CN105171394A - 发动机机体和曲柄连杆机构的装配、拆卸方法及装拆工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机机体和曲柄连杆机构的装配方法，机体包括缸套，曲柄连杆机构包括活塞连杆组件，装配方法包括下述步骤：10)将缸套通过装拆工装固定；11)将活塞连杆组件从缸套的底部装入缸套内腔，使得连杆体大头直径不受缸套直径的限制，从而使曲柄连杆机构的强度和刚度均满足发动机超高爆压的要求。本发明还公开了一种发动机机体和曲柄连杆机构的拆卸方法以及用于上述装配和拆卸方法的装拆工装。

Description

发动机机体和曲柄连杆机构的装配、拆卸方法及装拆工装

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机机体和曲柄连杆机构的装配、拆卸方法及装拆工装。

背景技术

发动机工作时，为了降低发动机的燃油消耗率、烟度以及有害气体的排放，通常采用提高发动机的压缩比、增加气道涡流比、采用高压喷射及增压等方法，但这些方法往往使发动机燃烧时气缸的爆压大幅度增加。发动机的爆压指的是发动机工作过程中，气缸内燃料燃烧产生的最高爆发压力。当发动机爆压过高时，使得连杆和曲轴等零件的负荷增大，其强度难以满足要求，从而影响发动机工作的可靠性。

一种典型的发动机机体与曲柄连杆机构及其装配流程图如图1-2所示，图1为现有技术中发动机机体与曲柄连杆机构的结构示意图；图2为现有技术中发动机机体与曲柄连杆机构装配方法的流程图。

图1所示的发动机机体及其曲柄连杆机构按图2所示的装配方法进行，包括下述步骤：

S10＇：通过主轴承螺栓13＇将曲轴3＇和主轴承盖12＇安装到机体1＇上；

S11＇：将缸套11＇压入机体1＇的缸套孔中；

S12＇：将活塞连杆组件2＇的活塞21＇、连杆体22＇、活塞销26＇和活塞环组25＇相互连接后，从缸套11＇的上部装入缸套11＇中；

S13＇：通过连杆螺栓24＇将连杆盖23＇与连杆体22＇连接。该过程中，连杆体22＇的大头孔与曲轴3＇上的连杆轴颈31＇配合，使活塞连杆组件2＇与曲轴组合为曲柄连杆机构。

上述装配方法中，为了使连杆体22＇从缸套11＇的上端顺利进入缸套11内腔，在使用斜切口连杆的前提下，需要保证连杆轴颈31＇直径与缸套11＇直径的比值在0.67～0.8之间，因此，限制了连杆轴颈31＇直径的增加，进而限制连杆和曲轴直径的增加，造成曲柄连杆机构不能满足高爆压时的强度和刚度要求，从而影响发动机工作的可靠性。

鉴于上述发动机机体与曲柄连杆机构装配方法存在的缺陷，亟待提供一种可提高曲柄连杆机构的强度和刚度，使其满足发动机高爆压要求的装配方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一目的为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装配方法，该方法中，通过装拆工装固定缸套，使曲柄连杆机构从缸套底部装入，从而使曲柄连杆机构的强度和刚度均满足发动机超高爆压的要求。本发明的第二目的为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的拆卸方法。本发明的第三目的为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装拆工装。

为了实现本发明的第一目的，发动机机体和曲柄连杆机构的装配方法，所述机体包括缸套，所述曲柄连杆机构包括活塞连杆组件，所述装配方法包括下述步骤：

10)将所述缸套通过装拆工装固定；

11)将所述活塞连杆组件从所述缸套的底部装入所述缸套内腔。

可选地，步骤11)中，将所述活塞连杆组件与所述装拆工装固定，并与所述缸套一起，形成动力组件。

可选地，步骤11)之后进行下述步骤：

12)将所述动力组件装入所述机体内腔。

可选地，步骤12)之后，进行下述步骤：

13)将所述装拆工装从所述动力组件中拆除。

本发明中，缸套不需要首先装入机体，而是采用装拆工装将缸套临时固定，曲柄连杆机构的活塞连杆组件从缸套底部装入缸套内腔，该方法中，连杆体大头不需要通过缸套，因此，其直径不受缸套直径的限制，可根据发动机的爆压值选取合适的大头直径，确保曲柄连杆机构满足发动机高爆压时强度和刚度的要求，从而确保发动机高爆压时工作的可靠性。

为了实现本发明的第二目的，本发明还提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的拆卸方法，所述机体和所述曲柄连杆机构按以上所述的装配方法装配，所述拆卸方法包括下述步骤：

20)将所述缸套和所述活塞连杆组件固定于所述装拆工装，形成动力组件；

21)将所述动力组件从所述机体中拆除；

22)将所述活塞连杆组件和所述缸套从所述动力组件中拆除。

为了实现本发明的第三目的，本发明进一步提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装拆工装，所述机体内腔设有缸套，所述装拆工装包括卡套，以使装拆所述机体和所述曲柄连杆机构时，所述缸套与所述卡套可拆卸连接。

可选地，所述缸套上端具有沿所述缸套的径向向外延伸的缸套凸台；

所述卡套设有与所述缸套配合的卡套通孔，所述卡套通孔为阶梯孔，所述缸套凸台与所述阶梯孔的大径段配合，且所述缸套凸台的外壁面抵接于所述大径段的内壁面，所述缸套的外壁面抵接于所述阶梯孔小径段的内壁面。

可选地，所述曲柄连杆机构包括设于所述机体内腔的活塞连杆组件；

所述装拆工装还包括设于所述卡套上方的吊板，所述卡套与所述吊板螺栓连接，所述吊板与所述活塞连杆组件螺栓连接。

可选地，所述吊板上表面设有若干吊环。

可选地，所述卡套包括两个可拆卸连接的半卡套。

附图说明

图1为现有技术中发动机机体与曲柄连杆机构的结构示意图；

图2为现有技术中发动机机体与曲柄连杆机构装配方法的流程图；

图3为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的结构示意图；

图4为图3中Ⅰ部分的局部放大图；

图5为图3中装拆工装的结构示意图；

图6为图5的爆炸图；

图7为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的装配方法的流程图；

图8为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的拆卸方法的流程图。

图1-2中：

1＇机体、11＇缸套、12＇主轴承盖、13＇主轴承螺栓；

2＇活塞连杆组件、21＇活塞、22＇连杆体、23＇连杆盖、24＇连杆螺栓、25＇活塞环组、26＇活塞销；

3＇曲轴、31＇连杆轴颈。

图3-8中：

1机体、11缸套、111缸套凸台、12主轴承盖、13主轴承螺栓、支架14；

2活塞连杆组件、21活塞、22连杆体、23连杆盖、24连杆螺栓、25活塞环组、26活塞销；

3曲轴、31连杆轴颈；

4装拆工装、41第一半卡套、42第二半卡套、43吊板、44吊环、45中部螺栓；

5杠杆；

A第一定位面、B支撑面、C第二定位面。

具体实施方式

本发明的第一核心为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装配方法，装配时，通过装拆工装固定缸套和活塞连杆组件，活塞连杆组件从缸套底部进入缸套内腔，使得连杆大头的直径不受缸套直径的限制，从而使曲柄连杆机构的强度和刚度均可满足发动机超高爆压的要求。本发明的第二核心为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的拆卸方法。本发明的第三核心为提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装拆工装。

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。

请参考附图3-6，其中，图3为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的结构示意图；图4为图3中Ⅰ部分的局部放大图；图5为图3中装拆工装的结构示意图；图6为图5的爆炸图。

在一种具体实施方式中，本发明提供一种发动机机体和曲柄连杆机构的装拆工装，其中，如图3所示，机体1内腔设有缸套11，该装拆工装4包括卡套，以使装拆机体1和曲柄连杆机构时，缸套11与该卡套可拆卸连接。

如图1所示，现有的机体与曲柄连杆机构装配时，首先将缸套11＇压入机体1＇内腔，从而实现缸套11＇的固定，此后，活塞连杆组件2＇从缸套11＇上部装入缸套11＇内腔，因此，缸套11＇的直径限制了连杆体大头直径的增加，使得曲柄连杆机构强度和刚度不能满足发动机高爆压要求。

本实施例中，如图3所示，缸套11不需要首先装入机体1，而是采用装拆工装4将缸套11固定，如此设置，使得活塞连杆组件2可从缸套11底部装入缸套11内腔，连杆体大头不需要通过缸套11，因此，其直径不受缸套11直径的限制，可根据发动机爆压选取合适的大头直径，确保曲柄连杆机构满足发动机高爆压时强度和刚度的要求，从而提高发动机高爆压时工作的可靠性。

具体地，如图4所示，缸套11的上端具有沿缸套11的径向向外延伸的缸套凸台111，卡套可设有与缸套11配合的卡套通孔，且该卡套通孔为阶梯孔，缸套凸台111与阶梯孔的大径段配合，从而使得缸套11通过缸套凸台111吊挂于该卡套通孔，该卡套与缸套凸台111方便地实现缸套11与装拆工装4的可拆卸连接。

当然，并不仅限于通过缸套凸台111和卡套实现缸套11的固定，也可采用本领域常用的其它可拆卸连接方式，例如，可将缸套11与卡套螺栓连接。本实施例中，通过在缸套11上设置缸套凸台111，在实现缸套11与装拆工装4可拆卸连接的同时，保证位于机体1内腔的缸套11的完整性，确保发动机正常运转。另外，也可在卡套上设置挂钩，缸套凸台111通过挂钩吊挂于该卡套，如此，也可实现缸套11与卡套的可拆卸连接，但是，本实施例中，缸套凸台111与卡套通孔配合时，二者的接触面较大，可保证连接的稳定性。

进一步地，如图4所示，缸套凸台111的外壁面抵接于阶梯孔大径段的内壁面，缸套11的外壁面抵接于阶梯孔的小径段的内壁面，如此设置，缸套11通过支撑面B实现与卡套的可拆卸连接，同时，通过第一定位面A与第二定位面C定位，防止其相对于卡套左右窜动，通过上述三个圆柱面，实现缸套11与装拆工装4的精确定位。

更进一步地，如图3所示，曲柄连杆机构包括设于机体1内腔的活塞连杆组件2，如图5和图6所示，装拆工装4还可包括设于卡套上方的吊板43，卡套与吊板43螺栓连接，吊板43与活塞连杆组件2的头部通过中部螺栓45连接。如此设置，当活塞连杆组件2从缸套11底部装入缸套内腔后，与吊板43可拆卸连接，实现活塞连杆组件2相对于缸套11的精确定位，同时使其临时固定于装拆工装4，方便进行其它零件的装拆。

另外，吊板43上表面可设有若干吊环45，该吊环45与吊板43螺栓连接。当拆卸机体和曲柄连杆机构时，通过该吊环45将缸套11和曲柄连杆机构从机体1中吊出。

更具体地，卡套可包括两个相互连接的半卡套。如图6所示，第一半卡套41和第二半卡套42的四角分别设有四个螺栓孔，相应地，吊板43设有8个螺栓孔，第一半卡套41和第二半卡套42分别与吊板43螺栓连接，从而间接将二者连接为整体。

当然，两个半卡套和吊板43螺栓孔的个数及位置并不仅限于如图6所示的实施例，也可为任意个数及任意位置，只要实现吊板43与卡套连接即可。另外，卡套也并不是必须为两个半卡套分体设置的结构，也可为一体成型结构，本实施例中的可拆卸式卡套使得机体1与曲柄连杆机构装配和拆卸时，更加方便，同时，具有更大的可调性，可适用于各类发动机。

请继续参考附图7-8，其中，图7为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的装配方法的流程图；图8为本发明所提供发动机机体与曲柄连杆机构的拆卸方法的流程图。

如图7所示，本发明还提供一种发动机的机体和曲柄连杆机构的装配方法，该装配方法采用上述的装拆工装4，该装配方法包括下述步骤：

10)将缸套11与装拆工装4固定；

11)将活塞连杆组件2从缸套11的底部装入缸套11内腔，并与装拆工装4固定，形成动力组件；

12)将动力组件与机体1连接；

13)将装拆工装4从动力组件中拆除。

具体地，鉴于装拆工装4的特殊结构，步骤10)可包括下述步骤：

101)将第一半卡套41与吊板43通过4个六角头螺栓连接，并将吊环45与吊板43连接；

102)将缸套11装入上述的第一半卡套41中，并将第二半卡套42与吊板43连接，实现缸套11的固定。

步骤11)可包括下述步骤：

111)将活塞21、活塞环组25和活塞销26与连杆体22连接为一体，并从缸套11底部装入缸套内腔；

112)将活塞21头部与吊板43通过中部螺栓45连接，形成动力组件。

步骤12)可包括下述步骤：

121)通过主轴承螺栓13将曲轴3和主轴承盖12安装于机体1上；

122)将上述动力组件装入机体1内腔的预定位置，拧松中部螺栓45，拉动连杆体22，使连杆大头孔与曲轴3配合；

123)将连杆盖23通过连杆螺栓24与连杆体22连接，从而实现将曲柄连杆机构安装于机体1内。

步骤13)中：拧松吊板43上的8个螺栓，将装拆工装4拆除，并将缸套11压入机体1的预定位置。

上述装配方法中，缸套11与活塞连杆组件2组装为动力组件后，再将动力组件整体装入机体1中，避免活塞连杆组件2从缸套11底部装入时与机体1干涉，使得活塞连杆组件2从缸套11底部装入成为可能。

如图8所示，本发明还提供一种发动机的机体和曲柄连杆机构的拆卸方法，该拆卸方法采用上述的装拆工装4，包括下述步骤：

20)将装拆工装4与缸套11和活塞连杆组件2连接，形成动力组件；

21)将动力组件从机体1中拆除；

22)将活塞连杆组件2和缸套11从动力组件中拆除。

如图3所示，机体观察窗中可设置支架14，该支架14设有支撑孔，通过该支撑孔，杠杆5伸入机体1内部，同时，该支架14可用于固定杠杆5。

具体地，鉴于上述装拆工装的特殊结构，步骤20)可包括下述步骤：

201)将活塞连杆组件2盘至上止点；

202)支架14通过2个六角螺栓安装于机体1观察窗螺栓孔中，并将杠杆5通过支架支撑孔伸入至缸套11底部；

203)用杠杆5将缸套11向上撬动预定距离，将装拆工装4按上述步骤101)、102)、111)与112)分别与缸套11和活塞连杆组件2连接，形成动力组件；

步骤21)可包括下述步骤：

211)拧松连杆螺栓24，将连杆盖23从连杆体22上拆下；

212)通过吊环44将上述动力组件从机体1中吊出。

上述机体1与曲柄连杆机构的装配与拆卸方法中，连杆大头均不需要通过缸套11，连杆轴颈31的直径不受缸套11直径的限制，使得发动机在超高爆压的工作条件下，曲柄连杆机构的强度、刚度和轴系扭振均满足设计要求。另外，上述装拆方法中，通过设置独特的装拆工装4，使得发动机拆装方便，且可适用于各类型发动机。

以上对本发明所提供的一种发动机机体和曲柄连杆机构的装配、拆卸方法及装拆工装均进行了详细介绍。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 (10)

1.发动机机体和曲柄连杆机构的装配方法，所述机体(1)包括缸套(11)，所述曲柄连杆机构包括活塞连杆组件(2)，其特征在于，所述装配方法包括下述步骤：

10)将所述缸套(11)通过装拆工装(4)固定；

11)将所述活塞连杆组件(2)从所述缸套(11)的底部装入所述缸套(11)内腔。

2.根据权利要求1所述的装配方法，其特征在于，步骤11)中，将所述活塞连杆组件(2)与所述装拆工装(4)固定，并与所述缸套(11)一起，形成动力组件。

3.根据权利要求2所述的装配方法，其特征在于，步骤11)之后进行下述步骤：

12)将所述动力组件装入所述机体(1)内腔。

4.根据权利要求3所述的装配方法，其特征在于，步骤12)之后，进行下述步骤：

13)将所述装拆工装(4)从所述动力组件中拆除。

5.发动机机体和曲柄连杆机构的拆卸方法，其特征在于，所述机体(1)和所述曲柄连杆机构按权利要求4所述的装配方法装配，所述拆卸方法包括下述步骤：

20)将所述缸套(11)和所述活塞连杆组件(2)固定于所述装拆工装(4)，形成动力组件；

21)将所述动力组件从所述机体(1)中拆除；

22)将所述活塞连杆组件(2)和所述缸套(11)从所述动力组件中拆除。

6.发动机机体和曲柄连杆机构的装拆工装，所述机体(1)内腔设有缸套(11)，其特征在于，所述装拆工装(4)包括卡套，以使装拆所述机体(1)和所述曲柄连杆机构时，所述缸套(11)与所述卡套可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的装拆工装，其特征在于，所述缸套(11)上端具有沿所述缸套(11)的径向向外延伸的缸套凸台(111)；

所述卡套设有与所述缸套(11)配合的卡套通孔，所述卡套通孔为阶梯孔，所述缸套凸台(111)与所述阶梯孔的大径段配合，且所述缸套凸台(111)的外壁面抵接于所述大径段的内壁面，所述缸套(11)的外壁面抵接于所述阶梯孔小径段的内壁面。

8.根据权利要求7所述的装拆工装，其特征在于，所述曲柄连杆机构包括设于所述机体(1)内腔的活塞连杆组件(2)；

所述装拆工装(4)还包括设于所述卡套上方的吊板(43)，所述卡套与所述吊板(43)螺栓连接，所述吊板(43)与所述活塞连杆组件(2)螺栓连接。

9.根据权利要求8所述的装拆工装，其特征在于，所述吊板(43)上表面设有若干吊环(45)。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的装拆工装，其特征在于，所述卡套包括两个可拆卸连接的半卡套。