一种同心衬套安装装置的制作方法

1.本技术涉及但不限于衬套安装设备技术领域，尤指一种同心衬套安装装置。


背景技术：

2.衬套是指起垫衬作用的环型件。在飞机结构领域，衬套在各机体结构中的孔轴配合处均有应用。现有衬套一般使用30crmnsi等硬度较高、较耐磨的材料，与其配合的主体结构一般为铝合金类材料。铝合金材料密度较低，但其耐磨性能不高，易磨损，且磨损后更换难度高、成本高。故安装衬套后，衬套起承磨件作用。衬套如若划伤磨损，因其加工简易、成本低，也方便更换，使得维修得到简化，也减轻了操作人员的劳动强度。
3.针对衬套在各机体结构中的孔轴配合处使用的需求，以及主体结构磨损后更换难度高、成本高等问题；并且考虑到衬套具有加工简易、成本低，且更换方便等优势，可以采用专用的衬套安装装置对衬套进行安装。然而，现有公开的衬套安装工具在进行衬套安装时，会对衬套及安装孔表面造成一定程度的损伤，并且也会导致衬套安装后，两安装孔同轴度受到影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的：为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种同心衬套安装装置，以解决现有的衬套安装工具中，会对衬套及安装孔表面造成一定程度的损伤，并且也会导致衬套安装后，两安装孔同轴度受到影响等问题。
5.本实用新型的技术方案：本实用新型实施例提供一种同心衬套安装装置，待安装衬套2的主体结构1具有同轴的内安装孔和外安装孔，所述内安装孔上安装有盲孔端衬套3，外安装孔从其内端面一侧安装衬套2，所述同心衬套安装装置包括：定位轴4、尾端衬套5、前端衬套6、环形气缸7、限位垫圈8，以及供气组件；
6.其中，所述尾端衬套5嵌套在盲孔端衬套3中，前端衬套6嵌套在衬套2内，并与衬套2一起从外安装孔的内侧嵌套在外安装孔上；
7.所述定位轴4的内端设置有环形限位凸台，中部设置有限位卡槽，限位垫圈8固定套设在限位卡槽中；安装有供气组件的环形气缸7套设在定位轴4上、且位于限位垫圈8的外侧，定位轴4从主体结构1的外安装孔装入，定位轴4的内端嵌入到尾端衬套5的衬套孔中，通过环形限位凸台对尾端衬套5的外端面进行限位，环形气缸7移动并抵触在限位垫圈8上，通过供气组件向环形气缸7充气，使得环形气缸7的活塞701向外侧移动推动衬套2，从而将衬套2缓缓压入主体结构2的外安装孔中。
8.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，
9.所述定位轴4嵌套在外安装孔内的轴体外侧设置有椎体定位台面，用于在通过环形气缸7推动衬套2到达预设位置后，使得衬套2的外侧端面抵靠在定位轴4的锥形定位台面上。
10.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，所述环形气缸7包括：活塞701、内缸体
702和外缸体；
11.其中，内缸体702和外缸体安装后形成环形气缸腔体，活塞701嵌套在所述环形气缸腔体内，且供气组件与所述环形气缸腔体相连接，用于通过向环形气缸腔体内充气或放气，以控制活塞701的运动方向。
12.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，所述供气组件包括：直角接头9、第一软管10、直接头11、减压阀12、第二软管13、气源接头14；
13.其中，所述环形气缸7的进气口设置有直角接头9，用于将气缸的进气方向转换为径向方向，直角接头9通过第一软管10和直接头11连接到减压阀12的一端，减压阀12的另一端通过直接头11和第二软管13连接到气源接头14，用于通过与气源接头14连接的气源对环形气缸7充气。
14.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，
15.所述供气组件还包括：设置在减压阀12上的压力表1201，用于根据压力表1201读取进气的压力值，所读取的压力值作为调节减压阀12压力的依据。
16.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，还包括：扳手15和辅助工具16，用于对环形气缸7进行拆卸和安装。
17.可选地，如上所述的同心衬套安装装置中，
18.所述衬套2在安装前，放置在液氮中进行冷却；且所述衬套2在安装后，温度恢复到室温后，拆除同心衬套安装装置。
19.本实用新型的有益效果：本实用新型实施例提供一种同心衬套安装装置具有以下优点：首先，采用环形气缸7作为整体安装装置的动力源，通过由气源充入的、带有一定压力的气体作用在环形气缸7缸体内的活塞701端面上，形成均布的压力，使得衬套2整体受力较为均匀，保证了衬套2在压入外安装孔的过程中始终受到的是沿定位轴4及衬套2自身轴线向外侧的力；其次，通过使用前端衬套6和尾端衬套5分别装入到衬套2和盲孔端衬套3的衬套孔中，并利用前端衬套6和尾端衬套5的台肩面与配合安装衬套的端面接触，均匀分配表面压力，对衬套表面起到保护作用，并且结合定位轴4上的锥形定位面结构，保证了内、外安装孔以及两个衬套之间的同轴度。再者，由于本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置还设置了减压阀和12压力表1201，使得由气源进入的气体的压力值能够得到显示，并给予相应的控制、调整，保证了衬套2匀速、缓慢的压入外安装孔中，不会产生速度过快、衬套2与外安装孔端面碰撞过猛的现象，避免造成衬套2和外安装孔端面的损伤；另外，由于气源的持续供气，在气缸压力的作用下，衬套2能够保持在压入时的位置，使其可以通过热胀作用均匀的回复到室温状态，保证了衬套2径向位置的准确性。进一步地，本实用新型实施例提供的整套装置的结构简单、易于携带，操作过程简易、便捷，降低了操作者的劳动强度。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
21.图1为衬套在孔轴配合类主体结构的安装关系的示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种同心衬套安装装置的立体结构示意图；
23.图3为图2所示实用新型实施例提供的同心衬套安装装置的截面图；
24.图4为本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置中环形气缸的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
26.针对衬套在各机体结构中的孔轴配合处使用的需求，衬套的孔轴配合使用涉及到主体结构磨损后更换难度高、成本高等问题；另外，考虑到衬套具有加工简易、成本低，且更换方便等优势，可以设计相应的衬套安装装置实现对衬套的安装。
27.现有技术中已提供一些有关衬套的安装工具，但都存在一些问题，以下举例说明：
28.1)cn102069376b一种衬套装夹具，其基本方案是通过立式夹具夹紧衬套及汽车机架，再通过气缸驱动压杆装置，将衬套压入其中，但使用情形相对固定，无法进行水平方向衬套的安装，且压入压力不好控制，易划伤配合表面。
29.2)cn101543952b用于过盈配合船用轴系轴承衬套安装的装置及方法，其基本方案是利用液压缸及丝杠，通过来回注油、回油，分多次将衬套压入衬套孔中，但不适用于小直径衬套的安装，且压入压力不好控制，易划伤配合表面，液压系统存在漏液等污染情况。
30.3)cn202174545u一种衬套安装工具，其公开内容为：“所述的衬套安装工具包括用于与相应安装孔同轴设置的定位轴，与定位轴同轴滑动的导向轴套。轴套左端有用于衬套同轴安装的装配面，定位轴左端有与导向轴套在径向上间隙配合的外螺纹，其上有螺母，可驱动导向轴套和其上衬套一起向右运动。导向轴套上在装配面的右侧有与安装孔吻合插配定位的定位轴套。其还包括定位轴上用于限制定位轴与相应安装孔产生相对运动的轴向限位机构。螺母与衬套之间有衬垫，定位轴右端与左侧一样，也设有定位轴套，且轴向限位机构在右端有定位螺母及限制定位轴向左移动的限位垫片。
31.使用时，先将左右定位轴套安装在左右安装孔内，将定位轴由左至右穿入定位轴套中，旋转螺母，推压左侧衬垫、衬套、导向轴套和左定位轴套一同向右运动，直至衬套完全压入左安装孔内。一侧安装好后翻转定位轴，此时不需安装左定位轴套，开始安装另一侧衬套，安装方法相同。该衬套安装工具当只有一个安装孔时，定位轴的定位段可以只有一段，此时的轴向限位机构可以相应的固连在所述工作段的左侧或者右侧”。
32.该衬套安装工具的基本方案是通过定位轴将衬套套入，并由另一同心孔控制同轴度，通过拧紧螺母的方式将衬套压入孔中，但螺纹间隙较大，无法精确保证衬套及孔的同轴度，致使径向端面受力不均，易划伤配合表面。
33.综上所述，现有衬套安装工具所使用的安装方法为手动拧紧螺母，靠螺纹进给，将衬套压入安装孔内。具体的，该衬套安装工具存在以下几点问题：
34.第一，螺柱、螺母的螺纹之间存在一定的间隙，且倾斜一定的角度，这就导致螺母所施加的力与安装孔轴线之间存在夹角，且该力的径向分力会使衬套产生径向的移动，对衬套及安装孔表面造成一定程度的损伤，并且也会导致衬套安装后，两安装孔同轴度受到影响；
35.第二，主体安装孔有一侧为盲孔，原衬套存在，无需安装，该衬套安装工具无法满
足结构需求；
36.第三，衬套在装入前需进入液氮中进行冷却，装入后需要恢复到室温状态，这就需要压入衬套后保持位置一段时间，现有工具使用螺纹进行进给，存在间隙，无法保证其位置的准确。
37.针对衬套的孔轴配合使用方式中，对衬套的安装需求，需要设计一套轻便、简易的同心衬套安装装置，可以保证两个同心衬套的同轴度，并且尽量保护衬套与安装孔的表面，避免划伤；且本实用新型实施例提供的装置需满足一侧安装孔是盲孔，且衬套已存在，另一侧安装孔是通孔，需要安装新衬套的情形。
38.本实用新型提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
39.图1为衬套在孔轴配合类主体结构的安装关系的示意图，图1中示意出待安装衬套2的主体结构1，其具有同轴的内安装孔和外安装孔，内安装孔上安装有盲孔端衬套3，外安装孔需求从其内端面一侧安装衬套2，且要求安装后，保证内、外安装孔，以及上述两个衬套之间的同轴度。
40.针对图1所示主体结构1的轴孔结构，内安装孔为盲孔，盲孔端衬套3嵌套在该内安装孔中，安装过程中对同轴度的要求，需要依靠对衬套2的安装方式。针对该结构的安装方式，本实用新型实施例提供一种同心衬套安装装置，图2为本实用新型实施例提供的一种同心衬套安装装置的立体结构示意图，图3为图2所示实用新型实施例提供的同心衬套安装装置的截面图。参照图1到图3所示，本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置的主要结构，可以包括：定位轴4、尾端衬套5、前端衬套6、环形气缸7、限位垫圈8，以及供气组件。需要说明的是，图2和图3所示结构中，主体结构1以虚线形式示意出。
41.如图2和图3所示同心衬套安装装置的结构中，尾端衬套5嵌套在盲孔端衬套3中，前端衬套6嵌套在衬套2内，该前端衬套6与衬套2一起从外安装孔的内侧嵌套在外安装孔上。
42.实际应用中，盲孔端衬套3和衬套2均具有环形凸肩的衬套结构，配合安装的尾端衬套5和前端衬套6也设置为具有环形凸肩的衬套结构。具体安装过程中，尾端衬套5的环形衬套部嵌套进入盲孔端衬套3的衬套孔内，且尾端衬套5环形凸肩的内端面抵靠在盲孔端衬套3环形凸肩的外端面，尾端衬套5和盲孔端衬套3一起嵌入安装在内安装孔中；类似地，前端衬套6环形衬套部嵌套进入衬套2的衬套孔内，且前端衬套6环形凸肩的外端面抵靠在衬套2环形凸肩的内端面，并前端衬套6和衬套2一起先进入主体结构1的内安装孔中，再从内安装孔的内侧嵌套在内安装孔上。
43.如图2和图3所示同心衬套安装装置的结构中，定位轴4的内端设置有环形限位凸台，用于在安装后对尾端衬套5进行轴向限位，其中部设置有限位卡槽，限位垫圈8固定套设在限位卡槽中；安装有供气组件的环形气缸7套设在定位轴4上、且位于限位垫圈8的外侧，定位轴4从主体结构1的外安装孔装入，定位轴4的内端嵌入到尾端衬套5的衬套孔中，通过环形限位凸台对尾端衬套5的外端面进行限位，环形气缸7移动并抵触在限位垫圈8上，通过供气组件向环形气缸7充气，使得环形气缸7的活塞701向外侧移动推动衬套2，从而将衬套2缓缓压入主体结构2的外安装孔中。
44.在本实用新型实施例的一种实现方式中，定位轴4嵌套在外安装孔内的轴体外侧
设置有椎体定位台面，如图3所示，在通过环形气缸7推动衬套2向外运动并到达预设位置后，使得衬套2的外侧端面抵靠在定位轴4的锥形定位台面上，可以有效保证衬套2与盲孔端衬套3的同轴度。
45.图4为本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置中环形气缸的结构示意图。本实用新型实施例中环形气缸7的结构可以包括：活塞701、内缸体702和外缸体。
46.如图4所示环形气缸7的结构中，内缸体702和外缸体安装后形成环形气缸腔体，活塞701的一端嵌套在环形气缸腔体内，且供气组件与环形气缸腔体相连通，可以采用供气组件向环形气缸腔体内充气或放气，从而控制活塞701的运动方向。
47.实际应用中，将环形气缸7嵌套在定位轴4上，并随定位轴4一起穿入内安装孔后，将环形气缸7移动并抵触在限位垫圈8的外侧端面，以通过限位垫圈8对环形气缸7内端面进行轴向限位；随后，采用供气组件对气缸充气，使得环形气缸7的活塞701缓慢朝向接近衬套2和前端衬套6的一侧移动，从而将衬套2缓缓压入主体结构2的外安装孔中。
48.在本实用新型实施例的一种实现方式中，如图2和图3所示，供气组件包括：直角接头9、第一软管10、直接头11、减压阀12、第二软管13、气源接头14。
49.该供气组件中，环形气缸7的进气口设置有直角接头9，用于将气缸的进气方向转换为径向方向，直角接头9通过第一软管10和直接头11连接到减压阀12的一端，减压阀12的另一端通过直接头11和第二软管13连接到气源接头14，用于通过与气源接头14连接的气源对环形气缸7充气。
50.进一步地，本实用新型实施例的供气组件还可以包括：设置在减压阀12上的压力表1201，用于根据压力表1201读取进气的压力值，所读取的压力值作为调节减压阀12压力的依据。
51.进一步地，本实用新型实施例的同心衬套安装装置，还可以包括配合装配的结构，即扳手15和辅助工具16，采用扳手15和辅助工具16可以对环形气缸7进行拆卸和安装，从而对环形气缸7进行修理、保养等操作。
52.本实用新型实施例在具体实现中，由于衬套2需要采用温差法装配，且基于一些衬套2不符合加热安装的需求，因此，衬套2在安装前，可以放置在液氮中进行冷却，安装时，再从液氮中取出衬套2；相对应地，衬套2在安装后，温度恢复到室温后，撤去气源，拆除同心衬套安装装置。
53.本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置具有以下优点：首先，采用环形气缸7作为整体安装装置的动力源，通过由气源充入的、带有一定压力的气体作用在环形气缸7缸体内的活塞701端面上，形成均布的压力，使得衬套2整体受力较为均匀，保证了衬套2在压入外安装孔的过程中始终受到的是沿定位轴4及衬套2自身轴线向外侧的力；其次，通过使用前端衬套6和尾端衬套5分别装入到衬套2和盲孔端衬套3的衬套孔中，并利用前端衬套6和尾端衬套5的台肩面与配合安装衬套的端面接触，均匀分配表面压力，对衬套表面起到保护作用，并且结合定位轴4上的锥形定位面结构，保证了内、外安装孔以及两个衬套之间的同轴度。再者，由于本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置还设置了减压阀和12压力表1201，使得由气源进入的气体的压力值能够得到显示，并给予相应的控制、调整，保证了衬套2匀速、缓慢的压入外安装孔中，不会产生速度过快、衬套2与外安装孔端面碰撞过猛的现象，避免造成衬套2和外安装孔端面的损伤；另外，由于气源的持续供气，在气缸压力的作
用下，衬套2能够保持在压入时的位置，使其可以通过热胀作用均匀的回复到室温状态，保证了衬套2径向位置的准确性。进一步地，本实用新型实施例提供的整套装置的结构简单、易于携带，操作过程简易、便捷，降低了操作者的劳动强度。
54.以下通过一个具体实施例对本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置的具体实施方式进行详细说明。
55.参见图2到图4所示，该具体实施例提供的同心衬套安装装置可以应用到图1所示的主体结构1中外安装孔的衬套2安装过程中，如图1所定义：主体结构1中，内安装孔为右侧盲孔，外安装孔为左侧安装孔。该具体实施例提供的同心衬套安装装置，可以包括：与主体结构1左侧安装孔同轴设置的定位轴4，将定位轴4的轴向定义为左右方向。该定位轴4右端设置有安装在右侧盲孔端衬套3内孔中的尾端衬套5，该定位轴4在尾端衬套5的左端面处设置有限制定位轴4向右移动的环形限位凸台。
56.该具体实施例提供的同心衬套安装装置，还可以包括：安装在左侧衬套2内孔中随衬套2一起向左运动的前端衬套6，该前端衬套6右侧设置有套在定位轴4上并可以沿轴线左右移动的环形气缸7，所述的环形气缸7的活塞701伸出方向向左。该环形气缸7的右侧设置有位于定位轴4上限位卡槽部分的限位垫圈8，该限位垫圈8能够限制环形气缸7在由气源注入气体后，环形气缸7的活塞701伸出并抵在前端衬套6的右侧端面上时，保持环形气缸7整体不会向右移动。
57.该具体实施例提供的同心衬套安装装置中，环形气缸7的缸体进气口处设置有将进气方向更改为径向方向的直角接头9，该直角接头9的另一端设置有第一软管10，第一软管10的另一端设置有直接头11并连接一个减压阀12，该减压阀12带有压力表1201，可读取实时输入压力值并进行压力调整。所述的减压阀12的另一端接口通过另一个直接头11连接第二软管13，该第二软管13的另一端设置有连接气源装置的气源接头14。
58.该具体实施例提供的同心衬套安装装置，还可以包括便于拆装环形气缸7，修理、保养等操作的扳手15及辅助工具16。
59.该具体实施例提供的同心衬套安装装置，在使用时，先将尾端衬套5以间隙配合装入主体结构1右侧的盲孔端衬套3内孔中，再将衬套2从液氮中取出，将前端衬套6以间隙配合装入衬套2的内孔中，前端衬套6的台肩左端面靠在衬套2的右端面上。然后将衬套2和前端衬套6整体移动到主体结构1的左侧安装孔的右方，将按顺序组装好的环形气缸7、直角接头9、第二软管10、直接头11、减压阀12、压力表1201、直接头11、第二软管13、气源接头14的整体结构，以环形气缸7的气缸孔套在定位轴4上，并将限位垫圈8套设在限位卡槽中，将完成安装的定位轴4从主体结构1的左侧安装孔的左方穿入，然后定位轴4的右端定位段插入尾端衬套5内孔中，定位轴4的环形限位凸台抵在尾端衬套5的左端面上。将环形气缸7移动到定位轴4卡槽左侧位置装入垫圈8，限制其向右移动。通过气源接头14接通气源开始充气，依据压力表1201读数调节减压阀12，使得活塞701缓慢进给，将衬套2缓缓压入主体结构1的左侧安装孔中。到达指定位置后，衬套2左端面靠在定位轴4的锥形定位面上，保证了与盲孔端衬套3的同轴度，保持一段时间，待衬套2回复到室温后，撤去气源，将各件逐个拆下，安装完成。
60.该用本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置，可以满足该主体结构1中轴孔安装，且能保证两个安装孔的同轴度安装，并且安装方式方便简单。
61.本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置，创新性的使用了环形气缸作为动力驱动装置，使得衬套端面受力更均匀，通过带锥面的安装轴将衬套装入孔中，保证了两衬套间的同轴度，并且可根据压力表读数判断压紧力大小并进行调整，使衬套缓慢匀速压入，最大限度的保护衬套及孔的配合表面。
62.本实用新型实施例提供的同心衬套安装装置已经制造完成，并且已成功完成ez型机主起落架摇臂接头新衬套的安装工作，安装后检测各项公差均符合相关要求，解决了主起落架摇臂接头组装后衬套划伤需更换的问题，无需将摇臂接头拆下，即可更换新的衬套，节约了整机成本，缩短了生产周期。
63.虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。