一种连杆衬套压装装置及使用方法与流程

1.本发明属于柴油机技术领域，具体涉及一种连杆衬套压装装置及使用方法。


背景技术：

2.连杆是内燃机的重要部件，连杆衬套的装配质量直接影响着内燃机的性能和可靠性。中速柴油机连杆毛坯通常为锻件，其外形要求维持毛坯状态，故杆身厚度尺寸公差较大，而在连杆小头衬套装配时，衬套对连杆厚度方向的中心面的对称度要求较严，导致在衬套压装时基准定位困难。此外，衬套为保证安装后的稳定性，其与连杆过盈量较大，导致一旦衬套完成压装，配合位置难以再进行调整。现有技术对于这种情况下的连杆衬套的安装，通常在钳工台上放置不同厚度和不同大小的垫铁进行调整，使得连杆中心面与钳工台面距离为衬套高度的一半，再压装衬套，该方法压装效率低且精度不易保证。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种连杆衬套压装装置，目的在于，既要快速定位，又要定位精确，从而提高衬套的压装效率。一般衬套压装前，连杆的润滑油孔已经完成加工；连杆小端油孔加工时，是在具有测量装置的卧式加工中心上配备夹持工装进行加工，该油孔的位置精度较高，并且刚好位于连杆厚度方向的中心表面，利用该润滑油孔为基准，进行衬套的定位。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连杆衬套压装装置，包括底板；所述底板的上表面左右两端分别固连用于支撑连杆的大端支撑块和小端支撑块；两个所述支撑块上竖直设有多个圆柱挡销，用于限制所述连杆水平移动；
5.所述小端支撑块本体为一端敞口的u形；导向块位于所述敞口中，并固连在底板上；校准块可滑动的坐落在所述导向块上，所述校准块和导向块的结合面为斜面，用于当所述校准块沿所述导向块向所述小端支撑块滑动时，所述校准块被抬升；
6.所述校准块后端固连竖直的定位座；所述定位座上部横向插接导柱，其下部设有开口朝下的豁口；在所述豁口中设有横向的螺杆；所述螺杆的一端设有用于顶支所述定位座的外端面的台肩，其另一端旋拧在所述底板端面预设的螺孔中；
7.所述校准块上表面的前端设有衬套支撑面；所述衬套支撑面与所述导柱中心线之间的垂直距离设为待压装衬套高度的一半，用于当所述导柱的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中时，所述衬套支撑面抵靠在所述衬套的下端面上。
8.作为进一步优化，所述导向块的截面形状呈中部有凹槽的凹形，所述校准块的截面形状呈中部有凸起的凸形，所述凸起与所述凹槽相对应，用于引导所述校准块沿所述导向块上表面直线滑动。
9.作为进一步优化，还包括弹簧；所述弹簧套装在所述螺杆上，其两端分别顶支在所述定位座的侧壁和所述底板的侧壁上，用于通过自身的回弹力驱使所述定位座向远离所述底板的方向移动。
10.作为进一步优化，所述定位座上部预设的插孔中设有导套；所述导柱的中部插接在所述导套中，其用于插入所述润滑油孔的一端设有倒角。
11.作为进一步优化，所述底板上表面设有吊环，用于连接起吊设备。
12.作为进一步优化，所述底板下表面设有多个地脚螺钉，用于支撑所述底板保持水平。
13.作为进一步优化，所述校准块中部设有长条形的台阶孔；所述台阶孔中设有预紧螺钉，所述预紧螺钉的末端旋拧在所述导向块上预设的螺钉孔中；所述预紧螺钉处于半拧紧状态，用于所述校准块可滑动，并用于所述校准块和导向块的结合面保持接触。
14.本发明提供一种连杆衬套压装装置的使用方法，使用如上述的连杆衬套压装装置，包括如下步骤：
15.s:放置连杆，将连杆平放，以使得连杆待压装衬套的小端放置在小端支撑块上，其大端放置在大端支撑块上，并使多个圆柱挡销抵靠在所述连杆的侧壁，以防止所述连杆水平移动；
16.s2:冷却衬套，将连杆的衬套擦净放入液氮中冷却，待液氮停止沸腾将衬套取出；
17.s3:压装衬套，先摆正衬套，以使得所述衬套的润滑油孔与所述连杆上的润滑油孔对齐，再将衬套压入连杆小端，压入至所衬套的上端面与所述连杆小端的上端面平齐，而下端面超出所述连杆小端的下端面；
18.s4:位置校正，先压住连杆，防止连杆竖向移动，再旋拧螺杆，以使得衬套支撑面顶支所述衬套的下端面，并驱使所述衬套抬升；在所述抬升时，推拉导柱，直至所述导柱的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中，完成衬套的位置校正；
19.s5:时效回温，保持螺杆和导柱的位置不变一段时间，直至衬套的温度与连杆的温度达到一致；
20.s6:拔出导柱，使所述导柱脱离连杆，转移连杆，使连杆脱离所述连杆衬套压装装置，完成压装。
21.为了更好的实现发明目的，其中，所述步骤s4中压住连杆的方法，为通过捆束带将所述连杆和所述连杆衬套压装装置一同固定在操作台上。
22.本发明还提供另一种连杆衬套压装装置的使用方法，使用如上述的连杆衬套压装装置，包括如下步骤：
23.s1:放置连杆，将连杆平放，以使得连杆待压装衬套的小端放置在小端支撑块上，其大端放置在大端支撑块上，并使多个圆柱挡销5抵靠在所述连杆的侧壁，以防止所述连杆水平移动；
24.s11:预设导柱位置，旋拧螺杆，以使得所述导柱的前端对准所述连杆的润滑油孔，再将预紧螺钉拧紧；
25.s2:冷却衬套，将连杆的衬套擦净放入液氮中冷却，待液氮停止沸腾将衬套取出；
26.s31:压装衬套，先摆正衬套，以使得所述衬套的润滑油孔与所述连杆上的润滑油孔对齐，再将衬套压入连杆小端，压入至所衬套的下端面抵靠在所述校准块的衬套支撑面；
27.s41:位置校正，先压住连杆，防止连杆竖向移动，推顶导柱，直至所述导柱的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中，完成衬套的位置校正；
28.s5:时效回温，保持螺杆和导柱的位置不变一段时间，直至衬套的温度与连杆的温
度达到一致；
29.s6:拔出导柱，使所述导柱脱离连杆，转移连杆，完成压装。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.(1)本装置利用连杆上的润滑油孔定位，精度高，并且重复精度也较高，适用于厚度偏差较大的连杆毛坯。
32.(2)省力快捷，压装步骤一步到位，校正步骤属于微调，校正量较小，节省人力。
33.(3)效率高，利用校准块和导向块的斜面接触构成的楔形结构，代替传统的多个垫片的调整方式，方便快速，效率高。
34.总之，本发明具有调节方便、压装准确、压装效率高的优点，适用于连杆外形要求保持毛坯状态下杆身厚度偏差较大的连杆进行衬套压装。
附图说明
35.图1为本发明的实施例1的三维结构示意图；
36.图2为本发明的实施例1的平面结构示意图；
37.图3为图2的左视图；
38.图4为图2的俯视，且安装有连杆时的示意图；
39.图5为本发明的实施例1的连杆小端安装衬套时的局部结构示意图；
40.图6为图5的b-b位置剖视图。
41.图中：1底板、2大端支撑块、3小端支撑块、4地脚螺钉、5圆柱挡销、6沉头螺钉、7吊环、8导向块、9校准块、91衬套支撑面、92台阶孔、93预紧螺钉、10定位座、101豁口、11导套、12导柱、13螺杆、14弹簧、16固定螺栓、17定位销、18连杆、19衬套；其中，a表示地脚螺钉放置的操作台的基准平面；b表示大端支撑块支顶连杆大端的接触面；c表示小端支撑块支顶连杆小端的接触面；d表示校准块支撑衬套的衬套支撑面。
具体实施方式
42.下面结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.实施例1：请参阅图1-6；
44.本实施例提供如下技术方案：一种连杆衬套压装装置，包括底板1；所述底板1的上表面左右两端分别通过螺栓连接固连用于支撑连杆18的大端支撑块2和小端支撑块3；显然，大端支撑块2用于支撑连杆的大端，两个所述支撑块上竖直设有多个圆柱挡销5，用于限制所述连杆水平移动；故而，连杆只能竖直的放入本装置或拔出本装置；
45.所述小端支撑块3本体为一端敞口的u形；导向块8位于所述敞口中，并固连在底板
1上；校准块9可滑动的坐落在所述导向块8上，所述校准块9和导向块8的结合面为斜面，用于当所述校准块9沿所述导向块8向所述小端支撑块3滑动时，所述校准块9被抬升；故而导向块8和校准块9组成楔形结构，利用斜面接触，把校准块9的横向移动转化为升降移动；
46.所述校准块9后端固连竖直的定位座10；所述定位座10上部横向插接导柱12，其下部设有开口朝下的豁口101；在所述豁口101中设有横向的螺杆13；所述螺杆13的一端设有用于顶支所述定位座10的外端面的台肩，其另一端旋拧在所述底板1端面预设的螺孔中；可见，豁口101的作用在于定位座10随校准块9上下移动时，螺杆13并没有竖直移动，从而避免了干涉；而螺杆13为校准块9移动的驱动装置；
47.所述校准块9上表面的前端设有衬套支撑面91；所述衬套支撑面91与所述导柱12中心线之间的垂直距离设为待压装衬套19高度的一半，用于当所述导柱12的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中时，所述衬套支撑面91抵靠在所述衬套的下端面上。故而，衬套支撑面91与所述导柱12中心线之间的垂直距离，该距离首先是依据设计理论数值设定的，为此，校准块9与定位座10先用定位销17定位，然后检验该距离是否符合设计理论数值，若符合则拧上固定螺栓16进行固定，否则，进行校正，然后再通过固定螺栓16进行固定。
48.作为其中一种楔形结构的实施方式，所述导向块8的截面形状呈中部有凹槽的凹形，所述校准块9的截面形状呈中部有凸起的凸形，所述凸起与所述凹槽相对应，用于引导所述校准块9沿所述导向块8上表面直线滑动，所述凸起与凹槽限制了校准块9横向移动的可能，使之滑动时只能在凹槽中沿直线移动；
49.此时，可以注意到，当校准块9下移至最下方的极限位置时，受到螺杆13的阻挡而限位，而当校准块9上移时，螺杆13离开所述豁口101的顶部，而定位座10以及校准块9有自重，校准块9和导向块8的接触面在竖直方向上并不稳固，需要人工扶正；但是当校准块9的衬套支撑面91被衬套19压靠时，又使校准块9和导向块8的接触面变得稳固，不需要人工扶正。为使常态下校准块9和导向块8的接触面保持稳定，可以采用燕尾槽来替换校准块9和导向块8之间的凹凸槽配合，本实施例采用另一种配合方式，具体为，所述校准块9中部设有长条形的台阶孔92；所述台阶孔92中设有预紧螺钉93，所述预紧螺钉93的末端旋拧在所述导向块8上预设的螺钉孔中；所述预紧螺钉93处于半拧紧状态，用于所述校准块9可滑动，并用于所述校准块9和导向块8的结合面保持接触。故而，长条形是为了校准块9滑动时避免与预紧螺钉93干涉，台阶孔是为了预紧螺钉93的顶端不超过校准块9的上表面，避免与连杆18和衬套19干涉。
50.为了使螺杆13反转时，校准块9连同定位座10能够自动下移，还包括弹簧14；所述弹簧14套装在所述螺杆13上，其两端分别顶支在所述定位座10的侧壁和所述底板1的侧壁上，用于通过自身的回弹力驱使所述定位座10向远离所述底板1的方向移动。故而，弹簧14为自动复位机构。
51.作为经常抽拉的导柱12，为保持同轴精度，所述定位座10上部预设的插孔中设有导套11；所述导柱12的中部插接在所述导套11中，其用于插入所述润滑油孔的一端设有倒角。以使得当所述导柱12来回抽动而磨损时，通过更换导套11保持同轴度。而所述倒角为引导部，即导柱12前端为尖头，引导导柱12插入润滑油孔中。
52.为了便于本装置转移，所述底板1上表面设有吊环7，用于连接起吊设备。
53.为了时本装置放置时保持水平，所述底板1下表面设有多个地脚螺钉4，用于支撑所述底板1保持水平。
54.本实施例中的一种连杆衬套压装装置的使用方法，使用时，包括如下步骤：
55.s1:放置连杆，将连杆平放，以使得连杆待压装衬套的小端放置在小端支撑块3上，其大端放置在大端支撑块2上，并使多个圆柱挡销5抵靠在所述连杆的侧壁，以防止所述连杆水平移动；
56.s2:冷却衬套，将连杆的衬套19擦净放入液氮中冷却，待液氮停止沸腾将衬套取出；
57.s3:压装衬套，先摆正衬套，以使得所述衬套19的润滑油孔与所述连杆18上的润滑油孔对齐，再将衬套压入连杆小端，压入至所衬套的上端面与所述连杆18小端的上端面平齐，而下端面超出所述连杆18小端的下端面；
58.s4:位置校正，先压住连杆18，防止连杆18竖向移动，再旋拧螺杆13，以使得衬套支撑面91顶支所述衬套19的下端面，并驱使所述衬套19抬升；在所述抬升时，推拉导柱12，直至所述导柱12的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中，完成衬套的位置校正；
59.s5:时效回温，保持螺杆13和导柱12的位置不变一段时间，直至衬套的温度与连杆的温度达到一致；
60.s6:拔出导柱12，使所述导柱12脱离连杆，转移连杆，使连杆脱离所述连杆衬套压装装置，完成压装。
61.其中，步骤s3为过渡压装，压装后连杆18和衬套19的润滑油孔上下错位，通过步骤s4，驱使衬套19抬升，来校正所述错位。步骤s5是为了，在衬套19逐渐升温膨胀时，由于导热不均或许会导致衬套19窜动，为了防止该窜动，直至热交换结束，衬套19稳固嵌入连杆18后，再拔出导柱12。
62.步骤s4中，压住连杆18，是为了当托举衬套19上升时，必须控制连杆18固定，防止随衬套19一同移动而失去校正作用。其中，所述步骤s4中压住连杆的方法，为通过捆束带将所述连杆18和本装置一同固定在操作台上。故而，此时本装置和连杆18都固定了，操作上只需操控螺杆13和导柱12，可以由一名操作人员即可完成操作。
63.本实施例优点在于，与现有相比，
64.(1)本装置利用连杆18上的润滑油孔定位，精度高，并且重复精度也较高，适用于厚度偏差较大的连杆毛坯。
65.(2)省力快捷，压装步骤一步到位，校正步骤属于微调，校正量较小，节省人力。
66.(3)效率高，利用校准块9和导向块8的斜面接触构成的楔形结构，代替传统的多个垫片的调整方式，方便快速，效率高。
67.(4)寿命长，调平是基于地脚螺钉，可拆卸更换；接触面b、c和d对应的部件均可维修更换，保证接触精度；支撑连杆18的主要受力面为c，对应部件为小端支撑块3，而支撑衬套19的主要受力面为d,从而避免了压装时导柱13受力，受力与结构强度相匹配，故障部件还可维修更换，致使本装置具有较长的使用寿命。
68.总之，本实施例具有调节方便、压装准确、压装效率高的优点，适用于连杆外形要求保持毛坯状态下杆身厚度偏差较大的连杆进行衬套压装。
69.实施例2，请参阅图1-6；
70.装置与实施例1相同，但使用方法不同，主要为预紧螺钉93的使用状态不同，预紧螺钉93为拧紧状态。
71.可以看出，初次使用时可按照实施例1的使用方法操作，但第二个连杆压装衬套时，导柱12的位置实际上已经调整到位了，再次复位、再调整，有步骤上的浪费。于是本实施例的使用方法具体包括如下步骤：
72.s1:放置连杆，将连杆平放，以使得连杆待压装衬套的小端放置在小端支撑块3上，其大端放置在大端支撑块2上，并使多个圆柱挡销5抵靠在所述连杆的侧壁，以防止所述连杆水平移动；
73.s11:预设导柱12位置，旋拧螺杆13，以使得所述导柱12的前端对准所述连杆的润滑油孔，再将预紧螺钉93拧紧；于是，导柱12位置被固定；
74.s2:冷却衬套，将连杆的衬套擦净放入液氮中冷却，待液氮停止沸腾进行衬套取出；
75.s3:压装衬套，先摆正衬套19，以使得所述衬套19的润滑油孔与所述连杆18上的润滑油孔对齐，再将衬套压入连杆小端，压入至所衬套19的下端面抵靠在所述校准块9的衬套支撑面91；于是，衬套19向下的压装力，由楔形结构分解后，主要由螺杆13承担，而螺杆13结构上具有足够的强度来承受压装时的压力，预紧螺钉93为次要受力部件，受力不大，能够承受压装冲击，保持导柱12稳定。而此时在步骤s11的作用下，衬套19要么正好处于正确位置，要么连杆18和衬套19的润滑油孔上下错位的错位量不大，只需微量调整，并且此时衬套19还未回暖，便于调整。
76.s4:位置校正，推顶导柱12，直至所述导柱12的前端横向贯穿的插入所述连杆和衬套的润滑油孔中，完成衬套的位置校正；于是，在导柱12插入的过程中，迫使连杆18和衬套19的润滑油孔同轴重合，完成微量调整。故而此时，由于属于微量调整，不需要对连杆18固定，连杆18在导柱12插入的过程中处于浮动状态。
77.s5:时效回温，保持螺杆13和导柱12的位置不变一段时间，直至衬套的温度与连杆的温度达到一致；
78.s6:拔出导柱12，使所述导柱12脱离连杆，转移连杆，完成压装。
79.本实施例与实施例1相比，
80.由于调整量更少，本方法更加省力高效。对于连杆厚度误差不大，调整量较少或不需要调整的压装，可采用本实施例的方法，属于校正和检验同步进行；当遇到导柱12无法插入连杆18和衬套19的润滑油孔中时，说明孔位错位较多，可以再使用实施例1的方法进行压装和调整。
81.本发明未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。