CN109676338A - 一种活塞冷却喷嘴装配工装及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞冷却喷嘴装配工装及装配方法，装配工装包括套筒，套筒的内径d1与活塞冷却喷嘴的喷嘴管的末端口径d形成间隙配合，套筒的外径d2与活塞内冷腔进油道的进油口的外侧口径D2形成间隙配合，套筒的高度h大于进油口的深度H。与装配工装对应的装配方法，即先将曲柄连杆结构安装于发动机机体内；翻转机体使进油口朝上；盘动发动机使活塞运动至下止点位置；将套筒放于进油口内、将喷嘴管插入套筒内，旋转活塞冷却喷嘴至合适的位置后将其固定到机体上，然后再次盘动发动机使活塞和活塞冷却喷嘴脱离，取下套筒。通过本发明的装配工装和装配方法，实现了活塞冷却喷嘴和活塞的完全对中安装，提高了活塞的冷却效果。

Description

一种活塞冷却喷嘴装配工装及装配方法

技术领域

本发明属于发动机装配技术领域，尤其是涉及一种活塞冷却喷嘴装配工装及装配方法。

背景技术

活塞是发动机气缸体中作往复运动的部件，随着发动机缸内直喷及增压技术的应用，对活塞的承受热负荷能力要求不断提高，为了防止活塞被高温烧蚀，必须采用润滑油对活塞进行强制冷却；于是设有内冷油腔的活塞应用而生，相应在发动机上布置活塞冷却喷嘴对活塞(特别是头部)进行强制冷却；即活塞冷却喷嘴一端与主油道相连，另一端与活塞内冷油腔进油口对中安装，在主油道压力的作用下，润滑油从冷却喷嘴持续喷出，喷射入活塞内冷油腔，对活塞进行冷却。

对于设有内冷油腔的活塞来说，内冷油腔的润滑油充入量，直接决定着活塞的冷却效果，进而影响整个曲柄连杆机构甚至发动机的可靠性。而活塞冷却喷嘴出油口与活塞的内冷油腔进油口的相对安装位置，又直接影响活塞内冷油腔的润滑油充入量。设有内冷油腔的活塞在设计的时候，为了便于润滑油能够更好的通过冷却喷嘴喷入油道，内冷油腔进油道的进油口往往设计为阶梯状或过渡性阶梯状；如图1至图3所示，为了实现润滑油高效喷入活塞1的内冷油腔进油道12，活塞1与活塞冷却喷嘴3的相对位置应该以活塞冷却喷嘴3的喷嘴管32能够与内冷油腔进油道12的进油口13的内侧口径D1对中为准。目前一般是先安装活塞冷却喷嘴3，再安装活塞1，然后对发动机进行盘车操作，将活塞1盘动至下止点位置，如果活塞冷却喷嘴3的喷嘴管32能够插入内冷油腔进油道12的进油口13时，则认为活塞1与活塞冷却喷嘴3的相对位置满足要求，否则，则不满足要求。按照传统的校核方法，实际校核的是活塞冷却喷嘴3与进油口13的外侧口径D2的对中性。因此，存在活塞冷却喷嘴3的喷嘴管32与进油口13的内侧口径D1未对中，活塞冷却喷嘴3喷出的油束打击D2-D1的尺寸范围，影响润滑油的喷入，影响活塞冷却效果。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供了一种活塞冷却喷嘴装配工装及装配方法，以确保活塞冷却喷嘴安装的对中性，保证润滑油充入量，进而确保活塞冷却效果。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴装配工装，所述活塞冷却喷嘴用于向活塞的内冷油腔进油道喷射润滑油；所述内冷油腔进油道的进油口呈阶梯状设置，所述进油口的内侧口径D1小于所述进油口的外侧口径D2，所述活塞冷却喷嘴包括喷嘴管，所述喷嘴管的末端口径d小于所述进油口的内侧口径D1；

所述装配工装包括套筒，所述套筒的内径d1与所述喷嘴管的末端口径d形成间隙配合，所述套筒的外径d2与所述进油口的外侧口径D2形成间隙配合，所述套筒的高度h大于所述进油口的深度H。

进一步，所述套筒的内壁设置有橡胶套筒，且所述橡胶套筒的内径d1’与所述喷嘴管的末端口径d形成过盈配合。

进一步，所述套筒的内壁设有环形凹槽，所述环形凹槽内嵌入所述橡胶套筒。

进一步，所述套筒由金属材料制成。

第二方面，本发明实施例提供一种活塞冷却喷嘴装配方法，使用上述的活塞冷却喷嘴装配工装，所述装配方法包括以下步骤：

S1、将曲柄连杆机构安装于发动机的机体内，所述曲柄连杆机构包括活塞和发动机曲轴；

S2、翻转所述机体，使所述活塞的所述内冷油腔进油道的进油口朝上；

S3、盘动所述发动机曲轴，调整所述活塞运行至下止点位置；

S4、将所述套筒安装于所述内冷油腔进油道的进油口内，所述套筒与所述进油口间隙配合；

S5、将所述活塞冷却喷嘴的所述喷嘴管安装于所述套筒内，所述喷嘴管与所述套筒间隙配合；

S6、以所述套筒的轴线为旋转中心旋转所述活塞冷却喷嘴，使所述活塞冷却喷嘴的安装部与所述机体上预设的安装位置相对应；

S7、采用紧固件将所述活塞冷却喷嘴安装至所述机体上；

S8、盘动所述发动机曲轴，所述发动机曲轴带动所述活塞向上止点方向运行，使所述活塞与所述活塞冷却喷嘴脱离；

S9、取下所述套筒，完成所述活塞冷却喷嘴的装配。

进一步，或者，所述步骤S3和所述步骤S4互换次序。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明活塞冷却喷嘴的装配工装为一个简易的套筒，套筒的外径d2与进油口的外侧口径D2形成间隙配合，套筒的内径d1与活塞冷却喷嘴的喷嘴管的末端口径d形成间隙配合，套筒的内径d1远小于进油口的内侧口径D1，套筒的高低h大于进油口的深度H；当套筒内嵌入橡胶套筒时，需保证橡胶套筒的内径d1’与喷嘴管的末端口径d形成过盈配合。同时，针对该装配工装设计了合理的装配方法，即先将包含活塞和曲轴的曲柄连杆结构安装于发动机机体内；将机体翻转至合适的位置使进油口朝上；盘动发动机，活塞运动至下止点位置；将套筒放于进油口内，然后将活塞冷却喷嘴的喷嘴管插入套筒内，旋转活塞冷却喷嘴至合适的位置后，将其固定到机体上，实现活塞冷却喷嘴与活塞的完全对中安装，然后再次盘动发动机使活塞和活塞冷却喷嘴脱离，取下套筒。

通过本发明的装配工装和装配方法，实现了活塞冷却喷嘴和活塞的完全对中安装，解决了传统的安装和校核方法中存在的未完全对中的问题，在其它外界条件不变的情况下，显著提高了活塞的冷却效果，提高了发动机的可靠性。

附图说明

图1是设有内冷油腔的活塞的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是活塞冷却喷嘴的结构示意图；

图4是本发明装配工装第一种实施方式的结构示意图；

图5是图4的剖视图；

图6是本发明装配工装第二种实施方式的结构示意图；

图7是活塞和装配工装的安装结构图；

图8是活塞、装配工装及活塞冷却喷嘴的安装结构图；

图9是图8另一视角的局部示意图；

图10是本发明装配方法的流程框图；

图中：1-活塞，11-内冷油腔，12-内冷油腔进油道，13-进油口，2-套筒，21-橡胶套筒，3-活塞冷却喷嘴，31-喷嘴阀体，32-喷嘴管，33-安装部，4-机体，5-紧固螺栓。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

活塞冷却喷嘴3用于向活塞1的内冷油腔进油道12喷射润滑油；如图1和图2所示，内冷油腔进油道12与内冷油腔11相通。内冷油腔进油道12的进油口13呈阶梯状设置(可过渡性阶梯状设置，即自外向内进油口13的口径逐渐变小)，进油口13的内侧口径D1小于进油口13的外侧口径D2。如图3所示，活塞冷却喷嘴3包括喷嘴管32和与喷嘴管32连接的喷嘴阀体31，喷嘴管32的末端口径d小于进油口13的内侧口径D1。

为此设计了与上述活塞冷却喷嘴3和活塞1相匹配的装配工装，如图4和图5，装配工装包括套筒2，套筒2由金属材料制成；套筒2的内径d1与喷嘴管32的末端口径d形成间隙配合，套筒2的外径d2与进油口13的外侧口径D2形成间隙配合，套筒2的高度h大于进油口13的深度H，以便于安装。

作为上述技术方案的延伸，本实施例还提供了另一种结构的装配工装，如图6所示，在套筒2的内壁设置上橡胶套筒21(可防止喷嘴管32被划伤)，此时橡胶套筒21的内径的d1’与喷嘴管32的末端口径d形成过盈配合(橡胶套筒21的内径的d1’略小于套筒2的内径d1)。橡胶套筒21的设置方式为：在套筒2的内壁设环形凹槽，环形凹槽内嵌入橡胶套筒21。

需要说明的是，套筒2的高度h与喷嘴管32的出口直线段长度相适配。

同时，本实施例还提供了一种使用上述装配工装的活塞冷却喷嘴3的装配方法，如图7至图10共同所示，该装配方法包括以下步骤：

S1、将曲柄连杆机构安装于发动机的机体4内，曲柄连杆机构包括活塞1和发动机曲轴。

其中：曲柄连杆机构为发动机的主要运动机构，其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的扭矩，以驱动汽车车轮转动，曲柄连接杆机构包括曲轴、活塞、连杆等部件。

S2、借助发动机翻转架翻转机体4，使活塞1的内冷油腔进油道12的进油口13朝上(斜朝上或垂直朝上)。

S3、盘动发动机曲轴(即盘车)，调整活塞1运行至下止点位置，也就说发动机曲轴带动活塞1运行到上方。

S4、将套筒2安装于内冷油腔进油道12的进油口13内，套筒2与进油口13间隙配合。

S5、将活塞冷却喷嘴3的喷嘴管32安装于套筒2内，喷嘴管32与套筒2间隙配合(使用第一种装配工装)；或者喷嘴管32与套筒2内的橡胶套筒过盈配合(使用第二种装配工装)。

S6、以套筒2的轴线为旋转中心旋转活塞冷却喷嘴3的喷嘴阀体31，使活塞冷却喷嘴2的安装部33与机体4上预设的安装位置相对应(其中，喷嘴阀体31固定于安装部33上，喷嘴阀体31与机体4的主油道相连通)。

S7、采用紧固螺栓5将活塞冷却喷嘴2安装至机体4上。

S8、盘动发动机曲轴，发动机曲轴带动活塞1向上止点方向运行，使活塞1与活塞冷却喷嘴3脱离。

S9、取下套筒2(此时套筒2有可能在活塞冷却喷嘴3的喷嘴管32末端，有可能在活塞1的进油口13内)，完成活塞冷却喷嘴3的装配。

其中，步骤S3和步骤S4的先后次序可以互换。

通过本发明的装配工装和装配方法，实现了活塞冷却喷嘴和活塞的完全对中安装，解决了传统的安装和校核方法中存在的未完全对中的问题，在其它外界条件不变的情况下，显著提高了活塞的冷却效果，提高了发动机的可靠性。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种活塞冷却喷嘴装配工装，所述活塞冷却喷嘴用于向活塞的内冷油腔进油道喷射润滑油；所述内冷油腔进油道的进油口呈阶梯状设置，所述进油口的内侧口径D1小于所述进油口的外侧口径D2，所述活塞冷却喷嘴包括喷嘴管，所述喷嘴管的末端口径d小于所述进油口的内侧口径D1；其特征在于，

所述装配工装包括套筒，所述套筒的内径d1与所述喷嘴管的末端口径d形成间隙配合，所述套筒的外径d2与所述进油口的外侧口径D2形成间隙配合，所述套筒的高度h大于所述进油口的深度H。

2.如权利要求1所述的活塞冷却喷嘴装配工装，其特征在于，所述套筒的内壁设置有橡胶套筒，且所述橡胶套筒的内径d1’与所述喷嘴管的末端口径d形成过盈配合。

3.如权利要求2所述的活塞冷却喷嘴装配工装，其特征在于，所述套筒的内壁设有环形凹槽，所述环形凹槽内嵌入所述橡胶套筒。

4.如权利要求1至3任一项所述的活塞冷却喷嘴装配工装，其特征在于，所述套筒由金属材料制成。

5.一种活塞冷却喷嘴装配方法，其特征在于，使用权利要求1所述的活塞冷却喷嘴装配工装，所述装配方法包括以下步骤：

S1、将曲柄连杆机构安装于发动机的机体内，所述曲柄连杆机构包括活塞和发动机曲轴；

S2、翻转所述机体，使所述活塞的所述内冷油腔进油道的进油口朝上；

S3、盘动所述发动机曲轴，调整所述活塞运行至下止点位置；

S4、将所述套筒安装于所述内冷油腔进油道的进油口内，所述套筒与所述进油口间隙配合；

S5、将所述活塞冷却喷嘴的所述喷嘴管安装于所述套筒内，所述喷嘴管与所述套筒间隙配合；

S6、以所述套筒的轴线为旋转中心旋转所述活塞冷却喷嘴，使所述活塞冷却喷嘴的安装部与所述机体上预设的安装位置相对应；

S7、采用紧固件将所述活塞冷却喷嘴安装至所述机体上；

S8、盘动所述发动机曲轴，所述发动机曲轴带动所述活塞向上止点方向运行，使所述活塞与所述活塞冷却喷嘴脱离；

S9、取下所述套筒，完成所述活塞冷却喷嘴的装配。

6.如权利要求5所述的活塞冷却喷嘴的装配方法，其特征在于，或者，所述步骤S3和所述步骤S4互换次序。