CN107053084B - 一种推进式预张紧活塞环压装机 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车发动机制造技术领域，具体地说是一种推进式预张紧活塞环压装机。包括机体及设置于机体上的预张紧结构、重力落环装置、活塞环推进结构及压装深度自适应结构，其中重力落环装置设置于机体的上方、且底部设有活塞环推送通道；活塞环推进结构位于重力落环装置的一侧，用于将由重力落环装置落下的活塞环推送至预装位置；预张紧结构和压装深度自适应结构位于重力落环装置的另一侧，预张紧结构用于对活塞环推进结构推送的活塞环进行预张紧，扩大活塞环装配内径；压装深度自适应结构用于对压入的连杆活塞进行高度定位和将活塞环压入连杆活塞的环形槽内。本发明通过活塞环推进、预张紧，对压入的连杆活塞快速有效地完成自动送料压装。

Description

一种推进式预张紧活塞环压装机

技术领域

本发明属于汽车发动机制造技术领域，具体地说是一种推进式预张紧活塞环压装机。

背景技术

在机械制造行业里，压装技术被广泛的应用，尤其在汽车发动机制造工艺流程中具有不可替代的作用。在某些环节中，压装技术可降低生产成本、劳动强度，提高生产效率。汽车行业应用压装技术的专用单机种类繁多，普遍采用精确定位过盈压装技术。所述一种推进式预张紧活塞环压装机，是将压装作为精确定位的手段的专属设备。

活塞环装配技术难点：①活塞环是保证发动机润滑室和燃烧室完全隔离的重要部件，本体具有一定弹性，耐高温，耐摩擦，装配时需要张大到一定程度，不可超出活塞环的弹性变形；②活塞环压装深度比较精确，活塞环形槽距离活塞端面尺寸较大，重复定位要求更加精准；③活塞环张开进入环形槽深度后，张紧力的撤销方式，张紧力撤销对装配深度的影响。④活塞环的取料到装配环节，需要一套合理有效的储料仓，保证自动化工艺的衔接。

基于上述活塞环装配技术难点，急需一种将活塞环精确压装装配的活塞环压装机。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种推进式预张紧活塞环压装机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种推进式预张紧活塞环压装机，包括机体及设置于所述机体上的预张紧结构、重力落环装置、活塞环推进结构及压装深度自适应结构，其中，

所述重力落环装置设置于所述机体的上方、且底部设有活塞环推送通道；

所述活塞环推进结构位于所述重力落环装置的一侧，用于将由所述重力落环装置落下的活塞环推送至另一侧的预装位置；

所述预张紧结构和所述压装深度自适应结构位于所述重力落环装置的另一侧，所述预张紧结构用于对所述活塞环推进结构推送的活塞环进行预张紧，扩大活塞环装配内径；所述压装深度自适应结构用于对压入的连杆活塞进行高度定位和将活塞环压入连杆活塞的环形槽内。

所述活塞环推进结构包括活塞环推板、活塞环推进滑动块、转接支架及推进到位驱动器，其中推进到位驱动器设置于所述机体上、其输出端通过转接支架与活塞环推进滑动块连接，所述活塞环推进滑动块与所述机体滑动连接，所述活塞环推板与所述活塞环推进滑动块固定连接。

所述活塞环推板与所述重力落环装置相对应的推送端为V型结构。

所述重力落环装置为圆柱形结构、其外圆周上设有多个与轴线平行的支撑筋，所述重力落环装置通过支座与所述机体连接，并且所述重力落环装置的底部悬空形成所述活塞环推送通道。

所述预张紧结构包括活塞环张紧块、预张紧滑块、预张紧滑动导柱、变位基盘及卡爪驱动机构，其中卡爪驱动机构和变位基盘均设置于所述机体上，所述变位基盘上沿周向均布有四个可沿径向滑动的预张紧滑块，各所述预张紧滑块通过设置于所述变位基盘上的预张紧滑动导柱导向，四个预张紧滑块的上端分别与四个活塞环张紧块连接，所述卡爪驱动机构与四个预张紧滑块连接、并且可驱动四个预张紧滑块同步张开或闭合。

所述卡爪驱动机构包括变位转盘、驱动连接套件、卡爪驱动器、变位滑动柱及轨迹滚轮，其中卡爪驱动器设置于所述机体上、且输出端通过驱动连接套件与变位转盘连接，所述变位转盘可转动地安装在所述机体上、且位于所述变位基盘的下方，所述变位转盘上均布有四个条形孔Ⅰ，每个条形孔Ⅰ内均容置有一个轨迹滚轮，所述变位基盘上均布有四个条形孔Ⅱ，每个条形孔Ⅱ内均插设有一变位滑动柱，各变位滑动柱的下端与一所述轨迹滚轮连接，上端与一所述预张紧滑块连接。

四个所述条形孔Ⅰ的中心线具有同一个内切圆Ⅰ，四个所述条形孔Ⅱ的中心线具有同一个内切圆Ⅱ，所述内切圆Ⅰ的直径大于所述内切圆Ⅱ的直径。

所述预张紧滑块上设有与所述变位滑动柱紧配合的豁口，所述豁口的外侧设有与所述预张紧滑块连接的滑动限位柱，滑动限位柱的外侧设有与所述机体连接的滑动限位板。

所述压装深度自适应结构包括纵向自适应结构和横向自适应结构，所述纵向自适应结构包括纵向自适应压装支撑导柱及设置于所述纵向自适应压装支撑导柱上端的顶部压装托盘，所述纵向自适应压装支撑导柱的下端通过弹性部件与所述机体的底部连接；所述横向自适应结构设置于所述纵向自适应结构的外侧，用于将通过所述纵向自适应结构定位的活塞环压入连杆活塞的环形槽内。

所述横向自适应结构包括压装支撑导向柱、直线导向套、导柱支撑板、复位驱动器、横向自适应复位导向柱、导柱支撑板、复位滑动块、开合夹紧板、开合安装基板、开合夹紧驱动器及复位夹紧弹簧，其中压装支撑导向柱为两根、且均与所述机体通过直线导向套滑动连接，两根压装支撑导向柱的下端通过下导柱支撑板连接，上端通过开合安装基板连接，复位驱动器安装在所述机体的底部、且输出端与所述下导柱支撑板连接，所述横向自适应复位导向柱的两端分别通过两个上导柱支撑板与开合安装基板连接、且与两个复位滑动块滑动配合，开合夹紧驱动器安装在所述开合安装基板上、且双向执行端分别与两个复位滑动块连接，两个开合夹紧板分别与两个复位滑动块连接，所述复位夹紧弹簧的两端分别与两个复位滑动块连接。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明采用类阿基米德螺旋预张紧力学效应，解决活塞环装配因应力集中，导致活塞环损坏、断裂。

2.本发明采用压装深度自适应结构，精确机械限位，解决自动化装配工艺活塞压入重复定位难的问题。

3.本发明采用预张紧结构与纵向自适应、横向自适应结合，活塞环张开进入环形槽深度后，张紧力撤销和装配深度达到微小关联性。

4.本发明借助重力场自动落环装置与活塞环推进结构，活塞环预装到位，排除人工，提高了生产效率，降低人工劳动强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3中的Ⅰ处放大图；

图5为本发明的轴测图；

图6为本发明中活塞环推进结构的结构示意图；

图7为本发明中预张紧结构的主视图；

图8为本图7的俯视图；

图9为本发明中变位基盘的轴测图；

图10为本发明中变位基盘的俯视图；

图11为本发明中变位转盘的轴测图；

图12为本发明中变位转盘的仰视图；

图13为本发明中压装深度自适应结构的主视图；

图14为本发明中压装深度自适应结构的左视图。

其中：1为预张紧结构，101为活塞环张紧块，102为预张紧滑块，103为滑动限位柱，104为预张紧滑动导柱，105为滑动限位板，106为变位转盘，1061为条形孔Ⅰ，1062为内切圆Ⅰ，107为驱动连接套件，108为卡爪驱动器，109为变位滑动柱，110为轨迹滚轮，111为变位基盘，1111为条形孔Ⅱ，1112为内切圆Ⅱ，2为重力落环装置，201为支撑筋，3为活塞环推进结构，301为活塞环推板，302为活塞环推进滑动块，303为转接支架，304为推进到位驱动器，305为推送端，4为压装深度自适应结构，401为纵向自适应压装支撑导柱，402为顶部压装托盘，403为压装支撑导向柱，404为直线导向套，405为限位夹环，406为下导柱支撑板，407为复位驱动器，408为驱动连接柱，409为横向自适应复位导向柱，410为上导柱支撑板，411为复位滑动块，412为开合夹紧板，413为开合安装基板，414为开合夹紧驱动器，415为复位夹紧弹簧，5为机体，6为减震簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3、图5所示，本发明提供的一种推进式预张紧活塞环压装机，包括机体5及设置于机体5上的预张紧结构1、重力落环装置2、活塞环推进结构3及压装深度自适应结构4，其中重力落环装置2设置于机体5的上方、且底部设有活塞环推送通道；活塞环推进结构3位于重力落环装置2的一侧，用于将由重力落环装置2落下的活塞环推送至重力落环装置2另一侧的预装位置；预张紧结构1和压装深度自适应结构4位于重力落环装置2的另一侧，预张紧结构1用于对活塞环推进结构3推送的活塞环进行预张紧，扩大活塞环装配内径；压装深度自适应结构4用于对压入的连杆活塞进行高度定位和将活塞环压入连杆活塞的环形槽内。

进一步地，机体5包括上板、中部板及底板。重力落环装置2为圆柱形结构，重力落环装置2的外圆周上设有多个与轴线平行的支撑筋201，活塞环通过支撑筋201支撑。重力落环装置2通过支座与机体5的上板连接，并且重力落环装置2的底部悬空形成所述活塞环推送通道。

如图6所示，活塞环推进结构3包括活塞环推板301、活塞环推进滑动块302、转接支架303及推进到位驱动器304，其中推进到位驱动器304设置于机体5上、其输出端通过转接支架303与活塞环推进滑动块302连接，活塞环推进滑动块302与机体5滑动连接，活塞环推板301与活塞环推进滑动块302固定连接。

如图4所示，活塞环推板301与重力落环装置2相对应的推送端305为V型结构，待压装的活塞环通过推送端305向前推送，推送端305的V型结构与活塞环的圆周配合，使推送更加平稳。

本发明的一实施例中，推进到位驱动器304为气缸。推进到位驱动器304设置在机体5的中部板下，推进到位驱动器304杆头与转接支架303螺栓连接，通过拉动活塞环推进滑动块302、活塞环推板301，完成重力落环装置2最底部一个活塞环推进到压装深度自适应结构4的顶部压装托盘402

如图7-8所示，预张紧结构1包括活塞环张紧块101、预张紧滑块102、预张紧滑动导柱104、变位基盘111及卡爪驱动机构，其中卡爪驱动机构和变位基盘111均设置于机体5的中部板上，变位基盘111嵌设于中部板的安装孔内。变位基盘111上沿周向均布有四个预张紧滑块102，预张紧滑块102可沿径向滑动、且通过设置于变位基盘111上的预张紧滑动导柱104导向。四个预张紧滑块102的上端分别与四个活塞环张紧块101连接，所述卡爪驱动机构与四个预张紧滑块102连接、并且可驱动四个预张紧滑块102同步张开或闭合。

进一步地，预张紧滑块102上设有与变位滑动柱109紧配合的豁口，豁口的外侧设有与预张紧滑块102连接的滑动限位柱103，滑动限位柱103的外侧设有与机体5连接的滑动限位板105，预张紧滑块102通过滑动限位板105限位。

所述卡爪驱动机构包括变位转盘106、驱动连接套件107、卡爪驱动器108、变位滑动柱109及轨迹滚轮110，其中卡爪驱动器108设置于机体5上、且输出端通过驱动连接套件107与变位转盘106连接，变位转盘106可转动地安装在机体5的中板下方、且位于变位基盘111的下方。变位转盘106上均布有四个条形孔Ⅰ1061，每个条形孔Ⅰ1061内均容置有一个轨迹滚轮110，如图11所示。变位基盘111上设有与四个条形孔Ⅱ1111，每个条形孔Ⅱ1111内均插设有一个变位滑动柱109，如图9所示。各变位滑动柱109的下端与一轨迹滚轮110连接，上端与一预张紧滑块102连接。

如图12所示，四个条形孔Ⅰ1061的中心线具有同一个内切圆Ⅰ1062；如图10所示，四个条形孔Ⅱ1111的中心线具有同一个内切圆Ⅱ1112，内切圆Ⅰ1062的直径大于内切圆Ⅱ1112的直径。变位转盘106与变位基盘111重叠后，条形孔Ⅰ1061和条形孔Ⅱ1111呈交叉状态。

本发明的一实施例中，卡爪驱动器108为气缸。活塞环推进到压装深度自适应结构4的顶部压装托盘402，预装到位。卡爪驱动器108通过驱动连接套件107拉动变位转盘106转动，随容置于变位转盘106上条形孔Ⅰ1061内的四套轨迹滚轮110及插设于变位基盘111上条形孔Ⅱ1111内的四套变位滑动柱109的作用，轨迹滚轮110四点定位成阿基米德螺旋线偏离圆心，变位滑动柱109带动活塞环张紧块101沿径向向外滑动，从而张开活塞环，张紧力平顺渐变，未超越弹性形变。

如图13-14所示，压装深度自适应结构4包括纵向自适应结构和横向自适应结构，所述纵向自适应结构包括纵向自适应压装支撑导柱401及设置于纵向自适应压装支撑导柱401上端的顶部压装托盘402，纵向自适应压装支撑导柱401的下端通过弹性部件与机体5的底板连接；所述横向自适应结构设置于纵向自适应结构的外侧，用于将被所述纵向自适应结构定位的活塞环压入连杆活塞的环形槽内。

本发明的一实施例中，所述弹性部件为减震簧6。

所述横向自适应结构包括压装支撑导向柱403、直线导向套404、导柱支撑板406、复位驱动器407、横向自适应复位导向柱409、导柱支撑板410、复位滑动块411、开合夹紧板412、开合安装基板413、开合夹紧驱动器414及复位夹紧弹簧415，其中压装支撑导向柱403为两根、且均与机体5通过直线导向套404滑动连接，两根压装支撑导向柱403的下端通过下导柱支撑板406连接，上端通过开合安装基板413连接，复位驱动器407安装在机体5的底板上、且输出端与下导柱支撑板406连接，横向自适应复位导向柱409的两端分别通过两个上导柱支撑板410与开合安装基板413连接、且与两个复位滑动块411滑动配合，开合夹紧驱动器414安装在开合安装基板413上、且双向执行端分别与两个复位滑动块411连接，两个复位滑动块411分别与两个开合夹紧板412连接，复位夹紧弹簧415的两端分别与两个复位滑动块411连接。开合夹紧驱动器414驱动两个复位滑动块411沿复位导向柱409向外运动，两个复位滑动块411带动两个开合夹紧板412打开，复位夹紧弹簧415可拉动两个开合夹紧板412闭合。

本发明的一实施例中，顶部压装托盘402为单机型开发、仅适用一种活塞，复位驱动器407和开合夹紧驱动器414均为气缸；连杆活塞压入顶部压装托盘402，纵向自适应压装支撑导柱401被降下、并通过减震簧6缓冲。开合夹紧驱动器414及复位夹紧弹簧415带动两个复位滑动块411沿复位导向柱409向内运动，两个复位滑动块411带动两个开合夹紧板412闭合，开合夹紧板412推动活塞环，迅速将活塞环卡入活塞的环形槽内。

综上所述，活塞环堆积叠置于重力落环装置2，活塞环推进结构3对重力落环装置2底部一个活塞环推进预装到位。预张紧结构1对预装到位活塞环张紧，扩大活塞环装配内径，压装深度自适应结构4对压入的连杆活塞高度定位。

以上所述仅为本发明的实施方式，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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，包括机体(5)及设置于所述机体(5)上的预张紧结构(1)、重力落环装置(2)、活塞环推进结构(3)及压装深度自适应结构(4)，其中，

所述重力落环装置(2)设置于所述机体(5)的上方、且底部设有活塞环推送通道；

所述活塞环推进结构(3)位于所述重力落环装置(2)的一侧，用于将由所述重力落环装置(2)落下的活塞环推送至另一侧的预装位置；

所述预张紧结构(1)和所述压装深度自适应结构(4)位于所述重力落环装置(2)的另一侧，所述预张紧结构(1)用于对所述活塞环推进结构(3)推送的活塞环进行预张紧，扩大活塞环装配内径；所述压装深度自适应结构(4)用于对压入的连杆活塞进行高度定位和将活塞环压入连杆活塞的环形槽内；

所述预张紧结构(1)包括活塞环张紧块(101)、预张紧滑块(102)、预张紧滑动导柱(104)、变位基盘(111)及卡爪驱动机构，其中卡爪驱动机构和变位基盘(111)均设置于所述机体(5)上，所述变位基盘(111)上沿周向均布有四个可沿径向滑动的预张紧滑块(102)，各所述预张紧滑块(102)通过设置于所述变位基盘(111)上的预张紧滑动导柱(104)导向，四个预张紧滑块(102)的上端分别与四个活塞环张紧块(101)连接，所述卡爪驱动机构与四个预张紧滑块(102)连接、并且可驱动四个预张紧滑块(102)同步张开或闭合。

2.根据权利要求1所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述活塞环推进结构(3)包括活塞环推板(301)、活塞环推进滑动块(302)、转接支架(303)及推进到位驱动器(304)，其中推进到位驱动器(304)设置于所述机体(5)上、其输出端通过转接支架(303)与活塞环推进滑动块(302)连接，所述活塞环推进滑动块(302)与所述机体(5)滑动连接，所述活塞环推板(301)与所述活塞环推进滑动块(302)固定连接。

3.根据权利要求2所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述活塞环推板(301)与所述重力落环装置(2)相对应的推送端(305)为V型结构。

4.根据权利要求1所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述重力落环装置(2)为圆柱形结构、其外圆周上设有多个与轴线平行的支撑筋(201)，所述重力落环装置(2)通过支座与所述机体(5)连接，并且所述重力落环装置(2)的底部悬空形成所述活塞环推送通道。

5.根据权利要求1所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述卡爪驱动机构包括变位转盘(106)、驱动连接套件(107)、卡爪驱动器(108)、变位滑动柱(109)及轨迹滚轮(110)，其中卡爪驱动器(108)设置于所述机体(5)上、且输出端通过驱动连接套件(107)与变位转盘(106)连接，所述变位转盘(106)可转动地安装在所述机体(5)上、且位于所述变位基盘(111)的下方，所述变位转盘(106)上均布有四个条形孔Ⅰ(1061)，每个条形孔Ⅰ(1061)内均容置有一个轨迹滚轮(110)，所述变位基盘(111)上均布有四个条形孔Ⅱ(1111)，每个条形孔Ⅱ(1111)内均插设有一变位滑动柱(109)，各变位滑动柱(109)的下端与一所述轨迹滚轮(110)连接，上端与一所述预张紧滑块(102)连接。

6.根据权利要求5所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，四个所述条形孔Ⅰ(1061)的中心线具有同一个内切圆Ⅰ(1062)，四个所述条形孔Ⅱ(1111)的中心线具有同一个内切圆Ⅱ(1112)，所述内切圆Ⅰ(1062)的直径大于所述内切圆Ⅱ(1112)的直径。

7.根据权利要求5所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述预张紧滑块(102)上设有与所述变位滑动柱(109)紧配合的豁口，所述豁口的外侧设有与所述预张紧滑块(102)连接的滑动限位柱(103)，滑动限位柱(103)的外侧设有与所述机体(5)连接的滑动限位板(105)。

8.根据权利要求1所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述压装深度自适应结构(4)包括纵向自适应结构和横向自适应结构，所述纵向自适应结构包括纵向自适应压装支撑导柱(401)及设置于所述纵向自适应压装支撑导柱(401)上端的顶部压装托盘(402)，所述纵向自适应压装支撑导柱(401)的下端通过弹性部件与所述机体(5)的底部连接；所述横向自适应结构设置于所述纵向自适应结构的外侧，用于将通过所述纵向自适应结构定位的活塞环压入连杆活塞的环形槽内。

9.根据权利要求8所述的推进式预张紧活塞环压装机，其特征在于，所述横向自适应结构包括压装支撑导向柱(403)、直线导向套(404)、导柱支撑板(406)、复位驱动器(407)、横向自适应复位导向柱(409)、导柱支撑板(410)、复位滑动块(411)、开合夹紧板(412)、开合安装基板(413)、开合夹紧驱动器(414)及复位夹紧弹簧(415)，其中压装支撑导向柱(403)为两根、且均与所述机体(5)通过直线导向套(404)滑动连接，两根压装支撑导向柱(403)的下端通过下导柱支撑板(406)连接，上端通过开合安装基板(413)连接，复位驱动器(407)安装在所述机体(5)的底部、且输出端与所述下导柱支撑板(406)连接，所述横向自适应复位导向柱(409)的两端分别通过两个上导柱支撑板(410)与开合安装基板(413)连接、且与两个复位滑动块(411)滑动配合，开合夹紧驱动器(414)安装在所述开合安装基板(413)上、且双向执行端分别与两个复位滑动块(411)连接，两个开合夹紧板(412)分别与两个复位滑动块(411)连接，所述复位夹紧弹簧(415)的两端分别与两个复位滑动块(411)连接。