CN109719673B - 用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具。安装工具包括定位件，定位件包括第一壁、第二壁和环壁，第一壁包括第一面，第一面面向第一端面，第二壁与第一壁平行布置，第二壁包括第二面和定位面，第二面和定位面均面向第二端面，第二面比定位面更靠近第一面，环壁连接第一壁和第二壁，第一壁、第二壁和环壁共同形成沟槽，部分的连杆小端能够插入沟槽中，第一壁用于定位第一端面，使得第二面能够与第二端面紧密贴合且衬套能够从轴承孔中穿过并与定位面相抵。根据本发明提供的安装工具，能够对衬套进行快速准确的定位，不仅可以有效地使得衬套的凸出量达到设计要求，而且操作简单。

Description

用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具

技术领域

本发明涉及一种用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具。

背景技术

连杆组件是柴油机上的重要零部件之一，它的作用是连接活塞和曲轴，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的回转运动。连杆小端包括轴承孔，轴承孔用于连接活塞，轴承孔中通常镶入衬套，衬套可以由铜或薄壁减磨合金制成。为了防止衬套在连杆运转时发生拉移，衬套与轴承孔通常采用过盈配合。为了避免在装配时损坏衬套的表面，可以采用冷套法安装衬套，即衬套通过液氮被冷却后，再装入连杆小端的轴承孔中。

在船用柴油机的连杆组件与活塞连接过程中，需要通过连杆小端定位，而为了避免活塞摩擦连杆小端的端面，衬套的两个端面分别相对于连杆小端的两个端面之间具有凸出量Δ(可参见图1)。而经由液氮冷却的衬套与连杆小端装配时，衬套需要被锤子敲击，以凸出轴承孔，从而产生凸出量Δ。但这种方法耗费时间长，操作效率低，极易对衬套的外表面造成损伤，且凸出量Δ的数值无法得到有效保证，需要多次对凸出量Δ进行测量。

因此，需要一种用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具，所述连杆小端包括轴承孔、第一端面和第二端面，所述轴承孔用于与活塞连接，所述第一端面和所述第二端面分别位于所述轴承孔的两端，所述第一端面和所述第二端面面向相反的方向且均垂直于所述轴承孔的中心轴线，其特征在于，所述安装工具包括：

定位件，所述定位件包括：

第一壁，所述第一壁包括第一面，所述第一面面向所述第一端面；

第二壁，所述第二壁与所述第一壁平行布置，所述第二壁包括第二面和定位面，所述第二面和所述定位面均面向所述第二端面，所述第二面比所述定位面更靠近所述第一面；以及

环壁，所述环壁连接所述第一壁和所述第二壁，所述第一壁、所述第二壁和所述环壁共同形成沟槽，

部分的所述连杆小端能够插入所述沟槽中，所述第一壁用于定位所述第一端面，使得所述第二面能够与所述第二端面紧密贴合且所述衬套能够从所述轴承孔中穿过并与所述定位面相抵。

根据本发明提供的安装工具，能够对衬套进行快速准确的定位，并且在安装过程中，安装工具不仅可以有效地使得衬套的凸出量达到设计要求，而且操作简单，降低工作者强度，提高了装配效率，定位方便，便于拆卸。

可选地，在所述轴承孔的同一径向方向上，所述第二面比所述定位面更远离所述轴承孔的中心轴线。由此避免第二面干涉衬套与定位面相抵。

可选地，所述定位面的截面形状为圆弧形，所述第二面围绕所述定位面的周向方向设置。这样，在衬套安装至轴承孔的装配过程中，使得第二端面能够与第二面紧密贴合，保证了衬套能够准确地与定位面相抵，降低了安装难度。

可选地，在垂直于所述轴承孔的中心轴线的平面上，所述定位件的投影的形状为圆弧形。这样，可以使得定位件的形状与连杆小端的形状相匹配，便于连杆小端插入定位件中。

可选地，在与所述轴承孔的中心轴线平行的方向上，所述第二面与所述第一面之间的距离大于所述第一端面与所述第二端面之间的距离。由此，可以降低加工难度。

可选地，所述安装工具还包括紧固件，所述第一壁设置有螺纹孔，所述紧固件能够与所述螺纹孔螺纹连接且与所述第一端面相抵，以使得所述第二端面与所述第二面紧密贴合。这样，便于操作。

可选地，包括多个所述紧固件和多个所述螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述轴承孔的周向方向间隔布置，多个所述紧固件分别与多个所述螺纹孔连接。这样，可以使得紧固件对第一端面施加均匀的作用力。

可选地，在与所述轴承孔的中心轴线平行的方向上，部分的所述轴承孔的投影位于所述定位面之内。由此，可以保证定位面能够对衬套进行准确地定位。

可选地，所述环壁设置有减重孔。由此，可以减轻重量。

可选地，所述第一壁、所述第二壁和所述环壁一体成型。这样，便于使用。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为船用柴油机的连杆小端与衬套的连接的剖视图；

图2为根据本发明的用于安装连杆小端的衬套的安装工具的立体图；

图3为图2所示的安装工具与连杆小端的连接的立体图；以及

图4为图2所示的安装工具安装衬套的立体剖视图。

附图标记说明：

100：连杆小端 110：轴承孔

120：第一端面 130：第二端面

140：衬套 200：安装工具

210：定位件 220：第一壁

221：第一面 222：螺纹孔

230：第二壁 231：定位面

232：第二面 240：环壁

241：减重孔 250：沟槽

260：紧固件 300：连杆杆身

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施例，并不是限定本发明。

柴油机的连杆组件包括连杆小端100、连杆杆身300和连杆大端(未图示)。连杆小端100和连杆大端通过连杆杆身300连接在一起，连杆小端100用于连接活塞(未图示)，连杆大端用于连接曲轴(未图示)。通常连杆小端100通过活塞销(未图示)与活塞连接，为了减少活塞销和连杆小端100的磨损，连杆小端100和活塞销之间可以设置有衬套140。

在本发明的一种优选地实施方式中，如图1所示，连杆小端100包括轴承孔110(轴承孔110在图3中示出)、第一端面120和第二端面130。轴承孔110用于与活塞连接，第一端面120和第二端面130分别位于轴承孔110的两端，第一端面120和第二端面130面向相反的方向且均垂直于轴承孔110的中心轴线X。在本实施方式中，第一端面120和第二端面130均位于轴承孔110的中心轴线X的远离连杆杆身300的一侧。

轴承孔110可以为大致的圆孔，轴承孔110中设置有衬套140。正如背景技术所提到的，为了避免活塞摩擦连杆小端100的端面，衬套140的两个端面分别相对于连杆小端100的两个端面(第一端面120和第二端面130)凸出。为了便于描述，衬套140的端面相对于连杆小端100的端面(第一端面120或第二端面130)凸出的长度称为凸出量Δ。

因此，如图4所示，本发明提供了一种用于安装船用柴油机的连杆小端100的衬套140的安装工具200。这样，能够将衬套140精准地定位至轴承孔110中。根据本发明的安装工具200可以将衬套140准确而且快速定位至连杆小端100中，且不需要将衬套140的位置进行反复地调整，减少了衬套140的损伤。

具体地，如图2所示，安装工具200包括定位件210。在一种优选地实施方式中，定位件210可以包括第一壁220、第二壁230和环壁240。第一壁220、第二壁230和环壁240一体成型，从而便于使用。优选地，为了保证定位件210具有一定的结构强度，定位件210可以由碳钢制成。

在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，第一壁220的投影的形状可以为大致的圆弧形，以与连杆小端100的形状相匹配。第一壁220可以包括第一面221。在使用状态中，第一面221可以面向第一端面120。在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，第一面221的截面形状也可以为大致的圆弧形，以与第一端面120的形状相匹配。

第二壁230与第一壁220平行布置。优选地，在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，第二壁230的投影的形状也可以为大致的圆弧形，以与连杆小端100的形状相匹配。第二壁230可以包括定位面231和第二面232。在使用状态中，第二面232面向第二端面130。在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，第二面232的截面形状也可以为大致的圆弧形，以与第二端面130的形状相匹配。

环壁240连接第一壁220和第二壁230，优选地，在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，环壁240的投影的形状也可以为大致的圆弧形。为了减轻定位件210的重量，环壁240可以设置有减重孔241。可选地，在平行于轴承孔110中心轴线的平面上，减重孔241的截面形状可以为矩形，从而减轻环壁240的重量，便于操作。减重孔241可以相对于环壁240的中心点对称，这样可以保证环壁240的稳定性。当然，环壁240还可以设置有多个减重孔241，多个减重孔241可以沿环壁240的周向方向间隔布置，以均匀减轻环壁240的重量。

第一壁220、第二壁230和环壁240可以共同形成沟槽250，至少部分的连杆小端100能够插入沟槽250中。优选地，为了便于连杆小端100插入定位件210中，在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，定位件210的投影的形状为大致的圆弧形。这样，可以使得定位件210的形状与连杆小端100的形状相匹配。譬如，如图3所示，定位件210可以装配至连杆小端100的位于轴承孔110的中心轴线X的远离连杆杆身300的一侧，以便于操作。

当然，定位件210还可以根据实际情况沿连杆小端100的周向方向装配至连杆小端100的任意位置，从而便于工作人员从不同位置和角度操作定位件210。结合图3可以看出，定位件210的尺寸可以稍大于连杆小端100的尺寸，以使得部分的连杆小端100能够插入沟槽250中。当然，定位件210的尺寸可以进行调整，譬如对定位件210的直径和高度进行调整，比方说，定位件210的直径可以稍大于连杆小端100的直径，从而使得连杆小端100能够顺利地插入沟槽250中。这样，可以使得定位件210能够得到广泛的应用。

可选地，安装工具200装配至连杆小端100之后，第一壁220的最外端不凸出于连杆小端100的与第一壁220的同一侧的最外端，第二壁230的最外端不凸出于连杆小端100的与第二壁230的同一侧的最外端，以避免安装工具200干涉其他零部件的安装，这样，可以使得连杆在处于各种工况的情况下，比如连杆放置在工作台或托盘中，安装工具200均能够装配至连杆小端100上。

进一步地，第一壁220用于定位第一端面120，使得第二面232能够与第二端面130紧密贴合。可选地，在与轴承孔110的中心轴线X平行的方向上，第一面221和第二面232之间的距离可以等于第一端面120和第二端面130之间的距离。连杆小端100插入沟槽250中，第一面221可以与第一端面120紧密贴合，第二面232可以与第二端面130紧密贴合。

当然，在与轴承孔110的中心轴线X平行的方向上，第二面232与第一面221之间的距离还可以大于第一端面120与第二端面130之间的距离。由此，可以降低加工难度。连杆小端100插入沟槽250后，第一端面120可以与第一面221之间具有间距，第二端面130可以与第二面232之间具有间距；或者，第一面221与第一端面120紧密贴合，第二面232与第二端面130之间具有间距；或者，第二面232与第二端面130紧密贴合，第一面221与第一端面120之间具有间距。

在上述的情况下，为了使得第一面221能够定位第一端面120，第二面232能够与第二端面130紧密贴合，如图2所示，第一壁220还可以设置有螺纹孔222。如图3和图4所示，安装工具200还可以包括紧固件260，可选地，紧固件260可以为螺栓或螺钉，螺栓能够与螺纹孔222螺纹连接。紧固件260(螺栓)的长度能够使得紧固件260穿过螺纹孔222且与第一端面120相抵。紧固件260可以由合金钢制成，以避免紧固件260与第一端面120接触时损伤第一端面120。连杆小端100在受到紧固件260对第一端面120施加的作用力之后，可以使得第二端面130与第二面232紧密贴合。

优选地，为了使得紧固件260(螺栓)对第一端面120施加均匀的作用力，安装工具200可以包括多个紧固件260，第一壁220设置有多个螺纹孔222，多个螺纹孔222可以沿轴承孔110的周向方向间隔布置，并且多个紧固件260分别与多个螺纹孔222连接。

在图2所示的实施方式中，第一壁220的沿轴承孔110的周向方向间隔布置有3个螺纹孔222，每个螺纹孔222均可以与一个紧固件260(螺栓)螺纹连接，从而使得第一端面120可以在不同的位置处均受到紧固件260对第一端面120施加的作用力，进而使得第二端面130能够均匀地与第二面232接触，避免第二端面130和第二面232之间产生间隙，保证准确安装衬套140。

可选地，在轴承孔110的中心轴线X的方向上，靠近连杆杆身300的第一端面120与第二端面130之间的距离可以不同于远离连杆杆身300的第一端面120与第二端面130之间的距离。因此，多个紧固件260的在第一面221和第一端面120之间的延伸的长度可以不完全相同。譬如，靠近连杆杆身300的紧固件260在第一面221和第一端面120之间的延伸的长度可以小于远离连杆杆身300的紧固件260在第一面221和第一端面120之间的延伸的长度，从而使得第二面232和第二端面130能够均匀地紧密贴合。

可以理解，虽然在图示实施方式中示出了3个螺纹孔222，但是也可以根据实际需要设置其他数量的螺纹孔222。

进一步地，结合图4可以看出，衬套140能够从轴承孔110中穿过。例如，衬套140可以通过冷套法安装至连杆小端100中，经由液氮冷却的衬套140便于安装，衬套140的刻线可以与连杆小端100的刻线位置对齐，以方便快捷地定位衬套140。

如图2和图4所示，定位面231面向第二端面130，第二面232比定位面231更靠近第一面221。这样，第二面232和定位面231可以共同形成台阶结构。衬套140能够与定位面231相抵。第二面232与定位面231形成的台阶结构的高度δ等于衬套140的凸出量Δ。

这样，可以使得定位面231对衬套140的凸出量Δ进行了精准的定位，不受其他因素影响，有效地使得衬套140的凸出量Δ达到设计要求。可选地，定位件210的第二面232与定位面231形成的台阶结构的高度δ可以进行调整，譬如可以根据衬套140的凸出量Δ(Δ>0)更改台阶结构的高度δ，即可以适用于非阶梯式连杆衬套或者其他相似的结构。

这样，根据本发明的安装工具200的定位件210的结构简单，便于拆卸，工作人员不需使用额外操作工具即可完成对衬套140的安装定位，操作效率高，尤其是批量装配时有明显优势。

可选地，在轴承孔110的同一径向方向上，第二面232比定位面231更远离轴承孔110的中心轴线X，由此避免第二面232干涉衬套140与定位面231相抵。优选地，为了进一步保证定位面231能够对衬套140进行准确地定位，在与轴承孔110的中心轴线X平行的方向上，部分的轴承孔110的投影位于定位面231之内。

进一步地，在垂直于轴承孔110的中心轴线X的平面上，定位面231的截面形状可以为大致的圆弧形，第二面232围绕定位面231的周向方向设置。这样，在衬套140装配至轴承孔110的过程中，可以使得第二端面130能够与第二面232紧密贴合，保证了衬套140能够准确地与定位面231相抵，降低了安装难度。

当衬套140的温度回升至与连杆小端100相近的温度时，将螺钉从螺纹孔222中旋出，从而将安装工具200与连杆小端100分离。

根据本发明提供的安装工具200，用于将衬套140安装至连杆小端100中，且安装工具200能够对衬套140进行快速准确的定位，并且在安装过程中，安装工具200不仅可以有效地使得衬套140的凸出量达到设计要求，而且操作简单，降低工作者强度，提高了装配效率，定位方便，便于拆卸。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于安装船用柴油机的连杆小端的衬套的安装工具，所述连杆小端包括轴承孔、第一端面和第二端面，所述轴承孔用于与活塞连接，所述第一端面和所述第二端面分别位于所述轴承孔的两端，所述第一端面和所述第二端面面向相反的方向且均垂直于所述轴承孔的中心轴线，其特征在于，所述安装工具包括：

定位件，所述定位件包括：

第一壁，所述第一壁包括第一面，所述第一面面向所述第一端面；

第二壁，所述第二壁与所述第一壁平行布置，所述第二壁包括第二面和定位面，所述第二面和所述定位面均面向所述第二端面，所述第二面比所述定位面更靠近所述第一面；以及

环壁，所述环壁连接所述第一壁和所述第二壁，所述第一壁、所述第二壁和所述环壁共同形成沟槽，

部分的所述连杆小端能够插入所述沟槽中，所述第一壁用于定位所述第一端面，使得所述第二面能够与所述第二端面紧密贴合且所述衬套能够从所述轴承孔中穿过并与所述定位面相抵。

2.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，在所述轴承孔的同一径向方向上，所述第二面比所述定位面更远离所述轴承孔的中心轴线。

3.根据权利要求2所述的安装工具，其特征在于，在垂直于所述轴承孔的中心轴线的平面上，所述定位面的截面形状为圆弧形，所述第二面围绕所述定位面的周向方向设置。

4.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，在垂直于所述轴承孔的中心轴线的平面上，所述定位件的投影的形状为圆弧形。

5.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，在与所述轴承孔的中心轴线平行的方向上，所述第二面与所述第一面之间的距离大于所述第一端面与所述第二端面之间的距离。

6.根据权利要求5所述的安装工具，其特征在于，所述安装工具还包括紧固件，所述第一壁设置有螺纹孔，所述紧固件能够与所述螺纹孔螺纹连接且与所述第一端面相抵，以使得所述第二端面与所述第二面紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的安装工具，其特征在于，包括多个所述紧固件和多个所述螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述轴承孔的周向方向间隔布置，多个所述紧固件分别与多个所述螺纹孔连接。

8.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，在与所述轴承孔的中心轴线平行的方向上，部分的所述轴承孔的投影位于所述定位面之内。

9.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，所述环壁设置有减重孔。

10.根据权利要求1所述的安装工具，其特征在于，所述第一壁、所述第二壁和所述环壁一体成型。

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