CN103921242B - 一种气缸盖螺栓拧紧工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸盖螺栓拧紧工艺，其包括以下步骤：（1）预紧：用第一拧紧工具把气缸盖螺栓的预紧力矩上紧到初始力矩；（2）标记起点：选取气缸盖螺栓头上的任一侧棱作为转动参考棱边，通过标记工具同时在该侧棱及气缸盖的顶面上对应于该侧棱的位置分别标记上转动参考标识及起点标识；（3）标记终点：以转动参考棱边为起点，沿拧紧方向计算出每个气缸盖螺栓拧紧后其转动参考棱边所在的终点位置，在气缸盖顶面上对应的位置标记上终点标识：（4）上紧：通过第二拧紧工具把气缸盖螺栓拧紧，使气缸盖螺栓的转动参考棱边转动到与终点标识对应的位置。本发明气缸盖螺栓上紧的转动角度准确，且不需要借助其他检量工具，操作简单，实用性强。

Description

一种气缸盖螺栓拧紧工艺

技术领域

本发明涉及发动机气缸盖的安装领域，特别涉及一种气缸盖螺栓拧紧工艺。

背景技术

气缸盖螺栓是发动机中重要的螺栓之一，气缸盖螺栓的拧紧程度不仅影响到汽缸垫的密封性，还直接影响到发动机工作的可靠性和耐久性。目前常使用的气缸盖螺栓的拧紧方法为力矩法及转角法，力矩法是通过拧紧工具或拧紧设备等把气缸盖螺栓上紧到设定的力矩。转角法是用拧紧工具或拧紧设备将气缸盖螺栓拧紧到初始力矩后，再拧紧转过一定的角度，该角度为转动角度。采用转角法拧紧的气缸盖螺栓的初始力矩及转动角度的大小是确定的。

随着对装配质量要求的不断提高，气缸盖螺栓多采用转角法进行拧紧。采用转角法拧紧气缸盖螺栓的发动机在返修过程中重新安装气缸盖时，由于返修效率及成本等条件的限制，难以把返修的发动机从维修场所搬运到装配线上用机械手等拧紧设备进行气缸盖螺栓的拧紧，故需要维修人员采用人工转角法进行拧紧。当把气缸盖螺栓拧紧到初始力矩后，维修人员一般采取目测或角规测量的方法来控制气缸盖螺栓的转动角度，目测容易造成转动角度不准确。而在借助角规测量时,由于气缸盖顶面不规则也不平整，容易导致角规的读数不准确,而且其工作效率也低。因此，维修人员在拧紧过程中无法准确地控制气缸盖螺栓的转动角度，容易造成因上紧力不足而引起漏水、漏气、漏油等现象，或因上紧力过大，导致缸盖及汽缸垫变形过大，不利于密封。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气缸盖螺栓拧紧工艺，从而克服维修人员在返修发动机过程中对气缸盖螺栓拧紧时无法准确地控制气缸盖螺栓的转动角度的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种气缸盖螺栓拧紧工艺，其包括以下步骤：

一种气缸盖螺栓拧紧工艺，其包括以下步骤：

（1）预紧：用第一拧紧工具把气缸盖螺栓的预紧力矩上紧到初始力矩；

（2）标记起点：选取气缸盖螺栓头上的任一侧棱作为转动参考棱边，通过标记工具在该侧棱及气缸盖的顶面上对应于该侧棱的位置分别标记上转动参考标识及起点标识；

（3）标记终点：以转动参考棱边为起点，并以气缸盖螺栓头的侧棱为依据，沿着拧紧方向计算出每个气缸盖螺栓拧紧后其转动参考棱边所在的终点位置，并通过标记工具在气缸盖顶面上对应于每个气缸盖螺栓的转动参考棱边的终点位置标记上终点标识；

（4）上紧：通过第二拧紧工具把气缸盖螺栓拧紧，最终使每个气缸盖螺栓的转动参考棱边转动到与终点标识对应的位置以使每个气缸盖螺栓拧紧后转过的角度为目标转动角度。

优选地，上述技术方案中，所述预紧步骤前还包括清理步骤以把气缸盖螺栓上的杂物污垢清理干净。

优选地，上述技术方案中，所述第一拧紧工具为力矩扳手。

优选地，上述技术方案中，所述标记工具为油性笔。

优选地，上述技术方案中，所述第二拧紧工具为手动扳手。

优选地，上述技术方案中，所述上紧步骤的气缸盖螺栓拧紧方式为交叉上紧。

优选地，上述技术方案中，所述交叉上紧方式中，所述交叉上紧过程中，以气缸盖螺栓头的侧棱为依据，沿着拧紧方向计算出每个气缸盖螺栓的转动参考棱边在每次交叉上紧后需要到达的位置，并通过标记工具在气缸盖顶面上对应地标记上角度标识，每次交叉上紧时把所有气缸盖螺栓的转动参考棱边转动到与角度标识对应的位置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明以气缸盖螺栓头的侧棱为参考依据进行气缸盖螺栓的上紧，气缸盖螺栓上紧的转动角度准确，保证了气缸盖螺栓拧紧后符合工艺技术要求。且本发明不需要借助其他检量工具，操作简单，实用性强。

附图说明

图1是根据本发明的一种气缸盖螺栓拧紧工艺的气缸盖螺栓头的主视图。

图2是根据本发明的一种气缸盖螺栓拧紧工艺的气缸盖螺栓头的俯视图。

图3是根据本发明的一种气缸盖螺栓拧紧工艺的流程图。

主要附图标记说明：

1-气缸盖螺栓头；11-侧棱；12-六角边。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1和图2所示，气缸盖螺栓头1为六角头，其端面为正六边形，因为正六边形的中心与任意一条六角边12的两个端点连接的两条连接线的夹角α＝60°，且六角头侧面上的侧棱11与端面正六边形的六角边12的端点一一对应，所以可以以气缸盖螺栓头侧面上的侧棱11作为参考来临控气缸盖螺栓在拧紧过程中转过的角度。

如图3所示，根据本发明具体实施方式的一种气缸盖螺栓拧紧工艺，包括如下步聚：

（1）预紧：

把气缸盖安装于发动机机体上，并通过扭矩扳手把所有的气缸盖螺栓进行预紧，该扭矩扳手可以为定扭矩电动扳手也可以是定扭矩手动扳手，且预紧力矩的大小为气缸盖螺栓根据转角法设计的工艺参数要求的初始力矩。通过扭矩扳手使所有气缸盖螺栓的预紧力分布均匀，且预紧后使气缸盖保持平整地安装于机体上。

（2）标记起点：

预紧完成后，选取气缸盖螺栓头上方便观察及作标识的其中一条侧棱11作为转动参考棱边，并用油性笔在该侧棱11画一条短线作为转动参考标识，转动参考标识用于识别转动参考棱边以监控其所在的位置及转过的角度，同时在气缸盖顶面上与该转动参考棱边对应的位置用油性笔画上一条短线作为起点标识，该起点标识位于紧挨着六角头的地方，且两条短线相互连接，可一笔画出。起点标识也可以标记在其他方便观察和标识且与转动参考点对应的地方。用油性笔作标识，可以使标识不易被扳手等工具擦去，且拧紧完成后，对于标识的清理也容易。

（3）标记终点

在气缸盖螺栓六角头上以转动参考棱边为第一条侧棱，沿着拧紧方向逐一往前数六角头上的侧棱11，当转动参考棱边转动到与第N+1条侧棱11对应的位置时，气缸盖螺栓转过的角度为60°×N。

在采用转角法拧紧的气缸盖螺栓的设计过程中，为方便工人掌握，转动角度不会超过一圈，且有时会把目标转动角度设计为60°或90°的整数倍。当转动角度刚好为60°的M倍时，则以转动参考棱边为第一条侧棱，沿着拧紧方向数的第M+1条侧棱11所在的位置便为转动参考棱边最终需要拧紧转到的终点位置，与第M+1条侧棱11所对应的气缸盖顶面的位置，便为转动参考棱边需要转动到的终点位置在气缸盖顶面上所对应的参考位置。当转动角度不是60°的整数倍时，设其比60°的M倍还多X度，则转动参考棱边需要转动到的终点位置应在第M+1和第M+2条侧棱11之间，在这两条侧棱11内，根据X的大小和目测估算便可得到转动参考棱边最终需要转动到的终点位置，气缸盖顶面上与该终点位置所对应的位置便为转动参考棱边需要转动到的终点位置所对应的参考位置。在根据X的大小来进行目测估算时，由于工艺要求的转动角度公差范围为±5°，故通过估算也容易得到符合工艺要求的终点位置。在找到参考位置后用油性笔在气缸盖顶面上画一短线作为终点标识，终点标识与起点标识的圆周夹角大小便等于工艺要求的目标转动角度，终点标识也可以标记在其他方便观察和标识且与转动参考棱边所需转动到的终点所对应的地方。

（4）交叉上紧：

标识完成后，利用手动扳手等拧紧工具通过多次交叉上紧逐渐把气缸盖螺栓均匀地拧紧，手动扳手可以方便对气缸盖转动角度的观察和控制，每一次交叉上紧把气缸盖螺栓拧紧转动一角度，这些角度的总和与转动角度的大小相等，通过多次交叉上紧后最终把气缸盖螺栓拧紧到位后，转动参考棱边转到终点标识位置时，气缸盖螺栓拧紧所转过的角度便为工艺要求的目标转动角度。每一次交叉上紧的顺序是先拧紧中间的气缸盖螺栓，再拧紧对角及四周相互对称的气缸盖螺栓。

进一步地，为使每次交叉上紧时所有气缸盖螺栓的拧紧角度保持一致，可以在交叉上紧前，在气缸盖顶面上的起点标识与终点标识之间的区域内，对应于六角头侧面上的侧棱11位置分别通过油性笔标记上角度标识，这样在拧紧气缸盖螺栓时，转动参考棱边每转到一个与角度标识位置对应的位置，气缸盖螺栓便转动60°。如果工艺要求的转动角度较小，也可以在气缸盖顶面上对应于起点标识与终点标识之间的每一条侧棱11及每两条侧棱11的中间位置分别标记角度标识，这样在拧紧气缸盖螺栓时，转动参考棱边每转到一个与角度标识位置对应的位置，气缸盖螺栓便转动30°。角度标识的形状应与终点标识的形状不相同以方便区分。

通过角度标识作为参考，可保证所有气缸盖螺栓在每次交叉上紧中转过的角度一致，且在最后一次交叉上紧时，把每个气缸盖螺栓转动到转动参考棱边与终点标识所对应的位置，便可以较准确地保证每个气缸盖螺栓通过多次交叉上紧后转过的角度达到工艺要求的目标转动角度，且使所有气缸盖螺栓的力矩均匀，充分发挥气缸盖螺栓高强度的能力，使气缸盖获得最佳的夹紧力，提高气缸盖返修后安装的平整性和可靠性。

进一步地，可以在预紧步骤之前，先对气缸盖螺栓进行清理，通过风枪及抹布等工具把气缸盖螺栓清理干净，清除掉气缸盖螺栓上的杂物污垢，避免杂物污垢的卡堵影响气缸盖螺栓的拧紧力矩及加剧气缸盖螺栓和机体螺孔的磨损。

本工艺通过以六角头的侧棱11为依据，在气缸盖螺栓及气缸盖顶面上作转动参考标识、起点标识、角度标识及终点标识，通过这些标识可以比较准确地保证气缸盖螺栓的转动角度，操作容易且实用性强。且本工艺不仅适用于发动机的返修过程，当发动机的装配线上的机械手出现故障时，在机械手的维修过程中，同样可以通过本工艺保证装配线上发动机的正常装配。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预紧：通过第一拧紧工具把气缸盖螺栓的预紧力矩上紧到初始力矩；

(2)标记起点：选取气缸盖螺栓头上的任一侧棱作为转动参考棱边，通过标记工具在该侧棱及气缸盖的顶面上对应于该侧棱的位置分别标记上转动参考标识及起点标识；

(3)标记终点：以转动参考棱边为起点，沿着拧紧方向逐一往前数转过的气缸盖螺栓头的侧棱从而计算出每个气缸盖螺栓拧紧后其转动参考棱边所在的终点位置，并通过标记工具在气缸盖顶面上对应于每个气缸盖螺栓的转动参考棱边的终点位置标记上终点标识；

(4)上紧：通过第二拧紧工具把气缸盖螺栓拧紧，最终使每个气缸盖螺栓的转动参考棱边转动到与终点标识对应的位置以使每个气缸盖螺栓拧紧后转过的角度为目标转动角度。

2.根据权利要求1所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述预紧步骤前还包括清理步骤以把气缸盖螺栓上的杂物污垢清理干净。

3.根据权利要求1所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述第一拧紧工具为力矩扳手。

4.根据权利要求1所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述标记工具为油性笔。

5.根据权利要求1所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述第二拧紧工具为手动扳手。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述上紧步骤的气缸盖螺栓拧紧方式为交叉上紧。

7.根据权利要求6所述的气缸盖螺栓拧紧工艺，其特征在于，所述交叉上紧过程中，沿着拧紧方向逐一往前数转过的气缸盖螺栓头的侧棱从而计算出每个气缸盖螺栓的转动参考棱边在每次交叉上紧后需要到达的位置，并通过标记工具在气缸盖顶面上对应地标记上角度标识，每次交叉上紧时把所有气缸盖螺栓的转动参考棱边转动到与角度标识对应的位置。