CN104625999A - 将一被安装装置进行水平定位的安装工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将一被安装装置进行水平定位的安装工装，所述安装工装包括连接部（23c）、第一本体部分（23a）和第二本体部分（23b），所述连接部限定了大致垂直于第一本体部分（23a）和第二本体部分（23b）延伸方向的一轴向（X）。第一本体部分和第二本体部分沿所述轴向彼此相隔开一定距离，并且成一钝角地通过其相邻的端部固定接合至所述连接部；第二本体部分的另一端部设置有一可阻止被安装装置沿竖直方向（Z）进行移动的止挡部（22）；以及第一本体部分的另一端部设置有一可阻止所述安装工装沿第一方向（Y）移动的接合部（23a1），所述第一方向垂直于所述轴向和竖直方向。本发明还涉及一种包括有上述安装工装的涡轮增压器。

Description

将一被安装装置进行水平定位的安装工装

技术领域

本发明涉及一种将一被安装装置进行水平定位的安装工装，尤其是涉及一种将涡轮增压器的出水管进行水平定位的安装工装。

背景技术

近年来，增压器在许多类型的汽车上得到广泛的应用。增压器能够弥补了自然吸气式发动机的先天不足，使得发动机在不改变气缸工作容积的情况下提高输出功率达10%以上。许多汽车制造公司都采用这种增压技术来改进发动机的输出功率，藉以实现轿车的高性能化。

最普遍使用的一种增压器是涡轮增压器。涡轮增压器本质上是一种利用发动机废气中的剩余能量来进行工作的空气压缩机。具体而言，涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动其涡轮壳内的涡轮进行高速转动。高速转动的涡轮又带动与其同轴的压气机的叶轮进行转动。通过这种方式，叶轮压送从空气进气口进入的空气，使之在被增压后进入发动机的燃烧室里。发动机的进气密度因此可被提高至2-3个大气压。由于发动机的进气密度增加，更多的燃油能够被喷入到发动机的燃烧室内，进而使得发动机在尺寸不变的条件下能够产生更多的功率。此外，高压的空气进入发动机的燃烧室内，还使得混合后的燃油和空气的燃烧效率得到提高，进而起到节省燃油和降低排放的效果。

在使用涡轮增压器的汽车发动机系统中，发动机的冷却循环水通常从涡轮增压器的中间机壳处排出。出于汽车整车布置方式的考虑以及为了避免与其他汽车部件构成干涉，涡轮增压器的出水管需要相对于涡轮增压器进行水平安装。除此之外，还需要确保出水管相对于涡轮增压器具有足够的装配强度。但是，在现有技术中尚无法实现对出水管进行简便又有效的水平安装，更缺乏实现出水管相对于进行水平安装的相应安装工装。

发明内容

为此，本发明提出了一种用于将一被安装装置进行水平定位的安装工装，以便有效地保证被安装装置（例如涡轮增压器的出水管）进行水平安装，而且提高被安装装置进行装配的准确性。

具体而言，本发明公开了一种用于将一被安装装置进行水平定位的安装工装，所述安装工装包括连接部、第一本体部分和第二本体部分，所述连接部限定了大致垂直于第一本体部分和第二本体部分两者延伸方向的一轴向；其中，第一本体部分和第二本体部分沿所述轴向彼此相隔开一定距离，并且彼此之间成一钝角地通过其相邻的端部固定接合至所述连接部；第二本体部分的另一端部设置有一可阻止被安装装置沿竖直方向进行移动的止挡部；以及第一本体部分的另一端部设置有一可阻止所述安装工装沿第一方向移动的接合部，所述第一方向垂直于所述轴向和竖直方向。

优选的，第二本体部分表现为悬伸臂的形式，并且所述止挡部表现为位于第二本体部分的另一端部中的内凹部，所述内凹部用于防止被安装装置沿竖直方向进行偏移。

优选的，所述连接部表现为柱状体的形式，并且在所述柱状体中贯穿有插销，所述插销用于固定所述安装工装在轴向。

优选的，在第二本体部分中还设置有减重孔，用于减小第二本体部分的重量。

优选的，两个垫块沿轴向分别紧贴着所述接合部的两个轴向侧面进行设置，用于限定第一本体部分在轴向上的位置。

优选的，所述垫块由橡胶或塑料材料制成。

优选的，所述接合部具有马鞍形，用于限定第一本体部分在第一方向上的位置。

优选的，在第一本体部分中设置有水平检查仪，用于检测所述第一本体部分和/或检测被设置在第二本体部分的止挡部中的被安装装置是否处于水平方位。

此外，本发明还公开了一种涡轮增压器，其包括沿轴向依次连接的压气机、中间体和涡轮装置，并且还包括如前所述的安装工装以及被安装装置，其中所述被安装装置表现为从中间体引出的一出水管，用于排出发动机的冷却循环水，其特征在于：压气机具有机壳，并且在所述机壳上沿水平方向固定地安装有所述安装工装；并且出水管被定位在所述安装工装的第二本体部分的止挡部中，以便所述出水管进行水平布置。

优选的，在压气机的机壳的外表面设置有螺纹安装孔，并且插销贯穿所述安装工装的连接部而连接到所述螺纹安装孔上，以便将所述安装工装固定连接到压气机的机壳上。

本发明的其他实施例和变型通过参考附图以及具体实施方式的说明将变得更加清楚。

附图说明

图1示出了在发动机系统中使用的一种涡轮增压器的立体图，其在装配该涡轮增压器的出水管时将使用根据本发明的安装工装。

图2示出了根据本发明的安装工装的立体图，其将在安装涡轮增压器的出水管时使用。

图3示出了图2所示的安装工装的主体部分的立体图。

图4示出了图2所示的安装工装与涡轮增压器（包括其出水管）装配在一起的使用状态图。

具体实施方式

图1示出了一种在发动机系统中所使用的涡轮增压器100的立体图，其在装配该涡轮增压器100的出水管40时将使用根据本发明的安装工装20。图4示出了图2所示的安装工装与涡轮增压器（包括其出水管）装配在一起的使用状态图。

为了便于说明，“涡轮增压器”在以下的叙述中简称为“增压器”，“涡轮增压器的出水管”简称为“出水管”，并且“涡轮增压器的出水管用的安装工装”简称为“安装工装”（对应于“用于将一被安装装置进行水平定位的安装工装”）。

如图1所示，增压器100主要包括压气机30、涡轮装置50、中间体10以及出水管40。其中，压气机30、中间体10和涡轮装置50同轴地进行布置，并且压气机30、涡轮装置50由一个共用的驱动轴（图中未示出）进行驱动。增压器100的驱动轴的方向限定了轴向，即图4中所示的X方向。

增压器100的压气机30大体上包括进气口31、出气口32和压气机壳33。在压气机壳33的内侧包括未示出的压气叶轮。经空气滤清器过滤之后的清洁空气从进气口31进入压气机30，并且在压气叶轮的旋转作用下被加压而从压气机30的出气口32排出。加压后的空气从压气机30的出气口32通向发动机的燃烧室。

增压器100的涡轮装置50包括涡轮壳51和位于涡轮壳51中的涡轮（未示出）。涡轮装置50的涡轮在发动机排气的带动下转动，进而利用前述共用的驱动轴来带动压气机30的压气叶轮进行转动。

增压器100的中间体10设置压气机30和涡轮装置50之间。中间体10的内部容纳有驱动轴、浮动轴承、推力轴承以及密封环等。

图1所示的增压器100的工作原理简述如下。增压器100与发动机之间存在着以下的关联和匹配关系。增压器100经由压气机30的出气口32向发动机提供加压后的清洁空气。利用增压器100提供的压缩清洁空气，发动机中的燃料能够更高效率地进行燃烧。发动机产生的功率取决于发动机的燃烧状况，同时发动机的排气又会驱动增压器100的涡轮装置50的涡轮进行转动。涡轮装置50的涡轮通过共用的驱动轴带动压气机30的压气叶轮进行转动，将空气从进气口31抽吸进入压气机壳33内。通过使用增压器100，不仅增加发动机的进气量和进气压力，而且提高了燃油的经济性和发动机系统的效率。

在使用增压器100的汽车发动机系统中，发动机的冷却循环水需要从增压器100的中间体10处排出。为此，在增压器100的中间体10上通过螺纹紧固件41连接有出水管40。

如图1所示，出水管40包括大致相互垂直相连的第一管段40a和第二管段40b以及位于第一管段40a末端处的出水口40c。在图1所示的装配状态下，需要确保出水管40的第一管段40a与压气机30的轴向（即X方向）相平行地水平布置。

出水管40的第二管段40b通过螺纹紧固件41连接到增压器100的中间体10上。出水管40的出水口40c连接至溢流管或收集水箱，以便收集和再利用经出水管40排出的冷却循环水。

在图1所示的结构中，增压器100的出水管40仅通过第二管段40b的一个端部连接到中间体10上。也就是说，增压器100的出水管40仅通过螺纹紧固件41这一部件连接到中间体10上。这样一种固定连接方式无法保证增压器100的出水管40在装配过程以及使用过程中沿水平方向布置。同时，如果出水管40不处于水平方向，则出水管40可能会与其他汽车部件构成干涉，或者不利于汽车的整车布置结构。

根据本发明，通过将安装工装20装配到增压器100的压气机30的压气机壳33上，可确保增压器100的出水管40（其作为一种被安装装置）在装配过程以及使用过程中准确地沿水平方向进行布置。

以下将参考图2-4来具体描述根据本发明的安装工装20的示意性结构。图2示出了安装工装20包括本体部分23以及第一垫块26和第二垫块27。图3仅示出了安装工装20的本体部分23。图4示出了根据本发明的安装工装20与增压器100及增压器100的出水管40装配在一起的使用状态图，其中Z方向对应于竖直方向，X方向对应于压气机30的轴向，并且Y方向作为第一方向（其作为安装状态下的水平方向，同时垂直于X方向和Z方向）。

如图2所示，安装工装20的本体部分23包括第一本体部分23a、第二本体部分23b和位于两者之间的连接部23c。连接部23c表现为柱销套（或柱状体）23c的形式。在图4所示的装配状态下，所述连接部23c的延伸方向对应于轴向X，并且大致垂直于第一本体部分23a和第二本体部分23b延伸方向。

如图2所示，第一本体部分23a与第二本体部分23b可选地彼此不处于同一平面内。但是，第一本体部分23a与第二本体部分23b的相邻端部相垂直地固定连接到连接部23c上。也就是说，第一本体部分23a和第二本体部分23b沿所述轴向X彼此相隔开一定距离，并且如图2所示地成一钝角地通过其相邻的端部固定接合至连接部23c。

第一本体部分23a、第二本体部分23b和柱销套23c形成为一体的结构。优选的，第二本体部分23b表现为悬伸臂的形式。

如图2、4所示，在装配状态下，一插销24贯穿柱销套23c，用于将本体部分23固定连接到压气机壳33的螺纹安装孔33a中。换句话说，插销24用于固定所述安装工装20在轴向X上相对于增压器100的位置。通过这种方式，第一本体部分23a的一端通过插销24被固定连接至增压器30的螺纹安装孔33a。柱销套23c被定位成大致平行于增压器100的轴向X，并用于将安装工装20定位至压气机30上。

第一本体部分23a的另一端部设置有一可阻止所述安装工装20沿第一方向Y移动的接合部23a1，所述第一方向Y同时垂直于所述轴向X和竖直方向Z。这样，在装配状态下，第一本体部分23a的接合部23a1骑跨在压气机30的进气口31的外周边上。通过这种方式，第一本体部分23a相对于压气机30在第一方向Y上得到定位。

如前所述，第二本体部分23b的其中一个端部垂直地固定连接到柱销套23c上。第二本体部分23b的另一端部还设置有止挡部22。所述止挡部22用于阻止出水管40在装配状态下沿竖直方向Z进行移动。

优选的，第二本体部分23b的所述另一端部中的止挡部22表现为固定开口22的形式。如图4所示，固定开口22将起到夹持和定位出水管40的第一管段40a的作用，以使得出水管40的第一管段40a精确地沿着水平方向延伸。

如图2-4所示，在第二本体部分23b的所述另一端部中还设置有减重孔29，用于减小作为悬臂段的第二本体部分23b的重量。

为了防止安装工装20在安装到增压器100后沿X轴方向偏移，在安装工装20的第一本体部分23a的接合部23a1的相反两侧面沿轴向分别附连有第一垫块26和第二垫块27，用于限定第一本体部分23a在轴向X上的位置。第一垫块26和第二垫块27例如由橡胶、塑料等硬度相对较低的材料制成。

在安装完成的状态下，第一垫块26与增压器100的压气机30的压气机壳33的外表面相接触，从而阻止了安装工装20的第一本体部分23a沿X轴方向偏移。

第二垫块27呈马鞍型，并且骑跨在压气机30的进气口31的外周边上。如图4所示，第二垫块27与在进气口31的外周表面上形成的安装槽31a形成配合关系，同时使安装工装20的第一本体部分23a无法沿Y轴方向左右偏移，以及无法沿X轴方向向下偏移。

优选的，第一本体部分23a的另一端部上的接合部23a1也具有马鞍形，用于限定第一本体部分23a在第一方向Y上的位置。

如图4所示，出水管40的第一管段40a被容纳在第二本体部分23b的固定开口22中，并由固定开口22的内侧表面保持和定位。由于出水管40的第一管段40a被固定开口22保持和定位，所以能够防止出水管40在使用过程中沿Z方向发生偏移。

为了提高装配的精度，安装工装20中还设置有水平检查仪25。所述水平检查仪25用于检测所述第一本体部分23a和/或检测被设置在第二本体部分23b的止挡部22中的出水管40是否处于水平方位。

具体而言，如图2、4所示，在第一本体部分23a的靠上部分中开设有水平检查仪安装孔15。水平检查仪安装孔15的内轮廓至少部分地与水平检查仪25的外轮廓大致匹配，以使得水平检查仪25能够放置到水平检查仪安装孔15内。

在第一本体部分23a位于水平检查仪安装孔15上侧面还设置有水平校准标志28。在水平检查仪25内例如填充有液态物质，并且在液体物质中内含有气泡。当安装工装20的第一本体部分23a以及出水管40处于绝对水平的情况下，水平检查仪25的液体物质中的气泡与水平校准标志28相对齐。

这样，在将安装工装20安装到增压器100上以及在布置出水管40的过程中，安装人员通过观察水平检查仪25内的气泡是否与水平校准标志28相对齐，就可以判断第一本体部分23a以及位于固定开口22中的出水管40是否处于绝对水平的状态。

因此，根据本发明，安装工装20能够确保增压器100的出水管40在安装过程中或者使用过程中保持水平状态，而且还可以提高出水管40进行装配的精度。

最后，本发明还公开了一种涡轮增压器100，其包括沿轴向依次连接的压气机30、中间体10和涡轮装置50，并且还包括如前所述的安装工装20和被安装装置，其中所述被安装装置表现为从中间体10引出的一出水管40，用于排出发动机的冷却循环水。压气机30具有机壳33，并且在所述机壳33上沿水平方向固定地安装有所述安装工装20。出水管40被定位在所述安装工装20的第二本体部分23b的止挡部22中，以便所述出水管40进行水平布置。

优选的，在根据本发明的涡轮增压器100中，在压气机30的机壳33的外表面设置有螺纹安装孔33a，并且一插销24贯穿所述安装工装20的连接部23c而连接到所述螺纹安装孔33a上，以便将所述安装工装20固定连接到压气机30的压气机壳33上。

显然的，前述教导也可以类似地使用其他类型的安装工装上，以使得某一部件沿水平方向进行定位。因此，本说明书所公开的内容仅仅是示例性的，并不构成对本发明保护范围的限定。本发明的保护范围以权利要求书所限定的内容为准。

Claims (10)

1.一种用于将一被安装装置（40）进行水平定位的安装工装（20），所述安装工装（20）包括连接部（23c）、第一本体部分（23a）和第二本体部分（23b），所述连接部限定了大致垂直于第一本体部分（23a）和第二本体部分（23b）两者延伸方向的一轴向（X）；

第一本体部分和第二本体部分沿所述轴向彼此相隔开一定距离，并且彼此之间成一钝角地通过其相邻的端部固定接合至所述连接部（23c）；

第二本体部分（23b）的另一端部设置有一可阻止被安装装置沿竖直方向（Z）进行移动的止挡部（22）；以及

第一本体部分的另一端部设置有一可阻止所述安装工装沿第一方向（Y）移动的接合部（23a1），所述第一方向垂直于所述轴向和竖直方向。

2.如权利要求1所述的安装工装（20），其中第二本体部分表现为悬伸臂的形式，并且所述止挡部表现为位于第二本体部分的另一端部中的内凹部（22），所述内凹部用于防止被安装装置沿竖直方向进行偏移。

3.如权利要求1所述的安装工装（20），其中所述连接部表现为柱状体的形式，并且在所述柱状体中贯穿有插销（24），所述插销用于固定所述安装工装在轴向（X）上的位置。

4.如权利要求1所述的安装工装（20），其中在第二本体部分中还设置有用于减小第二本体部分的重量的减重孔（29）。

5.如权利要求1所述的安装工装（20），其中两个垫块（26,27）沿轴向（X）分别紧贴着所述接合部（23a1）的两个轴向侧面进行设置，用于限定第一本体部分在轴向（X）上的位置。

6.如权利要求5所述的安装工装（20），其中所述垫块由橡胶或塑料材料制成。

7.如权利要求1所述的安装工装（20），其中所述接合部具有马鞍形，用于限定第一本体部分在第一方向（Y）上的位置。

8.如权利要求1所述的安装工装（20），其中在第一本体部分中设置有水平检查仪，用于检测所述第一本体部分和/或检测被设置在第二本体部分（23b）的止挡部（22）中的被安装装置是否处于水平方位。

9.一种涡轮增压器（100），其包括沿轴向依次连接的压气机（30）、中间体（10）和涡轮装置（50），并且还包括如权利要求1-8中任一所述的安装工装（20）以及被安装装置（40），其中所述被安装装置表现为从中间体引出的一出水管（40），用于排出发动机的冷却循环水，其特征在于：

压气机（30）具有机壳（33），并且在所述机壳上沿水平方向固定地安装有所述安装工装；并且

出水管被定位在所述安装工装的第二本体部分（23b）的止挡部（22）中，以便所述出水管进行水平布置。

10.如权利要求9所述的涡轮增压器（100），其中在压气机（30）的机壳（33）的外表面设置有螺纹安装孔，并且插销（24）贯穿所述安装工装（20）的连接部（23c）而连接到所述螺纹安装孔（33a）上，以便将所述安装工装固定连接到压气机的机壳上。