CN103291484A - 一种光学发动机的缸盖总成及其连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学发动机的缸盖总成及其连接方法，包括金属缸盖（1）、透明缸套（4）以及金属框架（6），透明缸套（4）固定密封在金属缸盖（1）与金属框架（6）之间，透明缸套（4）材质与金属缸盖（1）和金属框架（6）材质的膨胀系数不同，透明缸套（4）一端与金属缸盖（1）之间以及透明缸套（4）另一端与金属框架（6）之间分别设有一玻璃胶介质层（14）以消除不同介质因受热不均而出现的应力集中。本发明可以消除透明缸套上的应力集中现象，同时保证透明缸套一次装配完毕，在清洗缸套时只需拆卸缸盖总成，不用拆解透明缸套，从而保证重复拆装后仍能保持密封性，和良好的拍摄试验效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机缸盖总成及其连接方法，尤其是涉及一种光学发动机的缸盖总成及其连接方法。
背景技术
目前光学发动机的缸盖和透明缸套多为分开安装，发动机运行过程中，会使透明缸套受热膨胀，由于石英玻璃和金属的膨胀系数不一致，在透明缸套上会出现应力集中现象，致使缸套破裂，或者发动机漏气情况，导致发动机无法正常运行。同时发动机运行一段时间后透明缸套上会出现油污和燃烧留下的污渍，影响拍摄效果，故光学发动机透明缸套需要经常清洗，而目前发动机中采用的密封装置，拆装比较繁琐，空间占用较大，且反复拆卸后难以保证透明缸套的密封性，而且很容易损伤透明缸套，导致缸套破裂，影响试验效果。
发明内容
本发明设计了一种光学发动机的缸盖总成及其连接方法，其解决因透明缸套和金属材质膨胀系数不同导致的缸套破损，以及拆卸清洗过程中导致缸套破损失效以及密封不严等问题。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种光学发动机的缸盖总成，包括金属缸盖（1）、透明缸套（4）以及金属框架（6），透明缸套（4）固定密封在金属缸盖（1）与金属框架（6）之间，透明缸套（4）材质与金属缸盖（1）和金属框架（6）材质的膨胀系数不同，透明缸套（4）一端与金属缸盖（1）之间以及透明缸套（4）另一端与金属框架（6）之间分别设有一玻璃胶介质层（14）以消除不同介质因受热不均而出现的应力集中。
进一步，透明缸套（4）底面连接有透明缸套垫环（5），所述玻璃胶介质层（14）位于透明缸套（4）和透明缸套垫环（5）之间，金属框架（6）与透明缸套垫环（5）的接触面开有环槽（12），O形圈（7）放置于环槽（12）中。
进一步，透明缸套垫环（5）边缘进行翻边处理，透明缸套垫环（5）的翻边保证透明缸套（4）安装位置的准确性和安装表面的安全性。
进一步，金属缸盖（1）与透明缸套（4）结合面开有两个半槽,在两个半槽中分别放置一O形圈半环（3）。
进一步，金属框架（6）正面上还设有多根安装柱（13），透明缸套（4）位于多根安装柱（13）之间，安装柱（13）和金属缸盖（1）对应上开有两种类型连接孔，一种连接孔用于安装内六角螺栓（8），另一种连接孔用于安装定位销（2）。
进一步，安装柱（13）与透明缸套（4）之间保持有1—1.5mm的空隙。
进一步，在金属框架（6）背面还设有内六角螺栓（8）的沉头孔（9）。
进一步，在金属框架（6）背面还设有连接螺纹孔（10），光学发动机缸盖总成通过连接螺纹孔（10）、螺栓与缸体连接螺栓孔和缸体总成的连接。
进一步，所述透明缸套（4）的材质为石英。
一种光学发动机的缸盖总成的连接方法，包括以下步骤：步骤1、在透明缸套垫环（5）与透明缸套（4）结合面涂抹一层中性透明玻璃胶，将透明缸套（4）安放在透明缸套垫环（5）上并在两者之间形成形成玻璃胶介质层（14）；步骤2、金属缸盖（1）与透明缸套（4）结合面开有半槽,在半槽中均匀涂抹中性玻璃胶，将合适尺寸的O形圈半环（3）放置其中；然后将透明缸套（4）上表面均匀的涂抹一层玻璃胶，将透明缸套（4）按照标定位置安放于金属缸盖（1）上，轻轻挤压使玻璃胶能够均匀的分布于透明缸套和金属缸盖之间形成玻璃胶介质层（14）；步骤3、金属框架（6）与透明缸套垫环（5）接触面开有与O形圈（7）尺寸相匹配的环槽（12），分别在环槽四等分的地方，点上两滴透明中性玻璃胶，之后放上O形圈（7）；步骤4、按照金属框架（6）和金属缸盖（1）之间的定位销孔（11）和螺栓孔将金属框架（6）安装到位，用四个内六角螺栓（8）逐渐拧紧，最终使得透明缸套（4）和金属缸盖（1）成为一个整体模块。
该光学发动机的缸盖总成及其连接方法与传统的缸盖总成相比，具有以下有益效果：
（1）本发明可以消除透明缸套上的应力集中现象，同时保证透明缸套一次装配完毕，在清洗缸套时只需拆卸缸盖总成，不用拆解透明缸套，从而保证重复拆装后仍能保持密封性，和良好的拍摄试验效果。
（2）本发明安装柱与透明缸套之间保持有1—1.5mm的空隙，从而保证了透明缸套的安全而且本套系统结果相对简单实用。
（3）本发明光学发动机缸盖总成通过螺栓与缸体连接螺栓孔和缸体总成的连接，利用金属框架的连接螺纹孔连接，解决了由于安装表面空间不能满足螺母安装空间的问题。
（4）本发明利用金属框架的沉头孔有效的满足了缸盖总成和缸体总成结合面的平面度要求。
附图说明
图1：本发明光学发动机的缸盖总成的零件分解示意图；
图2：本发明光学发动机的缸盖总成的的正面剖面图；
图3：本发明光学发动机的缸盖总成的金属缸盖与透明缸套固定示意图；
图4: 本发明光学发动机的缸盖总成的金属框架的仰视图；
图5：本发明光学发动机的缸盖总成的金属框架俯视图。
附图标记说明：
1—金属缸盖；2—定位销；3—O形圈半环；4—透明缸套；5—透明缸套垫环；6—金属框架；7—O形圈；8—内六角螺栓；9—沉头孔；10—连接螺纹孔；11—定位销孔；12—环槽；13—安装柱；14—玻璃胶介质层。
具体实施方式
下面结合图1至图5，对本发明做进一步说明：
首先，在金属缸盖1的O形环槽中均匀涂抹一层中性透明玻璃胶，将图1所示的两个定位销2分别安装到位，然后用镊子将两片O形圈半环3放入金属缸盖1的两个环槽内。
其次，将如图2所示的透明缸套垫环5与透明缸套4结合面均匀的涂抹一层宽度约占透明缸套壁厚2/3，厚度约为2mm的中性玻璃胶，将透明缸套4安放到透明缸套垫环5上，通过透明缸套垫环5的翻边处理，可以有效的保证透明缸套4安装位置的准确性和安装表面的安全性，轻轻挤压，保证在透明缸套4和透明缸套垫环5之间形成一层致密的玻璃胶介质层。
再次，将透明缸套4的上表面均与的涂抹一层宽度约占透明缸套壁厚2/3，厚度约为2mm的中性玻璃胶之后，将透明缸套4和透明缸套垫环5一起按照标定位置安装到金属缸盖1上，轻轻挤压，保证在透明缸套4和金属缸盖1之间形成一层致密的玻璃胶介质层。
最后，将金属框架6的环槽12内均匀分布的四点涂抹2-3滴玻璃胶用于固定O形圈7，用镊子将O形圈7放置到金属框架6的环槽12内。将金属框架6按照定位销孔和螺栓孔位置安装到位，并分别用4根内六角螺栓8分别上紧，力矩从20Nm开始，每5Nm一步，一直到拧紧力矩50Nm为止。此时由于挤压会有多余的玻璃胶从接缝处渗出，用纸巾或者绸子布在玻璃胶定型之前清理干净，否则等到玻璃胶定型后很难清理。
本发明通过以上工作就将金属框架6、透明缸套4和金属缸盖1整合到一起，实现统一模块化，同时通过结合面的O形圈和均匀致密的玻璃胶介质能够很好的消除由于温度变化导致不同材料膨胀系数差异导致的应力集中。
同时金属框架6的安装柱13与透明缸套4之间保持有1—1.5mm的空隙，从而保证了透明缸套的安全而且本套系统结果相对简单实用。
本发明光学发动机缸盖总成通过螺栓与缸体连接螺栓孔和缸体总成的连接，利用金属框架6的连接螺纹孔10连接，解决了由于安装表面空间不能满足螺母安装空间的问题。
本发明利用金属框架6的沉头孔9有效的满足了缸盖总成和缸体总成结合面的平面度要求。
当试验过程中或者试验完毕后由于喷雾碰壁或者燃烧异常的影响，导致透明缸套透光效果降低。由于缸盖和透明缸套已经成为一个整体，清洗缸套只需要将缸盖螺栓拆卸即可完成缸套清洗，方便、安全，减少拆卸步骤，提高清洗缸套的效率。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光学发动机的缸盖总成，包括金属缸盖（1）、透明缸套（4）以及金属框架（6），透明缸套（4）固定密封在金属缸盖（1）与金属框架（6）之间，透明缸套（4）材质与金属缸盖（1）和金属框架（6）材质的膨胀系数不同，其特征在于：透明缸套（4）一端与金属缸盖（1）之间以及透明缸套（4）另一端与金属框架（6）之间分别设有一玻璃胶介质层（14）以消除不同介质因受热不均而出现的应力集中。
2.根据权利要求1所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：透明缸套（4）底面连接有透明缸套垫环（5），所述玻璃胶介质层（14）位于透明缸套（4）和透明缸套垫环（5）之间，金属框架（6）与透明缸套垫环（5）的接触面开有环槽（12），O形圈（7）放置于环槽（12）中。
3.根据权利要求2所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：透明缸套垫环（5）边缘进行翻边处理，透明缸套垫环（5）的翻边保证透明缸套（4）安装位置的准确性和安装表面的安全性。
4.根据权利要求3所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：金属缸盖（1）与透明缸套（4）结合面开有两个半槽,在两个半槽中分别放置一O形圈半环（3）。
5.根据权利要求4所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：金属框架（6）正面上还设有多根安装柱（13），透明缸套（4）位于多根安装柱（13）之间，安装柱（13）和金属缸盖（1）对应上开有两种类型连接孔，一种连接孔用于安装内六角螺栓（8），另一种连接孔用于安装定位销（2）。
6.根据权利要求5中任何一项所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：安装柱（13）与透明缸套（4）之间保持有1—1.5mm的空隙。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：在金属框架（6）背面还设有内六角螺栓（8）的沉头孔（9）。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：在金属框架（6）背面还设有连接螺纹孔（10），光学发动机缸盖总成通过连接螺纹孔（10）、螺栓与缸体连接螺栓孔和缸体总成的连接。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述光学发动机的缸盖总成，其特征在于：所述透明缸套（4）的材质为石英。
10.一种光学发动机的缸盖总成的连接方法，包括以下步骤：步骤1、在透明缸套垫环（5）与透明缸套（4）结合面涂抹一层中性透明玻璃胶，将透明缸套（4）安放在透明缸套垫环（5）上并在两者之间形成形成玻璃胶介质层（14）；步骤2、金属缸盖（1）与透明缸套（4）结合面开有半槽,在半槽中均匀涂抹中性玻璃胶，将合适尺寸的O形圈半环（3）放置其中；然后将透明缸套（4）上表面均匀的涂抹一层玻璃胶，将透明缸套（4）按照标定位置安放于金属缸盖（1）上，轻轻挤压使玻璃胶能够均匀的分布于透明缸套和金属缸盖之间形成玻璃胶介质层（14）；步骤3、金属框架（6）与透明缸套垫环（5）接触面开有与O形圈（7）尺寸相匹配的环槽（12），分别在环槽四等分的地方，点上两滴透明中性玻璃胶，之后放上O形圈（7）；步骤4、按照金属框架（6）和金属缸盖（1）之间的定位销孔（11）和螺栓孔将金属框架（6）安装到位，用四个内六角螺栓（8）逐渐拧紧，最终使得透明缸套（4）和金属缸盖（1）成为一个整体模块。
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