一種連桿小端襯套定位工具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連桿小端襯套定位工具，主要針對階梯式結(jié)構(gòu)的連桿小端，定位工具包括第一夾板、第二夾板和螺栓，通過螺栓連接兩塊夾板，使用時將定位工具固定在連桿小端上，使連桿小端固定保持在兩塊夾板之間，襯套進入孔座后的位置由第二夾板的定位面進行定位或限定。本實用新型的定位工具具有安裝環(huán)境適應(yīng)性強、操作簡便、軸向定位精確、使用高效等優(yōu)點。
【專利說明】一種連桿小端襯套定位工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及柴油機連桿裝配工具，尤其涉及一種采用冷卻法安裝的階梯式結(jié)構(gòu)的連桿襯套定位工具。

【背景技術(shù)】
[0002]連桿是柴油機的主要傳動部件之一，在柴油機中，它把作用于活塞頂面的膨脹壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿的小端(小頭)通過活塞銷與活塞連接，小端座孔內(nèi)裝配(壓入)金屬襯套，以減小活塞或活塞銷對小端座孔的磨損，同時襯套磨損后也更便于維修和更換。
[0003]襯套與小端座孔為過盈配合，一般采用的安裝方法是將襯套冷卻后裝入小端座孔內(nèi)，待其膨脹后即固定在小端孔座內(nèi)，安裝時應(yīng)保證襯套的軸向位置要求，尤其對于采用小端襯套與活塞軸向定位方式的連桿，在安裝時應(yīng)保證襯套兩端凸出量(露出小端端面的距離)符合設(shè)計要求。
[0004]目前對于階梯式的連桿小端，襯套安裝時的軸向定位，主要有兩種方式:
[0005]方式1:采用專用墊塊輔助安裝。
[0006]如圖1所示的小端座孔剖視圖，安裝時將連桿桿身I平放在工作臺上，分別采用墊塊5和墊塊6將連桿大端與小端寬邊墊平，然后將冷卻好的襯套4快速推入小端座孔，至襯套4寬邊與墊塊4接觸即可。
[0007]該方式存在的問題是，(I)襯套軸向定位不準確，定位精度低；(2)需要進行連桿部件的吊裝、墊平等操作，過程較復(fù)雜且耗時較長，對于大型連桿，普通工作臺無法滿足放置要求。
[0008]方式2:采用專用工具將襯套送入小端座孔安裝。
[0009]如圖2所示，使用時先將襯套4固定于專用工具組件(包括螺栓7、夾板8和定位塊9)，共同冷卻，然后將冷卻好的襯套4和工具組件快速推入小端座孔，至工具與連桿小端寬邊接觸即可。
[0010]該方式存在的問題是，(I)工具反復(fù)拆裝、冷卻，操作繁瑣，冷卻時間長；(2)安裝多個連桿部件時，如果工具數(shù)量較少，因工具需反復(fù)冷卻，將影響裝配效率。
[0011]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種對安裝環(huán)境適應(yīng)性強、操作簡便、軸向定位精確、使用高效的襯套定位工具。
實用新型內(nèi)容
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種連桿小端襯套定位工具，其所針對的連桿小端包括座孔，位于其兩端的小端端面分別包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相互平行且垂直于由座孔所限定的中心軸線，一對第一端面的間距大于或等于一對第二端面的間距。一對第一端面限定了連桿小端的寬邊，一對第二端面限定了連桿小端的窄邊，即一種階梯式的連桿小端。
[0013]定位工具包括第一夾板、第二夾板和螺栓，第一夾板包括第一緊固面，第二夾板包括第二緊固面、定位面，并且第一夾板和第二夾板均包括與螺栓配合的螺栓孔，螺栓通過螺栓孔連接第一夾板和第二夾板并調(diào)整兩者間的相對位置，從而可將定位工具固定在連桿小端上，使連桿小端固定保持在兩塊夾板之間，此時第一緊固面和第二緊固面分別部分或全部與一對第二端面接觸，襯套可從靠近第一夾板的座孔的一端進入座孔，并沿中心軸線向座孔的另一端方向移動，直至抵靠住定位面。
[0014]進一步地，包括兩個螺栓。
[0015]進一步地，第一夾板的寬度和第二緊固面的寬度均為C，C = 2X (M+2)，M是螺栓的公稱直徑。
[0016]進一步地，定位面寬度為Cl，Cl = 3Xt，t是襯套的壁厚。
[0017]進一步地，第一夾板和第二夾板的螺栓孔中心距離均為A，
「 η ,.1fD + M)2 (d CV[001 8] yi = 2X , 1- —--h, H—
Vl 2 J U 2j，
[0019]D是連桿小端的外徑，d是座孔的直徑。
[0020]進一步地，第一夾板和第二夾板的螺栓孔中心距離均為B，B = A+3XM。
[0021]進一步地，螺栓的公稱直徑大于或等于8_。
[0022]進一步地，第一夾板的厚度范圍是8mm?1mm ;第二夾板的厚度范圍是12mm?14mm。
[0023]本實用新型的連桿襯套定位工具，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方法簡便、裝配效率高、節(jié)約成本等特點，為連桿襯套安裝提供了一種更簡便的方法。與以往的安裝方法相比具有以下效果:
[0024]1、能夠滿足高精度襯套凸出量的要求；
[0025]2、相比方式1，不需要將連桿大小端墊平，因此不需要將連桿部件放置在工作平臺上操作，在地面、零件托盤內(nèi)均可進行襯套安裝，省去連桿部件的吊裝操作，節(jié)約成本和時間；
[0026]3、相比方式2，工具無需冷卻，而且工具重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，使用普通的扳手和塞尺即可完成操作，尤其是批量連桿襯套裝配時，裝配效率的優(yōu)勢將更為明顯；
[0027]4、本工具經(jīng)過簡單的改變，同樣適用于非階梯式連桿襯套、以及采用大端定位的連桿襯套的液氮冷卻安裝。在更改工具時，只需根據(jù)連桿小端外徑和寬度尺寸，匹配合適長度的螺釘以及螺栓孔中心距，并根據(jù)襯套單邊凸出量的要求，相應(yīng)匹配第二夾板的臺階高度，即可滿足不同要求的連桿襯套的安裝。
[0028]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是階梯式連桿小端座孔剖視圖，顯示了現(xiàn)有的襯套安裝方式I ;
[0030]圖2是階梯式連桿小端座孔剖視圖，顯示了現(xiàn)有的襯套安裝方式2 ；
[0031]圖3是本實用新型的一種襯套定位工具及其安裝方式示意圖；
[0032]圖4是階梯式連桿小端襯套安裝具有凸出量要求時的示意圖；
[0033]圖5是本實用新型的一個較佳實施例的第二夾板示意圖；
[0034]圖6是本實用新型的一個較佳實施例的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。

【具體實施方式】
[0035]本實用新型的定位工具的設(shè)計思想是利用連桿小端窄邊和寬邊厚度有差異的特征，考慮采用結(jié)構(gòu)簡單、加工制造方便的小夾板作為襯套安裝定位的工具，主要基于三個方面:
[0036]1、采用兩塊夾板通過緊固方式固定在連桿小端上，使連桿小端固定保持在兩塊夾板之間；
[0037]2、通過兩塊夾板中的一塊對裝入座孔的襯套進行限位或定位；
[0038]3、當(dāng)一對第一端面的間距大于一對第二端面的間距，且連桿小端固定保持在兩塊夾板之間時，定位工具不與第一端面所在的平面相交。
[0039]如圖3所示，連桿小端2位于連桿桿身I的一端，連桿小端2限定了座孔3及其中心軸線20，連桿小端2是階梯形的，其兩端端面分別包括第一端面10和第二端面11，一對第一端面10限定了連桿小端2的寬邊，一對第二端面11限定了連桿小端2的窄邊。襯套定位工具包括第一夾板12、第二夾板13和可連接兩者的緊固件，本實施例中采用螺栓14作為緊固件，第一夾板12、第二夾板13上包括與螺栓14相配合的螺栓孔15。
[0040]第一夾板12和第二夾板13分別包括第一緊固面16和第二緊固面17，第二夾板13還包括定位面18。當(dāng)?shù)谝粖A板12和第二夾板13通過螺栓14連接，并通過調(diào)節(jié)螺栓14將連桿小端2夾緊固定在兩塊夾板之間，此時第一緊固面16和第二緊固面17分別直接作用于一對第二端面11。襯套4可以從靠近第一夾板12的孔座3的一端進入(壓入)孔座3內(nèi)，并且可以繼續(xù)進入直至抵靠住第二夾板12的定位面18，定位面18起到了對襯套4定位或限位的作用，從而精確控制其凸出量。圖3中的定位面18和第二緊固面17處于同一平面，即對應(yīng)凸出量是O的情況。
[0041]同時當(dāng)定位工具夾緊連桿小端時，其形狀尺寸滿足其保持在一對第一端面10之間，即其在任一側(cè)遠離第二端面11的距離，均不超過該側(cè)第一端面10和第二端面11的間距。這種結(jié)構(gòu)可以滿足定位工具在連桿處于各種位置情況下(如在工作臺、托盤中)均能夠使用。
[0042]圖4示出了襯套4安裝時凸出量Λ大于O時的情況。相應(yīng)的只需對第二夾板的定位面進行調(diào)整，即可滿足安裝要求，如圖5所示，是用于凸出量△時的第二夾板13的構(gòu)造，其采用階梯式結(jié)構(gòu)，階梯高度為凸出量△，其能夠滿足高精度襯套定位的安裝要求。此時定位面18和第二緊固面17不處于同一平面，兩者形成一個臺階。第二緊固面17在定位工具夾緊連桿小端時，貼合一側(cè)的第二端面，定位面18定位或限位襯套，從而通過控制定位面18和第二緊固面17所形成的臺階高度即可精確控制凸出量。也可以將第二夾板13分為兩個獨立的結(jié)構(gòu)，第二夾件21和定位件22，兩者均設(shè)置有與螺栓配合的螺栓孔，共同組成第二夾板13。第二夾件21包括第二緊固面17，其在夾緊連桿小端時，直接與第二端面接觸，定位件22包括定位面18，用于對襯套定位或限位。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，當(dāng)需要調(diào)整凸出量時，只需更換相應(yīng)的第二夾件21即可，節(jié)約了工具制作成本。
[0043]另一方面，對于兩塊夾板間的緊固并不限于螺栓方式，可以參照一些具有夾緊并能保持夾緊狀態(tài)的手動工具，將兩塊夾板分別設(shè)置于相應(yīng)的部件上。比如，水管鉗、F夾、夾緊器等等，夾板可以設(shè)置在鉗口等與工件直接作用的位置。
[0044]本實用新型的定位工具在設(shè)計上要考慮到兩塊夾板緊固面的位置尺寸、螺栓孔的開孔位置、定位面的位置尺寸、夾板厚度等因素，以達到最合適的使用效果，以下結(jié)合實例，對需要涉及的結(jié)構(gòu)尺寸做進一步說明。
[0045]如圖6所示定位工具采用兩個螺栓進行緊固，第一夾板12和第二夾板13上分別設(shè)置了兩個螺栓孔15.采用兩個螺栓，一方面可固定第一夾板12和第二夾板13，使定位工具不能活動，保證在安裝襯套4的過程中，第二夾板13上的定位面18不會發(fā)生變化；另一方面兩個螺栓可以限制襯套定位工具在連桿小端2內(nèi)徑向位移，保證第一夾板12不干涉襯套安裝，第二夾板13的定位面18能夠滿足定位要求；同時，采用螺栓連接，比較方便襯套定位工具的安裝和拆卸。各部分尺寸說明如下:
[0046]φ d-連桿小端座孔3直徑；
[0047]Φ D 連桿小立而2外徑；
[0048]t-襯套4壁厚；
[0049]M-螺栓規(guī)格或公稱直徑；(推薦使用> M8的螺栓，長度根據(jù)連桿小端窄邊寬度和兩塊夾板厚度選取)
[0050]C-第一夾板12的寬度和第二夾板13的第二緊固面17的寬度，C = 2 (M+2)；
[0051]Cl-第二夾板13的定位面18的寬度，Cl = 3Xt ;
[0052]A-第一夾板12和第二夾板13的螺栓孔15中心距離；計算方法如下:
「 ? A 0 IfD + M)2 (d CY
[0053]A = IxA ---+ t + —
叭 2 J U 2 J
[0054]B-第一夾板12和第二夾板13長度；B = A+3XM
[0055]h1-第一夾板12厚度(推薦值8mm至1mm)；
[0056]h2-第二夾板13厚度(推薦值12mm至14mm)；
[0057]Δ-臺階高度(定位面18和第二緊固面17形成的臺階高度)，需根據(jù)所安裝連桿襯套單邊凸出量的設(shè)計要求確定。
[0058]采用螺栓連接兩塊夾板的方式，能夠滿足高精度襯套安裝定位要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)連桿桿身在任何放置狀態(tài)下安裝襯套的要求，以及能夠極大的提高連桿襯套的安裝效率。
[0059]以上定位工具的使用方法包括如下步驟:
[0060]步驟1、將螺栓分別穿過第一夾板和第二夾板上與之對應(yīng)的螺栓孔，以連接兩塊夾板；
[0061]步驟2、將安裝工具安置于連桿小端上，使連桿小端處于在兩塊夾板之間，并擰緊螺栓，此時連桿小端固定保持在兩塊夾板之間；夾緊連桿小端時，第一緊固面和第二緊固面需分別與一對第二端面面接觸，并且需要確保第一夾板的位置不能阻擋襯套進入孔座，第二夾板的定位面的位置可以阻擋襯套進一步深入孔座，從而起到定位或限位作用；按照上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸，當(dāng)連桿小端抵靠住螺栓時，即可滿足以上對于第一夾板和第二夾板的位置要求。
[0062]步驟3、將冷卻后的襯套從靠近第一夾板的座孔的一端推入座孔，直至襯套抵靠住第二夾板的定位面；
[0063]步驟4、擰松螺栓，從連桿小端上取下安裝工具。
[0064]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連桿小端襯套定位工具，所述連桿小端包括座孔，位于其兩端的小端端面分別包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面相互平行且垂直于由所述座孔所限定的中心軸線，一對所述第一端面的間距大于或等于一對所述第二端面的間距，其特征在于，所述定位工具包括第一夾板、第二夾板和螺栓，所述第一夾板包括第一緊固面，所述第二夾板包括第二緊固面、定位面，并且所述第一夾板和所述第二夾板均包括與所述螺栓配合的螺栓孔，所述螺栓通過所述螺栓孔連接所述第一夾板和所述第二夾板并調(diào)整兩者間的相對位置，從而可將所述定位工具固定在所述連桿小端上，使所述連桿小端固定保持在兩塊夾板之間，此時所述第一緊固面和所述第二緊固面分別部分或全部與一對所述第二端面接觸，襯套可從靠近所述第一夾板的所述座孔的一端進入所述座孔，并沿所述中心軸線向所述座孔的另一端方向移動，直至抵靠住所述定位面。
2.如權(quán)利要求1所述的定位工具，其特征在于，包括兩個所述螺栓。
3.如權(quán)利要求2所述的定位工具，其特征在于，所述第一夾板的寬度和所述第二緊固面的寬度均為C，C = 2X (M+2)，M是所述螺栓的公稱直徑。
4.如權(quán)利要求3所述的定位工具，其特征在于，所述定位面寬度為C1，C1= 3Xt，t是所述襯套的壁厚。
5.如權(quán)利要求4所述的定位工具，其特征在于，所述第一夾板和所述第二夾板的所述螺栓孔中心距離均為A， ,0 Ifn+M)2 (d cV A = IxA ---+ t + —
Vl 2 J U 2j， D是所述連桿小端的外徑，d是所述座孔的直徑。
6.如權(quán)利要求5所述的定位工具，其特征在于，所述第一夾板和所述第二夾板的所述螺栓孔中心距離均為B，B = A+3XM。
7.如權(quán)利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述螺栓的公稱直徑大于或等于8mm。
8.如權(quán)利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述第一夾板的厚度范圍是8mm?1mm ;所述第二夾板的厚度范圍是12mm?14mm。
【文檔編號】B23P19/027GK204035962SQ201420409305
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】賀曉亮, 巫立民, 梁剛, 王宇業(yè), 徐聰聰, 李淑靜, 楊志祥 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所