[发明专利]用于大型两冲程柴油发动机的主轴承支撑件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于十字头型大型两冲程柴油发动机的主轴承支撑件，还涉及一种用于制造这种主轴承支撑件的方法。

背景技术

十字头型大型两冲程柴油发动机例如用作大型远洋船中的推进器或者用作发电厂中的原动机，其包括三个主要的壳体部分。从下往上看，这些部分是所谓的底座、框架箱和气缸座。这三个壳体部分由拉杆螺栓保持到一起。用于曲轴的主轴承设置在底座中。

现有发动机的底座由高的焊接纵梁和焊接横梁组成，并具有铸钢轴承支撑件，即底座除了轴承支撑件以外，是由辊轧金属板材制成的完全焊接构造。横梁包括两个腹板，铸造的主轴承支撑件焊接在这两个腹板之间。

主轴承支撑件承载沿着轴承合金排列的薄的底部轴瓦。拉杆螺栓在主轴承支撑件的顶部锚定在设置在轴承/曲轴的相对侧处的螺纹孔中。

最近一段时间显著增大的最大燃烧压力已经使得由曲轴施加在主轴承上的向下的力显著增大，并且由拉杆螺栓施加到主轴承支撑件顶部的向上的力也显著增大。在附连到主轴承支撑件的主轴承的任一侧上可以有一个或者一组两个拉杆螺栓。

为了在这样的大的力的情况下使滑动型主轴承的油膜中达到可接受的压力水平，轴瓦的宽度(在曲轴的纵轴线方向上的轴瓦延伸长度)必须相当大，从而主轴承支撑件的宽度或厚度需要同等大。由拉杆螺栓在主轴承的相对侧施加到主轴承支撑件顶部的大的力容易使主轴承支撑件变形。必须将该变形保持得低于可接受水平，这意味着主轴承支撑件必须相应地具有高的材料厚度。

从位于主轴承正下方的宽/厚区域向下，主轴承支撑件包括延伸到底座底部的板状部分，并且该板状部分从而也由铸造制成。

在底座已经焊接到一起后，执行第一加工操作，以满足非常精确的几何形状的确切要求，尤其是满足对主轴承的非常精确的几何形状的确切要求。该加工工序包括加工该主轴承支撑件的弧形表面(所谓的主轴承座)、与该主轴承支撑件的弧形表面邻接的侧表面以及该主轴承支撑件的上表面，其中下轴瓦将要放置在该弧形表面上。在主轴承盖已经安装并且旋塞已经上紧后，执行对主轴承支撑件和主轴承盖的第二加工。该操作包括在主轴承的未来位置处穿过主轴承盖和主轴承支撑件钻孔，以获得最终的直径和公差。

大型两冲程柴油发动机的主轴承支撑件的尺寸是非常巨大的。例如，在具有108cm的气缸孔的发动机中，主轴承支撑件可以高三米以上并且宽两米以上，且最大厚度可以接近0.5米。进行所述加工操作的大入口铣床——即所谓的龙门铣床同样是巨大且昂贵的。发动机制造厂往往仅具有一个这种大入口铣床，因此其它大型发动机部件的铣削操作常常是生产的瓶颈。

铸造部件总是具有铸造缺陷，例如夹杂物、杂质和气穴。在焊接以及对主轴承支撑件进行加工之前和之后，对主轴承支撑件进行检验。检验通过目测进行，但是也涉及超声波检测以及磁性颗粒检测。如果铸造缺陷的量和尺寸在指定标准内，主轴承支撑件是可以接受的。然而，特别是在轴承座加工之后，气穴可能直接看到为孔。此时，可能必须通过焊接来填充这些气穴，随后进行加工和热处理，即所谓的焊接修复。然而，主轴承支撑件的修复部分(热影响区，HAZ)将在热处理后变得甚至比主轴承支撑件的其余部分更硬，由于热影响区的硬度更高，这影响了搁置在主轴承支撑件上的较薄的轴瓦。因为由于从曲轴施加巨大的压力使较薄的轴瓦需要在其后部完全地支撑，因此常常需要上述焊接修复。如果由于径向和轴向尺寸过大而使得孔的区域太大，这是必需的。一般地，希望主轴承支撑件具有尽可能均匀的材料特性，特别是支撑薄轴瓦的表面。因此，铸造缺陷的修复是不希望的，但是出于经济原因，不会丢弃具有较少铸造缺陷的主轴承支撑件。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型两冲程柴油发动机的主轴承支撑件，其克服或者至少减轻了上述缺点。

该目的是通过根据权利要求1提供一种十字头型大型两冲程柴油发动机而实现的，该柴油发动机包括底座、安装在该底座上的框架箱、安装在该框架箱上的气缸座、以及搁置在主轴承中的曲轴，其中该底座设置有多个横梁，至少其中一些横梁包括一个或多个腹板以及通过焊接连接到所述一个或多个腹板的主轴承支撑件，所述主轴承支撑件包括辊轧钢片或钢板且其具有用于支撑下轴瓦的弧形支撑表面。