船用柴油机连杆大端盖拆装工具及安装方法与流程

本公开一般涉及一种柴油机装配工装工具，具体涉及船用柴油机连杆大端盖拆装工具及安装方法。

背景技术：

对大型船用柴油机，连杆尺寸较大，为了方便安装，一般将连杆分为连杆杆身、连杆大端、连杆大端盖三段，这三部分都是通过螺栓紧固在一起。装配连杆时，首先将连杆大端和连杆大端盖预装在曲轴上，通过盘车，并将曲轴上的连杆大端调整到适当位置，当活塞连杆组件吊入气缸时，将连杆杆身与连杆大端用螺栓连接在一起。但对于连杆大小头孔中心距较短的连杆，不能将连杆分成三段式，只能采用两段式。对于小型的连杆组件，连杆大端盖重量较轻，工人完全可以避免使用工装工具，能够将连杆大端盖准确的安装在连杆上，但是对于重量较大的连杆大端盖，难以进入曲轴箱，即使进入曲轴箱后，也难以将大端抬高放入指定位置，因此在不使用工装工具的情况下，难以保证安装的精度，同时存在安装困难的问题。连杆螺柱的距离较短，普通的液压拉伸器无法安装，无法对连杆螺柱进行扭紧。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够保证在装配连杆大端盖时精度，提高装配效率的船用柴油机连杆大端盖拆装工具。

本发明实施例提供一种船用柴油机连杆大端盖拆装工具，包括滑轨装置、转架组和推杆；

所述滑轨装置包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道倾斜设置在第二轨道一端，所述第二轨道底部设有支撑座；

所述转架组包括转架，所述转架上固定有直线滚针轴承，所述转架固定在所述第二轨道上；

所述推杆中部设置在所述转架内，所述推杆一端用于连接连杆大端盖，在转架组的作用下，将连杆大端盖送到指定位置；所述推杆通过销子连接所述转架。

进一步地，还包括连杆螺栓液压拉伸器，所述连杆螺栓液压拉伸器包括拉伸器主体、拉伸杆和油缸，所述拉伸器主体上设有快速接头，所述油缸固定在所述拉伸器主体上，所述拉伸杆上部连接螺母，下部伸入穿过所述活塞，或/和所述拉伸器主体上设有把手。

所述第二导轨上设有导轨连接板，所述导轨连接板上开设有第一销孔，同时在所述第二导轨上也开设有第二销孔，所述第一销孔和所述第二销孔形成一条直线，用于所述转架组的定位和定向，使转架组上的推杆按指定方向将连杆大端盖装入指定位置；所述支撑座底部设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有螺栓。

所述第一轨道和第二轨道为两端开口的型钢，所述第一轨道和第二轨道通过三角补块相连接，所述三角补块的下方设有连接所述第一轨道和第二轨道的导轨连接块。

所述第二导轨的下方设有支撑板，所述支撑板和所述第二导轨之间还连接有加强筋，所述第一轨道的自由端设有导轨挡板。

所述转架包括安装板，所述安装板上相对设有两块竖向支板、所述竖向支板的相对两个面的上部设有凹槽，所述凹槽用于插入盖板，所述安装板上分别开有两个螺纹孔，每个所述螺纹孔内对应设有螺栓，通过所述螺栓将多个直线滚针轴承固定在两块竖向支板之间的安装板上。

所述安装板为槽钢，所述安装板与两块竖向支板为一体结构；所述安装板上设有第一定位销孔和第二定位销孔，所述第一定位销孔与第一销孔相对应，用于穿入螺栓，所述第二定位销孔与第二销孔相对应，用于穿入另一螺栓，所述竖向支板上设有销孔，用于穿入锁紧销和锁紧螺母固定推杆。

所述推杆为Z字型，所述推杆包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆一端连接连杆大端连接接头，另一端通过转接头连接所述第二连接杆的一端，所述第二连接杆的另一端通过转接头连接所述第三连接杆。

所述第一连接杆一端通过螺栓螺母连接连杆大端连接接头，所述转接头通过螺栓螺母连接所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆；所述第一连接杆和所述第二连接杆为空心型钢；所述第二连接杆下端设有多个通孔，所述通孔用于穿入锁紧销将推杆与所述转架上的销孔固定。

本发明实施例还提供一种船用柴油机连杆大端盖的安装方法，包括以下步骤：

(1)将螺栓旋入滑轨装置的支撑座，用螺栓将整个滑轨装置固定在机体上；

(2)将转架组用锁紧销固定在滑轨装置上；

(3)将连杆大端盖放入第一轨道上，再通过第二滑轨，送入转架组，把连杆大端盖滑入曲轴箱内；

(4)将推杆与连杆大端盖相连，并将推杆放入转架组中，用盖板将推杆盖在转架组内，限制推杆的移动方向；

(5)推动推杆将连杆大端盖送入到指定位置，将锁紧销插入推杆和转架组的销孔；

(6)把四个连杆螺母旋入连杆螺柱，固定连杆大端盖的位置，拆除连杆大端盖与推杆相连的螺栓，将推杆、转架组与滑轨装置拆解；

(7)将连杆螺栓液压拉伸器的拉伸杆与连杆螺柱连接，使拉伸杆端面离螺母2-5mm，并用扳手扭紧；

(8)将拉伸器主体套入拉伸杆，将活塞与油缸面贴平，拉伸器主体底端面与连杆大端盖端面接触贴平；

(9)将螺母旋紧到拉伸杆上，用拨杆扭紧；

(10)通入高压油，并使油压达到指定压力值，此时连杆螺母脱离连杆接触面，通过拉伸器主体上的孔，用拨杆将连杆螺母扭紧；

(11)缓慢泄压直到压力为零，泄压后，用拉伸杆上端的螺母旋紧，将活塞回位；

(12)拆除连杆螺柱液压拉伸器，连杆大端盖安装完成。

采用本发明的船用柴油机连杆大端盖拆装工具，滑轨装置、转架组和推杆的相互配合，能够保证在装配连杆大端盖时的精度，同时使用新型的连杆螺柱液压拉伸器，使安装过程快速、简便，降低工作者强度，提高了装配效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的船用柴油机连杆大端盖拆装工具的安装配合结构示意图；

图2为本发明实施例提供的连杆液压拉伸器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的连杆液压拉伸器的局部剖视图；

图4为图3的A处放大图；

图5为本发明实施例提供的滑轨装置的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为本发明实施例提供的转架组的结构示意图；

图8为图7的主视图；

图9为本发明实施例提供的推杆的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的推杆安装原理、受力分析示意图；

图11为本发明实施例提供的连杆大端盖的工装示意图；

图12为本发明实施例提供的连杆大端盖安装拉伸杆后的装配示意图；

图13为本发明实施例提供的连杆液压拉伸器装配示意图。

图中：

1滑轨装置，10第一轨道，11第二轨道，12支撑座，13导轨连接板，14三角补块，15导轨连接块，16支撑板，17加强筋，18导轨挡板，19第一销孔，190第二销孔；

2转架组，20转架，21直线滚针轴承，22螺栓，23垫圈，24安装板，25竖向支板，26凹槽，27第一定位销孔，28第二定位销孔，29销孔；

3推杆，30第一连接杆，31第二连接杆，32第二连接杆，33连杆大端连接接头，34转接头，35螺栓螺母，36通孔；

4连杆螺栓液压拉伸器，40拉伸器主体，41拉伸杆，42油缸，43活塞，44把手，45快速接头，46螺母。

5连杆大端盖；

6盖板；

7机体；

8锁紧螺母；

9锁紧销，9a连杆螺母，9b连杆螺柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1和图11，本发明实施例提供一种船用柴油机连杆大端盖拆装工具，包括滑轨装置1、转架组2和推杆3；

滑轨装置1包括第一轨道10和第二轨道11，第一轨道10倾斜设置在第二轨道11一端，第二轨道11底部设有支撑座12；

转架组2设置在第二轨道11的一侧，转架组2包括转架20，转架20上固定有直线滚针轴承21，转架20固定在第二轨道11上；

推杆3中部设置在转架20内，推杆3一端用于连接连杆大端盖，在转架组的作用下，将连杆大端盖送到指定位置；推杆3通过锁紧销9和锁紧螺母8固定连接转架20。

本发明是在装配大型V型柴油机连杆大端盖过程中的首次应用，使装配过程能够达到快速、便捷、高效，提高了装配效率与生产效率。

参见图2、图3、图4和图11，进一步地，还包括连杆螺栓液压拉伸器4，所述连杆螺栓液压拉伸器包括拉伸器主体40、拉伸杆41和油缸42，拉伸器主体40上设有快速接头45，快速接头45用于连接液压泵的油管，油缸42固定在拉伸器主体40上，拉伸杆41上部连接螺母46，下部伸入穿过活塞43，或/和为了便于操作，拉伸器主体40上设有把手44。拉伸杆可在拉伸器主体内自由上下。

参见图1、图5和图6，第二导轨11上设有导轨连接板13，导轨连接板13上开设有第一销孔19，同时在第二导轨11上也开设有第二销孔190，第一销孔19和第二销孔190形成一条直线，用于转架组2的定位和定向，使转架组2上的推杆3按指定方向将连杆大端盖装入指定位置，第一销孔19和第二销孔190上设置锁紧销9和锁紧螺母8固定转架组的转架倾斜角度为26°；支撑座12底部设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有螺栓22。

第一轨道10和第二轨道11为两端开口的型钢，第一轨道10和第二轨道11通过三角补块14相连接，三角补块14的下方设有连接第一轨道10和第二轨道11的导轨连接块15。

第二导轨11的下方设有支撑板16，支撑板16和第二导轨11之间还连接有加强筋17，第一轨道11的自由端设有导轨挡板18。

参见图1和图5，当连杆大端盖5在第二轨道11上滑入曲轴箱时，导轨挡板18能够防止连杆大端盖5掉入曲轴箱下部的油底壳，并且导轨挡板18还能起到定位的作用，使连杆大端盖5能够到达指定位置，方便推杆3的安装以及连杆大端盖5的装配。滑轨装置1的主要部分为两段开口型钢，为了保证开口型钢的强度，在两端开口型钢的上部和下部分别布置有三角补块14和导轨连接块15，三角补块14与导轨连接块15都是焊接在开口型钢的中间，增加整个轨道的强度。在第二轨道11的上部，有焊接的导轨连接板13，导轨连接板13上开有第一销孔19，同时在开口型钢上也开有第二销孔190，这两对销孔形成一条直线，用于转架组2的定位和定向，使转架组2上的推杆3按指定方向将连杆大端盖5装入指定位置。支撑板16上开有孔，利用曲轴箱窗口上的螺纹孔，将滑轨装置1与机体7通过螺栓22连接在一起。当连杆大端盖5滑入至曲轴箱时，对整个第二轨道11产生弯矩，不方便推杆3的安装，因此在支撑板16外侧焊接加强筋17，并且在曲轴箱部分第二轨道11的下部焊接有支撑座12，支撑座12上开有螺纹孔，螺栓22扭入支撑座12，使滑轨支撑在机体7上，保证滑轨的定位精度，通过调整螺栓22的高度，可以实现第二轨道11的调整，以适用不同的高度需求。

参见图7、图8和图11，为了限制推杆移动的位置，转架20包括安装板24，安装板24上相对设有两块竖向支板25、竖向支板25的相对两个面的上部设有凹槽26，凹槽26用于插入盖板6，为了保证直线滚针轴承的定位，安装板24上分别开有两个螺纹孔，每个所述螺纹孔内对应设有螺栓22和垫圈23，通过螺栓22和垫圈23将直线滚针轴承21固定在两块竖向支板25之间的安装板24上，转架20上设有销孔，当推杆将连杆大端轴承盖送到指点位置后，用锁紧销9固定转架与推杆的位置，方便安装连杆螺栓螺母。

参见图1，图5、图7、图8和图11，优选地，为便于安装，安装板24为槽钢，安装板24与两块竖向支板25为一体结构，本发明转架下部开有销孔，即安装板24上设有第一定位销孔27和第二定位销孔28，第一定位销孔27与第一销孔19相对应，用于穿入螺栓，第二定位销孔28与第二销孔190相对应，用于穿入另一螺栓，用于与第二轨道11的固定定位，竖向支板25上设有销孔29，用于穿入锁紧销9和锁紧螺母8固定推杆3，转架采用薄壁结构以减轻转架的重量，转架上部设置的直线滚针轴承21，将推杆3与转架20之间的相对位移，有滑动变为滚动，减轻劳动强度。

参见图1、图7、图9和图11，推杆3为Z字型，推杆3包括第一连接杆30、第二连接杆31和第三连接杆32，第一连接杆30一端连接连杆大端连接接头33，另一端通过转接头34连接第二连接杆32的一端，第二连接杆32的另一端通过转接头34连接第三连接杆32。

第一连接杆30一端通过螺栓螺母35连接连杆大端连接接头33，连杆大端连接接头33通过螺栓螺母35连接连杆大端盖5，转接头34通过螺栓螺母35连接所述第一连接杆30、第二连接杆31和第三连接杆32；第一连接杆30和第二连接杆31为空心型钢；第二连接杆31下端设有多个通孔36，通孔36用于穿入锁紧销9将推杆2与转架20上的销孔29固定，锁紧销9上穿设锁紧螺母8，以固定锁紧销9。

转接头为型钢的转接头，在连杆大端连接接头的两端分别开有连接孔，一端与空心型钢相连，另一端与连杆大端盖相连，连杆大端盖的两侧开有工艺螺纹孔，通过螺栓将连杆大端盖与连杆大端连接接头连接在一起。转接头通过螺栓、螺母与垫圈将两根空心型钢连接在一起。为了能够在使用工装工具的时候，降低劳动强度，采用的是空心钢管。其中，空心型钢下部开有多个通孔，当推杆将连杆大端盖送到指定位置后，用定位销将穿过空心型钢和转架上的销孔固定，便于将连杆螺栓螺母旋入连杆螺柱。

参见图1，本发明将连杆大端,5固定在Z字型推杆的上端，通过推动推杆的下端，在转架组2的作用下，将连杆大端盖送到指定位置。如图10所示，已知连杆大端盖5与轴瓦的质量为m＝25Kg，因此G＝mg，将G分解为推杆方向与推杆的法向力G₁与G₂，计算G₁与G₂，

G₁＝G·cos26°≈224N

G₂＝G·sin26°≈109N

因此推杆3作用在转架组2上的力为109N，给推杆所施加的力有两部分组成，一是为克服连杆大端的重力方向的分力为G₁，二是为推杆要克服推杆在导向装置的摩擦力f，其中导向装置上对推杆的支撑力F_N的大小为G₂，则f为的大小为

f＝μ·F_N＝μ·G₂＝0.005×109N＝0.545N

其中u为滚针轴承与推杆的滚动摩擦系数。

所以推力F的大小为

F＝f+G₁≈224N

由计算可得，只需向上施加224N的力，即能够完成此动作。

由于连杆螺柱的长度较短，并且在曲轴箱内空间狭小，传统液压拉伸器存在安装困难，因此设计了连杆螺柱液压拉伸器如图2所示，可同时对两个螺柱进行扭紧，提高了装配效率。新型的连杆螺栓液压拉伸器利用小的活塞，但是由于小活塞的面积较小，为在不增大油压的情况下，采用三级活塞串联的方式，利用多个活塞的作用面积，产生更大的压力，如图3和图4所示。油缸外径的加工尺寸为φ40+0.04+0.02mm，活塞内径为φ30-0.01-0.03mm。取油缸公差上限为φ40.04mm与活塞内径的公差下限φ29.97mm，可以计算出单个油缸油压面积为553.7mm²，则三级油缸的面积为1161mm²。若液压泵输出的压力为119MPa，则得到的最大拉力为:

F＝P·S＝197673N

同理，取油缸内径的最小值，与活塞的最大值，可计算最小拉力为196888N。液压拉伸器设计拉力为195825N，求取实际情况的误差，

最大拉伸力/设计拉伸力

最小拉伸力/设计拉伸力

由此可得拉伸力的误差满足设计误差。

为了克服连杆螺柱较短的难点，设计了拉伸杆，使液压拉伸器方便安装，一端有内螺纹，使拉伸杆与连杆螺栓相连，另一端为外六角头，利用套筒扳手，将拉伸杆扭紧。在液压拉伸器的主体上装有快速接头、油缸，其中油缸通过螺栓固定在拉伸器主体上，在油压的作用下，活塞在油缸内上下移动。为了方便安装液压拉伸器，活塞中部设置成中空，使拉伸杆能够穿过活塞。在拉伸杆上部的螺母，使活塞作用在螺母上的力转化为拉伸杆的拉力，使连杆螺柱伸长。拉伸器主体上设有把手，使缸体的安装更加方便，同时每个液压拉伸器分别设有六个油缸与活塞，同时作用于两个活塞，提高了安装效率。

参见图1、图3、图11、图12和图13，本发明实施例还提供一种船用柴油机连杆大端盖的安装方法，包括以下步骤：

(1)将螺栓旋入滑轨装置的支撑座，用螺栓将整个滑轨装置固定在机体上；

(2)将转架组2用锁紧销9固定在滑轨装置上；

(3)将连杆大端盖5放入第一轨道10上，再通过第二滑轨11，送入转架组2，把连杆大端盖5滑入曲轴箱内；

(4)将推杆3与连杆大端盖5相连，并将推杆放入转架组中，用盖板6将推杆3盖在转架组2内，限制推杆3的移动方向；

(5)推动推杆3将连杆大端盖5送入到指定位置，将锁紧销9插入推杆3和转架组2的销孔29；

(6)把四个连杆螺母9a旋入连杆螺柱9b，固定连杆大端盖5的位置，拆除连杆大端盖5与推杆3相连的螺栓，将推杆3、转架组2与滑轨装置1拆解；

(7)将连杆螺栓液压拉伸器的拉伸杆41与连杆螺柱9b连接，使拉伸杆端面离螺母2-5mm，并用扳手扭紧；设置此距离在拆卸连杆大端盖时，为了使连杆螺母9a有足够的空间旋出。

(8)将拉伸器主体40套入拉伸杆41，此时应保证液压拉伸器活塞回位，即将活塞43与油缸42面贴平，拉伸器主体40底端面与连杆大端盖端面5接触贴平；

(9)将螺母46旋紧到拉伸杆41上，用拨杆扭紧；

(10)通入高压油，并使油压达到指定压力值，此时连杆螺母9a脱离连杆接触面，通过拉伸器主体40上的孔，用拨杆将连杆螺母9a扭紧；

(11)缓慢泄压直到压力为零，泄压后，用拉伸杆41上端的螺母46旋紧，将活塞43回位；

(12)拆除连杆螺柱液压拉伸器，连杆大端盖安装完成。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。