CN106312520A - 一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装，上支板和底板通过立柱连接，上定位轴穿过上支板，上定位轴的下端端面设有上定位锥尖；夹头卡盘安装于底板上，自定心夹头安装于夹头卡盘上，下定位轴安装于底板上且其上端穿过自定心夹头的中心孔，下定位轴的上端端面设有下定位锥尖，下定位轴的下端与压簧的上端连接；上定位轴、上定位锥尖、下定位轴、下定位锥尖和自定心夹头的中心孔的中心线重合。通过本工装将油泵凸轮安装于凸轮轴本体上，可以使凸轮轴本体在安装时处于完全竖直的方向，并将凸轮轴本体置于油泵凸轮的装配孔的正中心位置，最终实现油泵凸轮与凸轮轴本体之间的高精度、高稳定性热耦合压装。

Description

一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装

技术领域

本发明涉及一种用于凸轮轴生产的耦合工装，尤其涉及一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装。

背景技术

凸轮轴是燃油发动机里的一个部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作；凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的棒体，一般称为凸轮轴本体，凸轮轴本体上面还有多个凸轮，用于驱动气门。

目前，凸轮轴主要包括铸铁凸轮轴和钢件凸轮轴，均为单一材料，在凸轮轴本体上设置的本体凸轮采用铸造成一体或用钢件材料加工成一体的结构。在工况条件下，凸轮轴每转动一周，凸轮轴本体上的本体凸轮与挺柱接触一次，而附加部件可能需要与挺柱接触多次，比如，安装在凸轮轴本体上并用于驱动四方油泵的油泵凸轮就需要与挺柱接触四次，所以对油泵凸轮的硬度要求极高。

为了上述问题，在生产中一般采用在材料选用上就高原则，即选用材料需要按照油泵凸轮的材料选取，这样对凸轮轴本体均按照油泵凸轮材料选取，会带来极高的制造成本；另外，也可采用由低成本的铸铁制造的凸轮轴本体和其它高硬度材料制造的油泵凸轮，这样可以满足降低成本且硬度满足应用需求的目的，在总成件上采用附加元件连接，但如果采用螺纹、键、销或弹簧压紧等传统结构，除了对产品的加工精度要求较高外，还需要另外加工丝孔、键槽、配置螺母、弹簧等附件，所以不仅附加工序多、连接难度大的问题，还存在连接稳定性差、可能出现松脱等其它潜在风险，降低了凸轮轴的整体质量。

热耦合压装是解决上述问题的比较理想的方式，即将油泵凸轮加热后再将凸轮轴本体压入油泵凸轮的装配孔，冷却后即完成稳定连接，但这种方式对凸轮轴本体和油泵凸轮之间的中心对准要求很高，因为一旦偏离，则可能导致难以对准压入或压入后出现偏差的问题。现在市场上还没有专门针对油泵凸轮与凸轮轴本体之间热耦合压装的工装。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装，用于将油泵凸轮通过自身装配孔安装于凸轮轴本体上，所述凸轮轴本体的两端端面分别设有定位内锥孔，两个所述定位内锥孔的中心线与所述凸轮轴本体的中心线重合，所述凸轮轴耦合工装包括底板、立柱、上支板、连接板、上定位轴、下定位轴、压簧、自定心夹头、定心调节杆和夹头卡盘，竖向的所述立柱的上端和下端分别与横向的所述上支板和横向的所述底板连接，竖向的所述上定位轴穿过所述上支板，所述上定位轴的上端与用于连接压力装置的横向的所述连接板的底部连接，所述上定位轴的下端端面设有与所述定位内锥孔对应的下凸的上定位锥尖；所述夹头卡盘安装于所述底板上，所述自定心夹头安装于所述夹头卡盘上并通过所述定心调节杆实现对工件的定心锁紧，竖向的所述下定位轴安装于所述底板上且其上端穿过所述自定心夹头的中心孔，所述下定位轴的上端端面设有与所述定位内锥孔对应的上凸的下定位锥尖，所述底板上设有竖向的压簧孔，竖向的所述压簧置于所述压簧孔内，所述下定位轴的下端与所述压簧的上端连接；所述上定位轴的中心线、所述上定位锥尖的中心线、所述下定位轴的中心线、所述下定位锥尖的中心线和所述自定心夹头的中心孔的中心线重合。

上述结构中，上定位轴的中心线、上定位锥尖的中心线、下定位轴的中心线、下定位锥尖的中心线和自定心夹头的中心孔的中心线重合是确保安装时凸轮轴本体处于竖直方向且处于油泵凸轮的装配孔中心位置的重要结构；自定心夹头、定心调节杆和夹头卡盘这几个部件及其连接结构采用常规自定心夹具结构，具体参考现有成熟产品三爪卡盘的相关结构，将其爪数改为与油泵凸轮对应的爪数即可。

为了便于稳定连接下定位轴与压簧，所述下定位轴的下端安装有压簧安装板，所述压簧安装板的下端与所述压簧的上端连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设置同中心线的上定位轴和下定位轴，并在上定位轴上设置上定位锥尖，在下定位轴上设置下定位锥尖，安装时将上定位锥尖和下定位锥尖分别置于凸轮轴本体两端的定位内锥孔内，可以使凸轮轴本体在安装时处于完全竖直的方向，利用上定位轴的中心线和自定心夹头的中心孔的中心线重合的结构，实现了将凸轮轴本体置于安装在自定心夹头的中心孔内的油泵凸轮的装配孔的正中心位置的目的；利用压簧的应力，能够实现上定位轴、凸轮轴本体和下定位轴之间的自动对准；通过本耦合工装可以实现油泵凸轮与凸轮轴本体之间的高精度、高稳定性热耦合压装，也可以实现凸轮轴本体与其它凸轮的高精度、高稳定性压装。

附图说明

图1是本发明所述用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装应用时的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装用于将油泵凸轮5通过自身装配孔安装于凸轮轴本体4上，凸轮轴本体4的两端端面分别设有定位内锥孔(图中未示)，两个所述定位内锥孔的中心线与凸轮轴本体4的中心线重合，所述凸轮轴耦合工装包括底板7、立柱6、上支板1、连接板2、上定位轴3、下定位轴9、压簧安装板12、压簧13、自定心夹头8、定心调节杆10和夹头卡盘11，两个竖向的立柱6的上端和下端分别与横向的上支板1和横向的底板7连接，竖向的上定位轴3穿过上支板1，上定位轴3的上端与用于连接压力装置的横向的连接板2的底部连接，上定位轴3的下端端面设有与所述定位内锥孔对应的下凸的上定位锥尖(图中未标记)；夹头卡盘11安装于底板7上，自定心夹头8安装于夹头卡盘11上并通过定心调节杆10实现对工件的定心锁紧，竖向的下定位轴9安装于底板7上且其上端穿过自定心夹头8的中心孔，下定位轴9的上端端面设有与所述定位内锥孔对应的上凸的下定位锥尖(图中未标记)，底板7上设有竖向的压簧孔(图中未标记)，竖向的压簧13置于所述压簧孔内，下定位轴9的下端安装有压簧安装板12，压簧安装板12的下端与压簧13的上端连接；上定位轴3的中心线、所述上定位锥尖的中心线、下定位轴9的中心线、所述下定位锥尖的中心线和自定心夹头8的中心孔的中心线重合。

如图1所示，应用时，在初始状态，连接板2随压力装置如液压机(图中未示)升到一个位置，下定位轴9在压簧13的应力作用下上升到其上端高于自定心夹头8内安装的油泵凸轮5的位置，便于凸轮轴本体4的安装，将加热后的油泵凸轮5放在自定心夹头8的中心孔内，转动定心调节杆10，自定心夹头8逐步将油泵凸轮5夹紧，并将油泵凸轮5推向自定心夹头8的中心位置；然后将凸轮轴本体4的下端对准下定位轴9的下定位锥尖并稍向下压，使凸轮轴本体4下端的定位内锥孔与下定位锥尖对正，然后将凸轮轴本体4的上端移至上定位轴3的上定位锥尖的下方，松开对凸轮轴本体4的压力，在压簧13的应力作用下，下定位轴9向上顶起凸轮轴本体4，使凸轮轴本体4上端的定位内锥孔与上定位锥尖对正。启动液压机，液压机推动连接板2、上定位轴3、凸轮轴本体4、下定位轴9、压簧安装板12一起向下运动并压紧压簧13，引导凸轮轴本体4导入油泵凸轮5的装配孔；压装到位后，液压机上升带动连接板2和上定位轴3上升，松开定心调节杆10，耦合好的凸轮轴、下定位轴9和压簧安装板12在压簧13的复位应力作用下向上移动，凸轮轴高出自定心夹头8时即可取出凸轮轴，完成压装过程。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装，用于将油泵凸轮通过自身装配孔安装于凸轮轴本体上，所述凸轮轴本体的两端端面分别设有定位内锥孔，两个所述定位内锥孔的中心线与所述凸轮轴本体的中心线重合，其特征在于：所述凸轮轴耦合工装包括底板、立柱、上支板、连接板、上定位轴、下定位轴、压簧、自定心夹头、定心调节杆和夹头卡盘，竖向的所述立柱的上端和下端分别与横向的所述上支板和横向的所述底板连接，竖向的所述上定位轴穿过所述上支板，所述上定位轴的上端与用于连接压力装置的横向的所述连接板的底部连接，所述上定位轴的下端端面设有与所述定位内锥孔对应的下凸的上定位锥尖；所述夹头卡盘安装于所述底板上，所述自定心夹头安装于所述夹头卡盘上并通过所述定心调节杆实现对工件的定心锁紧，竖向的所述下定位轴安装于所述底板上且其上端穿过所述自定心夹头的中心孔，所述下定位轴的上端端面设有与所述定位内锥孔对应的上凸的下定位锥尖，所述底板上设有竖向的压簧孔，竖向的所述压簧置于所述压簧孔内，所述下定位轴的下端与所述压簧的上端连接；所述上定位轴的中心线、所述上定位锥尖的中心线、所述下定位轴的中心线、所述下定位锥尖的中心线和所述自定心夹头的中心孔的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的用于安装油泵凸轮的凸轮轴耦合工装，其特征在于：所述下定位轴的下端安装有压簧安装板，所述压簧安装板的下端与所述压簧的上端连接。