便于柴油機拆裝的實驗裝置設計

劉興旺　孟亮　周凱　雷健平

摘 要：針對工科院校，開設與柴油機相關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、固定翻轉機構、操作機構、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，擴展實驗項目和內容，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：柴油機 拆裝 實驗裝置 設計

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來固定柴油機，柴油機的翻轉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，擴展實驗項目和內容，具有廣闊的應用前景。

1 實驗裝置總體設計

1.1 總體結構（如圖1所示）

便于柴油機拆裝的實驗裝置主要由機架、固定翻轉機構、操作機構、矩形接物底盤和萬向腳輪等組成。固定翻轉機構設置在機架上方，用來實現柴油機垂直面內的翻轉；操作機構設置在機架一側，與固定翻轉機構連接，用來控制固定翻轉機構運動；矩形接物底盤設置在機架下方，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軸為中心軸的平面內翻轉。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一定角度。柴油機被翻轉到所需角度后，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。設計的便于柴油機拆裝的實驗裝置，通過對固定翻轉機構等工作部件的調整，能適應不同類型柴油機機體的固定與翻轉，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，有效地提高了實踐教學的效果并可擴展實驗內容，減輕勞動強度，降低實驗成本。

2 實驗裝置主要部件設計

2.1 固定翻轉機構設計（如圖2所示）

固定翻轉機構由鋼圈套管、鋼圈、把柄、柴油機固定底板、旋轉短軸、旋轉長軸、軸承座等組成。旋轉短軸和旋轉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 操作機構設計

操作機構由小齒輪、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，螺孔槽的分布根據各系列柴油機底盤螺孔分布情況確定。

3 結語

與現有技術相比，設計的便于柴油機拆裝的實驗裝置具有以下創新點：（1）集固定旋轉機構、操作機構、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，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容，實現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構合理、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.便攜式柴油機旋轉拆裝實驗臺：中國，ZL201120206959.2[P].

2012-02-28.

[3] 王世剛，王樹才.機械設計實踐與創新[M].北京：國防工業出版社，2010.

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

[5] 程友聯.機械原理[M].北京：中國農業出版社，2008.