CN101028683A - 裂解连杆定扭矩装配螺栓设备 - Google Patents

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杨慎华
寇淑清
邓春萍
赵勇
郑祺峰
金文明
张驰
何东野
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Abstract

本发明的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，是为裂解连杆螺栓装配工序提供一种专用的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，属发动机连杆加工制造技术领域。它主要由机械系统和液压系统组成，所述的机械系统包括定位压紧装置、连杆盖开合机构和定位扭矩扳手及其进给机构，所说的定位压紧机构包括连杆大头定位块和小头定位块及螺旋盘压紧机构，连杆大头定位块和小头定位块、螺旋盘压紧机构、连杆盖开合机构均装在夹紧机架(13)上，定位扭矩扳手(5)安装在扳手支架(6)上，扳手支架(6)通过直线导轨(8)装在扳手机架(9)上，并由扳手进给油缸(7)驱动沿直线导轨(8)作前后运动，夹紧机架(13)和扳手机架(9)安装在底座上。

Description

裂解连杆定扭矩装配螺栓设备
技术领域
本发明涉及裂解连杆螺栓定扭矩装配的专用设备，属发动机连杆加工制造技术领域。
背景技术
发动机连杆的传统加工方法为分体加工，即要将整体连杆经机加工方法切断、铣削，再对结合面磨削，同时需大量工序和精加工设备分别加工连杆体和连杆盖螺栓孔。其加工精度与装配质量难以控制，生产效率低，制造成本高。连杆裂解工艺是连杆最新加工技术。连杆裂解加工过程如图1所示。即在连杆大头孔内预先加工两条裂解槽，然后在裂解专用设备上对连杆进行断裂分离，最后在连杆盖和连杆本体复位完全啮合的条件下完成上螺栓工序及其后续的精加工。连杆裂解加工新技术具有装配精度高，加工工序少，节省精加工设备，节材节能，生产成本低等特点。
裂解连杆定扭矩装配螺栓工序是连杆裂解加工三大关键技术与装备之一。与传统连杆加工方法装配螺栓不同，在该设备上将要完成连杆螺栓的初拧紧、螺栓松开、连杆盖分离、吹渣、连杆盖复位、螺栓终拧紧工作要求。裂解连杆定扭矩装配螺栓过程中要保证连杆盖与连杆体结合面精确复位啮合，不能有错位或错移。目前已公开的专利文献主要涉及连杆裂解槽加工方法及设备，连杆裂解加工方法及设备方面的专利，或传统连杆机械加工后装配螺栓方面的专利，很少涉及裂解连杆定扭矩装配螺栓工序的专用设备。
发明内容
本发明的目的是为裂解连杆螺栓装配工序提供一种专用的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备。
本发明的上述目的是这样实现的，下面结合附图说明如下：
一种裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，由机械系统和液压系统组成，所述的机械系统包括定位压紧装置、连杆盖开合机构和定位扭矩扳手及其进给机构，所说的定位压紧机构包括连杆大头定位块和小头定位块及螺旋盘压紧机构，连杆大头定位块和小头定位块、螺旋盘压紧机构、连杆盖开合机构均装在夹紧机架13上，定位扭矩扳手5安装在扳手支架6上，扳手支架6通过直线导轨8装在扳手机架9上，并由扳手进给油缸7驱动沿直线导轨8作前后运动，夹紧机架13和扳手机架9安装在底座上。
所说的连杆大头定位块分为大头孔定位活动块10和大头孔定块11，大头孔定块11上开有若干个吹气孔，连杆大头定位块和小头定位块可更换，其中心距可调。
所说的螺旋盘压紧机构包括2个螺旋盘3，螺旋盘3安装在设有螺旋面的回转轴14上，回转轴14与轴套15之间装有圆柱销16，回转轴14由液压缸驱动作直线运动的同时作旋转运动。
所说的连杆盖开合机构包括一个由单作用油缸17驱动的滑块4，连杆大头定块中的大头孔定位活动块10安装在滑块4上，滑块4由单作用油缸17驱动下作连杆盖与连杆体分离的直线运动。
所说的定扭矩扳手5为2个，其中心距可调整。
本发明具有以下技术特点：
1)本发明定扭矩装配螺栓设备为顺序动作，由PLC(可编程控制器)控制先后顺序完成所要求的动作与功能。
2)连杆定位压紧装置与定扭矩扳手进给机构统一安装在设备底座上。连杆夹紧机架上设有连杆大小头定位块、螺旋盘压紧机构与连杆盖开合机构。
3)两个螺旋盘压紧由液压缸驱动。螺旋盘边作向下运动边旋转，从而将放在定位块上的已裂解加工并穿入螺栓的连杆压紧。
4)连杆大头孔定位活动块安装在连杆盖开合滑块上，连杆盖开合滑块在液压缸驱动下，使连杆盖与连杆体分离，吹渣用高压气体对连杆盖和杆的结合面清除碎屑和粉尘。
5)两个定扭矩扳手固设于扳手支架上，扳手支架安装在直线导轨上，并由一液压缸驱动作前后直线运动。
6)已裂解加工并穿入螺栓的连杆放于连杆大小头定位块上，首先两个螺旋盘在油缸驱动下将连杆大头上平面压紧，两个定扭矩扳手在扳手油缸驱动下前进并按螺栓预拧紧扭矩数值将螺栓拧紧。然后两个扳手反向旋转松开螺栓并后退一段距离，连杆盖与连杆体分离、吹渣后，两个扳手再次前进并按螺栓终拧紧扭矩值将螺栓拧紧。最后定扭矩扳手后退至初始位置，螺旋盘压紧机构松开并旋转至初始位置，连杆从大小头定位块上取下。
7)对于不同品种的连杆，要更换大小头定位块，并调整小头定位块与大头孔定位块的中心距。
8)对于不同品种的连杆，可编制相应的数控程序，对两个螺栓施加不同的扭矩值。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
1)裂解加工并穿入螺栓后的连杆在大小头定位块上可实现精确定位，并可方便适用于不同品种连杆。
2)采用独特的螺旋盘压紧机构即保证准确地压紧连杆大头孔上平面，又为方便连杆工件的上、下料操作。
3)连杆盖开合机构设计有精确导向导轨在单作用液压缸作用下实现连杆的杆、盖分离，并可实现结合面的精确复位啮合。从而不破坏断裂面形貌，进一步提高连杆的装配精度。
4)定扭矩扳手安装在扳手支架上，扳手支架由直线导轨导向并在油缸驱动下作直线运动，可有效地保证螺栓装配精度和装配质量。
附图说明：
图1是连杆裂解加工三大工序示意图，其中：
图1(a)在连杆大头孔内预先加工两条裂解槽的状态示意图；
图1(b)对连杆进行断裂分离状态示意图；
图1(c)在连杆盖和连杆本体复位完全啮合后状态示意图；
图1(d)是图1(a)中I处的局部放大图。
图2是裂解连杆定扭矩螺栓装配示意图。
图3是定扭矩装配螺栓设备结构俯视图。
图4是图3A-A剖面图(即螺旋盘压紧机构示意图)。
图5是图3B-B剖面图(连杆盖开合机构示意图)。
1.连杆  2.连杆小头定位块  3.螺旋盘  4.滑块  5.定扭矩扳手  6.扳手支架  7.扳手进给油缸  8.直线导轨  9.扳手机架  10.大头孔定位活动块  11.大头孔定块  12.底座  13.夹紧机架  14.回转轴  15.轴套  16.圆柱销  17.单作用油缸
具体实施方式
以下结合附图给出实施例，对本发明设备作进一步详细说明。
参照图2、图3、图4，一种用于裂解连杆定扭矩装配螺栓的设备包括机械系统与液压系统，所述的机械系统按如下方式组成：
在设备底座12上安装有夹紧机架13和扳手机架9，夹紧机架13上方固设有连杆小头定位块2和大头孔定块11，螺旋压紧盘3安装在回转轴14上，回转轴14安装在轴套15中，回转轴14与轴套15中间设有一个圆柱销16。所述的连杆盖开合机构中的滑块4上安装有大头孔定位活动块10，滑块4在单作用油缸17作用下作直线运动。
两个定扭矩扳手5安装在扳手支架6上，装在直线导轨8上的扳手支架6在扳手进给油缸7作用下作前后直线运动。直线导轨8固设于扳手机架9上。
参照图2、图3、图4，采用本发明设备对裂解连杆进行定扭矩装配螺栓按以下步骤进行：
将裂解后并穿入螺栓的连杆1手工放置于大头孔定块11、大头孔定位活动块10和小头定位块2上。
在油缸驱动回转轴14作直线上下运动的同时，圆柱销16也使回转轴14作旋转运动，从而使安装在回转轴14上的螺旋盘3压紧连杆大头上平面。
a)位于初始位置的定扭矩扳手5在扳手进给油缸7作用下前进，两个定扭矩扳手5先将螺栓按设定的预拧紧扭矩值拧紧，然后定扭矩扳手反向旋转，将螺栓松开，并后退一段距离。
b)连杆盖开合的单作用油缸17驱动安有大头孔定位活动块10的滑块4向后运动，从而使连杆盖与连杆体分离一小段距离，高压气体经大头孔定块11上的诸多吹气孔将连杆与连杆盖接合面上的残渣、粉尘清除。
c)两个定扭矩扳手5再次向前运动，先将滑块4推至初始位置，并将连杆盖与连杆体复位啮合，然后按设定的终拧紧扭矩值将螺栓拧紧。
d)按设定的终拧紧扭矩值将两个螺栓拧紧，后两个定扭矩扳手5在扳手进给油缸7作用下返回初始位置，两个螺旋盘3在两个油缸作用下随着回转轴14一边向上运动一边旋转，螺旋盘3旋转至初始位置后，可将连杆手工取下，至此，完成一个工作循环。

Claims (5)

1、一种裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，由机械系统和液压系统组成，其特征在于所述的机械系统包括定位压紧装置、连杆盖开合机构和定位扭矩扳手及其进给机构，所说的定位压紧机构包括连杆大头定位块和小头定位块及螺旋盘压紧机构，连杆大头定位块和小头定位块、螺旋盘压紧机构、连杆盖开合机构均装在夹紧机架(13)上，定位扭矩扳手(5)安装在扳手支架(6)上，扳手支架(6)通过直线导轨(8)装在扳手机架(9)上，并由扳手进给油缸(7)驱动沿直线导轨(8)作前后运动，夹紧机架(13)和扳手机架(9)安装在底座上。
2、根据权利要求1所述的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，其特征在于所说的连杆大头定位块分为大头孔定位活动块(10)和大头孔定块(11)，大头孔定块(11)上开有若干个吹气孔，连杆大头定位块和小头定位块可更换，其中心距可调。
3、根据权利要求1所述的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，其特征在于所说的螺旋盘压紧机构包括2个螺旋盘(3)，螺旋盘(3)安装在设有螺旋面的回转轴(14)上，回转轴(14)与轴套(15)之间装有圆柱销(16)，回转轴(14)由液压缸驱动作直线运动的同时作旋转运动。
4、根据权利要求1所述的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，其特征在于所说的连杆盖开合机构包括一个由单作用油缸(17)驱动的滑块(4)，连杆大头定块中的大头孔定位活动块(10)安装在滑块(4)上，滑块(4)由单作用油缸(17)驱动下作连杆盖与连杆体分离的直线运动。
5、根据权利要求1所述的裂解连杆定扭矩装配螺栓设备，其特征在于所说的定扭矩扳手(5)为2个，其中心距可调整。
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