一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种内燃机缸内辅助拆装装置，更具体的说，是涉及一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置。
【背景技术】
[0002]光学发动机是进行内燃机缸内气体流动、油气混合和燃烧过程研究的实验装置，通过对实际发动机进行结构改造，设置激光引入窗口和光学测量窗口，可以实现对缸内过程的激光测量。通过在光学发动机上开展激光测试可以深入认识缸内的物理化学过程，对数值计算模型提供验证，为内燃机流体力学和燃烧学理论的发展提供支持。另外，光学诊断可以广泛应用于发动机实际研发过程中。因此开展光学发动机光学测试装置和方法的研发具有一定的理论和实际意义。
[0003]目前最常见的光学发动机结构为Bowditch式的活塞加长光学发动机，其基本结构见附图1，通过活塞中部镂空、加长并在活塞顶部加设石英视窗的方式实现对燃烧的可视化，为了在水平方向引入探测激光，通常在缸套与缸盖之间设置环形石英玻璃。实验过程中石英视窗会逐渐被油污或燃烧产生的碳烟所污染，需要定期清理;另外，活塞加长之后需要设置第二套活塞环组与缸套形成密封面，对于不具有自润滑功能的活塞环，需要定期补充润滑油脂并清除油污;这都需要经常拆装环形石英视窗和活塞环。采用移动式缸套可以避免在拆卸缸套前对复杂的缸盖系统进行拆卸，极大的减少了单次清理石英视窗和活塞环的时间，但由于受到缸盖的干扰，活塞环的安装空间十分有限，通常的活塞环安装工具无法在该条件下使用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种适用于缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，该装置采用梯形截面导向环、止推垫片和紧定螺栓、螺母，配合移动式缸套位置和加长活塞的往复运动实现活塞环的快速拆卸和安装。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，由装置本体构成，所述装置本体包括导向环、止推垫片、紧固螺栓和螺母，所述导向环的外径和高度与固定在缸套上的石英玻璃视窗相同，所述导向环的中部设置有与所述缸套同轴的锥形通孔，锥形通孔底部的孔径与所述缸套的内径相同，锥形通孔顶部的孔径大于设置在活塞上的活塞环的外径。
[0007]所述止推垫片通过紧固螺栓和螺母固定在所述缸套上。
[0008]所述锥形通孔内表面的粗糙度与缸套内表面粗糙度相同。
[0009]止推垫片中部设置有圆孔，所述圆孔的孔径介于锥形通孔顶部的孔径和导向环的外径之间。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:
[0011](I)导向环的外径和高度与固定在缸套上的石英玻璃视窗相同，保证导向环能够替换石英玻璃视窗;锥形通孔底部的内径与所述缸套的内径相同，确保缸套中的活塞环能通过滑动的方式进入到锥形通孔内；锥形通孔顶部的内径大于设置在活塞上的活塞环在自由状态下的外径，能保证活塞环在自由状态下能从锥形通孔顶部的孔内进出梯形环;整个拆装过程中对光学发动机的结构没有改变，操作简单，省时省力。
[0012](2)本实用新型装置可以实现缸套移动式光学发动机活塞环的快速拆卸和安装，提尚了效率。
[0013](3)本实用新型装置整体结构简单，节约成本。
【附图说明】
[0014]图1是正常工作时光学发动机的结构示意图。
[0015]图2是使用本实用新型装置拆卸活塞环时光学发动机的结构示意图。
[0016]图3是导向环的俯视结构示意图。
[0017]图4是导向环的剖视结构示意图。
[0018]图5是止推垫片的俯视结构示意图。
[0019]图6是止推垫片的剖视结构示意图。
[0020]附图标记:1-缸盖2-螺栓3-石英玻璃视窗4-活塞顶石英窗口5-活塞环组6-缸套7-加长活塞8-缸套底座9-缸体I O-螺母11-止推垫片12-紧固螺栓13-导向环。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述:
[0022]如图1至图6所示，一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，由装置本体构成，包括导向环13、止推垫片11、紧固螺栓12和螺母10，导向环13的外径Cl1和高度Ii1与固定在缸套6上的石英玻璃视窗3相同，保证导向环13能够替换环形的石英玻璃视窗3，导向环13的中部设置有锥形通孔，利用原石英玻璃视窗3与缸套6环槽之间的定位关系使锥形通孔与缸套6保持同轴;锥形通孔底部的孔径d3与缸套6的内径相同，保证缸套6中的活塞环组5中每个活塞环都能通过滑动的方式进入到锥形通孔内；锥形通孔顶部的孔径d2大于活塞环在自由状态下的外径，以保证活塞环在自由状态下能从锥形通孔顶部的孔内进出锥形通孔，锥形通孔的内表面粗糙度与缸套6内表面粗糙度相当，并且在使用过程中均匀涂抹适当厚度的润滑脂，以减少活塞环在进出锥形通孔时密封面的磨损。止推垫片11通过紧固螺栓12和螺母10固定在缸套6上，止推垫片11的中部设置有圆孔，圆孔的内径d4要大于d2且小于di，以免对活塞环产生干涉，止推垫片11的厚度要合适，在保证导向环13的底面与缸套6严格贴合的同时，厚度不至于过大，以获得足够大的导向环13安装空间；通过手动盘转发动机曲轴，使加长活塞7能上下往复运动，配合移动式缸套6的位置实现活塞环的快速拆装。
[0023]本实用新型装置的具体使用方法如下:
[0024]光学发动机正常工作过程中，如图1所示，移动式缸套6在螺栓2的作用下紧固在缸盖I上，在缸套6和缸盖I之间的石英玻璃视窗3的上下表面被压紧形成密封面。在拆卸活塞环的过程中，首先盘动曲轴使加长活塞7往下移动到下止点，拆卸螺栓2，将缸套6在缸套底座8中移动至最下端，将石英玻璃视窗3取出，对石英玻璃视窗3和活塞顶石英窗口4进行清洁处理后，装入导向环13，导向环13装入前预先在锥形通孔内均匀涂抹适量润滑油脂，随后其在上方装入止推垫片11，用紧固螺栓12和螺母10固定，然后盘动曲轴使加长活塞7向上移动，活塞环组5由上至下依次通过导向环13的锥形通孔，直至加长活塞7位于上止点，活塞环组5完全处于自由状态，随后即可对活塞环进行清洁和润滑处理，如图2所示。
[0025]在活塞环组5装入移动式缸套6过程中，首先保持活塞环位置基本与缸套的中心线基本对齐，确保活塞环在下移过程中不至于碰到导向环13的上表面，然后盘动曲轴使加长活塞7下行，直至活塞环组5上的活塞环自下至上依次通过导向环13进入到缸套6中，活塞环安装完毕。拆卸紧定螺栓12和螺母10，取出止推垫片11和导向环13。最后装入石英玻璃视窗3，并将缸套6移动到与缸盖I的配合处，利用螺栓2按指定的预紧力将缸套6上紧。
【主权项】
1.一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，由装置本体构成，其特征在于，所述装置本体包括导向环、止推垫片、紧固螺栓和螺母，所述导向环的外径和高度与固定在缸套上的石英玻璃视窗相同，所述导向环的中部设置有与所述缸套同轴的锥形通孔，锥形通孔底部的孔径与所述缸套的内径相同，锥形通孔顶部的孔径大于设置在活塞上的活塞环的外径。2.根据权利要求1所述的一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，其特征在于，所述止推垫片通过紧固螺栓和螺母固定在所述缸套上。3.根据权利要求1所述的一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，其特征在于，所述锥形通孔内表面的粗糙度与缸套内表面粗糙度相同。4.根据权利要求1所述的一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，其特征在于，止推垫片中部设置有圆孔，所述圆孔的孔径介于锥形通孔顶部的孔径和导向环的外径之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种缸套移动式光学发动机活塞环快速拆装装置，包括导向环、止推垫片、紧固螺栓和螺母，所述导向环的外径和高度与固定在缸套上的石英玻璃视窗相同，所述导向环的中部设置有与所述缸套同轴的锥形通孔，锥形通孔底部的孔径与所述缸套的内径相同，锥形通孔顶部的孔径大于设置在活塞上的活塞环的外径。本实用新型装置采用梯形截面导向环、止推垫片和紧定螺栓、螺母，配合移动式缸套位置和加长活塞的往复运动实现活塞环的快速拆卸和安装。
【IPC分类】B25B27/12
【公开号】CN205342987
【申请号】CN201620094510
【发明人】尧命发, 唐青龙, 刘海峰, 郑尊清
【申请人】天津大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月29日