CN113829293A - 一种发动机深孔碗形塞拔除工具 - Google Patents

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夏泉
陈浩儒
周亚萍
胡艳兵
周丽军
秦泽西
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same

Abstract

本发明提出了一种发动机深孔碗形塞拔除工具,包括涨紧杆和安装于涨紧杆上的涨紧套和与锁紧螺母,涨紧杆和涨紧套可通过螺纹配合,涨紧杆的涨紧头在涨紧杆的安装移动下可将涨紧套的涨紧区撑开,从而使得涨紧套一端外壁的刃口区卡住碗形塞的内壁,锁紧螺母可对涨紧套和涨紧杆进行辅助锁紧;刃口区由多个倒刺状结构的卡钩构成,能有效防止拔除工具从碗形塞中脱出;涨紧套的套壁上沿轴向均匀设置有多条切缝,涨紧套的内壁上还设置有环形应力槽,为涨紧区的撑开变形提供了最大程度的前提条件。该工具结构简单,易操作,使用范围广,通过涨紧杆与涨紧套的配合可将轴向力转换为径向的涨紧力,使得该工具极其适合拔除深孔碗形塞,而不易断裂。

Description

一种发动机深孔碗形塞拔除工具
技术领域
本发明属于发动机维修工艺技术领域,涉及一种碗形塞拔除工具。
背景技术
在发动机缸体、缸盖返修过程中,经常需要拔除碗形塞,然而由于发动机的工艺要求,导致有的碗形塞处于深孔位置,相较于表面的碗形塞,其空间位置受限非常严重,极难拔除。传统的拆除方法是通过破坏碗形塞,再使用螺丝刀将碗形塞撬出,此方法不仅费时费力,效率低,而且极易破坏发动机清洁度,另外对于处于深孔位置的碗形塞来说,使用传统方法进行拔除时工具严重受限。
授权公告号为CN208663675U的实用新型专利,提供了用于碗形塞的拆卸工具,通过铰链设计了一个杠杆机构,由前端凸起涨紧碗形塞,再由拔销器拔出碗形塞,但是对于深孔碗形塞,该拆卸工具需要有足够的长度并施加足够的涨紧力,其杠杆结构极易折断,另外该拆卸工具的前端只有单圈凸起,且凸起结构为三角形,对碗形塞的卡紧力不可靠,容易脱出,该拆卸工具的设计初衷主要针对表面碗形塞,并不适用于深孔碗形塞。授权公告号为CN211841804U的实用新型专利,提供了一种发动机缸体碗形塞手动拔出装置,将拔出装置的螺纹套管伸入碗形塞的穿透孔中之后,通过拧动螺纹杆将螺纹套管上的两个原本吸附在一起的磁性定位销向两侧挤出然后再手动借助套锤将螺纹套管向外拔出,此时通过两个磁性定位销将整个碗形塞从发动机塞孔中拔出,实现快速、准确、一次性将发动机塞孔上的碗形塞成功拔出,但是该拔出装置的磁性定位销对深孔碗形塞的卡紧力并不可靠,容易脱出。授权公告号为CN211940734U的实用新型专利,提供了一种发动机缸体碗形塞的取出装置,该取出装置设置有多组拔出组件,利用气动扳手、减速机、螺纹套管和螺纹杆构成的驱动结构可同时对拔出组件进行伸入与外拔的驱动控制,从而可拔出多个碗形塞,并且通过转向组件可同时驱动拔出组件进行转动,以实现在拔碗形塞的过程中,拔出组件内的拉动块与碗形塞上的长方形孔呈十字交叉状,整个工作过程效率高并且操作起来也十分省力,但是该取出装置的结构较为复杂,并不适用于深孔碗形塞。
发明内容
为解决背景技术中所述问题,本发明提出了一种发动机深孔碗形塞拔除工具。
该拔除工具包括涨紧套和位于涨紧套内的涨紧杆;所述涨紧套一端的内壁上设有内螺纹,所述涨紧套另一端的内侧和外壁上分别设有涨紧区和用于卡住碗形塞内壁的刃口区,所述涨紧套的套壁上沿轴向均匀设有多条切缝,所述涨紧区呈上小下大结构,所述刃口区由多个倒刺状结构的卡钩构成;所述涨紧杆设有与内螺纹相配合的外螺纹和用于撑开涨紧区的涨紧头。
进一步地,所述涨紧区为锥形孔结构,所述涨紧头的外壁为可与锥形孔结构相配合的锥形面结构。涨紧区的锥形孔与涨紧头的锥形面配合后,通过涨紧杆的安装移动,可将轴向力转化为径向力,使涨紧套头部撑开外扩实现涨紧,从而使得刃口区卡住碗形塞的内壁。
进一步地,所述涨紧套内壁上还设有环形应力槽,所述环形应力槽位于涨紧区上沿。应力槽的设计使得涨紧套的变形主要集中在一端的刃口区,使刃口区更容易变形。
更进一步地,所述涨紧套外壁上设有便于旋转涨紧套的涨紧套削边部。便于涨紧套和涨紧杆的安装和拆卸。
更进一步地,所述涨紧杆外壁上设有便于旋转涨紧杆的涨紧杆削边部。便于涨紧套和涨紧杆的安装和拆卸。
更进一步地,该拔除工具还包括锁紧螺母,所述锁紧螺母通过外螺纹与涨紧杆连接。该锁紧螺母对涨紧套和涨紧杆的配合起辅助锁紧作用,待涨紧套涨紧完成后,通过锁紧螺母可将涨紧杆和涨紧套锁紧。
更进一步地,所述涨紧杆可与拔销器配合连接。
更进一步地,所述涨紧套的材质为弹簧钢。
该拔除工具在使用时,首先将拔除工具头部的刃口区伸到碗形塞内,在保证完全伸到底后,旋转涨紧杆,使涨紧杆往远离碗形塞的方向移动,涨紧杆移动时产生轴向力转化为径向力,从而将涨紧区撑开涨紧,刃口区倒刺状结构的卡钩在力的作用下卡住碗形塞的内壁,涨紧套涨紧完成后,可使用锁紧螺母对涨紧杆和涨紧套进行锁紧,最后可通过连接在涨紧杆上的拔销器将碗形塞拔除。
本发明与现有技术相比,拔除工具的涨紧套上多个倒刺状结构的挂钩构成的刃口区,涨紧后不仅能卡住碗形塞的内壁,还能有效防止工具在拔除碗形塞时从碗形塞中脱出;涨紧套上设置沿轴向均匀分布的切缝以及涨紧区上沿设置的应力槽,为涨紧区的撑开变形提供了最大程度的前提条件;该工具结构简单,易操作,使用范围广,通过涨紧杆与涨紧套的配合可将轴向力转换为径向的涨紧力,使得该工具极其适合拔除深孔碗形塞,而不易断裂,当然该工具也同样适合表面碗形塞,使用范围广。
附图说明
图1为深孔碗形塞拔除工具的整体结构示意图。
图2为涨紧套的结构示意图。
图3为涨紧杆的结构示意图。
图4为未涨紧的拔除工具与碗形塞的配合示意图。
图5为涨紧后的拔除工具与碗形塞的配合示意图。
图6为拔除工具的使用示意图。
其中:1-涨紧套;1.1-套孔;1.2-切缝;1.3-环形应力槽;1.4-刃口区;1.41-卡钩;1.5-涨紧区;1.6-内螺纹;1.7-涨紧套削边部;2-涨紧杆;2.1-涨紧杆削边部;2.2-外螺纹;2.3-涨紧头;2.4-光杆;3-锁紧螺母;4-碗形塞;5-拔销器。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况,但它们并不构成对本发明的限定,仅做举例而已,同时通过说明,将更加清楚地理解本发明的优点。本领域的普通的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。实施例中所述位置关系均与附图所示一致,实施例中其他未详细说明的部分均为现有技术。
如图1所示的深孔碗形塞拔除工具,由涨紧套1、涨紧杆2和锁紧螺母3构成,涨紧杆2位于涨紧套1内,锁紧螺母3安装于涨紧杆2上。
涨紧套1的结构如图2所示,整体呈圆筒状;涨紧套1一端的内壁设有内螺纹1.6;涨紧套1另一端的内侧设有涨紧区1.5,涨紧区1.5呈上小下大结构;涨紧套1另一端的外壁设有刃口区1.4,刃口区1.4由多个倒刺状结构的卡钩1.41构成,具体地,倒刺状结构的卡钩1.41可均匀地周向分布在涨紧套1另一端的外壁上构成刃口区1.4,如图2的E处放大图所示;涨紧套1另一端的套壁上沿轴向均匀设有多条切缝1.2。
在本实施例中,涨紧区1.5为上小下大的锥形孔结构,涨紧区1.5的上沿设有环形应力槽1.3,该环形应力槽1.3位于涨紧套1的内壁上呈圈状结构;涨紧套1一端的内壁上仅设有一定长度的内螺纹1.6,即涨紧套1一端内壁设有的内螺纹1.6并未与环形应力槽1.3的上沿接合,从而环形应力槽1.3与内螺纹之间的涨紧套1内侧形成了内壁光滑的套孔1.1;因此,涨紧套1的内侧从上往下,依次为螺纹孔,套孔1.1,环形应力槽1.3,涨紧区1.5。套孔1.1、环形应力槽1.3和涨紧区1.5所在的涨紧套1的套壁上连续地沿轴向均匀设有四条切缝1.2,如图2的D-D截面图所示。另外,内螺纹1.6所在涨紧套1的外壁上设置有便于旋转涨紧套1的涨紧套削边部1.7,该涨紧套削边部1.7可呈正六角形削边,便于与扳手卡接。该涨紧套1的材质可采用弹簧钢。
涨紧杆2的结构如图3所示,整体呈长杆状,涨紧杆2的一端设置有外螺纹2.2,涨紧杆2的另一端设置有涨紧头2.3。在本实施例中,涨紧头2.3的外壁为可与涨紧区1.5的锥形孔结构相配合的锥形面,涨紧杆2的一端上仅设置有一定长度的外螺纹2.2,即外螺纹2.2并未与涨紧头2.3的上沿接合,从而外螺纹2.2与涨紧头2.3之间形成了外壁光滑的光杆2.4,因此涨紧杆2从上往下,依次是螺纹杆,光杆2.4和涨紧头2.3。当涨紧杆2与涨紧套1配合时,外螺纹2.2与内螺纹1.6相配合,光杆2.4位于套孔1.1内,涨紧头2.3与涨紧区1.5配合。另外在配合时,仅需要涨紧杆2的螺纹杆下部与涨紧套1的螺纹孔配合,故涨紧杆2的螺纹杆上部设有便于旋转涨紧杆2的涨紧杆削边部2.1,该涨紧杆削边部2.1同样也用于与扳手卡接。
锁紧螺母3与涨紧杆2的外螺纹2.2相配合。在碗形塞4拔除时,可旋转锁紧螺母3使其与涨紧套1的端面贴合,起到对涨紧套1和涨紧杆2的辅助锁紧的作用。
套孔1.1、环形应力槽1.3和涨紧区1.5上连续设置的切缝1.2为涨紧套1的涨紧变形提供了极其有利的条件,环形应力槽1.3的设计使得涨紧套1的变形主要集中在头部的刃口区1.4。
另外,套孔1.1长度可依据碗形塞4在发动机上所处的深度来设计,套孔1.1的设计是为了减少涨紧套1的内螺纹1.6的加工长度,光杆2.4的长度主要依据涨紧套1的套孔1.1长度来设计,光杆2.4的设计是为了减少涨紧杆2的外螺纹2.2的加工长度;光杆2.4的直径稍小于套孔1.1的直径,间隙可设置为1mm,以便于涨紧杆2与涨紧套1的配合及相对移动。而且还由于套孔1.1所在的涨紧套1的套壁上沿轴向均匀设有切缝1.2,涨紧套1的涨紧变形时,套孔1.1的下部也会稍向外张开,如若套孔1.1内壁设有螺纹并且光杆2.4上也设有配合的螺纹,则涨紧套1涨紧变形使得套孔1.1稍向外张开时,套孔1.1内的螺纹强度特别是切缝1.2位置的螺纹会受到挤压,强度降低,极易产生缺口或裂缝。
另外,切缝1.2的数量也并不局限于四条,可依据涨紧套1的涨紧变形要求进行适应性设置。
刃口区1.4和碗形塞4的内孔配合,其尺寸由碗形塞4而定,刃口区1.4的尺寸如果太大,则造成能进入碗形塞4内部的卡钩1.41的数量过少或者卡钩1.41无法进入碗形塞4内部,无法卡住碗形塞4;刃口区1.4的尺寸如果太小,则卡钩1.41高度小,强度低,在碗形塞4的拔除过程中,会导致刃口区1.4的卡钩1.41断裂或者卡钩1.41与碗形塞4脱离。
应力槽1.3的槽深依实际需求进行设计,如果槽深过大,则会造成涨紧套1在该处强度低,在涨紧过程中容易断裂,如果槽深过小,则不利于涨紧区1.5的涨紧撑开。
该拔除工具的整体尺寸可依据碗形塞4在发动机中所处的深度及碗形塞4的尺寸进行设计。在实际运用中,可制备各个尺寸规格的涨紧套1和涨紧杆2,从而可对不同深度的碗形塞4进行拔除。
深孔碗形塞拔除工具的各部件在配合时,将涨紧杆2从涨紧套1的涨紧区1.5插入,用扳手卡住涨紧套削边部1.7,旋转涨紧杆2即可使外螺纹2.2与内螺纹1.6相配合,不断旋拧涨紧杆2使外螺纹2.2凸出于涨紧套1的端面,然后使用扳手卡住涨紧杆削边部2.1旋拧涨紧杆2,使涨紧头2.3落入涨紧区1.5中实现初步配合,将锁紧螺母3旋拧入外螺纹2.2实现初步配合,锁紧螺母3与涨紧套1的端面可留有一定的距离,此时涨紧区1.5处于未涨紧状态,刃口区1.4可伸入至碗形塞4内,具体如图4所示。
该深孔碗形塞拔除工具在使用时,将拔除工具头部的涨紧区1.5及刃口区1.4伸到碗形塞4内;在完全伸到底后,使用扳手卡住涨紧套削边部1.7和涨紧杆削边部2.1,固定住涨紧套削边部1.7的扳手并旋拧卡住涨紧杆削边部2.1的扳手,使涨紧杆2往远离碗形塞4的方向移动,旋拧涨紧杆2的轴向力转化为径向力,如图5所示,切缝1.2的下部稍向外张开,环形应力槽1.3靠近涨紧区1.5的部分向外扩张,使涨紧变形主要集中在头部的涨紧区1.5,从而将涨紧区1.5张开,头部的刃口区1.4也同步被撑开,刃口区1.4的倒刺状结构的卡钩1.41卡住碗形塞4的内壁;然后旋拧锁紧螺母3,使其与涨紧套1的端面贴合,对涨紧套1和涨紧杆2进行辅助锁紧;最后将外螺纹2.2与拔销器5相配合连接,如图6所示,通过拔销器5即可将碗形塞4及拔除工具同步拔除。碗形塞4拔除完毕后,再反向旋拧涨紧杆2即可使涨紧区1.5及刃口区1.4收缩,从而将碗形塞4从拔除工具上取下。另外,拔除工具的刃口区1.4与碗形塞4的配合有时会较为困难,可以在操作过程中,边旋拧涨紧杆2实现涨紧的同时,边旋拧涨紧套1,使刃口区1.4更加轻松地切入碗形塞4中。
以上结合附图及具体实施例详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:包括涨紧套(1)和位于涨紧套(1)内的涨紧杆(2);所述涨紧套(1)一端的内壁上设有内螺纹(1.6),所述涨紧套(1)另一端的内侧和外壁上分别设有涨紧区(1.5)和用于卡住碗形塞(4)内壁的刃口区(1.4),所述涨紧套(1)的套壁上沿轴向均匀设有多条切缝(1.2),所述涨紧区(1.5)呈上小下大结构,所述刃口区(1.4)由多个倒刺状结构的卡钩(1.41)构成;所述涨紧杆(2)设有与内螺纹(1.6)相配合的外螺纹(2.2)和用于撑开涨紧区(1.5)的涨紧头(2.3)。
2.根据权利要求1所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧区(1.5)为锥形孔结构,所述涨紧头(2.3)的外壁为可与锥形孔结构相配合的锥形面结构。
3.根据权利要求1所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)内壁上还设有环形应力槽(1.3),所述环形应力槽(1.3)位于涨紧区(1.5)上沿。
4.根据权利要求2所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)内壁上还设有环形应力槽(1.3),所述环形应力槽(1.3)位于涨紧区(1.5)上沿。
5.根据权利要求1所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)外壁上设有便于旋转涨紧套(1)的涨紧套削边部(1.7)。
6.根据权利要求2所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)外壁上设有便于旋转涨紧套(1)的涨紧套削边部(1.7)。
7.根据权利要3所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)外壁上设有便于旋转涨紧套(1)的涨紧套削边部(1.7)。
8.根据权利要求4所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧套(1)外壁上设有便于旋转涨紧套(1)的涨紧套削边部(1.7)。
9.根据权利要求8所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:所述涨紧杆(2)外壁上设有便于旋转涨紧杆(2)的涨紧杆削边部(2.1)。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种发动机深孔碗形塞拔除工具,其特征在于:还包括锁紧螺母(3),所述锁紧螺母(3)通过外螺纹(2.2)与涨紧杆(2)配合连接。
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