CN111232819A - 用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，包括调节机构、施力机构、防转自锁机构、中间轴和起吊支架；所述调节机构包括齿轮组、链条、固定板和重心微调组件，所述齿轮组通过中间轴固定在起吊支架的中间，所述链条与齿轮组啮合，所述固定板与所述链条的一端固接，所述重心微调组件与所述链条的另一端固接；所述施力机构穿过起吊支架的第一侧与所述齿轮组啮合连接，所述防转自锁机构穿过起吊支架的第二侧与所述齿轮组啮合连接。本发明链条式角度可调起吊装置，不借助相邻缸即可独立拆装气缸单元，且轻便小巧、安全可靠、角度调节精准、可单人操作。

Description

用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置

技术领域

本发明涉及船用柴油机拆装维修技术领域，具体地，涉及一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置。

背景技术

目前船用大功率柴油机的总体设计思想是“简化创新、绿色安全”，其总体设计以安全可靠、结构简化、维修方便及全工况性能优化、低排放、低噪声为目标。通过零部件功能集成，实现高度的模块化设计，如气缸单元模块、动力模块、增压模块、冷却滑油模块和监控管理模块。这种模块化的设计使柴油机结构简化、零部件减少、拆装方便、维修简单，最重要的是其安全可靠度提高。柴油机的维修保养是其研制及应用过程中的核心技术之一,根据柴油机的整机研制要求，在柴油机拆装维修时应具有气缸单元整体起吊的能力，对于大功率V型柴油机，气缸单元(包括气缸盖、水套、气缸套)长度较大、重量大，气缸盖孔与气缸盖螺栓配合间隙小；并且由于气缸单元存在倾斜角度，在气缸单元吊装的过程中存在较大的难度。一般情况下，气缸单元的拆装是通过起吊工具将气缸单元吊起，在吊装的过程中，需要不断的调整行车的位置，并且还要需要人工辅助固定气缸单元，避免吊装过程中气缸单元与缸盖螺栓和机体气缸孔相碰撞，以免碰伤缸盖螺柱或气缸孔；这种拆装方法耗费时间较长，需要多人操作，效率低，且存在磕碰损坏零部件的风险。

此外，在以前的提升装置设计方案中，把提升装置底部支撑安装在需要装拆气缸单元的相邻缸，侧边支架连接需要拆装的气缸单元，使用导向和传动机构使气缸单元沿机体气缸孔轴线提升或下降，可实现气缸单元的整体拆装。但是该装置质量体积均过于庞大，且需要利用相邻缸才能实现拆装，操作不便。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置。

根据本发明提供的一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，包括调节机构、施力机构、防转自锁机构、中间轴和起吊支架；

所述调节机构包括齿轮组、链条、固定板和重心微调组件，所述齿轮组通过中间轴固定在起吊支架的中间，所述链条与齿轮组啮合，所述固定板与所述链条的一端固接，所述重心微调组件与所述链条的另一端固接；

所述施力机构穿过起吊支架的第一侧与所述齿轮组啮合连接，所述防转自锁机构穿过起吊支架的第二侧与所述齿轮组啮合连接。

进一步地，所述齿轮组包括主齿轮、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮通过紧固件分别固定在所述主齿轮的两侧并与所述主齿轮同轴设置，所述中间轴与所述主齿轮之间设有两个平面轴承，所述两个平面轴承的外侧均设有圆形挡圈，所述中间轴的两个端部穿出所述起吊支架，并与所述起吊支架之间均设置限位挡圈。

进一步地，所述施力机构包括第一小齿轮、第一连接轴、第一支撑圈、连接板和四角头，所述第一连接轴的中间沿周向设有一体成型的第一环形凸台，所述第一环形凸台将所述第一连接轴分为第一段和第二段，所述第一小齿轮与所述第一连接轴的第二段键连接同时与所述齿轮组啮合，所述第一连接轴的第一段穿过所述第一支撑圈与所述连接板固定，所述连接板与所述四角头固定，所述第一支撑圈通过螺钉与所述起吊支架的第一侧固定。

进一步地，所述第一段与所述第一支撑圈之间安装有两个平面轴承，所述两个平面轴承之间设有圆形挡圈，平面轴承的两侧均设有限位挡圈。

进一步地，所述防转自锁机构包括第二小齿轮、第二连接轴、第二支撑圈、支撑套和双向自锁组件，所述第二连接轴的中间沿周向设有一体成型的第二环形凸台，所述第二环形凸台将所述第二连接轴分为第三段和第四段，所述第二小齿轮与所述第二连接轴的第四段键连接同时与所述齿轮组啮合，所述第二连接轴的第三段穿过所述第二支撑圈与所述支撑套固定，所述支撑套与所述双向自锁组件固定，所述第二支撑圈通过螺钉与所述起吊支架的第二侧固定。

进一步地，所述双向自锁组件包括双向自锁棘轮、带开关反作用力臂和防反转支架，所述防反转支架固定在所述起吊支架的第二侧，所述带开关反作用力臂的顶部与所述防反转支架通过螺钉固定，所述带开关反作用力臂的底部通过方形轴与所述双向自锁棘轮的方形孔配合，所述双向自锁棘轮与所述支撑套固定。

进一步地，所述第三段与所述第二支撑圈之间安装有两个平面轴承，所述两个平面轴承之间设有圆形挡圈，平面轴承的两侧均设有限位挡圈。

进一步地，所述重心微调组件为用于固定在气缸盖侧边的C形槽，所述C形槽的一个侧壁设有链条连接部，所述侧壁上还设有腰型孔，用于微调起吊装置位置，保证气缸单元重心位置与起吊装置重心位置在一条直线上。

进一步地，所述起吊支架的顶部装有用于连接行车的吊环，所述起吊支架的侧面安装横杆，用于固定整个起吊装置。

进一步地，所述中间轴的直径按照气缸单元重量的两倍强度设计。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，不借助相邻缸即可独立拆装气缸单元，且轻便小巧、安全可靠、角度调节精准、可单人操作。

2、本发明用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，链条齿轮式传导机构，可精确调节气缸单元安装或拆卸角度，防止打滑或者卡滞。

3、本发明用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，在施力机构、调节机构、防转自锁机构之间的连接部分，巧妙利用平面轴承，多处依靠平面轴承，以平稳的传动旋转力矩，避免齿轮产生轴向旋转以外其他方向的运动。

4、本发明用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，通过重心微调组件上的腰形孔，微调起吊装置位置，从而保证气缸单元重心位置与装置重心位置在一条直线上，能够将气缸单元沿机体气缸孔轴线吊入或吊出，适用于气缸单元在机体中以一定角度倾斜安装的柴油机。

5、本发明用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，在气缸单元调整至合适角度的过程中，通过防转自锁机构自行锁死齿轮组件和链条，防止其产生反转，引发人身伤亡。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明调节机构的剖视图；

图4为本发明齿轮组的爆炸图；

图5为本发明施力机构的爆炸图；

图6为本发明施力机构的剖视图；

图7为本发明防转自锁机构的爆炸图；

图8为本发明防转自锁机构的剖视图；

图9为本发明重心微调组件的结构示意图；

图10为本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

由于V型机的气缸单元在机体中以一定的角度倾斜，但行车在起吊过程中只能垂直起吊气缸单元，为了能够将气缸单元沿机体气缸孔轴线吊入或吊出，本发明提供一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置。

如图1至图10所示，根据本发明提供的一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，包括调节机构1、施力机构2、防转自锁机构3、中间轴4和起吊支架5；调节机构1包括齿轮组11、链条12、固定板13和重心微调组件14，齿轮组11通过中间轴4固定在起吊支架5的中间，链条12与齿轮组11啮合，施力机构2穿过起吊支架5的第一侧与齿轮组11啮合连接，施力机构2旋转带动齿轮组11和链条12的相对运动，达到调节气缸单元角度(θ角)的目的；同时使用链条齿轮传动，可防止打滑和卡滞。中间轴4的直径按照气缸单元重量的两倍强度设计。防转自锁机构3穿过起吊支架的第二侧与齿轮组11啮合连接；固定板13与链条12的一端固接，重心微调组件14与链条12的另一端固接(为了显示齿轮组11与链条12的啮合关系，在图1和图2中，链条12与齿轮组的顶部啮合部分未画出，在实际应用中，链条12是一个整体)。

如图4所示，齿轮组11包括主齿轮111、第一传动齿轮112和第二传动齿轮113，第一传动齿轮112和第二传动齿轮113通过紧固件分别固定在主齿轮111的两侧并与主齿轮111同轴设置，中间轴4与主齿轮111之间设有两个平面轴承6，两个平面轴承6的外侧均设有圆形挡圈7，中间轴4的两个端部穿出起吊支架5，并与起吊支架5之间均设置限位挡圈8。使用挡圈固定两侧，把中间轴固定在起吊支架上。主齿轮111安装在中间轴上，两侧安装平面轴承6，并使用挡圈(7、8)定位，以保证主齿轮111不产生轴向旋转以外其他方向的运动。

如图5和图6所示，施力机构2包括第一小齿轮21、第一连接轴22、第一支撑圈23、连接板24和四角头25，第一连接轴22的中间沿周向设有一体成型的第一环形凸台221，第一环形凸台221将第一连接轴22分为第一段222和第二段223，第一小齿轮21与第一连接轴22的第二段223键连接(通过连接键26连接)，同时与第一传动齿轮112啮合，第一连接轴22的第一段222穿过第一支撑圈23与连接板24固定，连接板24与四角头25固定，第一支撑圈23通过螺钉与起吊支架5的第一侧固定。第一段222与第一支撑圈23之间安装有两个平面轴承6，两个平面轴承6之间设有圆形挡圈7，平面轴承6的两外侧均设有限位挡圈8。

施力机构具体操作过程为：可使用扳手卡住四角头25旋转施力，通过第一连接轴22传动力矩带动第一小齿轮21旋转，再带动第一传动齿轮112及主齿轮111旋转，从而调节链条的位置，起到调节气缸单元角度的作用。由于气缸单元角度的调节依靠第一小齿轮21传动力矩至第一传动齿轮112及主齿轮111调节，第一传动齿轮112齿数是第一小齿轮21的数倍，因此可以通过扳手旋转四角头25，精确调节角度。第一支撑圈23固定起吊支架5上，使用螺栓把四角头25连同连接板24固定在第一连接轴22的第一段222上；使用一个圆形挡圈7和两个限位挡圈8，把两个平面轴承6依次安装固定在第一连接轴22上，再使用连接键结构，把第一小齿轮21安装固定在第一连接轴22的第二段223上。平面轴承的作用为可以平稳的传动旋转力矩，避免齿轮产生轴向旋转以外其他方向的运动。

如图7和图8所示，防转自锁机构3包括第二小齿轮31、第二连接轴32、第二支撑圈33、支撑套34和双向自锁组件35，第二连接轴32的中间沿周向设有一体成型的第二环形凸台321，第二环形凸台321将第二连接轴32分为第三段322和第四段323，第二小齿轮31与第二连接轴32的第四段323键连接(通过连接键36连接)，同时与第二传动齿轮113啮合，第二连接轴32的第三段322穿过第二支撑圈33与支撑套34固定，支撑套34与双向自锁组件35固定，第二支撑圈33通过螺钉331与起吊支架5的第二侧固定。双向自锁组件35包括双向自锁棘轮351、带开关反作用力臂352和防反转支架353，防反转支架353固定在起吊支架5的第二侧，带开关反作用力臂352的顶部与防反转支架353通过螺钉固定，带开关反作用力臂352的底部通过方形轴与双向自锁棘轮351的方形孔配合，双向自锁棘轮351与支撑套34固定。第三段322与第二支撑圈33之间安装有两个平面轴承6，两个平面轴承6之间设有圆形挡圈7，平面轴承6的两侧均设有限位挡圈8。

防转自锁机构3用于当把气缸单元调整至合适的角度后，自行锁死主齿轮111和链条12，防止其产生反转，引发人身伤亡。机构传动原理与施力机构原理相同，也是使用一个圆形挡圈7和两个限位挡圈8，把两个平面轴承依次安装固定在第二连接轴32上，再使用连接键结构，把第二小齿轮31安装固定在第二连接轴32的第四段323上；第三段322安装防转双向自锁棘轮351。由于双向自锁棘轮351具有只能像一个方向旋转，而不能倒转的特性，从而使与其连接在一起的第二小齿轮31、第二传动齿轮113，以及主齿轮111，均不能倒转，实现自锁的功能。该机构设有开关，开关的两个档位对应两个方向的防转自锁，即可根据链条调节情况设置开关，保证使用施力机构调整起吊重心及角度的过程中均可以自动自锁防转，保障操作工人的安全。

紧固调节部件(固定板13和重心微调组件14)用于把整个装置固定在气缸盖上，安装位置经过重心计算，保证起吊气缸单元时重心落在起吊装置的重心。如图9所示，重心微调组件14为用于固定在气缸盖侧边的C形槽，C形槽的一个侧壁141设有链条连接部142，侧壁141上还设有腰型孔143，使安装该装置时，可微调起吊装置位置，从而保证气缸单元重心位置与起吊装置重心位置在一条直线上。经实际拆装验证，气缸单元整体拆装时轴向(相对于整机)可一直保持水平状态。

起吊支架5的顶部装有用于连接行车的吊环51，起吊支架5用于连接和组合固定调节机构1、施力机构2、防转自锁机构3。起吊支架5的侧面安装横杆52，用于操作人员吊装操作时固定整个起吊装置，并且可以防止误触齿轮。

使用本链条式角度可调起吊装置安装或拆卸气缸单元操作如下：

(1)应先通过紧固调节部件(固定板13和重心微调组件14)将整体拆装起吊装置安装在气缸盖上；

(2)把行车上的吊带安装在起吊支架的吊环上，吊起气缸单元9(可微调紧固调节部件位置，使气缸单元平面左右平齐)；

(3)使用扳手旋转施力机构的四角头，调整链条和链条齿轮的相对位置，随着气缸套进入或拔出气缸孔的过程，缓慢调节气缸单元角度θ，当把气缸单元调整至合适的角度后，防转自锁棘轮机构可自行锁死链条齿轮和链条，防止其产生反转，引发人身伤亡。

直至安装进或拔出机体10；

(4)在调节链条前后长度的过程中，如调节过度需反向调整，应拨动防转自锁机构中的带开关反作用力臂，调整棘轮方向，再进行调整。

对于V型柴油机，气缸单元存在倾斜角度，配合间隙小，气缸单元的吊装过程存在较大的难度，本发明装置很好的解决了这个问题，不借助相邻缸即可独立拆装气缸单元，且轻便小巧、安全可靠、角度调节精准、可单人操作。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，包括调节机构(1)、施力机构(2)、防转自锁机构(3)、中间轴(4)和起吊支架(5)；

所述调节机构(1)包括齿轮组(11)、链条(12)、固定板(13)和重心微调组件(14)，所述齿轮组(11)通过中间轴(4)固定在起吊支架(5)的中间，所述链条(12)与齿轮组(11)啮合，所述固定板(13)与所述链条(12)的一端固接，所述重心微调组件(14)与所述链条(12)的另一端固接；

所述施力机构(2)穿过起吊支架(5)的第一侧与所述齿轮组(11)啮合连接，所述防转自锁机构(3)穿过起吊支架的第二侧与所述齿轮组(11)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述齿轮组(11)包括主齿轮(111)、第一传动齿轮(112)和第二传动齿轮(113)，所述第一传动齿轮(112)和第二传动齿轮(113)通过紧固件分别固定在所述主齿轮(111)的两侧并与所述主齿轮(111)同轴设置，所述中间轴(4)与所述主齿轮(111)之间设有两个平面轴承(6)，所述两个平面轴承(6)的外侧均设有圆形挡圈(7)，所述中间轴(4)的两个端部穿出所述起吊支架(5)，并与所述起吊支架(5)之间均设置限位挡圈(8)。

3.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述施力机构(2)包括第一小齿轮(21)、第一连接轴(22)、第一支撑圈(23)、连接板(24)和四角头(25)，所述第一连接轴(22)的中间沿周向设有一体成型的第一环形凸台(221)，所述第一环形凸台(221)将所述第一连接轴(22)分为第一段(222)和第二段(223)，所述第一小齿轮(21)与所述第一连接轴(22)的第二段(223)键连接同时与所述齿轮组(11)啮合，所述第一连接轴(22)的第一段(222)穿过所述第一支撑圈(23)与所述连接板(24)固定，所述连接板(24)与所述四角头(25)固定，所述第一支撑圈(23)通过螺钉与所述起吊支架(5)的第一侧固定。

4.根据权利要求3所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述第一段(222)与所述第一支撑圈(23)之间安装有两个平面轴承(6)，所述两个平面轴承(6)之间设有圆形挡圈(7)，平面轴承(6)的两侧均设有限位挡圈(8)。

5.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述防转自锁机构(3)包括第二小齿轮(31)、第二连接轴(32)、第二支撑圈(33)、支撑套(34)和双向自锁组件(35)，所述第二连接轴(32)的中间沿周向设有一体成型的第二环形凸台(321)，所述第二环形凸台(321)将所述第二连接轴(32)分为第三段(322)和第四段(323)，所述第二小齿轮(31)与所述第二连接轴(32)的第四段(323)键连接同时与所述齿轮组(11)啮合，所述第二连接轴(32)的第三段(322)穿过所述第二支撑圈(33)与所述支撑套(34)固定，所述支撑套(34)与所述双向自锁组件(35)固定，所述第二支撑圈(33)通过螺钉与所述起吊支架(5)的第二侧固定。

6.根据权利要求5所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述双向自锁组件(35)包括双向自锁棘轮(351)、带开关反作用力臂(352)和防反转支架(353)，所述防反转支架(353)固定在所述起吊支架(5)的第二侧，所述带开关反作用力臂(352)的顶部与所述防反转支架(353)通过螺钉固定，所述带开关反作用力臂(352)的底部通过方形轴与所述双向自锁棘轮(351)的方形孔配合，所述双向自锁棘轮(351)与所述支撑套(34)固定。

7.根据权利要求5所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述第三段(322)与所述第二支撑圈(33)之间安装有两个平面轴承(6)，所述两个平面轴承(6)之间设有圆形挡圈(7)，平面轴承(6)的两侧均设有限位挡圈(8)。

8.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述重心微调组件(14)为用于固定在气缸盖侧边的C形槽，所述C形槽的一个侧壁(141)设有链条连接部(142)，所述侧壁(141)上还设有腰型孔(143)，用于微调起吊装置位置，保证气缸单元重心位置与起吊装置重心位置在一条直线上。

9.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述起吊支架(5)的顶部装有用于连接行车的吊环(51)，所述起吊支架(5)的侧面安装横杆(52)，用于固定整个起吊装置。

10.根据权利要求1所述的用于气缸单元整体拆装的链条式角度可调起吊装置，其特征在于，所述中间轴(4)的直径按照气缸单元重量的两倍强度设计。

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