一种大直径环形高压密封钢丝的快速压装装置与方法与流程

本发明属于机械工装技术领域，涉及一种大直径环形高压密封钢丝的快速压装装置与方法。

背景技术

气缸盖是发动机的关键件之一。气缸盖的表面上制有两个环形的密封结构，通过24个双头螺柱将气缸盖和气缸体连接在一起。紧压密封后的气缸盖和气缸体使气缸套内腔形成了封闭的燃烧室，由于燃烧室的高温燃气的剧烈加热和腐蚀，气缸盖与气缸体之间的表面必须具有良好的密封性能，因此，气缸盖表面上的密封钢丝压装至关重要。环形高压密封槽设计示意图见图1，其中，01为内环槽，02为外环槽，两环形密封槽直径分别为ф160±0.5mm和ф168±0.5mm，密封槽半径为r0.45mm。压装密封钢丝后见图2，03和04均为ф1钢丝，压装后要求密封钢丝高度为0.2±0.05mm。原技术方案是采用手工和胶木锤通过逐步敲击ф1mm的钢丝完成密封钢丝的压装。

上述技术方案的主要技术缺陷是：一是操作困难，人为因素较大，生产效率低，产品质量不易保证，密封钢丝压装后更换率高；二是手工锤击压装密封钢丝后，易出现密封钢丝高度尺寸0.2±0.05mm不一致，影响了气缸盖高压密封性能和发动机工作可靠性。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种大直径环形高压密封钢丝的快速压装装置与方法，实现能够同时完成两个环槽密封钢丝的压装，提高工作效率，保证钢丝压装高度的一致性，进一步提升气缸盖高压密封性能和发动机工作可靠性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大直径环形高压密封钢丝的快速压装装置，其包括：本体3，本体3顶部中心设置用于连接摇臂钻床主轴的机床连接锥柄1，底部中心设置与零件中心配合定位的中心定位轴，本体3中心两侧设置左滚轮机构和右滚轮机构，左滚轮机构和右滚轮机构上分别设置有滚轮，两个滚轮分别与零件的内环槽和外环槽的位置相匹配，滚轮底部开槽，钢丝嵌入槽内；本体3转动时滚轮带动钢丝，将钢丝分别压装入内环槽和外环槽。

其中，所述左滚轮机构和右滚轮机构距离本体中心的距离不同，两者之间的距离差与内环槽和外环槽之间的距离相一致。

其中，所述左滚轮机构和右滚轮机构结构相同，以其中一个为例，该滚轮机构包括：调整螺杆2、滚轮支架4、滚轮轴5、锁紧螺母6、滚轮7，本体3上开通孔，滚轮支架4置入通孔内，滚轮支架4上部开设螺纹孔，调整螺杆2装入螺纹孔内，调整螺杆2上设置于卡台，调整螺杆2的顶端通过卡台卡挡在本体3的通孔上方；滚轮支架4下部开设滚轮槽，滚轮轴5穿过滚轮槽并用锁紧螺母固定，滚轮7装入滚轮槽内且套在滚轮轴5上。

其中，所述滚轮7底部设置为锥状，锥状端端部能够嵌入内环槽和外环槽内，锥状端上开槽，槽内置钢丝。

其中，所述本体3上还设置有支撑机构，其包括：支承轴承8和轴9，支承轴承8通过轴9安装在本体3的底面。

其中，还包括：把手10，通过转动把手10带动本体3转动，实现钢丝压装。

本发明还提供一种钢丝快速压装方法，其包括以下步骤：

s1、将零件，即气缸盖安装在机床工作台上，并用压板压紧；

s2、通过计算内环槽和外环槽的圆周长度，确定所需钢丝的长度尺寸；

s3、用锉刀将所截取的钢丝断面锉平；

s4、将压装装置的中心定位轴装入气缸盖的环形结构的中心孔中，将机床连接锥柄1与摇臂钻床的主轴进行连接；

s5、按照调整好的滚轮高度对应放到气缸盖的环形槽上，将两根钢丝同时插入两个滚轮的槽中；

s6、将摇臂钻床主轴下移并压紧钢丝，顺时针旋转装置，逐步将钢丝滚压入环形槽中。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的大直径环形高压密封钢丝的快速压装装置与方法，精确控制了密封钢丝压装后的高度尺寸一致性，同时完成两个环形槽的密封钢丝精确滚压，生产效率高，且整个装置操作方便、简单、快捷。

附图说明

图1为现有技术中环形高压密封槽设计示意图。其中，ii图为i图的a-a向视图。

图2为现有技术中密封钢丝压装后示意图。其中，ii图为i图的a-a向视图。

图3为本发明实施例压装装置的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明方案设计首先考虑压装时必须有一外加力，两个环槽的密封钢丝采用滚轮式结构，通过旋转装置实现密封钢丝的快速压装；其次要求工装结构简单，操作方便、快捷。

具体地，参照图2和图3所示，本实施例快速压装装置包括：本体3，本体3顶部中心设置用于连接摇臂钻床主轴的机床连接锥柄1，底部中心设置与零件中心配合定位的中心定位轴，本体3中心两侧设置左滚轮机构和右滚轮机构，左滚轮机构和右滚轮机构上分别设置有滚轮，两个滚轮分别与零件的内环槽和外环槽的位置相匹配，滚轮底部开槽，钢丝嵌入槽内；本体3转动时滚轮带动钢丝，将钢丝分别压装入内环槽和外环槽。

因为内环槽和外环槽距离零件中心的距离不同，相应地，左滚轮机构和右滚轮机构距离本体中心的距离也不同。但是，左滚轮机构和右滚轮机构的结构相同，以其中一个为例，该滚轮机构包括：调整螺杆2、滚轮支架4、滚轮轴5、锁紧螺母6、滚轮7，本体3上开通孔，滚轮支架4置入通孔内，滚轮支架4上部开设螺纹孔，调整螺杆2装入螺纹孔内，调整螺杆2上设置于卡台，调整螺杆2的顶端通过卡台卡挡在本体3的通孔上方；滚轮支架4下部开设滚轮槽，滚轮轴5穿过滚轮槽并用锁紧螺母固定，滚轮7装入滚轮槽内且套在滚轮轴5上。

滚轮7底部设置为锥状，锥状端端部能够嵌入内环槽和外环槽内，锥状端上开槽，槽内置钢丝。

本实施例中，两个滚轮机构与本体中心距离不同，可分别完成两个环形槽钢丝的快速压装。

上述结构中，滚轮支架4与本体3的通孔无任何连接关系，通过调整螺杆2与滚轮支架4之间的螺纹连接实现对滚轮支架4的固定和高度的调整。也即：调整螺杆2在本体3内的深度的调整，能够达到控制滚轮7压装钢丝的高度尺寸。

进一步地，本体3上还设置有支撑机构，其包括：支承轴承8和轴9，支承轴承8通过轴9安装在本体3的底面，主要是保证整体装置在零件表面上支撑和定位高度，且保证钢丝压装过程中整体装置旋转灵活。

本实施例压装装置上还设置有把手10，通过转动把手10带动本体3转动，实现钢丝的压装。

基于上述压装装置的钢丝压装方法，其具体压装操作步骤为：

1、将零件，即气缸盖安装在机床工作台上，并用压板压紧。

2、通过计算环形φ160mm和φ168mm的圆周长度，确定所需钢丝的长度尺寸。

3、用锉刀将φ1mm的钢丝断面锉平。

4、将压装装置的中心定位轴装入气缸盖的环形结构的中心孔中，将机床连接锥柄1与摇臂钻床的主轴进行连接。

5、按照调整好的装置滚轮7对应放到气缸盖的环形槽上，将两根φ1mm的钢丝同时插入两个滚轮7的槽中。

6、将摇臂钻床主轴下移并压紧钢丝，顺时针旋转装置的把手10，逐步将钢丝滚压入环形槽中。

7、按照以上方法依次滚压其余气缸上的密封钢丝。

8、最终检验：两个密封钢丝环的接口各距180°，接口间隙≤0.8mm，密封钢丝高度尺寸0.2±0.05mm。

由以上技术方案可以看出，本发明有以下显著特点：

1、精确控制了密封钢丝压装后的高度尺寸一致性。

2、同时完成两个环形槽的密封钢丝精确滚压，生产效率高。

3、装置操作方便、简单、快捷。

本装置的设计，不但能满足两个环形密封钢丝的同时压装，而且能精确控制密封钢丝滚压后的高度尺寸一致性，同时操作方便、简单、快捷，取得了非常好的社会效益和经济效益。

1、实现了气缸盖密封钢丝的快捷装配，保证了密封钢丝的滚压质量，提高了密封性能及发动机工作可靠性，消除了质量隐患。

2、装配简单、快捷，装配效率在原来基础上提高了60％以上。钢丝废品率在原来基础上降低了50％，几乎为零。

3、采用此装置共计装配气缸盖密封钢丝24000件，减少废品损失费用和节约工时费用约37.8万元(24000×1.5(钢丝价格)×50％)+(24000×25(人工小时费用)×60％)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。