本发明涉及发动机活塞的拆卸工具技术领域，尤其涉及一种用于拆卸活塞的工装及活塞拆卸方法。
背景技术：
活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关。汽油机多采用平顶活塞，其优点是吸热面积小；而柴油机活塞顶部常常有各种各样的凹坑，其具体形状、位置和大小都必须与柴油机的混合气形成与燃烧的要求相适应。
在柴油机的维修保养或组装过程中，当需要拆卸活塞时，尚没有专门的拆卸活塞的工装。目前，拆卸活塞的方法均是在拆卸下曲轴后，从活塞底部将其从气缸套内捣出，捣活塞时的力度因人而异，不易把握，容易损坏活塞，同时在拆卸过程中由于保护力度不足，对拆卸人员容易造成安全隐患，给拆卸过程带来不便。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供了一种用于拆卸活塞的工装及活塞拆卸方法，能够从活塞顶部的内部直接涨紧活塞、并拔出活塞，确保活塞不会受损，安全系数高。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于拆卸活塞的工装，包括传动轴、行星轮系和多个卡爪，所述传动轴连接在行星轮系的轴线内，所述行星轮系的周向上分别安装有多个所述卡爪，每个所述卡爪的伸出方向相同，所述传动轴用于驱动所述行星轮系转动，以带动各个所述卡爪能各自围绕不同的转轴转动，从而使得各个所述卡爪同步的收拢或展开，各个所述卡爪同步的展开至行程范围的最大值时，能同时卡紧在活塞顶部的凹坑内壁上。
优选的，所述行星轮系包括太阳轮和行星轮，所述传动轴连接在所述太阳轮的轴线内，以驱动所述太阳轮旋转，所述太阳轮的周向上分别啮合有多个行星轮，每个所述行星轮的周向上分别连接有所述卡爪，所述太阳轮的旋转带动各个所述行星轮同步的旋转，以驱动每个所述卡爪围绕各个所述行星轮的转轴转动。
优选的，各个所述行星轮的轴线分别均匀的分布在所述太阳轮的轴线周围，所述太阳轮的转轴与各个所述行星轮的转轴互相平行，且所述太阳轮的轮盘与各个所述行星轮的轮盘均位于同一平面内。
优选的，所述行星轮系还包括上盖和下盖，所述上盖和下盖分别套装在所述传动轴外，所述太阳轮和各个所述行星轮均安装在所述上盖和下盖之间。
优选的，该工装还包括限位机构，所述限位机构安装在所述传动轴上，用于对所述传动轴的转动角度进行限制，以限制每个所述卡爪在展开时的行程范围最大值。
优选的，所述限位机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮套装在所述传动轴外，所述蜗杆啮合在所述蜗轮的一侧，且具有预设的行程范围，所述传动轴在转动时能带动所述蜗轮旋转，从而驱动所述蜗杆旋转并在所述预设的行程范围内移动。
优选的，所述蜗杆的两端通过支架安装在所述蜗轮的侧面，且其中一端安装有调整手柄。
优选的，所述传动轴的一端插装在所述行星轮系的轴向上，另一端连接有手柄。
优选的，所述行星轮系的两端分别安装有挡圈，所述挡圈套装在所述传动轴外，所述限位机构安装在所述行星轮系与任一所述挡圈之间。
本发明还提供了一种活塞拆卸方法，其特征在于，利用如上所述的用于拆卸活塞的工装，该方法具体包括以下步骤：
在各个卡爪收拢时，将各个所述卡爪同时插入活塞顶部的凹坑内；
旋转传动轴带动行星轮系内的太阳轮旋转，以带动啮合在所述太阳轮周向上的各个行星轮同步旋转，在所有的所述行星轮同步旋转的带动下，各个所述卡爪分别围绕每个所述行星轮的转轴同步转动；
当各个所述卡爪同步转动至行程范围最大值时，各个所述卡爪同时卡紧在所述凹坑的内壁上；
在各个所述卡爪同步展开并卡紧在所述凹坑的内壁上以后，沿轴向拉动所述传动轴，以带动所述活塞脱离原位。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明所述的用于拆卸活塞的工装包括传动轴、行星轮系和多个卡爪，传动轴连接在行星轮系的轴线内，行星轮系的周向上分别安装有多个卡爪，每个卡爪的伸出方向相同，传动轴用于驱动行星轮系转动，以带动各个卡爪能各自围绕不同的转轴转动，从而使得各个卡爪同步的收拢或展开，各个卡爪同步的展开至行程范围的最大值时，能同时卡紧在活塞顶部的凹坑内壁上。本发明还提出了一种利用该工装能够实现的活塞拆卸方法。该工装和方法通过行星轮系控制各个卡爪的转动展开，并通过限位机构实现对卡爪转动的行程范围的限位，从而保证该工装的各个卡爪能同时卡紧在活塞顶部以内，能够实现从顶部的内部涨紧活塞，并能实现活塞的快速拔出，有效减少人工劳动强度和危险性，且在拆卸活塞时不会对活塞本体造成损伤，提高活塞的重复利用率。
附图说明
图1为本发明实施例的用于拆卸活塞的工装的结构示意图；
图2为本发明实施例的用于拆卸活塞的工装的爆炸结构图。
其中，1、手柄；2、蜗杆；3、蜗轮；4、上盖；5、行星轮；6、太阳轮；7、下盖；8、活塞；9、键；10、挡圈；11、固定螺栓；12、支架；13、调整手柄；14、卡爪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本实施例提供的用于拆卸活塞8的工装包括传动轴、行星轮系和多个卡爪14，传动轴连接在行星轮系的轴向上，通过传动轴驱动行星轮系的转动，优选传动轴的一端插装在行星轮系的轴线内，以确保行星轮系的驱动平衡，另一端连接有手柄1，以便于手持工装并手动驱动行星轮系的转动，进一步优选传动轴分别通过键9连接行星轮系的转轴和手柄1的转轴，以确保传动力的传递可靠。
在行星轮系的周向上分别安装有多个卡爪14，每个卡爪14的伸出方向相同，从而能将所有卡爪14同时插装在活塞8顶部以内；行星轮系的转动能带动各个卡爪14各自围绕不同的转轴同向转动，从而使得各个卡爪14同步的收拢或展开，当各个卡爪14同步的展开至行程范围的最大值时，能同时卡紧在活塞8顶部的凹坑内壁上，这样就能实现从内部卡紧活塞8，以便于将活塞8快速的自原安装位置拔出。
本实施例中，行星轮系包括太阳轮6和行星轮5，传动轴连接在太阳轮6的轴线内，以驱动太阳轮6旋转，太阳轮6的周向上分别啮合有多个行星轮5，太阳轮6的旋转带动各个行星轮5同步的旋转，且各个行星轮5的旋转方向均相同，为了防止各个行星轮5的转动之间互相干涉，优选各个行星轮5之间不接触；每个行星轮5的外缘周向上分别连接有卡爪14，卡爪14与行星轮5的轮盘相垂直，每个行星轮5在旋转时分别驱动其上安装的卡爪14围绕该行星轮5的转轴转动，故而当卡爪14转动至距离太阳轮6的轴线最近的位置时，所有卡爪14收拢在一起，而当卡爪14转动至行程范围的最大值时，即卡爪14转动至距离太阳轮6的轴线最远的位置时，卡爪14由于受到转动力的作用而向活塞8顶部的凹坑内壁上施加向外的卡紧力，从而利用多个卡爪14同时向外卡紧而将活塞8夹紧，换言之，在行星轮5的旋转带动下，所有卡爪14能够围绕各自对应的行星轮5轴线而向内转动从而收拢，也能够围绕各自对应的行星轮5轴线而向外转动从而展开。
为了确保行星轮系的力矩平衡，优选各个行星轮5的轴线分别均匀的分布在太阳轮6的轴线周围，太阳轮6的转轴与各个行星轮5的转轴互相平行，且太阳轮6的轮盘与各个行星轮5的轮盘均位于同一平面内。本实施例中，行星轮系还包括上盖4和下盖7，上盖4和下盖7分别套装在传动轴外，太阳轮6和各个行星轮5均安装在上盖4和下盖7之间，从而防止太阳轮6和各个行星轮5在旋转时发生轴向窜动，而导致力的传递出现偏差。
需要说明的是，本实施例的太阳轮6和行星轮5在旋转时分别具有最大转动角位移，即太阳轮6和行星轮5分别在原位和最大转动角位移之间来回旋转，当太阳轮6和各个行星轮5分别同步的旋转至各自的最大转动角位移时，所有卡爪14能同时卡紧在活塞8内壁上，并对活塞8的内壁提供最大夹紧力。
需要说明的是，本实施例的行星轮系中，行星轮5的轮盘与太阳轮6的轮盘也可以不在同一平面上，只要保证能够将传动轴的传动力传递给位于行星轮5的周向上的卡爪14，从而保证每个卡爪14分别能围绕不同的轴线各自转动，实现卡爪14的收拢和展开即可。
为了限制每个卡爪14在展开时的行程范围最大值，即控制太阳轮6和行星轮5的最大转动角位移，从而确保太阳轮6或行星轮5不会因为过量旋转而导致各个卡爪14与活塞8的内壁之间不会发生卡死，该工装还包括限位机构，限位机构安装在传动轴与行星轮系之间，用于对传动轴的转动角度进行限制。优选行星轮系的两端分别安装有挡圈10，挡圈10套装在传动轴外，限位机构安装在行星轮系与任一挡圈10之间，从而可以同时避免限位机构和行星轮系的轴向窜动。
本实施例中，限位机构包括蜗轮3和蜗杆2，蜗轮3通过键9套装在传动轴外，能随着传动轴的转动而旋转；蜗杆2啮合在蜗轮3的一侧，且具有预设的行程范围，优选蜗杆2的两端通过支架12安装在蜗轮3的侧面，支架12通过固定螺栓11固定在行星轮系的上盖4上，蜗杆2两端中的一端轴向上安装有调整手柄1，可以利用调整手柄1调整蜗轮3蜗杆2的相对位移。
传动轴在转动时能带动蜗轮3旋转，通过蜗轮3蜗杆2的啮合改变力的传输方向，从而驱动蜗杆2旋转，由于蜗杆2具有有限的行程范围，因此蜗轮3与蜗杆2能在预设的行程范围内相对移动，故而蜗杆2的长度即为传动轴转动的行程范围，从而确定了太阳轮6和行星轮5的转动行程范围。
本实施例还提供了一种活塞8拆卸方法，该方法是利用如上所述的用于拆卸活塞8的工装实现的，该方法通过行星轮系控制各个卡爪14的转动展开，并通过限位机构实现对卡爪14转动的行程范围的限制，从而保证该工装的各个卡爪14能同时卡紧在活塞8顶部以内，能够实现从顶部的内部涨紧活塞8，并能实现活塞8的快速拔出，有效减少人工劳动强度和危险性，且在拆卸活塞8时不会对活塞8本体造成损伤，提高活塞8的重复利用率。
该方法具体包括以下步骤：
S1、在各个卡爪14收拢时，将各个卡爪14同时插入活塞8顶部的凹坑内；
S2、旋转传动轴带动行星轮系内的太阳轮6旋转，以带动啮合在太阳轮6周向上的各个行星轮5同步旋转，在所有的行星轮5同步旋转的带动下，各个卡爪14分别围绕每个行星轮5的转轴同步转动；
S3、当各个卡爪14同步转动至行程范围最大值时，各个卡爪14同时卡紧在凹坑的内壁上；
S4、在各个卡爪14同步展开并卡紧在凹坑的内壁上以后，沿轴向拉动传动轴，以带动活塞8脱离原位。
需要说明的是，本方法除了可以应在活塞8拆卸外，还可以用在其他需要直接抓取活塞8的工序中，例如活塞8安装工序中，只需要通过卡爪14卡紧活塞8顶部的凹坑内，从而确保该工装与活塞8之间卡紧，即可根据需要移动活塞8。
综上所述，本实施例的用于拆卸活塞8的工装包括传动轴、行星轮系和多个卡爪14，传动轴连接在行星轮系的轴线内，行星轮系的周向上分别安装有多个卡爪14，每个卡爪14的伸出方向相同，传动轴用于驱动行星轮系转动，以带动各个卡爪14能各自围绕不同的转轴转动，从而使得各个卡爪14同步的收拢或展开，各个卡爪14同步的展开至行程范围的最大值时，能同时卡紧在活塞8顶部的凹坑内壁上。本实施例还提出了一种利用该工装能够实现的活塞8拆卸方法。该工装和方法通过行星轮系控制各个卡爪14的转动展开，并通过限位机构实现对卡爪14转动的行程范围的限制，从而保证该工装的各个卡爪14能同时卡紧在活塞8顶部以内，能够实现从顶部的内部涨紧活塞8，并能实现活塞8的快速拔出，有效减少人工劳动强度和危险性，且在拆卸活塞8时不会对活塞8本体造成损伤，提高活塞8的重复利用率。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。