CN111958543A - 一种分体式钢活塞装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体式钢活塞装配装置，包括机架、用于安装并定位活塞裙部的定位组件、用于压顶活塞头部的压盖、压紧气缸以及控制装置，定位组件和压紧气缸均安装于机架，压盖与压紧气缸的气缸活塞杆连接，控制装置与压紧气缸连接，以便控制压紧气缸的行程和工作时间。本发明提供的分体式钢活塞装配装置利用气缸推力对钢活塞进行压紧，不仅极大地降低了劳动强度，还实现了对压紧时间的控制，在满足工艺要求的同时提高了装配效率；同时，定位组件可对活塞裙部进行定位，压紧时活塞头部均匀受力，压紧效果好。
Description
技术领域
本发明涉及活塞装配技术领域，更具体地说，涉及一种分体式钢活塞装配装置。
背景技术
现有技术中，分体式钢活塞多通过加热活塞头部、利用重物压紧自然冷却紧固的方式将其装入活塞裙部。
由于压紧活塞头部的重物需要人工重复搬运，不仅劳动强度大，还限制了铁块的重量，无法保证压顶效果；活塞裙部无定位，容易倾斜导致受力不均匀，压紧效果差；压紧时间由操作者人为控制，压紧时间过短活塞头部冷却不充分、无法达到工艺要求，压紧时间过长则影响生产效率。
综上所述，如何保证分体式钢活塞的压紧效果并提高生产效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种分体式钢活塞装配装置，通过压紧气缸的气缸推力压紧活塞头部，压紧效果好、装配效率高。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分体式钢活塞装配装置，包括机架、用于安装并定位活塞裙部的定位组件、用于压顶活塞头部的压盖、压紧气缸以及控制装置，所述定位组件和所述压紧气缸均安装于所述机架，所述压盖与所述压紧气缸的气缸活塞杆连接，所述控制装置与所述压紧气缸连接，以便控制所述压紧气缸的行程和工作时间。
优选的，所述气缸活塞杆通过气缸连接杆与所述压盖连接，所述气缸连接杆的下端面为半球面，所述压盖的上端面设有与所述半球面配合的半球槽；
所述气缸连接杆的底部套设顶盖，所述顶盖与所述压盖连接，以便将所述半球面压入所述半球槽内。
优选的，所述气缸连接杆的上端面设有螺纹孔，所述气缸活塞杆与所述气缸连接杆螺纹连接。
优选的，所述压盖的下端面设有压接板，所述压接板的上端面设有用于安装隔热垫的第一台阶，所述压接板的下端面设有第二台阶，以避开所述活塞裙部。
优选的，所述压接板上设有用于安装紧固螺栓的第一连接孔，所述压盖的下端面设有用于安装紧固螺栓的第一安装孔，压接板与压盖螺栓连接。
优选的，所述定位组件包括水平支撑板和两个V形定位块，所述V形定位块垂直连接于所述水平支撑板上相对的两侧边；
所述水平支撑板上设有第一腰圆槽和用于避开活塞销座下端面的定位槽，所述V形定位块上设有第二腰圆槽，所述第一腰圆槽的延伸方向与所述第二腰圆槽的延伸方向垂直。
优选的，所述控制装置包括接触器和时间继电器，所述接触器导通后，所述时间继电器开始计时并控制所述气缸活塞杆向下运动；
所述时间继电器到达预设时间后，控制所述气缸活塞杆向上运动。
优选的，所述控制装置包括开启按钮和急停按钮，所述开启按钮按下时，所述接触器导通；所述急停按钮按下时，控制所述气缸活塞杆向上运动。
本发明提供的分体式钢活塞装配装置，包括机架、用于安装并定位活塞裙部的定位组件、用于压顶活塞头部的压盖、压紧气缸以及控制装置，定位组件和压紧气缸均安装于机架，压盖与压紧气缸的气缸活塞杆连接，控制装置与压紧气缸连接，以便控制压紧气缸的行程和工作时间。
工作时，将活塞裙部安装于定位组件上；控制装置控制压紧气缸的气缸活塞杆带动压盖向下运动、利用气缸推力压紧活塞头部；压紧时间达到预设时间后，控制装置控制压紧气缸的气缸活塞杆带动压盖向上运动，此时活塞头部已冷却到适宜温度，活塞头部的冷却收紧装配完成。
本发明提供的分体式钢活塞装配装置利用气缸推力对钢活塞进行压紧，相比于现有技术中的人工搬运重物压顶，不仅极大地降低了劳动强度，还实现了对压紧时间的控制，在满足工艺要求的同时提高了装配效率。
同时，定位组件可对活塞裙部进行定位，压紧时活塞头部均匀受力，压紧效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的分体式钢活塞装配装置的具体实施例的结构示意图；
图2为图1中分体式钢活塞装配装置工作时的结构示意图；
图3为图1中定位组件的结构示意图；
图4为图3中水平支撑板的主视示意图；
图5为图3中V形定位块的主视示意图；
图6为图1中气缸连接杆的主视示意图；
图7为图1中压盖在主视方向上的剖视示意图；
图8为图1中压接板在主视方向的剖视示意图；
图9为本发明所提供的分体式钢活塞装配装置的电路原理图。
图1-图9中：
1为机架、2为压紧气缸、21为气缸活塞杆、3为气缸连接杆、4为顶盖、5为压盖、6为压接板、7为定位组件、71为水平支撑板、711为定位槽、712为第一腰圆槽、72为V形定位快、721为第二腰圆槽、8为活塞、9为控制装置、91为接触器、92为时间继电器、93为电磁换向阀、94为开启按钮、95为急停按钮、96为电源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种分体式钢活塞装配装置，通过压紧气缸的气缸推力压紧活塞头部，压紧效果好、装配效率高。
请参考图1-图9。
本发明提供的分体式钢活塞装配装置，包括机架1、用于安装并定位活塞裙部的定位组件7、用于压顶活塞头部的压盖5、压紧气缸2以及控制装置9，定位组件7和压紧气缸2均安装于机架1，压盖5与压紧气缸2的气缸活塞杆21连接，控制装置9与压紧气缸2连接，以便控制压紧气缸2的行程和工作时间。
请参考图1，机架1为框架结构，压紧气缸2设置于机架1的顶部，定位组件7设置于机架1中部的安装板上；压紧气缸2设置于定位组件7的正上方，以保证压紧力的方向垂直于活塞8的端面。
优选的，机架1上可设置有多组压紧气缸2和定位组件7，以便同时对多个活塞8进行装配、提高活塞8的装配效率。
当压紧气缸2和定位组件7的数量大于或等于2时，各压紧气缸2可以均与同一控制装置9连接，也可以分别与不同的控制装置9连接。
定位组件7安装于机架1上，用于对活塞8的位置进行定位，防止压紧过程中活塞头部受力不均匀、进而影响压紧效果。
定位组件7可以是设有安装槽的活塞安装座，安装槽可与固定尺寸的活塞8的活塞裙部配合可接，从而固定活塞8的位置；对于不同的活塞8更换不同的活塞安装座。
压盖5与气缸活塞杆21连接，可以是螺纹连接等可拆卸连接方式，也可以是焊接等不可拆卸连接方式。气缸活塞杆21向下运动，带动压盖5向下运动，压紧活塞头部；气缸活塞杆21向上运动，带动压盖5向上运动，压盖5远离活塞8。
控制装置9控制压紧气缸2的行程和工作时间，因此可控制气缸活塞杆21的行程以及压紧时间。
工作时，将活塞裙部安装于定位组件7上；控制装置9控制压紧气缸2的气缸活塞杆21带动压盖5向下运动、利用气缸推力压紧活塞头部；压紧时间达到预设时间后，控制装置9控制压紧气缸2的气缸活塞杆21带动压盖5向上运动，此时活塞头部已冷却到适宜温度，活塞头部的冷却收紧装配完成。
在本实施例中，利用气缸推力对钢活塞进行压紧，相比于现有技术中的人工搬运重物压顶，不仅极大地降低了劳动强度，还实现了对压紧时间的控制，在满足工艺要求的同时提高了装配效率。
同时，定位组件7可对活塞裙部进行定位，压紧时活塞头部均匀受力，压紧效果好。
在上述实施例的基础上，为了避免硬连接致使压盖5撞击活塞8产生碰伤，气缸活塞杆21通过气缸连接杆3与压盖5连接，气缸连接杆3的下端面为半球面，压盖5的上端面设有与半球面配合的半球槽；气缸连接杆3的底部套设顶盖4，顶盖4与压盖5连接，以便将半球面压入半球槽内。
气缸连接杆3与气缸活塞杆21之间，可以是不可拆卸连接，如焊接连接；也可以是可拆卸连接，如螺纹连接、销连接等。优选的，气缸连接杆3的上端面设有螺纹孔，气缸活塞杆21与气缸连接杆3螺纹连接，连接结构简单、便于加工和制造。
优选的，为了方便顶盖4的安装，可以设置半球面的半径大于气缸连接杆3的半径，因此半球面的圆形端面对顶盖4具有定位作用。
由于半球面和半球槽的内表面为配合面，对半球面和半球槽的内表面进行精加工，以降低配合的表面粗糙度。
在实施例中，气缸连接杆3和压盖5通过半球面和半球槽配合连接，由于配合面为半球面，具有较高的活动自由度，在气缸活塞杆21下降至压盖5接触活塞头部时，可自动调节压紧力的方向，避免了压盖5直接撞击活塞8致使活塞8损伤。
在上述实施例的基础上，优选的，为了防止压紧过程中活塞8的热量传递至压紧气缸2处，压盖5的下端面可以设有压接板6，压接板6的上端面设有用于安装隔热垫的第一台阶，压接板6的下端面设有第二台阶，以避开活塞裙部。
隔热垫的形状根据压盖5和压接板6的截面形状确定，考虑到压盖5和压接板6的截面多为圆形，隔热垫设置为圆形。
隔热垫的厚度与隔热效果有关，需要根据活塞8加热安装的加热温度等因素确定。优选的，可以将隔热垫设置为10mm厚的圆形隔热垫，隔热性能好，可有效保护压紧气缸2的气缸密封圈。
隔热垫采用隔热材料制作，其具体种类根据实际生产中的需要参考现有技术确定，在此不再赘述。
第一台阶的高度根据隔热垫的厚度确定，第二台阶的高度根据活塞8的尺寸确定。
在本实施例中，由于压盖5和压接板6的第一台阶之间设置隔热垫，隔热垫有效地阻隔活塞8的热量向压紧气缸2方向传递，避免了压紧气缸2处的气缸密封圈受热老化失效，延长了压紧气缸2的使用寿命。
同时，第二台阶的设置，可以避免压接板6与活塞裙部接触，保证了压紧力集中于活塞头部。
优选的，压接板6上可以设有用于安装紧固螺栓的第一连接孔，压盖5的下端面设有用于安装紧固螺栓的第一安装孔，压接板6与压盖5螺栓连接。
第一连接孔的数量可以为一个，可以为两个，也可以为多个，当第一连接孔的数量大于1时，优选的，可以设置第一连接孔在压接板6的圆周方向上均匀分布。
在上述实施例的基础上，定位组件7包括水平支撑板71和两个V形定位块72，V形定位块72垂直连接于水平支撑板71上相对的两侧边；水平支撑板71上设有第一腰圆槽712和用于避开活塞销座下端面的定位槽711，V形定位块72上设有第二腰圆槽721，第一腰圆槽712的延伸方向与第二腰圆槽721的延伸方向垂直。
定位槽711用于避开活塞8的活塞销座下端面，使水平支撑板71与活塞8的裙部下端面抵接，受力面大，因此活塞8放置稳固、不易倾斜。定位槽711的形状可以为图4所示的方槽，可以设置为其他满足避让要求的几何形状。
水平支撑板71通过设置于第一腰圆槽712中的定位螺栓与机架1连接，水平支撑板71可在第一腰圆槽712的长度范围内调节其安装位置。
第二腰圆槽721用于调节两个V形定位块72之间的距离，以适应不同缸径的活塞8的安装定位要求。
第一腰圆槽712的长度和第二腰圆槽721的长度均根据实际生产所需的调节量确定，在此不再赘述。
安装时，请参考图2，调节水平支撑板71的位置，使活塞8的中心正对压紧气缸2的中心；调节两个V形定位块72的位置，使V形定位块72的V形面与活塞8的侧面接触、夹紧活塞8，防止活塞8在压紧过程中晃动，也方便工作人员对活塞8的运输。
因此，本实施例提供的分体式钢活塞装配装置通过设置第一腰圆槽712和第二腰圆槽721，可调节水平支撑板71和V形定位块72的位置，进而实现了对不同缸径的活塞8的定位和固定，保证了压紧过程中活塞8的中心对准压紧气缸2的中心，压紧力不会发生偏移、压紧效果好。
在上述实施例的基础上，对控制装置9的结构进行限定，控制装置9可以包括接触器91和时间继电器92，接触器91导通后，时间继电器92开始计时并控制气缸活塞杆21向下运动；时间继电器92到达预设时间后，控制气缸活塞杆21向上运动。
请参考图9，气缸活塞杆21的运动方向控制可以通过电磁换向阀93实现。接触器91导通后，接触器91位于左侧电路内的常开接点闭合、位于右侧电路内的常闭接点断开；左侧电路中，时间继电器92的线圈导通计时，右侧电路导通，压紧气缸2被接通，气缸活塞杆21向下运动。
时间继电器92到达预设时间后，时间继电器92的常闭接点延时断开，左侧电路断开，接触器91的常闭接点闭合，右侧电路导通，在电磁换向阀93的作用下电源96反向接通压紧气缸2，气缸活塞杆21向上运动。
当然，可以取消电磁换向阀93，分别设置两个电源96作为压紧气缸2不同运动阶段的动力源，两个电源96分别接入接触器91的常开节点和接触器91的常闭节点所在的支路。
优选的，控制装置9包括开启按钮94和急停按钮95，开启按钮94按下时，接触器91导通；急停按钮95按下时，控制气缸活塞杆21向上运动。
请参考图9，开启按钮94与接触器91的常开接点并联，按下开启按钮94后接触器91的常开接点闭合，实现接触器91的自锁功能；急停按钮95与接触器91的线圈串联，按下急停按钮95后，接触器91断开，接触器91的常闭接点接通电磁换向阀93。
需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一腰圆槽712和第二腰圆槽721以及第一台阶和第二台阶中的第一和第二仅用于区分位置的不同，而不含对顺序的限制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的分体式钢活塞装配装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种分体式钢活塞装配装置，其特征在于，包括机架(1)、用于安装并定位活塞裙部的定位组件(7)、用于压顶活塞头部的压盖(5)、压紧气缸(2)以及控制装置(9)，所述定位组件(7)和所述压紧气缸(2)均安装于所述机架(1)，所述压盖(5)与所述压紧气缸(2)的气缸活塞杆(21)连接，所述控制装置(9)与所述压紧气缸(2)连接，以便控制所述压紧气缸(2)的行程和工作时间。
2.根据权利要求1所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述气缸活塞杆(21)通过气缸连接杆(3)与所述压盖(5)连接，所述气缸连接杆(3)的下端面为半球面，所述压盖(5)的上端面设有与所述半球面配合的半球槽；
所述气缸连接杆(3)的底部套设顶盖(4)，所述顶盖(4)与所述压盖(5)连接，以便将所述半球面压入所述半球槽内。
3.根据权利要求2所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述气缸连接杆(3)的上端面设有螺纹孔，所述气缸活塞杆(21)与所述气缸连接杆(3)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述压盖(5)的下端面设有压接板(6)，所述压接板(6)的上端面设有用于安装隔热垫的第一台阶，所述压接板(6)的下端面设有第二台阶，以避开所述活塞裙部。
5.根据权利要求4所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述压接板(6)上设有用于安装紧固螺栓的第一连接孔，所述压盖(5)的下端面设有用于安装所述紧固螺栓的第一安装孔，所述压接板(6)与所述压盖(5)螺栓连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述定位组件(7)包括水平支撑板(71)和两个V形定位块(72)，所述V形定位块(72)垂直连接于所述水平支撑板(71)上相对的两侧边；
所述水平支撑板(71)上设有第一腰圆槽(712)和用于避开活塞销座下端面的定位槽(711)，所述V形定位块(72)上设有第二腰圆槽(721)，所述第一腰圆槽(712)的延伸方向与所述第二腰圆槽(721)的延伸方向垂直。
7.根据权利要求6所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述控制装置(9)包括接触器(91)和时间继电器(92)，所述接触器(91)导通后，所述时间继电器(92)开始计时并控制所述气缸活塞杆(21)向下运动；
所述时间继电器(92)到达预设时间后，控制所述气缸活塞杆(21)向上运动。
8.根据权利要求7所述的分体式钢活塞装配装置，其特征在于，所述控制装置(9)包括开启按钮(94)和急停按钮(95)，所述开启按钮(94)按下时，所述接触器(91)导通；所述急停按钮(95)按下时，控制所述气缸活塞杆(21)向上运动。
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