一种连杆小端衬套安装工具的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种连杆小端衬套安装工具的设计方法，主要针对阶梯式结构的连杆小端，设计思想是通过两块小型夹板夹紧固定连杆小端，并通过其中一块夹板对孔座内的衬套进行定位或限位。基于本发明专利技术的设计方法的安装工具具有安装环境适应性强、操作简便、轴向定位精确、使用高效等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柴油机连杆装配工具，尤其涉及一种采用冷却法安装的阶梯式结构的连杆衬套安装工具的设计方法。
技术介绍
连杆是柴油机的主要传动部件之一，在柴油机中，它把作用于活塞顶面的膨胀压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆的小端(小头)通过活塞销与活塞连接，小端座孔内装配(压入)金属衬套，以减小活塞或活塞销对小端座孔的磨损，同时衬套磨损后也更便于维修和更换。衬套与小端座孔为过盈配合，一般采用的安装方法是将衬套冷却后装入小端座孔内，待其膨胀后即固定在小端孔座内，安装时应保证衬套的轴向位置要求，尤其对于采用小端衬套与活塞轴向定位方式的连杆，在安装时应保证衬套两端凸出量(露出小端端面的距离)符合设计要求。目前对于阶梯式的连杆小端，衬套安装时的轴向定位，主要有两种方式：方式1：采用专用垫块辅助安装。如图1所示的小端座孔剖视图，安装时将连杆杆身1平放在工作台上，分别采用垫块5和垫块6将连杆大端与小端宽边垫平，然后将冷却好的衬套4快速推入小端座孔，至衬套4宽边与垫块4接触即可。该方式存在的问题是，(1)衬套轴向定位不准确，定位精度低；(2)需要进行连杆部件的吊装、垫平等操作，过程较复杂且耗时较长，对于大型连杆，普通工作台无法满足放置要求。方式2：采用专用工具将衬套送入小端座孔安装。如图2所示，使用时先将衬套4固定于专用工具组件(包括螺栓7、夹板8和定位块9)，共同冷却，然后将冷却好的衬套4和工具组件快速推入小端座孔，至工具与连杆小端宽边接触即可。该方式存在的问题是，(1)工具反复拆装、冷却，操作繁琐，冷却时间长；(2)安装多个连杆部件时，如果工具数量较少，因工具需反复冷却，将影响装配效率。因此，本领域的技术人员致力于开发一种对安装环境适应性强、操作简便、轴向定位精确、使用高效的衬套安装工具。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供了一种连杆小端衬套安装工具的设计方法，其所针对的连杆小端包括座孔，位于其两端的小端端面分别包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相互平行且垂直于由座孔所限定的中心轴线，一对第一端面的间距大于或等于一对第二端面的间距。一对第一端面限定了连杆小端的宽边，一对第二端面限定了连杆小端的窄边，即一种阶梯式的连杆小端。设计方法主要包括以下方面：方面1、采用两块夹板通过紧固方式固定在连杆小端上，使连杆小端固定保持在两块夹板之间；方面2、通过两块夹板中的一块对装入座孔的衬套进行限位或定位；方面3、当一对第一端面的间距大于一对第二端面的间距，且连杆小端固定保持在两块夹板之间时，安装工具不与第一端面所在的平面相交。进一步地，方面1中，两块夹板分别是第一夹板和第二夹板，并通过紧固件实现将安装工具固定在连杆小端上。进一步地，第一夹板和第二夹板分别包括第一紧固面和第二紧固面，连杆小端固定保持在两块夹板之间时，第一紧固面和第二紧固面分别部分或全部与一对第一端面接触。进一步地，方面2中，第二夹板还包括定位面，连杆小端固定保持在两块夹板之间时，衬套可从靠近第一夹板的座孔的一端进入座孔，并沿中心轴线向座孔的另一端方向移动，直至抵靠住定位面。进一步地，紧固件是螺栓，第一夹件和第二夹件分别包括与螺栓相配合的螺栓孔。进一步地，包括两个螺栓孔，并且第一夹板的宽度和第二紧固面的宽度均为C，C＝2×(M+2)，M是螺栓的公称直径；定位面宽度为C1，C1＝3×t，t是衬套的壁厚；第一夹板和第二夹板的螺栓孔中心距离均为A，A=2×(D+M2)2-(d2+t+C2)2,]]>D是连杆小端的外径，d是座孔的直径；第一夹板和第二夹板的螺栓孔中心距离均为B，B＝A+3×M。进一步地，为满足方面3，两块夹板的厚度以及螺栓的长度需根据相邻的第一端面和第二端面的间距进行选择。进一步地，第二夹板由第二夹件和定位件组成，第二夹件包括第二紧固面，定位件包括定位面。进一步地，第二夹件和定位块一体成型；或是独立结构，且两者均包括螺栓孔。基于本专利技术的设计方法的连杆衬套安装工具，具有结构简单、操作方法简便、装配效率高、节约成本等特点，为连杆衬套安装提供了一种更简便的方法。与以往的安装方法相比具有以下效果：1、能够满足高精度衬套凸出量的要求；2、相比方式1，不需要将连杆大小端垫平，因此不需要将连杆部件放置在工作平台上操作，在地面、零件托盘内均可进行衬套安装，省去连杆部件的吊装操作，节约成本和时间；3、相比方式2，工具无需冷却，而且工具重量轻、结构简单、拆装方便，使用普通的扳手和塞尺即可完成操作，尤其是批量连杆衬套装配时，装配效率的优势将更为明显；4、本工具经过简单的改变，同样适用于非阶梯式连杆衬套、以及采用大端定位的连杆衬套的液氮冷却安装。在更改工具时，只需根据连杆小端外径和宽度尺寸，匹配合适长度的螺钉以及螺栓孔中心距，并根据衬套单边凸出量的要求，相应匹配第二夹板的台阶高度，即可满足不同要求的连杆衬套的安装。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是阶梯式连杆小端座孔剖视图，显示了现有的衬套安装方式1；图2是阶梯式连杆小端座孔剖视图，显示了现有的衬套安装方式2；图3是本专利技术的一种衬套安装工具及其安装方式示意图；图4是阶梯式连杆小端衬套安装具有凸出量要求时的示意图；图5是本专利技术的一个较佳实施例的第二夹板示意图；图6是本专利技术的一个较佳实施例的结构尺寸示意图。具体实施方式本专利技术的安装工具的设计思想是利用连杆小端窄边和宽边厚度有差异的特征，考虑采用结构简单、加工制造方便的小夹板作为衬套安装定位的工具，主要基于三个方面：1、采用两块夹板通过紧固方式固定在连杆小端上，使连杆小端固定保持在两块夹板之间；2、通过两块夹板中的一块对装入座孔的衬套进行限位或定位；3、当一对第一端面的间距大于一对第二端面的间距，且连杆小端固定保持在两块夹板之间时，安装工具不与第一端面所在的平面相交。如图3所示，连杆小端2位于连杆杆身1的一端，连杆小端2限定了座孔3及其中心轴线20，连杆小端2是阶梯形的，其两端端面分别包括第一端面10和第二端面11，一对第一端面10限定了连杆小端2的宽边，一对第二端面11限定了连杆小端2的窄边。衬套安装工具包括第一夹板12、第二夹板13和可连接两者的紧固件，本实施例中采用螺栓14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连杆小端衬套安装工具的设计方法，所针对的所述连杆小端包括座孔，位于其两端的小端端面分别包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面相互平行且垂直于由所述座孔所限定的中心轴线，一对所述第一端面的间距大于或等于一对所述第二端面的间距，其特征在于，包括以下方面：方面1、采用两块夹板通过紧固方式固定在所述连杆小端上，使所述连杆小端固定保持在所述两块夹板之间；方面2、通过所述两块夹板中的一块对装入所述座孔的衬套进行限位或定位；方面3、当一对所述第一端面的间距大于一对所述第二端面的间距，且所述连杆小端固定保持在所述两块夹板之间时，所述安装工具不与所述第一端面所在的平面相交。

【技术特征摘要】
1.一种连杆小端衬套安装工具的设计方法，所针对的所述连杆小端包括座孔，
位于其两端的小端端面分别包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述
第二端面相互平行且垂直于由所述座孔所限定的中心轴线，一对所述第一端
面的间距大于或等于一对所述第二端面的间距，其特征在于，包括以下方面：
方面1、采用两块夹板通过紧固方式固定在所述连杆小端上，使所述连杆小
端固定保持在所述两块夹板之间；
方面2、通过所述两块夹板中的一块对装入所述座孔的衬套进行限位或定位；
方面3、当一对所述第一端面的间距大于一对所述第二端面的间距，且所述
连杆小端固定保持在所述两块夹板之间时，所述安装工具不与所述第一端面
所在的平面相交。
2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述方面1中，所述两块夹板
分别是第一夹板和第二夹板，并通过紧固件实现将所述安装工具固定在所述
连杆小端上。
3.如权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述第一夹板和所述第二夹板
分别包括第一紧固面和第二紧固面，当所述连杆小端固定保持在所述两块夹
板之间时，所述第一紧固面和所述第二紧固面分别部分或全部与一对所述第
一端面接触。
4.如权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述方面2中，所述第二夹板
还包括定位面，所述连杆小端固定保持在所述两块夹板之间时，衬套可从靠
近所述第一夹板的所述座孔的一端进入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓亮，巫立民，梁刚，王宇业，徐聪聪，李淑静，杨志祥，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31