船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装的制作方法

本技术涉及一种甲醇发动机的安装工装，特别涉及适用于直径200mm以上的大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦的安装工装，属于船用发动机装配。

背景技术：

1、凸轮轴轴瓦是船用甲醇发动机的重要部件，用于支撑船用甲醇发动机的凸轮轴，其安装的位置精度直接关系到船用甲醇发动机运行的可靠性和稳定性。现有船用甲醇发动机的凸轮轴轴瓦与凸轮轴箱的轴瓦座孔之间采用过盈配合，通常使用液氮将凸轮轴轴瓦冷缩后手工水平对中推入凸轮轴箱的轴瓦座孔中，再将凸轮轴轴瓦的油槽与轴瓦座孔上侧的润滑油孔对正，以确保安装位置准确。凸轮轴轴瓦恢复常温外径涨大后与凸轮轴箱的轴瓦座孔形成过盈配合的固定连接。船用大型甲醇发动机的凸轮轴轴瓦重量已超过2kg，每台船用大型甲醇发动机的凸轮轴箱至少需要安装12个凸轮轴轴瓦，并且都是水平安装，同时受船用大型甲醇发动机的凸轮轴箱的空间限制，安装工只能单手手持经过－190℃以下液氮冷缩的凸轮轴轴瓦对准轴瓦座孔进行安装，费时费力劳动强度大，且安装效率很低，装配难度较大。由于手工操作，稍一不慎，易碰伤手指，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种便于快速对中安装且提高操作安全性的船用甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装。

2、本实用新型通过以下技术方案予以实现：

3、一种船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，包括水平设置的安装工装支撑单元、垂直设置的凸轮轴轴瓦安装单元和定位杆；所述安装工装支撑单元包括滑动轴、外螺纹套管、调节螺母、第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板，外螺纹套管一端嵌入定位在第一轴瓦座孔固定板的中心沉孔上，另一端与调节螺母旋合后穿过第二轴瓦座孔固定板的中心孔；滑动轴一端端头的凸缘与凸轮轴轴瓦安装单元中心固定连接，另一端穿过外螺纹套管后伸出第二轴瓦座孔固定板；所述凸轮轴轴瓦安装单元包括螺纹轴、螺母块、一对导向轴、方形立柱、固定座、手轮、上下设置的一对半月板、一对立柱滑块和一对连杆，水平设置的螺纹轴一端通过2个轴承支撑在垂直设置的方形立柱中心孔中，另一端通过轴套支撑在垂直设置的固定座中心孔；螺母块旋合在螺纹轴上，螺纹轴另一端端头伸出固定座中心后与手轮固定连接；上下平行设置的导向轴一端分别固定在固定座上，另一端分别固定在方形立柱中部的一侧上；螺母块上下侧分别设有螺母块支座，连杆一端分别与螺母块支座铰接，另一端分别与立柱滑块一侧铰接；立柱滑块分别套在方形立柱两端上，两者间隙配合；立柱滑块上侧分别通过立柱连接座与半月板的平面侧相连；所述定位杆为阶梯轴结构，所述阶梯轴的下端端头外径与凸轮轴轴瓦的油槽宽度匹配。

4、本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

5、进一步的，所述第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板均为上下侧平行、两端呈圆弧形的板片，圆弧形半径r1与轴瓦座孔半径r匹配；第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板背离外螺纹套管的侧面外缘分别设有与轴瓦座孔倒角匹配的轴瓦座孔固定板倒角；第一轴瓦座孔固定板上侧装有水平仪。

6、进一步的，所述滑动轴一端端头径向延伸出法兰，所述法兰通过一对定位销定位在方形立柱的中心上，并通过数个分别穿过法兰外缘的紧固螺钉将滑动轴固定在方形立柱的中心上；法兰中心还设有沉孔，螺纹轴一端端头伸进沉孔内；所述滑动轴与第一轴瓦座孔固定板通过导向平键导向。

7、进一步的，一根导向轴与方形立柱相邻的一端上拧有限位螺母，所述限位螺母与方形立柱之间套有压簧。

8、进一步的，所述半月板呈弓形，所述弓形的圆弧半径与轴瓦座孔半径匹配；弓形的弦高h与弓形圆弧半径r之比：h/r＝0.22～0.26。

9、进一步的，所述半月板靠近连杆的一端的槽口中设有轴瓦活动挡板，轴瓦固定挡板下端固定在半月板背离连杆的一端上，所述轴瓦活动挡板通过开合机构与螺母块连接；所述开合机构包括拉簧、钢丝绳和滑轮，所述轴瓦活动挡板呈l形，所述l形下端嵌入所述槽口中，并与槽口铰接；斜置在槽口中的拉簧上端钩挂在槽口上侧的第一横销上，拉簧下端钩挂在l形下端端头的第二横销上；滑轮分别与固定座两端的铰耳铰接，钢丝绳一端分别固定在螺母块支座上，钢丝绳另一端分别绕过对应的滑轮后固定在轴瓦活动挡板的下端端头上。

10、进一步的，滑动轴长度l1与待安装的轴瓦长度l2之比：l1/l2≥2.5。

11、进一步的，半月板处于最靠近螺母块的初始状态时，螺母块上下侧的连杆分别处于倾斜状态，连杆轴线与螺纹轴轴线的夹角α≥10°。

12、本实用新型的安装工装支撑单元采用两块轴瓦座孔固定板分别通过倒角定位在对应的凸轮轴箱的相应的轴瓦座孔倒角上，以及通过外螺纹套管和调节螺母将两块轴瓦座孔固定板固定支撑在轴瓦座孔上的结构，提高了本实用新型与轴瓦座孔的同轴度。凸轮轴轴瓦安装单元采用螺纹轴和螺母块的螺纹传动机构和连杆滑块传动机构，将螺母块的水平移动转化为方形立柱上下端的半月板的同步垂直移动，上下两块半月板升降同步快速，对中性好，便于调节上下两块半月板承载的凸轮轴轴瓦的位置度。本实用新型显著提高了凸轮轴轴瓦的安装效率和安装质量，明显降低了安装工人的劳动强度并消除了安全隐患。

13、本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

技术特征：

1.一种船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，包括水平设置的安装工装支撑单元、垂直设置的凸轮轴轴瓦安装单元和定位杆；所述安装工装支撑单元包括滑动轴、外螺纹套管、调节螺母、第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板，外螺纹套管一端嵌入定位在第一轴瓦座孔固定板的中心沉孔上，另一端与调节螺母旋合后穿过第二轴瓦座孔固定板的中心孔；滑动轴一端端头的凸缘与凸轮轴轴瓦安装单元中心固定连接，另一端穿过外螺纹套管后伸出第二轴瓦座孔固定板；所述凸轮轴轴瓦安装单元包括螺纹轴、螺母块、一对导向轴、方形立柱、固定座、手轮、上下设置的一对半月板、一对立柱滑块和一对连杆，水平设置的螺纹轴一端通过2个轴承支撑在垂直设置的方形立柱中心孔中，另一端通过轴套支撑在垂直设置的固定座中心孔；螺母块旋合在螺纹轴上，螺纹轴另一端端头伸出固定座中心后与手轮固定连接；上下平行设置的导向轴一端分别固定在固定座上，另一端分别固定在方形立柱中部的一侧上；螺母块上下侧分别设有螺母块支座，连杆一端分别与螺母块支座铰接，另一端分别与立柱滑块一侧铰接；立柱滑块分别套在方形立柱两端上，两者间隙配合；立柱滑块上侧分别通过立柱连接座与半月板的平面侧相连；所述定位杆为阶梯轴结构，所述阶梯轴的下端端头外径与凸轮轴轴瓦的油槽宽度匹配。

2.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，所述第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板均为上下侧平行、两端呈圆弧形的板片，圆弧形半径r1与轴瓦座孔半径r匹配；第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板背离外螺纹套管的侧面外缘分别设有与轴瓦座孔倒角匹配的轴瓦座孔固定板倒角；第一轴瓦座孔固定板上侧装有水平仪。

3.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，所述滑动轴一端端头径向延伸出法兰，所述法兰通过一对定位销定位在方形立柱的中心上，并通过数个分别穿过法兰外缘的紧固螺钉将滑动轴固定在方形立柱的中心上；法兰中心还设有沉孔，螺纹轴一端端头伸进沉孔内；所述滑动轴与第一轴瓦座孔固定板通过导向平键导向。

4.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，一根导向轴与方形立柱相邻的一端上拧有限位螺母，所述限位螺母与方形立柱之间套有压簧。

5.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，所述半月板呈弓形，所述弓形的圆弧半径与轴瓦座孔半径匹配；弓形的弦高h与弓形圆弧半径r之比：h/r＝0.22～0.26。

6.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，所述半月板靠近连杆的一端的槽口中设有轴瓦活动挡板，轴瓦固定挡板下端固定在半月板背离连杆的一端上，所述轴瓦活动挡板通过开合机构与螺母块连接；所述开合机构包括拉簧、钢丝绳和滑轮，所述轴瓦活动挡板呈l形，所述l形下端嵌入所述槽口中，并与槽口铰接；斜置在槽口中的拉簧上端钩挂在槽口上侧的第一横销上，拉簧下端钩挂在l形下端端头的第二横销上；滑轮分别与固定座两端的铰耳铰接，钢丝绳一端分别固定在螺母块支座上，钢丝绳另一端分别绕过对应的滑轮后固定在轴瓦活动挡板的下端端头上。

7.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，滑动轴长度l1与待安装的轴瓦长度l2之比：l1/l2≥2.5。

8.如权利要求1所述的船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，其特征在于，半月板处于最靠近螺母块的初始状态时，螺母块上下侧的连杆分别处于倾斜状态，连杆轴线与螺纹轴轴线的夹角α≥10°。

技术总结
本技术公开了一种船用大型甲醇发动机凸轮轴轴瓦安装工装，包括安装工装支撑单元、凸轮轴轴瓦安装单元和定位杆，安装工装支撑单元包括滑动轴、外螺纹套管、调节螺母、第一轴瓦座孔固定板和第二轴瓦座孔固定板，滑动轴一端与凸轮轴轴瓦安装单元中心固定连接。凸轮轴轴瓦安装单元包括螺纹轴、螺母块、一对导向轴、方形立柱、固定座、手轮、上下设置的一对半月板、一对立柱滑块和一对连杆。本技术显著提高了凸轮轴轴瓦的安装效率和安装质量，明显降低了安装工人的劳动强度并消除了安全隐患。

技术研发人员：赵俊,龚洁,李正刚
受保护的技术使用者：中船动力镇江有限公司
技术研发日：20230424
技术公布日：2024/1/15