CN101774038A - 一种缸套安装孔的加工方法、装置及气缸体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸套安装孔的加工方法、装置及气缸体，其中，该方法包括：对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角，还包括：对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角；该装置包括：第一把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角；第二把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角；该气缸体包括：使用上述方法或装置加工气缸体缸套安装孔。本发明所述的方法、装置及气缸体，可以克服现有技术中可靠性差和使用寿命短等缺陷，以实现提高可靠性，并延长使用寿命。

Description

一种缸套安装孔的加工方法、装置及气缸体

技术领域

本发明涉及机械领域的密封技术和柴油机制造技术，具体地，涉及一种缸套安装孔的加工方法、装置及气缸体。

背景技术

目前，在柴油机制造业中，随着柴油机向大功率和高速度方向的发展，对柴油机的可靠性提出更高的要求。

在现有技术中，采用单刀倒角工艺加工的柴油机气缸体湿式缸套，缸套安装孔的边上存在飞边和锐边，缸套外表面上“O”型密封圈1与气缸体缸套安装孔之间的密封并不可靠，在使用过程中，如果多次拆卸，该飞边和锐边就会损伤柴油机的缸套外表面上的“O”型密封圈1，使得“O”型密封圈1与气缸体缸套安装孔之间的存在缝隙，不能实现对机油泵中冷却液的密封，常常引起湿式缸套周边的渗水和漏水，导致机油变质或变性；另外，如果长时间未发现机油的变质或变性问题并及时解决，则会导致机械事故等严重后果，所以可靠性较差。

图1为根据现有技术中的缸套安装示意图，如图1所示，由于倒角角度设计不合理，使得缸套安装孔下端倒角上方位置的让位空间过小。由于缸套孔的空间限制，只能采用小边长加小角度(如1.5×15度，而不是3×45度)的倒角工艺加工柴油机气缸体湿式缸套3；按此工艺加工后缸套安装孔的孔口边上存在非常锋利的飞边和锐边。当缸套自上而下安装时，安装在缸套外表面2上的两个“O”型密封圈1不可避免地与缸套安装孔的孔口边上非常锋利的飞边和锐边发生挤压而造成剪切或受损，破坏“O”型密封圈1的完好性，造成密封圈破损、密封性能下降，常常引起湿式缸套3周边的渗水和漏水。

鉴于此，一些柴油机制造企业尝试将“O”型密封圈采用不同的材质，对机油泵中冷却液的密封效果略有改善，但还不能从根本上解决冷却液的密封问题。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

(1)密封性差：缸套外表面上的“O”型圈易损坏，影响机油泵中冷却液的密封性；

(2)可靠性差：机油泵中冷却液的密封问题得不到保证，影响柴油机甚至乘用车的可靠性；

(3)寿命短：缸套外表面上的“O”型圈易损坏，机油泵中冷却液的密封问题得不到保证，影响柴油机甚至乘用车的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中可靠性差和使用寿命短的缺陷，提出一种缸套安装孔的加工方法，以实现提高可靠性，并延长使用寿命。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种缸套安装孔的加工方法，包括：对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角，还包括：对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角。

优选地，所述一次倒角或所述二次倒角的操作包括：在镗杆提供轴向进给时，对所述缸套安装孔的下端进行所述一次倒角或所述二次倒角。

优选地，所述一次倒角的角度范围为5度～25度。

优选地，所述二次倒角的角度范围为10度～30度。

本实施例的缸套安装孔的加工方法，可以在一次倒角的基础上增设二次倒角，切除缸套安装孔上的飞边和锐边，避免损伤除缸套外表面上的“O”型密封圈，保证对冷却液的密封性，提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

本发明的另一目的是针对现有技术中可靠性差和使用寿命短的缺陷，提出一种缸套安装孔的加工装置，以实现提高可靠性，并延长使用寿命。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种缸套安装孔的加工装置，包括：第一把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角；还包括：第二把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角。

优选地，该加工装置还包括：镗杆，用于向所述第一把刀具和第二把刀具提供轴向进给；其中，所述第一把刀具和所述第二把刀具均设在所述镗杆上。

优选地，所述第一把刀具是倒角刀具，其角度范围为5度～25度。

优选地，所述第二把刀具是倒角刀具，其角度范围为10度～30度。

本实施例的缸套安装孔的加工装置，可以增设第二把刀具，利用镗杆的高速旋转时镗杆轴向的进给，通过第一把刀具和第二把刀具对缸套安装孔下端进行双次倒角，切除缸套安装孔上的飞边和锐边，确保安装缸套外表面上的“O”型密封圈免受损伤，保持“O”型密封圈完好，才能保证“O”型密封圈对冷却液的密封性能，因此有效消除缸套安装孔及缸套之间的缝隙，对冷却液的密封性能才得以保证，并进一步提高密封的可靠性，以及延长柴油机的使用寿命。

本发明的再一目的是针对现有技术中可靠性差和使用寿命短的缺陷，提出一种气缸体，以实现提高可靠性，并延长使用寿命。

为实现上述目的，根据本发明的再一个方面，提供了一种气缸体，包括缸套安装孔，使用本发明所述的缸套安装孔的加工方法或装置，得到所述缸套安装孔。

本实施例的气缸体，在该气缸体的缸套安装孔的加工过程中，可以在第一把刀具对气缸体缸套安装孔的下端进行一次倒角的基础上，增设第二把刀具，对气缸体缸套安装孔的下端进行二次倒角，切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，避免拆卸时“O”型密封圈受到缸套安装孔边上的飞边和锐边的切伤或损伤，消除缸套外表面上两个“O”型密封圈与气缸体缸孔之间的缝隙，解决冷却液的渗漏问题，保证冷却液的密封性，提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

综上所述，本发明各实施例的缸套安装孔的加工方法、装置及气缸体，可以增设第二把刀具，配合第一把刀具，利用镗杆高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行二次倒角，切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，避免损伤缸套外表面的密封圈，提高对缸套周边冷却液的密封性，并进一步提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据现有技术中的缸套安装示意图；

图2为根据本发明缸套安装孔的加工装置的气缸体和湿式缸套的装配示意图；

图3为根据本发明缸套安装孔的加工装置的刀具安装示意图；

图4为根据本发明缸套安装孔的加工装置的缸套安装示意图；

图5为根据本发明缸套安装孔的加工方法实施例一的流程示意图；

图6为根据本发明缸套安装孔的加工方法实施例二的流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-两个“O”型密封圈；2-缸套外表面；3-湿式缸套；4-冷却液；5-第一把刀具；6-第一把刀座；7-镗杆；8-螺栓；9-第二把刀具；10-第二把刀座；11-气缸体；12-缸套安装孔下端的倒角。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

装置实施例

根据本发明实施例，提供了一种缸套安装孔的加工装置。图2、图3和图4为根据本发明缸套安装孔的加工装置的气缸体和湿式缸套3的装配示意图、刀具安装示意图和缸套安装示意图。

图2为根据本发明气缸体安装孔的加工装置的气缸体和湿式缸套3的装配示意图。如图2所示，本实施例包括：第一把刀具5及其配套的第一把刀座6，第二把刀具9及其配套的第二把刀座10，镗床，以及设在镗床上的镗杆7。

在本实施例中，将第一把刀具5和第二把刀具9分别通过第一把刀座6和第二把刀座10安装到镗床的镗杆7上，利用第一把刀具5和第二把刀具9相配合，通过镗杆7高速旋转同时镗杆7在机床动力滑台的作用下进行轴向的进给，对缸套安装孔下端进行双次倒角。这里，第一把刀具5通过专用螺钉固定在第一把刀座6上；第一把刀座6通过螺栓8固定在镗杆7上，从而完成第一把刀具5与镗杆7之间的刀具安装；第二把刀具9可按照上述方法安装到镗杆7上。

具体地，第一把刀具5可以对缸套安装孔下端进行15度的倒角，第二把刀具9可以进一步对第一把刀具5进行15度倒角后的缸套安装孔下端进行20度的二次倒角，切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，从而可以避免在缸套安装时，缸套安装孔边上的飞边和锐边切伤或损伤缸套外表面2上的“O”型密封圈1；进一步地，可以避免“O”型密封圈1与气缸体11缸孔之间的缝隙，避免冷却液4从缸孔渗漏到油底壳内与机油混合在一起造成的机油变质或变性问题，从而可以保证机油泵中冷却液4的密封性；另外，也可以避免长时间未发现并解决机油的变质或变性问题而导致交通事故等严重后果，提高可靠性。

其中，第一把刀具5可以是倒角度为5度～25度的倒角刀具，其中，该倒角度最好为15度；第二把刀具9可以是倒角度为10度～30度的倒角刀具，其中，该倒角度最好为20度。

另外，即使对缸套安装孔下端进行二次倒角之后，仍未彻底切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，由于经过一次倒角和二次倒角，已经使得缸套安装孔下端倒角12上方位置的让位空间较大，且缸套安装孔口圆周可以形成角度为20度的圆锥面，便于在缸套安装时“O”型密封圈1进入缸套安装孔，也可以避免“O”型密封圈1受到缸套安装孔边上的飞边和锐边的切伤或损伤，从而可以保证对冷却液4的密封性。

另外，在消除缸套安装孔边上的飞边和锐边之后，还可以使用细砂纸等打磨缸套安装孔下端的倒角12部位，使之更加光滑。

图3为根据本发明缸套安装孔的加工装置的刀具安装示意图。如图3所示，将镗杆7设在镗床上，首先将第一把刀具5和第二把刀具9使用螺钉分别固定在第一把刀座6和第二把刀座10上，然后安装到镗杆7的相应位置上，通过螺栓8固定在镗杆7上。

图4为根据本发明缸套安装孔的加工装置的缸套安装示意图。在本实施例中，如图4所示，缸套外表面2上双重设有两个相同的“O”型密封圈1，在安装时，先将两个“O”型密封圈1套在缸套外表面2的环形槽上，再将缸套自上而下安装到气缸体11的缸套安装孔内，利用缸套外表面2上的两个“O”型密封圈1，消除缸套与气缸体11缸孔之间的缝隙，形成对冷却液4的密封。其中，由于缸套安装孔下端的倒角12上方位置的让位空间得到改善，缸套安装孔口圆周形成较大角度的圆锥面，缸套安装孔边上的飞边和锐边得到完全或部分切除，可以避免“O”型密封圈1受到缸套安装孔边上的飞边和锐边的切伤或损伤，消除缸套外表面2上两个“O”型密封圈1与气缸体11缸孔之间的缝隙，解决冷却液4的渗漏问题，保证冷却液4的密封性。

在本实施例中，采用双刀双倒角的工艺加工，有效切除或消除柴油机气缸体11的缸套安装孔的孔口边上存在锋利的飞边和锐边，在缸套安装孔的孔口位置，让出足够的空间和适当合理的锥面让安装在缸套外表的“O”型密封圈1顺利进入缸套安装孔创造有利条件。在使用过程中，经过多次反复安装、拆卸气缸套，发现“O”型密封圈1完好，较图2的情况好得多，能有效消除“O”型密封圈1切边破损等现象。

在本实施例中，缸套安装孔的加工装置适用于柴油机制造业，也适用于机械领域中其它密封胶圈的装配场合，特别适用于深孔、甚至人为无法控制的密封装配场合。

本实施例的缸套安装孔的加工装置，增设第二把刀具，将第一把刀具和第二把刀具安装到镗床的镗杆上，利用镗杆的高速旋转时镗杆轴向的进给，对缸套安装孔下端进行复合加工，即双次倒角，由传统的单刀单倒角工艺变为双刀双倒角工艺，可以有效消除缸套安装孔及缸套之间的缝隙，保证对冷却液的密封性，并进一步提高密封的可靠性，以及延长柴油机的使用寿命；其本实施例的缸套安装孔的加工装置设备投资小、工艺流程简单而灵活，便于实施和推广。

方法实施例

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种缸套安装孔的加工方法。图5为根据本发明缸套安装孔的加工方法实施例一的流程示意图。如图5所示，本实施例包括：

步骤501：对缸套安装孔的下端进行一次倒角；具体地：

利用镗杆高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行一次倒角；其中，一次倒角的角度范围可以为5度～25度；

步骤502：对缸套安装孔的下端进行二次倒角；具体地：

利用镗杆高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行二次倒角；其中，二次倒角的角度范围可以为10度～30度。

在本实施例中，在镗杆7高速旋转时，利用镗杆7的轴向进给，对缸套安装孔的下端分别进行一次倒角和二次倒角；其中，二次倒角在一次倒角之后进行。其中，用于一次倒角和二次倒角的第一把刀具5和第二把刀具9安装在同一根镗杆7上，在轴向位置有先后顺序：第一把刀具5安装在前面先与工件接触，故第一把刀具5先加工；第二把刀具9安装在后面，故第二把刀具9后加工，此时，可以看作两次倒角同时进行。

在本实施例中，缸套安装孔的加工方法适用于柴油机制造业，也适用于机械领域中其它密封胶圈的装配场合，特别适用于深孔、甚至人为无法控制的密封装配场合。

本实施例的缸套安装孔的加工方法，在一次倒角的基础上增设二次倒角，由传统单刀单倒角工艺变成为双刀双倒角的工艺，切除缸套安装孔上的飞边和锐边，避免损伤除缸套外表面上的“O”型密封圈，保证对冷却液的密封性，提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

实施例二

图6为根据本发明缸套安装孔的加工方法实施例二的流程示意图。如图6所示，本实施例包括：

步骤601：将镗杆安装在镗床上；

步骤602：将第一把刀具和第二把刀具安装在步骤601中的镗杆上；

步骤603：利用镗杆高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行一次倒角和二次倒角。

在本实施例中，一次倒角的角度可以是5度～25度，最好是15度；二次倒角的角度可以是10度～30度，最好是20度。

本实施例对缸套安装孔的加工方法进一步细化，在镗杆上设置第一把刀具、并增设第二把刀具，在镗杆高速旋转时，利用镗杆的轴向进给，使用第一把刀具和第二把刀具对缸套安装孔的下端进行一次倒角和二次倒角，切除缸套安装孔上的飞边和锐边，且使得倒角上方位置的让位空间变大，避免损伤除缸套外表面上的“O”型密封圈，保证对冷却液的密封性，并避免柴油机湿式缸套周边的冷却液渗漏到油底壳内与机油混合在一起，造成机油变质、变性，长时间未发现时可能导致的严重后果，以提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命，且工艺流程简单。

气缸体实施例

根据本发明实施例，提供了一种气缸体。

本实施例气缸体11的结构可参考图2-图4。在本实施例中，气缸体11包括缸套安装孔。在本实施例中，该缸套安装孔下端是由两个自上(如20度)而下(如15度)不同角度的倒角组成复合圆锥面。

在本实施例中，该缸套安装孔的具体加工过程如下：

(1)根据缸套安装孔的装配要求，设置第一把刀具5及其配套的第一把刀座6，第二把刀具9及其配套的第二把刀座10；

(2)将镗杆7安装在镗床上，并分别通过第一把刀座6和第二把刀座10将第一把刀具5和第二把刀具9安装到镗杆7上；

(3)利用镗杆7高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行一次倒角；

(4)利用镗杆7高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行二次倒角。

经过第一把刀具5和第二把刀具9相配合，对缸套安装孔的下端进行一次倒角和二次倒角之后，缸套安装孔下端倒角上方位置的让位空间得到改善，缸套安装孔口圆周形成较大角度的圆锥面，缸套安装孔边上的飞边和锐边得到完全或部分切除，可以避免“O”型密封圈1受到缸套安装孔边上的飞边和锐边的切伤或损伤，以消除缸套外表面2上两个“O”型密封圈1与气缸体11缸孔之间的缝隙。

在使用该缸套安装孔安装缸套时，先将两个“O”型密封圈1套在缸套外表面2的环形槽上，再将缸套自上而下安装到该气缸体11的缸套安装孔内，利用缸套外表面2上的两个“O”型密封圈1，消除缸套与气缸体11缸孔之间的缝隙，形成对冷却液的密封。

本实施例的气缸体，在第一把刀具对气缸体缸套安装孔的下端进行一次倒角的基础上，增设第二把刀具，对气缸体缸套安装孔的下端进行二次倒角，可以完全或部分切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，避免拆卸时“O”型密封圈受到缸套安装孔边上的飞边和锐边的切伤或损伤，消除缸套外表面上两个“O”型密封圈与气缸体缸孔之间的缝隙，解决冷却液的渗漏问题，保证冷却液的密封性，提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

综上所述，本发明各实施例可以增设第二把刀具，配合第一把刀具，利用镗杆高速旋转时的轴向进给，对缸套安装孔的下端进行二次倒角，切除缸套安装孔边上的飞边和锐边，避免损伤缸套外表面的密封圈，消除缸套外表面上的密封圈与气缸体缸孔之间的缝隙，避免柴油机湿式缸套周边的冷却液渗漏到油底壳内与机油混合在一起，造成机油变质、变性，长时间未发现时可能导致的严重后果，以提高密封的可靠性，延长柴油机的使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缸套安装孔的加工方法，包括：对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角；其特征在于，还包括：对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角。

2.根据权利要求1所述的缸套安装孔的加工方法，其特征在于，所述一次倒角或所述二次倒角的操作包括：

在镗杆提供轴向进给时，对所述缸套安装孔的下端进行所述一次倒角或所述二次倒角。

3.根据权利要求1所述的缸套安装孔的加工方法，其特征在于，所述一次倒角的角度范围为5度～25度。

4.根据权利要求1所述的缸套安装孔的加工方法，其特征在于，所述二次倒角的角度范围为10度～30度。

5.一种缸套安装孔的加工装置，包括：第一把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行一次倒角；其特征在于，还包括：

第二把刀具，用于对所述缸套安装孔的下端进行二次倒角。

6.根据权利要求5所述的缸套安装孔的加工装置，其特征在于，该加工装置还包括：

镗杆，用于旋转时向所述第一把刀具和第二把刀具提供轴向进给；

其中，所述第一把刀具和所述第二把刀具均设在所述镗杆上。

7.根据权利要求5所述的缸套安装孔的加工装置，其特征在于，所述第一把刀具是倒角刀具，其角度范围为5度～25度。

8.根据权利要求5所述的缸套安装孔的加工装置，其特征在于，所述第二把刀具是倒角刀具，其角度范围为10度～30度。

9.一种气缸体，包括缸套安装孔，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的缸套安装孔的加工方法，得到所述缸套安装孔。

10.一种气缸体，包括缸套安装孔，其特征在于，使用权利要求5-8中任一项所述的缸套安装孔的加工装置，得到所述缸套安装孔。

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