CN108080885B - 活塞冷装铜套机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工领域，特别公开了活塞冷装铜套机床。它包括机床平台上的冷凝装置、十字滑台X轴部分和十字滑台Y轴部分，十字滑台X轴部分包括两根直线导轨，其上有能滑动的连接铜套定位装置和菱形定位销装置，铜套定位装置包括导向套、进退气缸和铜套定位销；十字滑台Y轴部分包括两条直线轨道，上有滑台，滑台有止口胎和压盘，止口胎上有浮动内档定位块座。本发明利用热胀冷缩的原理把铜套和销孔的过赢配合转换为间隙配合并迅速装配完成，保证铜套冷却后尺寸一致，避免装配过程中划伤活塞销孔破坏销孔和铜套的配合面，装配质量可靠等优点。

Description

活塞冷装铜套机床
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及活塞冷装铜套机床。
背景技术
随着柴油机强化程度及排放指标的不断提高，活塞所承受的热负荷及机械负荷也不断地增加。活塞顶面承受的爆发压力是通过活塞销孔传递到连杆曲柄机构的，活塞销孔不但承受着很高的机械压力，而且受到活塞温度、润滑条件不良等因素的影响，是发动机上工作条件最恶劣的部位之一，这给活塞销孔的可靠性提出了更严格的要求，有销孔失效导致发动机故障的问题已成为了社会和生产企业面临的严重问题。
由于铜是耐磨材料，润滑性能好，承载能力优于铝，越来越多的活塞采用在销孔镶嵌铜套优化活塞销孔，提高活塞销孔座的抗开裂能力，提高活塞的可靠性。
铜套和活塞销孔目前普遍采用过赢配合，铜套和销孔的过盈一般为：0.06~0.1mm，目前普遍采用手工装铜套，存在装配效率低，装配的铜套位置不一致，由于铜的硬度远大于铝的硬度在装配过程中极易划伤活塞销孔，铜套和销孔的配合面划伤后极易引起在发动机运行时铜套脱落，引起销孔失效。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种可提高机床精度、消除制造隐患的活塞冷装铜套机床。
本发明是通过如下技术方案实现的：
活塞冷装铜套机床，包括机床平台，其特征是，所述机床平台一端设有冷凝装置，所述机床平台上设有十字滑台X轴部分和十字滑台Y轴部分，其中：
十字滑台X轴部分包括平行的直线导轨一和直线导轨二，在直线导轨一两端分别固定安装一个第一气缸，第一气缸连接铜套定位装置，所述铜套定位装置位于直线导轨一上，所述铜套定位装置包括导向套、进退气缸和铜套定位销，所述导向套一端连接铜套压头，所述进退气缸的输出端伸入导向套内固定连接铜套定位销，所述铜套定位销能从铜套压头端伸出；在直线导轨二两端分别固定一个第二气缸，所述第二气缸连接菱形定位销装置；
十字滑台Y轴部分包括两条平行的直线轨道，两条直线轨道横跨在直线导轨一和直线导轨二的上方，在两条直线轨道上设有滑台，滑台与第三气缸固定连接，在直线轨道的两端分别设有限位装置，在滑台上设有上下方向的旋转压紧气缸，所述旋转压紧气缸连接压盘，所述旋转压紧气缸的输出轴与压盘的中心轴线平行但不重合，所述滑台上设有止口胎，止口胎上设有浮动内档定位块座，所述浮动内档定位块座包括拨块座，拨块座上设有弹簧，所述弹簧的上端位于一个筒体内，所述筒体上端连接环形的导向槽，所述导向槽的轴心线为水平方向，所述导向槽的上端两侧为与活塞的内档V型斜面配套的斜面，所述导向槽上端设有限位螺钉，所述导向槽内为能在水平方向滑动的V型拨块，所述V型拨块上端设有长条形的限位槽，所述限位螺钉下端位于限位槽内。
所述铜套压头上设有铜套角向定位销，所述铜套角向定位销与铜套上的缺口配套。
所述冷凝装置包括液氮罐和铜套冷却指示灯，在液氮罐罐口周向设有若干铜套冷却时间计时开关和挂销，所述挂销上套有金属环，金属环连接伸入液氮罐内的挂钩。
本发明的有益效果是：
本发明利用热胀冷缩的原理把铜套和销孔的过赢配合转换为间隙配合并迅速装配完成。该设备具有结构简单，使用方便，生产效率高，铜套位置一致性好，采用铜套冷却计时使铜套冷却收缩到工艺要求尺寸，保证铜套冷却后尺寸一致，避免装配过程中划伤活塞销孔破坏销孔和铜套的配合面，装配质量可靠等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为十字滑台X轴的立体结构示意图；
图3为铜套定位装置的结构示意图；
图4为图3中A-A向的剖面结构示意图；
图5为铜套的结构示意图；
图6为图5中B-B向的截面结构示意图；
图7为活塞的剖面结构示意图；
图8为十字滑台Y轴的立体结构示意图；
图9为浮动内档定位块座使用中的剖面结构示意图；
图10为导向槽的剖面结构示意图；
图11为V型拨块的剖面结构示意图；
图12为冷凝装置使用状态剖面图。
图中，1机床平台，2液氮罐，3铜套冷却指示灯，4铜套冷却时间计时开关，5挂销，6金属环，7挂钩，8直线导轨一，9直线导轨二，10第一气缸，11第一滑动座，12导向套，13进退气缸，14铜套压头，15铜套定位销，16铜套角向定位销，17缺口，18第二气缸，19第二滑动座，20菱形定位销，21直线轨道，22滑台，23第三气缸，24旋转压紧气缸，25压盘，26拨块座，27弹簧，28筒体，29导向槽，30限位螺钉，31 V型拨块，32限位槽，33外端部，34铜套,35止口胎,36内档V型斜面，37销孔,38活塞,39限位装置。
具体实施方式
附图为本发明的具体实施例。如图1至图12所示，该种活塞冷装铜套机床，包括机床平台1，机床平台1一端设有冷凝装置，冷凝装置包括液氮罐2和铜套冷却指示灯3，铜套冷却指示灯3安装在机床平台1上，为了节省场地，在机床平台1上靠边缘处挖一个弧形缺口17，液氮罐2就安装在弧形缺口处，在液氮罐2罐口的周向设有若干铜套冷却时间计时开关4和挂销5，挂销5上套有金属环6，金属环6连接伸入液氮罐2内的挂钩7，挂钩7用于挂铜套34。
在机床平台1上安装有十字滑台X轴部分和十字滑台Y轴部分，其中：
十字滑台X轴部分包括平行的直线导轨一8和直线导轨二9，在直线导轨一8两端的机床平台1上分别固定安装一个第一气缸10，这两个第一气缸10的输出轴都朝向直线导轨一8，每个第一气缸10连接一个铜套定位装置，这个铜套定位装置位于直线导轨一8上，并能在第一气缸10的作用下在直线导轨一8上滑动，铜套定位装置包括第一滑动座11，第一滑动座11上安装一个水平方向的导向套12和一个进退气缸13，进退气缸13的输出端从导向套12的一端伸入导向套12内，导向套12的另一端固定一个铜套压头14，在导向套12内有一个铜套定位销15，铜套定位销15一端与进退气缸13的输出端固定连接，铜套定位销15的另一端在进退气缸13的作用下能穿过铜套压头14后从铜套压头14伸出，在铜套压头14上安装一个铜套角向定位销16，铜套角向定位销16与铜套34上的缺口17配套；在直线导轨二9两端分别固定一个第二气缸18，所述第二气缸18连接菱形定位销20装置，菱形定位销20装置包括第二滑动座19和固定在第二滑动座19上的菱形定位销20；
十字滑台Y轴部分包括两条平行的直线轨道21，两条直线轨道21横跨在直线导轨一8和直线导轨二9的上方，在两条直线轨道21上设有滑台22，滑台22与第三气缸23固定连接，在第三气缸23的带动下，滑台22在两条直线轨道21上来回移动，在直线轨道21的两端分别设有限位装置39，用于限制滑台22的滑动位置，在滑台22上安装一个设有上下方向的旋转压紧气缸24，旋转压紧气缸24的输出端朝上，旋转压紧气缸24连接压盘25，旋转压紧气缸24的输出轴与压盘25的中心轴线平行但不重合，在滑台22上还安装有止口胎35，止口胎35上安装有浮动内档定位块座，旋转压紧气缸24旋转后，压盘25位于浮动内档定位块座的上方；浮动内档定位块座包括一个拨块座26，在拨块座26上安装一个弹簧27，弹簧27的上端位于一个筒体28内，筒体28上端连接环形的导向槽29，筒体28和导向槽29一体制成，导向槽29的轴心线为水平方向，导向槽29的上端两侧为与活塞38的内档V型斜面36配套的斜面，看起来就像个倒置的V字，在导向槽29的上端设有限位螺钉30，限位螺钉30的下端向下伸入导向槽29内，在导向槽29内为能在水平方向滑动的V型拨块31，这个V型也跟导向槽29的上端一样是一个倒置的V字，在V型拨块31上端开一个设有长条形的限位槽32，限位螺钉30下端位于限位槽32内，可以防止V型拨块31从导向槽29滑出。
本发明的工作流程如下：
1、人工把铜套放入液氮罐2，开始冷却计时；
2、启动按钮，第三气缸23把滑台22推到前部的限位装置39，把活塞38安装在止口胎上，导向槽29在弹簧27的弹力作用下与活塞38的内档V型斜面36紧密配合；
3、再次启动按钮，第三气缸23把滑台22推到后部的限位位置39；
4、启动第二气缸18将活塞38两侧的菱形定位销20同时插入活塞38的销孔37，实现活塞38的角向定位；
5、启动旋转压紧气缸24将压盖旋转到活塞38上方，用压盖压紧活塞38头部，菱形定位销20退出活塞38销孔37，第三气缸23再把滑台22推到前部的限位位置39；
6、铜套冷却时间到，指示灯亮提示时间到；
7、启动进退气缸13，进退气缸13输出端伸出将铜套定位销15推出；
8、人工将铜套分别套到左右两侧的铜套定位销15上，把铜套上的缺口17对准铜套角向定位销16实现铜套定位，铜套在轴向方向靠近铜套压头14的外端部33；
9、启动第一气缸10，两个第一气缸10将两个铜套同时压入活塞38的两个销孔37，有V型拨块31定位铜套镶入活塞38的深度，以保证镶嵌的铜套和活塞38内档尺寸完全一致；
10、启动进退气缸13，进退气缸13的输出端缩回带动铜套定位销15退出铜套，此时铜套压头14的外端部33仍然顶住铜套，防止铜套随着铜套定位销15的退出而被带出来；
11、启动第一气缸10，铜套定位装置退回；
12、人工取下活塞38，进入下一个循环。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (3)

1.一种活塞上冷装铜套机床，包括机床平台(1)，其特征是，所述机床平台(1)一端设有冷凝装置，所述机床平台(1)上设有十字滑台X轴部分和十字滑台Y轴部分，其中：
十字滑台X轴部分包括平行的直线导轨一(8)和直线导轨二(9)，在直线导轨一(8)两端分别固定安装一个第一气缸(10)，第一气缸(10)连接铜套定位装置，所述铜套定位装置位于直线导轨一(8)上，所述铜套定位装置包括导向套(12)、进退气缸(13)和铜套定位销(15)，所述导向套(12)一端连接铜套压头(14)，所述进退气缸(13)的输出端伸入导向套(12)内固定连接铜套定位销(15)，所述铜套定位销(15)能从铜套压头(14)端伸出；在直线导轨二(9)两端分别固定一个第二气缸(18)，所述第二气缸(18)连接菱形定位销装置；
十字滑台Y轴部分包括两条平行的直线轨道(21)，两条直线轨道(21)横跨在直线导轨一(8)和直线导轨二(9)的上方，在两条直线轨道(21)上设有滑台(22)，滑台(22)与第三气缸(23)固定连接，在直线轨道(21)的两端分别设有限位装置(39)，在滑台(22)上设有上下方向的旋转压紧气缸(24)，所述旋转压紧气缸(24)连接压盘(25)，所述旋转压紧气缸(24)的输出轴与压盘(25)的中心轴线平行但不重合，所述滑台(22)上设有止口胎(35)，止口胎(35)上设有浮动内档定位块座，所述浮动内档定位块座包括拨块座(26)，拨块座(26)上设有弹簧(27)，所述弹簧(27)的上端位于一个筒体(28)内，所述筒体(28)上端连接环形的导向槽(29)，所述导向槽(29)的轴心线为水平方向，所述导向槽(29)的上端两侧为与活塞(38)的内档V型斜面(36)配套的斜面，所述导向槽(29)上端设有限位螺钉(30)，所述导向槽(29)内为能在水平方向滑动的V型拨块(31)，所述V型拨块(31)上端设有长条形的限位槽(32)，所述限位螺钉(30)下端位于限位槽(32)内。
2.根据权利要求1所述的活塞上冷装铜套机床，其特征是，所述铜套压头(14)上设有铜套角向定位销(16)，所述铜套角向定位销(16)与铜套(34)上的缺口(17)配套。
3.根据权利要求1所述的活塞上冷装铜套机床，其特征是，所述冷凝装置包括液氮罐(2)和铜套冷却指示灯(3)，在液氮罐(2)罐口周向设有若干铜套冷却时间计时开关(4)和挂销(5)，所述挂销(5)上套有金属环(6)，金属环(6)连接伸入液氮罐(2)内的挂钩(7)。
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