CN103437924B - 一种用于多余物防护的半柔性机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多余物防护的半柔性机构，属于多余物控制技术领域。半柔性机构包括涨紧机构、柔性本体和堵盘；涨紧机构由随动中心架、底盘、拉簧、主动涨紧支架、随动涨紧支架、端盖和调节螺杆组成，外围设备为发动机油箱；涨紧机构在调节螺杆的作用下使主动涨紧支架和随动涨紧支架同步完全张开，实现涨紧机构对柔性本体涨紧程度的调节，最终使柔性本体的外圆周面与发动机油箱内壁结构完全贴合，堵盘实现对柔性本体中心孔的完全封闭。本发明能够最大程度满足多余物防护质量要求，利用防护装置的半柔性结构特点，对被防护发动机组件不产生二次污染。

Description

一种用于多余物防护的半柔性机构

技术领域

发明涉及多余物控制技术领域，具体涉及一种用于多余物防护的半柔性机构。

背景技术

多余物控制是发动机生产、装配和试验的重要环节，其中油箱等重要部件在机械加工(车削、铣削和镗削)过程中要严格控制禁止铁屑、切削液和润滑油脂等多余物进入油箱内腔。由于油箱内腔中分布有狭窄异形空腔和相应的功能结构，一旦多余物在进行机械加工中进入内部，其清除十分困难，如果有多余物存在，势必影响发动机的燃油油品质量等技术指标，因此，多余物控制是决定发动机可靠工作的关键因素。

目前，常见的多余物防护技术有硬性封堵、工业石蜡封堵和尿素封堵；硬性封堵组件对油箱外表面上待加工的开口部位进行连接封堵，受组件防护截面形状限制，贴合密闭不到位的部位需采用密闭胶塞堵缝隙，这种方式容易产生非加工类多余物进入腔体；工业石蜡和尿素方法耗时、防护介质存在二次污染隐患、工序周转时间长和受安全规章制约不便大面积实施的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于多余物防护的半柔性机构，利用机构的半柔性结构特点，克服了常规防护技术的缺陷，能够实现对多余物的完全控制，最大程度满足多余物防护质量要求，同时具有操控便捷的特点，并且对被防护发动机组件不会产生二次污染。

一种用于多余物防护的半柔性机构，包括涨紧机构、柔性本体和堵盘；涨紧机构由随动中心架、底盘、拉簧、主动涨紧支架、随动涨紧支架、端盖和调节螺杆组成，外围设备为发动机油箱；

其中：随动中心架的中心结构为螺套，螺套的圆周面上沿周向均布四组支撑板，每组支撑板为两块且互相平行，相邻的每组支撑板之间焊接连接杆，连接杆的中间部位沿厚度方向设有连接孔，支撑板与连接杆焊接一端的位置上沿厚度方向也设有连接孔；

底盘的中心凸台面上加工有四个周向均布的螺纹沉孔，中心凸台的中心孔为台阶孔，底盘的盘面上加工有四个螺纹通孔，底盘的边缘上沿周向均布径向的连接耳；底盘的盘面上还加工有腰形减重孔；

随动涨紧支架由两根连杆、一个支撑连接块和一片扇形支板组成，两根连杆的一端分别对称焊接在扇形支板的表面上，连杆之间水平焊接支撑连接块，连杆的另一端和支撑连接块上均有连接孔；

主动涨紧支架由两根中心连杆、两根拉杆、一根销轴和一片扇形支板组成，两根中心连杆的一端焊接在扇形支板上，两根中心连杆的另一端上均有连接孔，销轴固定连接在中心连杆中间的弯折部位，两根拉杆的一端与转销活动连接在两根中心连杆的内侧，两根拉杆的另一端上有连接孔；

调节螺杆的一端为圆柱台，圆柱台的一端加工有内六方沉孔；

柔性本体由橡胶材料制成，其外形为带中心孔的圆盘形，中心孔的内外边缘均为凸缘，圆盘形的边缘与盘面形成包络结构，包络外圆周面的外形与发动机油箱内壁结构贴合；

在涨紧机构中：调节螺杆的圆柱台安装在底盘的中心孔内，端盖将调节螺杆限定在中心台阶孔内，随动中心架通过其中心的螺套结构套接在螺杆的螺纹段上，底盘的连接耳按顺序依次连接主动涨紧支架和随动涨紧支架，随动涨紧支架通过两根连接杆上的连接孔与底盘的连接耳活动连接，主动涨紧支架通过两根中心连杆上的连接孔与底盘上的连接耳活动连接；随动涨紧支架的位置对应随动中心架上连接杆的中间部位，主动涨紧支架对应随动中心架上每组支撑板的部位；在随动涨紧支架的支撑连接块和随动中心架的连接杆之间连接拉簧，拉簧的两端连接在支撑连接块和连接杆上的连接孔内；主动涨紧支架上的拉杆有连接孔的一端活动连接在随动中心架的支撑板上；

其整体连接关系为：主动涨紧支架和随动涨紧支架上扇形支板的弧形边缘在机构张开的状态下形成一个刚性圆环，柔性本体通过其上的包络结构卡在由扇形支板形成的刚性圆环上，旋动调节螺杆使主动涨紧支架和随动涨紧支架同步完全张开，实现涨紧机构对柔性本体涨紧程度的调节，最终使柔性本体的外圆周面与发动机油箱内壁结构完全贴合，堵盘通过螺栓与底盘的螺栓孔连接并封堵柔性机构的中心孔，堵盘与底盘的平面压缩柔性本体中心孔内外边缘的凸缘，实现对中心孔的完全封闭。

有益效果：

1、本发明的柔性本体依靠刚性的涨紧机构全圆周伞型支撑到达最佳工作状态，两者形成半柔性的防护机构，涨紧机构将柔性本体严密的贴合在发动机油箱内腔的腔壁，柔性本体将油箱内腔与外部空间完全隔绝。

2、涨紧机构中采用沿随动中心架周向对称分布的主动涨紧支架和随动涨紧支架，能保证机构在涨紧过程的同步，从而确保柔性本体与发动机油箱内壁实现完全贴合；调节螺杆和随动中心架采用螺纹副的结构形式使得涨紧机构的结构简单并便于操作；涨紧机构在收拢状态时可以适应发动机油箱的结构限制，易于装入和取出，涨紧机构在张开状态下能满足对柔性本体刚性支撑的要求。

3、柔性本体采用橡胶制成，其材料特性决定了柔性本体也能易于装入和取出。柔性本体上留有中心孔，中心孔的位置对应底盘上安装的调节螺杆和螺纹通孔，不影响对机构进行安装和调节。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的A向视图(去掉堵盘)；

图3为图1的A向视图(带堵盘)；

图4为涨紧机构完全张开状态的整体结构示意图；

图5为涨紧机构完全张开状态的整体结构示意图(仰视)；

图6为涨紧机构收拢状态的结构示意图；

图7为柔性本体的结构示意图；

图8为随动中心架的结构示意图；

图9为底盘的结构示意图；

图10为随动涨紧支架的结构示意图；

图11为主动涨紧支架结构示意图；

图12为螺杆的结构示意图；

图13为本发明对发动机油箱进行防护的示意图；

图14为图13的B向视图；

其中，1-随动中心架，2-底盘、3-随动涨紧支架、4-拉簧、5-主动涨紧支架、6-端盖、7-调节螺杆、8-柔性本体、9-堵盘、10-螺套、11-支撑板、12-连接杆、14-扇形支板、15-连杆、16-支撑连接块、17-中心连杆、18-拉杆、19-销轴、20-发动机油箱。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1、2和3所示，本发明提供了一种多余物防护的半柔性机构，包括涨紧机构、柔性本体8和堵盘9；如附图4、5和6所示，涨紧机构由随动中心架1、底盘2、拉簧4、主动涨紧支架5、随动涨紧支架3、端盖6和调节螺杆7组成，外围设备为发动机油箱20；

如附图8所示，随动中心架1的中心结构为螺套10，螺套10的圆周面上沿周向均布四组支撑板11，每组支撑板11为两块且互相平行，相邻的每组支撑板11之间焊接连接杆12，连接杆12的中间部位沿厚度方向设有连接孔，支撑板11与连接杆12焊接一端的位置上沿厚度方向也设有连接孔；

如附图9所示，底盘2的中心凸台面上加工有四个周向均布的螺纹沉孔，中心凸台的中心孔为台阶孔，底盘2的盘面上加工有四个螺纹通孔，底盘2的边缘上沿周向均布径向的连接耳；底盘2的盘面上还加工有腰形减重孔；

如附图10所示，随动涨紧支架3由两根连杆15、一个支撑连接块16和一片扇形支板14组成，两根连杆15的一端分别对称焊接在扇形支板14的表面上，连杆15之间水平焊接支撑连接块16，连杆15的另一端和支撑连接块16上均加工有连接孔；

如附图11所示，主动涨紧支架5由两根中心连杆17、两根拉杆18、一根销轴19和一片扇形支板14组成，两根中心连杆17的一端焊接在扇形支板14上，两根中心连杆17的另一端上均有连接孔，销轴19固定连接在中心连杆17中间的弯折部位，两根拉杆18的一端与销轴19活动连接在两根中心连杆17的内侧，两根拉杆18的另一端上有连接孔；

如附图12所示，调节螺杆7的一端为圆柱台，圆柱台的一端加工有内六方沉孔；

如附图7所示，柔性本体8由橡胶材料制成，其外形为带中心孔的圆盘形，中心孔的内外边缘均为凸缘，圆盘形的边缘与盘面形成包络结构，柔性本体8外圆周面的外形与发动机油箱20内壁结构贴合；

如附图4、5和6所示，在涨紧机构中：调节螺杆7的圆柱台安装在底盘2的中心孔内，端盖6将调节螺杆7限定在中心台阶孔内，随动中心架1通过其中心的螺套结构套接在调节螺杆7的螺纹段上，底盘2的连接耳按顺序依次连接主动涨紧支架5和随动涨紧支架3，随动涨紧支架3通过两根连杆15上的连接孔由螺栓、螺母与底盘2的连接耳活动连接，主动涨紧支架5通过两根中心连杆17上的连接孔由螺栓、螺母与底盘2上的连接耳活动连接；随动涨紧支架3的位置对应随动中心架1上连接杆12的中间部位，主动涨紧支架5对应随动中心架1上每组支撑板11的部位；在随动涨紧支架3的支撑连接块16和随动中心架1的连接杆12之间连接拉簧4，拉簧4的两端连接在支撑连接块16和连接杆12上的连接孔内；主动涨紧支架5上的拉杆18有连接孔的一端通过螺栓、螺母活动连接在随动中心架1的支撑板11上；

主动涨紧支架5和随动涨紧支架3上扇形支板14的弧形边缘在机构张开的状态下形成一个刚性圆环，柔性本体8通过其上的包络结构卡在由扇形支板14形成的刚性圆环上，采用内六方扳手旋动调节螺杆7，主动涨紧支架5和随动涨紧支架3同步撑开或收拢，实现涨紧机构对柔性本体8涨紧程度的调节，最终使柔性本体8的外圆周面与发动机油箱20内壁结构完全贴合，堵盘9通过螺栓与底盘的螺栓孔连接并封堵柔性本体8的中心孔，堵盘9与底盘2的平面压缩柔性本体8中心孔内外边缘的凸缘，实现对中心孔的完全封闭。

如附图14所示，发动机油箱20的待加工部位在其外表面上，在对发动机油箱20进行机械加工前，将处于收拢状态的涨紧机构放置于发动机油箱20内腔中，采用六方扳手旋动调节螺杆7，随动中心架沿调节螺杆7轴向直线移动，随动中心架3的移动通过拉杆18作用到销轴19上使主动涨紧支架5绕底盘2上的活动连接部位旋转张开，随动涨紧支架3在拉簧4的作用下同步绕底盘2上的活动连接部位旋转张开，在主动涨紧支架5和随动涨紧支架3张开至与柔性本体8的包络结构尺寸相当时，将柔性本体8套装在主动涨紧支架5和随动涨紧支架3的扇形支板14上；此时，利用底盘2上的螺纹通孔连接外部的螺纹拉杆，操作人员保持对螺纹拉杆施加沿发动机油箱20轴向的拉力，拉力使扇形支板14与柔性本体8的接触面能完全贴合，再利用六方扳手旋动调节螺杆7使主动涨紧支架5和随动涨紧支架3对柔性本体8进一步撑开涨紧，柔性本体8撑开的方向是沿其盘面的径向方向，涨紧力使柔性本体8与发动机油箱20内壁达到充分贴合的效果，如附图13所示；卸下螺纹拉杆后，将堵盘9通过螺钉与底盘2上的螺纹通孔连接，堵盘9对柔性本体8的中心孔实现完全包容和封闭；由此，涨紧机构的刚性结构与柔性本体8形成半柔性的防护体系，使得柔性本体8将发动机油箱20的内腔与外部机械加工区域完全隔离。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (4)

1.一种用于多余物防护的半柔性机构，其特征在于，包括：涨紧机构、柔性本体(8)和堵盘(9)；涨紧机构由随动中心架(1)、底盘(2)、拉簧(4)、主动涨紧支架(5)、随动涨紧支架(3)、端盖(6)和调节螺杆(7)组成，外围设备为发动机油箱(20)；

随动中心架(1)的中心结构为螺套(10)，螺套(10)的圆周面上沿周向均布四组支撑板(11)，每组支撑板(11)为两块且互相平行，相邻的每组支撑板(11)之间焊接连接杆(12)，连接杆(12)的中间部位沿厚度方向设有连接孔，支撑板(11)与连接杆(12)焊接一端的位置上沿厚度方向也设有连接孔；

底盘(2)的中心凸台面上加工有周向均布的螺纹沉孔，中心凸台的中心孔为台阶孔，底盘(2)的盘面上加工有螺纹通孔，底盘(2)的边缘上沿周向均布径向的连接耳；

随动涨紧支架(3)由两根连杆(15)、一个支撑连接块(16)和一片扇形支板(14)组成，两根连杆(15)的一端分别对称焊接在扇形支板(14)的表面上，连杆(15)之间水平焊接支撑连接块(16)，连杆(15)的另一端和支撑连接块(16)上均加工有连接孔；

主动涨紧支架(5)由两根中心连杆(17)、两根拉杆(18)、一根销轴(19)和一片扇形支板(14)组成，两根中心连杆(17)的一端焊接在扇形支板(14)上，两根中心连杆(17)的另一端上均有连接孔，销轴(19)固定连接在中心连杆(17)中间的弯折部位，两根拉杆(18)的一端与销轴(19)活动连接在两根中心连杆(17)的内侧，两根拉杆(18)的另一端上有连接孔；

调节螺杆(7)的一端为圆柱台，圆柱台的一端加工有内六方沉孔；

柔性本体(8)由橡胶材料制成，其外形为带中心孔的圆盘形，圆盘形的边缘与盘面形成包络结构，柔性本体(8)外圆周面的外形与发动机油箱(20)内壁结构贴合；

在涨紧机构中：调节螺杆(7)的圆柱台安装在底盘(2)的中心孔内，端盖(6)将调节螺杆(7)限定在中心台阶孔内，随动中心架(1)通过其中心的螺套结构套接在调节螺杆(7)的螺纹段上，底盘(2)的连接耳按顺序依次连接主动涨紧支架(5)和随动涨紧支架(3)，随动涨紧支架(3)通过两根连杆(15)上的连接孔与底盘(2)的连接耳活动连接，主动涨紧支架(5)通过两根中心连杆(17)上的连接孔与底盘(2)上的连接耳活动连接；随动涨紧支架(3)的位置对应随动中心架(1)上连接杆(12)的中间部位，主动涨紧支架(5)对应随动中心架(1)上每组支撑板(11)的部位；在随动涨紧支架(3)的支撑连接块(16)和随动中心架(1)的连接杆(12)之间连接拉簧(4)，拉簧(4)的两端连接在支撑连接块(16)和连接杆(12)上的连接孔内；主动涨紧支架(5)上的拉杆(18)有连接孔的一端活动连接在随动中心架(1)的支撑板(11)上；

主动涨紧支架(5)和随动涨紧支架(3)上扇形支板(14)的弧形边缘在机构张开的状态下形成一个刚性圆环，柔性本体(8)通过其上的包络结构卡在由扇形支板(14)形成的刚性圆环上，采用内六方扳手旋动调节螺杆(7)，主动涨紧支架(5)和随动涨紧支架(3)同步撑开或收拢，实现涨紧机构对柔性本体(8)涨紧程度的调节，最终使柔性本体(8)的外圆周面与发动机油箱(20)内壁结构完全贴合，堵盘(9)通过螺栓与底盘(2)的螺栓孔连接并封堵柔性本体(8)的中心孔。

2.如权利要求1所述的多余物防护的半柔性机构，其特征在于，所述底盘(2)的盘面上还加工有腰形减重孔。

3.如权利要求1所述的多余物防护的半柔性机构，其特征在于，所述柔性本体(8)中心孔的内外边缘均设有凸缘。

4.如权利要求1或2所述的多余物防护的半柔性机构，其特征在于，所述堵盘(9)与底盘(2)的平面压缩柔性本体(8)中心孔内外边缘的凸缘，实现对中心孔的完全封闭。