CN102962670B - 一种凸轮轴套的拉入机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种凸轮轴套的拉入机构，包括能够带动凸轮轴套穿过凸轮轴安装孔的预导向套，还包括拉杆、挡块和驱动部件，拉杆能够贯穿预导向套，且能够依次贯穿沿轴向布置的各安装孔；挡块能够卡套于拉杆；驱动部件用于拉动拉杆沿安装孔轴向移动，以将凸轮轴套拉入安装孔内，拉动时，凸轮轴套能够定位于挡块和预导向套之间。该拉入机构使得凸轮轴套在拉入过程中所受的力较为柔和，凸轮轴套能够在常温时顺利拉入，不会出现崩裂现象。此外，杆体具有受压不稳而受拉稳的特性，故该拉杆机构中拉杆不易断裂受损，使用寿命长。再者，该拉入机构可以将多个凸轮轴套一次性拉入对应的安装孔内，极大地提高了安装效率。

Description

一种凸轮轴套的拉入机构

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种凸轮轴套的拉入机构。

背景技术

对于发动机，尤其是大功率柴油机，凸轮轴套的安装是必不可少的一个工艺过程，为了实现紧密配合，柴油机机体上设置的凸轮轴套的安装孔和凸轮轴套的过盈量都比较大，过盈量最小也基本在0.08mm左右，而最大过盈量可达0.15mm。

目前，凸轮轴套传统的安装方法是通过专用工具打入，请参考图1-2理解，图1为一种典型的凸轮轴套打入工装的结构示意图；图2为图1的A-A向剖视图。

该打入工装主要包括顶杆1、分档垫片2、前导向套4、后导向套3、顶压头5、预导向套6和预导向套轴向定位套7等。其中，顶压头5安装于顶杆1的前端(图1中的右端)，顶杆1的尾端(图1中的左端)接收来自锤头的打击力，并将打击力作用于顶压头5上，文中所述的“左”“右”即以图1顺时针旋转90度后的示图为视角。顶杆1上靠近顶压头5的位置外套有前导向套4，靠近尾端的位置外套有后导向套3，前导向套4和后导向套3的导向性有助于顶杆1沿凸轮轴套9的轴向移动。

预导向套6外套预导向套轴向定位套7的小径段，凸轮轴套9外套预导向套轴向定位套7的大径段。预导向套6的端部具有锥度，以实现导向作用。分档垫片2的功能可结合图1和2理解，顶杆1上铣有沿轴向布置的若干分档槽口，分档垫片2可以与分档槽口配合，当分档垫片2卡入一分档槽口后，顶杆1的轴向可移动距离被固定，如图1中，分档垫片2与后导向套3干涉，顶杆1无法继续前移，根据需要打入的凸轮轴套9位置，可以调整分档垫片2的位置。

该工装打入凸轮轴套9的过程如下：

使用锤头打击顶杆1的尾端，将打击力传递至顶压头5，则顶压头5推动凸轮轴套9、预导向套6等进入安装孔8内，当顶杆1整体轴向移动至分档垫片2与后导向套3干涉时，凸轮轴套9恰好位于凸轮轴套的安装孔8内，图1中最右端的安装孔8内具有安装完毕的凸轮轴套9。

然而，上述打入工装安装凸轮轴套9的方式存在下述缺陷：

第一、由上述描述可知，凸轮轴套9与安装孔8之间的过盈量偏大，最大过盈量可达0.15mm，比如，博杜安6M26机体凸轮轴套9与安装孔8之间的过盈量就达到了0.15mm。采用上述工装常温打入时，冲击力太大，工作过程粗暴，容易造成凸轮轴套9出现卷边现象无法使用，而用液氮冷却后打入，则凸轮轴套9变得硬而脆，极易出现崩裂现象，无法完成凸轮轴套9装配。

而且，顶杆1受压不稳定，通过工装打入的方式容易造成顶杆1断裂，使用寿命低。

第二、打入工装只能一次打入一个凸轮轴套9，工作效率较为低下。

有鉴于此，如何避免凸轮轴套在安装过程中受到冲击力影响，保证凸轮轴套的顺利安装和安装质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种凸轮轴套拉入机构，该拉入机构使得凸轮轴套安装过程较为柔和，不受冲击力影响，进而确保了凸轮轴套的顺利安装和安装质量。

本发明提供的凸轮轴套的拉入机构，用于将若干凸轮轴套拉入安装孔内，该拉入机构包括在外力作用下能够带动凸轮轴套穿过凸轮轴安装孔的预导向套，还包括：

拉杆，所述拉杆能够贯穿所述预导向套，且能够依次贯穿沿轴向布置的各安装孔；

挡块，所述挡块能够卡套于所述拉杆；

驱动部件，用于拉动所述拉杆沿安装孔轴向移动，以将所述凸轮轴套拉入安装孔内，拉动时，所述凸轮轴套能够定位于所述挡块和所述预导向套之间；

位于所述拉杆尾端的所述挡块之外的其他所述挡块均包括合叶和安装于所述合叶上的两块卡块，所述合叶扣合时能够带动两所述卡块扣合形成卡套于所述拉杆的套环。

优选地，位于所述拉杆尾端的所述挡块具有径向凸台；所述凸轮轴套拉入所述安装孔内时，设置所述径向凸台形成的第一台阶面抵靠设置所述安装孔的机体。

优选地，位于所述拉杆尾端的所述挡块还具有朝向所述凸轮轴套的第二台阶面，所述凸轮轴套外套位于拉杆尾端的所述挡块并抵靠于所述第二台阶面。

优选地，包括所述卡块和所述合叶的各所述挡块均具有朝向所述凸轮轴套的台阶面，所述凸轮轴套的一端外套对应的所述挡块的一端并抵靠于所述台阶面。

优选地，包括所述卡块和所述合叶的各所述挡块上均设有至少两个螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述合叶和所述卡块。

优选地，所述拉杆上设有卡槽，两所述卡块扣合卡套于所述卡槽内。

优选地，驱动部件包括液压油缸、驱动所述液压油缸的气驱液压泵和驱动所述气驱液压泵的气动装置；所述拉杆的前端连接所述液压油缸，所述气驱液压泵的出油口连接所述液压油缸。

优选地，所述气驱液压泵至所述液压油缸的连接管路上设有压力表。

优选地，所述预导向套包括小径段和具有导向端部的大径段，其小径段设有径向定位孔，所述径向定位孔内插有定位导向头，所述定位导向头和所述径向定位孔底部之间设有弹簧；所述凸轮轴套外套所述预导向套的小径段时，所述定位导向头能够插入所述凸轮轴套的径向油孔内。

该拉入机构与传统的打入安装方式完全不同，拉入机构中的拉杆依次贯穿各安装孔，位于两安装孔之间的杆体上安装有凸轮轴套、挡块以及预导向套，则驱动部件可以拉动拉杆，进而将各凸轮轴套拉入对应的安装孔内。相较于打入过程所受的巨大冲击力，该拉入机构使得凸轮轴套在拉入过程中所受的力较为柔和，凸轮轴套能够在常温时顺利拉入，不会出现崩裂现象，凸轮轴套不会损坏，从而保证凸轮轴套的安装质量。此外，杆体具有受压不稳而受拉稳的特性，故该拉杆机构中拉杆不易断裂受损，使用寿命长，在此基础上，拉杆可以采用细长杆，从而减少加工成本。再者，相较于背景技术中的分次打入方式，该拉入机构可以将多个凸轮轴套一次性拉入对应的安装孔内，极大地提高了安装效率。

附图说明

图1为一种典型的凸轮轴套打入工装的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本发明所提供凸轮轴套拉入机构一种具体实施方式的结构示意图；

图4为图3中C部位的局部放大示意图；

图5为图3中D部位局部放大示意图；

图6为图3中B-B向剖视图；

图7为图3中E部位局部放大示意图。

图1-2中：

1顶杆、2分档垫片、3后导向套、4前导向套、5顶压头、6预导向套、7预导向套轴向定位套、8安装孔、9凸轮轴套；

图3-7中：

21拉杆、211杆帽、22开合式挡块、221合叶、222卡块、223螺纹孔、23预导向套、231径向定位孔、232定位导向头、233弹簧、24限位套、241径向凸台、25螺栓、31液压油缸、32气驱液压泵、33气动装置、34压力表、40机体、41凸轮轴套、411径向油孔

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3-4，图3为本发明所提供凸轮轴套拉入机构一种具体实施方式的结构示意图；图4为图3中C部位的局部放大示意图。

该实施例中凸轮轴套41的拉入机构能够将若干凸轮轴套41同时拉入凸轮轴套41的安装孔内。图3中以七凸轮轴套41组为例，即机体40上设有沿轴向设置的七个安装孔，需要安装七个凸轮轴套41。图中，最右侧的安装孔与凸轮轴套41存在配合间隙，此时，位于最右侧的安装孔无需采用本发明的拉入机构安装，可以直接安装，当然，根据具体应用而定，当所有安装孔与凸轮轴套41均为过盈配合时，则均采用该拉入机构拉入。图3中仅通过拉入机构拉入前六个凸轮轴套41。文中所述的轴向为安装孔的轴向，涉及的拉杆21、预导向套23等部件的轴向均与安装孔的轴线同轴。

该拉入机构包括在外力作用下能够带动凸轮轴套41穿过安装孔的预导向套23、拉杆21、挡块以及驱动部件。该实施例中，预导向套23包括轴向相接的大径段和小径段，大径段的端部具有锥度，以形成导向端部，凸轮轴套41外套在预导向套23的小径段，则预导向套23在外力作用下能够带动与安装孔具有一定过盈量的凸轮轴套41进入安装孔内。预导向套23和凸轮轴套41的装配关系也可以采用背景技术的方式，即设置一预导向套轴向定位套，显然，该种方式的简易性和可靠性，安装的同轴度均次于本实施例的结构设置。

拉入机构的拉杆21能够贯穿预导向套23，预导向套23的外径大于安装孔内径，显然，拉杆21也能够依次贯穿沿轴向布置的各安装孔，图3中拉杆21自最左端的安装孔穿入并穿出最右端的安装孔。文中所述的“左”“右”即以图3顺时针旋转90度后的示图为视角。

拉入机构的挡块能够卡套于拉杆21。驱动部件用于拉动拉杆21沿安装孔轴向移动，以便将凸轮轴套41拉入安装孔内，从图3中可以看出，凸轮轴套41拉入安装孔后，预导向套23的大部分已穿出安装孔。驱动部件拉动拉杆21时，凸轮轴套41能够定位于挡块和预导向套23之间，则凸轮轴套41相对于拉杆21固定，如图4所示。

该拉入机构安装凸轮轴套41的工作过程如下：

将拉杆21的一端穿入最左侧的安装孔，拉杆21的该端位于最左侧安装孔和与之相邻的安装孔之间时，将一组凸轮轴套41、预导向套23、挡块安装至拉杆21上，以此类推，拉杆21每达到两安装孔之间时，即安装一组凸轮轴套41、预导向套23和挡块，当然，如上所述，右侧两安装孔之间可以不安装。然后，将穿出最右侧安装孔的拉杆21端部连接驱动部件，驱动部件驱动拉杆21沿轴向移动，从而拉动凸轮轴套41进入对应的位于其右侧的安装孔内。需要说明的是，更为快捷的安装方式为：预先将凸轮轴套41和预导向套23配合后预先插装在各安装孔处，即预导向套23的导向端预先进入安装孔内，凸轮轴套41还处于安装孔之外，再将拉杆21依次贯穿，然后再拉入。

显然，设计时，应当保证各凸轮轴套41相对拉杆21固定后，相邻两凸轮轴套41的间距应当与相邻两安装孔的间距大致相当，以使各凸轮轴套41能够同时被拉入对应的安装孔内。

从上述描述可知，该拉入机构的拉入方式与传统的打入安装方式完全不同，相较于打入过程所受的巨大冲击力，凸轮轴套41在拉入过程中所受的力较为柔和，使得凸轮轴套41能够在常温时顺利拉入，不会出现崩裂现象，凸轮轴套41不会损坏，从而保证凸轮轴套41的安装质量。此外，杆体具有受压不稳而受拉稳的特性，故该拉杆21机构中拉杆21不易断裂受损，使用寿命长，在此基础上，拉杆21可以采用细长杆，从而减少加工成本。再者，相较于背景技术中的分次打入方式，该拉入机构可以将多个凸轮轴套41一次性拉入对应的安装孔内，极大地提高了安装效率。

为了保证凸轮轴套41能够精确地拉入安装孔内，位于拉杆21尾端的挡块可以具有径向凸台241，如图5所示，图5为图3中D部位局部放大示意图，可以看出拉杆21尾端的挡块为一个限位套24，凸轮轴套41恰好拉入安装孔内时，限位套24上设置径向凸台241时形成的第一台阶面抵靠开设安装孔的机体40，则驱动部件无法继续拉动拉杆21移动，避免驱动部件用力过大时，使凸轮轴套41偏离安装孔。可知，作为尾端挡块的限位套24不仅作为定位凸轮轴套41的部件，还起到限制整个拉杆21行程的作用。在这里通过限位套24限制拉杆21的行程有助于精确地实现凸轮轴套41的精确安装，实际上，通过控制驱动部件也可以实现拉杆21行程的控制，只是限位套24的机械限制方式更为可靠，或是能够进一步提高可靠性。当仅通过驱动部件限制拉杆21行程时，尾端的挡块可以采用与其他挡块相同的结构，其他挡块的具体结构可以参照下述实施例理解。

从图3和图5中可以看出，拉杆21尾端具有杆帽211，限位套24外套于拉杆21的尾端时，限位套24向左侧的轴向移动受到限制，当限位套24的径向凸台241与安装孔的机体40抵触时，拉杆21无法继续右移。即限位套24与拉杆21的关系可以是动态的关系，只要拉动到位时，限位套24与拉杆21、机体40保持定位即可。可以想到，作为尾端挡块的限位套24与拉杆21也可以是整体式结构，当然，分体式的拉杆21和尾端限位套24使得拉杆21的工艺性更好。

进一步地，除尾端的挡块外，其他挡块均可以包括合叶221和安装于合叶221上的两块卡块222，合叶221扣合时能够带动两卡块222扣合形成卡套于拉杆21的套环，即采用开合式挡块22。可以参考图6理解，图6为图3中B-B向剖视图。合叶211和卡块222可以采用螺栓25固定，在开合式挡块22上可以设置至少两个螺纹孔223，螺纹孔223贯穿合叶221和卡块222，每个卡块222上均对应有螺纹孔223，则螺栓25拧进螺纹孔223时可以固定合叶211和卡块222。合叶22和卡块222也可以采用其他方式固定，比如焊接，当然，螺栓25固定使得开合式挡块22具有一定的可调性。该结构的开合式挡块22易于安装至拉杆21上，提高安装效率，在工作过程中，开合式挡块22可以在拉杆21贯穿各安装孔后再安装，比如上述安装有凸轮轴套41的预导向套23预先插入各安装孔，拉杆21可以一次性贯穿，然后再安装各开合式挡块22。当然，挡块也可以为整体式套环或开环结构与凸轮轴套41、预导向套23一起分段安装。

为了确保两卡块222扣合后能够卡套于拉杆21上，各开合式挡块22均可以具有轴向凸台，即卡块222上设有轴向凸台，安装时，设置轴向凸台时形成的台阶面朝向凸轮轴套41，凸轮轴套41外套于轴向凸台上，从图4中可以看出，凸轮轴套41的一端外套开合式挡块22，另一端外套预导向套23，且凸轮轴套41的一端面抵靠于开合式挡块22的台阶面，另一端面抵靠预导向套23的台阶面。如此设计卡块222，使得卡块222扣合后，两卡块222的轴向凸台均内嵌于凸轮轴套41内，即安装凸轮轴套41后，两卡块222无法自由开合，可见，通过凸轮轴套41实现了开合式卡块222的自锁。也可以通过其他方式实现两卡块222的锁合，比如，扣合时，一卡块222的端部能够插入另一卡块222的端部，并通过插销锁合。另外，开合式挡块22的前端的外径可以略小于安装孔的内径，因为安装孔的加工精度有时难以保证，为保证凸轮轴套41能够完全进入安装孔内，一般加工后安装孔的轴向长度会大于凸轮轴套41轴向长度。开合式挡块22前端的外径小于安装孔外径时，可以确保开合式挡块22的前端部分能够随凸轮轴套41一起进入安装孔内，从而保证凸轮轴套41完全进入安装孔，如图3所示，图3中开合式挡块22的整体外径基本上都小于安装孔内径。

此外，凸轮轴套41外套开合式挡块22也可以提高装配稳定性以及同轴度，确保安装精度。为达到同样的效果，尾端挡块采用限位套24时，限位套24与对应的凸轮轴套41也可以采取该种装配结构，如图5所示，限位套24实际上设置了二级台阶，形成第一台阶面和第二台阶面，第一台阶面如上所述用于限制拉杆21行程，凸轮轴套41可以外套限位套24的轴向凸台并抵触于第二台阶面，另外，限位套24前端的外径也略小于安装孔内径。

开合式挡块22卡套于拉杆21的方式有多种。如图3所示，拉杆21上设有卡槽，则开合式挡块22扣合时能够卡于卡槽内。由于挡块主要起到防止凸轮轴套41沿与拉力相反的方向移动，故在拉杆21移动过程中，开合式挡块22朝向尾端的端面能够抵触拉杆21上卡槽的槽壁即可。如图4所示，卡槽的轴向距离大于开合式挡块22的轴向长度，便于开合式挡块22卡入卡槽。

除了设置卡槽，也可以采取其他方式使得拉动时，凸轮轴套41能够定位于挡块和预导向套23之间，从而起到限位作用，比如在拉杆21上设置径向孔，开合式挡块22上设置与之同轴的径向孔，再插入销轴即可实现挡块与拉杆21的定位，当然，该种定位方式中拉杆21的强度次于上述开设卡槽的方式。

针对上述各实施例，驱动部件可以包括液压油缸31、驱动液压油缸31的气驱液压泵32和驱动气驱液压泵32的气动装置33，拉杆21的前端连接液压油缸31，气驱液压泵32的出油口连接液压油缸31。液压油缸31具体可以是中空油缸，拉杆21的前端直接插入中空油缸内。液压油缸31的拉力大，且拉入过程柔和，进一步避免了凸轮轴套41拉入过程中受到损伤。气驱液压泵32和气动装置33的的动作也较为柔和，进一步提高了拉入过程的柔和度。

在气驱液压泵32至液压油缸31的连接管路上可以设置压力表34，压力表34反应进入液压油缸31的压力，以起到实时监测的功能，以便操作人员对气动装置33进行调节。

当然，驱动部件也可以是其他常规的装置，比如电机、气缸等，相较于此，上述的液压油缸31和气驱液压泵32、气动装置33的组合在拉入过程中的柔和度更好。

针对上述各实施例，预导向套23上可以设置油孔定位装置，用于定位凸轮轴套41上的油孔。凸轮轴套41内会插入凸轮轴，为了润滑，凸轮轴套41一般设有径向油孔411。如图7所示，图7为图3中E部位局部放大示意图，油孔定位装置包括设于预导向套23上的径向定位孔231，以及插于径向定位孔231内的定位导向头232，油孔定位装置还包括设于定位导向头232和径向定位孔231底部之间的弹簧233，定位导向头232在径向上能够压缩或伸出一定距离。定位导向头232的头部可以加工成图7所示的锥形，也可以是弧形等，当凸轮轴套41安装于预导向套23时，如图7中凸轮轴套41外套在预导向套23的小径段时，定位导向头232能够插入凸轮轴套41的径向油孔411内，则凸轮轴套41不会相对于预导向套23转动，保证安装后的凸轮轴套41的径向油孔411能够与上端机体40的油道对准连通，实现润滑作用。

以上对本发明所提供的一种凸轮轴套的拉入机构均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种凸轮轴套的拉入机构，用于将若干凸轮轴套(41)拉入安装孔内，该拉入机构包括在外力作用下能够带动凸轮轴套(41)穿过安装孔的预导向套(23)，其特征在于，还包括：

拉杆(21)，所述拉杆(21)能够贯穿所述预导向套(23)，且能够依次贯穿沿轴向布置的各安装孔；

挡块，所述挡块能够卡套于所述拉杆(21)；

驱动部件，用于拉动所述拉杆(21)沿安装孔轴向移动，以将所述凸轮轴套(41)拉入安装孔内，拉动时，所述凸轮轴套(41)能够定位于所述挡块和所述预导向套(23)之间；

位于所述拉杆(21)尾端的所述挡块之外的其他所述挡块均包括合叶(221)和安装于所述合叶(221)上的两块卡块(222)，所述合叶(221)扣合时能够带动两所述卡块(222)扣合形成卡套于所述拉杆(21)的套环。

2.如权利要求1所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，位于所述拉杆(21)尾端的所述挡块具有径向凸台(241)；所述凸轮轴套(41)拉入所述安装孔内时，设置所述径向凸台(241)形成的第一台阶面抵靠设置所述安装孔的机体。

3.如权利要求2所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，位于所述拉杆(21)尾端的所述挡块还具有朝向所述凸轮轴套(41)的第二台阶面，所述凸轮轴套(41)外套位于拉杆(21)尾端的所述挡块并抵靠于所述第二台阶面。

4.如权利要求3所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，包括所述卡块(222)和所述合叶(221)的各所述挡块均具有朝向所述凸轮轴套(41)的台阶面，所述凸轮轴套(41)的一端外套对应的所述挡块的一端并抵靠于所述台阶面。

5.如权利要求4所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，包括所述卡块(222)和所述合叶(221)的各所述挡块上均设有至少两个螺纹孔(223)，所述螺纹孔(223)贯穿所述合叶(221)和所述卡块(222)。

6.如权利要求3所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，所述拉杆(21)上设有卡槽，两所述卡块(222)扣合卡套于所述卡槽内。

7.如权利要求1-3任一项所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，驱动部件包括液压油缸(31)、驱动所述液压油缸(31)的气驱液压泵(32)和驱动所述气驱液压泵(32)的气动装置(33)；所述拉杆(21)的前端连接所述液压油缸(31)，所述气驱液压泵(32)的出油口连接所述液压油缸(31)。

8.如权利要求7所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，所述气驱液压泵(32)至所述液压油缸(31)的连接管路上设有压力表(33)。

9.如权利要求1-3任一项所述的凸轮轴套的拉入机构，其特征在于，所述预导向套(23)包括小径段和具有导向端部的大径段，其小径段设有径向定位孔(231)，所述径向定位孔(231)内插有定位导向头(232)，所述定位导向头(232)和所述径向定位孔(231)底部之间设有弹簧(233)；所述凸轮轴套(41)外套所述预导向套(23)的小径段时，所述定位导向头(232)能够插入所述凸轮轴套(41)的径向油孔(411)内。