、阻尼衬套；12、端盖。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.针对衬套磨损，现有技术大都从衬套材料、衬套加工工艺、衬套运动状态入手，通过添加耐磨损材料、增加必要加工工序、迫使衬套做旋转运动等手段减小衬套磨损。但是无论是添加耐磨损材料、增加必要加工工序还是迫使衬套运动都是着力于衬套本身，并未从根本上解决衬套磨损问题。
32.衬套位于张紧臂与芯轴之间，起轴承作用，造成衬套磨损的原因主要是张紧臂摆角过大，导致衬套的pv值增大(p为衬套承载压力，v为衬套与张紧臂的相对速度)，使衬套磨损加剧。而张紧器的直接载荷来源为皮带抖动、横振，曲轴滚振以及前端轮系各附件的介入都会引起皮带抖动，特别是发动机启停阶段，带轮作为张紧臂与皮带之间的介质，起到载荷传递的作用。
33.基于上述分析，本实用新型从衬套4磨损成因角度出发，提出一种张紧器，如图1和图2所示，该张紧器包括基座1、张紧臂2、芯轴3、衬套4以及带轮 5，其中，基座1用于与发动机壳体连接；张紧臂2上开设有芯轴孔；芯轴3的一端连接于基座1，且芯轴3穿设于芯轴孔；衬套4与芯轴孔的内壁固接，且套设于芯轴3；带轮5通过转动连接组件与张紧臂2转动连接，且带轮5与转动连接组件之间设置有吸振层5a。通过在带轮5与转动连接组件之间设置吸振层5a，能够吸收部分皮带传递来的振动能量，减缓了作用到张紧臂2的载荷波动，达到了降低张紧臂2摆角的效果，从而实现了降低衬套4磨损、提高衬套4寿命的目的。
34.可选地，吸振层5a可以为粘接于带轮5内壁上的硫化橡胶层，由于橡胶材料的阻尼明显大于金属带轮5的阻尼，载荷在带轮5与橡胶层间传递时会形成相对运动，迫使橡胶层内部存在运动，振动能量会被橡胶层内摩擦阻尼吸收，从而传递到张紧臂2的转速波动会有所消减。
35.转动连接组件包括螺栓6和轴承7，螺栓6包括依次连接的头部、光杆部和螺纹部，光杆部穿设于带轮5的中心孔内，吸振层5a设置于中心孔的孔壁，轴承7的内圈固定套设于光杆部，轴承7的外圈与吸振层5a固接，螺纹部与张紧臂2上的螺纹孔螺纹连接，头部与轴承7的内圈抵接。结构简单、易于维护。
36.优选地，轴承7设置有两个，带轮5的中心孔的孔壁上设置有定位凸起，两个轴承7分置于定位凸起的两侧。通过设置两个轴承7，能够使带轮5相对于张紧臂2的转动更加稳定，减小作用到张紧臂2的载荷波动；通过设置定位凸起，易于对两个轴承7进行定位。更为优选地，光杆部上还固定套设有轴套8，两个轴承7分别抵接于轴套8的两端。通过设置轴套8，更加便于对两个轴承7 进行定位固定。
37.优选地，带轮5远离张紧臂2的一端还设置有覆盖中心孔的防尘盖9，防止灰尘等杂质进入中心孔内，以提高设置于中心孔内的轴承7的使用寿命。于本实施例中，防尘盖9的中心开设有安装孔，防尘盖9通过安装孔套设于光杆部，且防尘盖9的内端部压紧于头部与轴承7的内圈之间。通过上述设置，能够便于对防尘盖9进行固定。
38.于本实施例中，张紧器还包括弹簧10和阻尼衬套11，阻尼衬套11固定套设于张紧臂2，弹簧10设置于基座1与阻尼衬套11之间。张紧臂2相对于基座 1摆动时，弹簧10扭转，对张紧臂2施加反作用力，从而减小了张紧臂2的摆动；另外，阻尼衬套11能够起到消能的作用，进一步减小张紧臂2的摆动。
39.于本实施例中，张紧器还包括端盖12，端盖12设置于张紧臂2，且盖设于芯轴孔远离基座1的一侧。通过设置端盖12，能够避免灰尘等杂质进入芯轴孔内，以进一步提高衬套4的使用寿命。
40.本实用新型还提供一种发动机，包括如上所述的张紧器。通过采用上述张紧器，能够对发动机的正时皮带或正时链条上起更好的导向和张紧作用，使其始终处于最佳张紧状态。
41.本实用新型还提供一种工程机械，包括如上所述的发动机。
42.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。