CN115179229B - 发动机前端轮系快速锁紧装置和锁紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机前端轮系快速锁紧装置和锁紧方法，属于发动机装配维修设备技术领域。该锁紧装置包括握柄、抵接支撑板和齿轮撑块。握柄呈圆柱状，抵接支撑板与握柄的轴线垂直，抵接支撑板固定连接在握柄的一端侧壁上，抵接支撑板上嵌入设置有磁性元件。齿轮撑块与握柄的一端端面固定连接，齿轮撑块包括弧形外圆和两个侧支撑面，弧形外圆上均匀间隔设置有多个用于与曲轴齿轮和油泵齿轮啮合的卡齿。采用该快速锁紧装置以及对应的锁紧方法，操作简单，能够在避免消耗和损坏发动机齿轮室螺栓安装孔的基础上，实现对发动机前端轮系的快速锁紧。

Description

发动机前端轮系快速锁紧装置和锁紧方法

技术领域

本发明涉及属于发动机装配维修设备技术领域，特别涉及一种发动机前端轮系快速锁紧装置和锁紧方法。

背景技术

在发动机的装配工序中，涉及将发动机油泵齿轮安装到发动机齿轮室中并与对应的转轴拧紧的工序，需要保证在安装过程中前端齿轮轮系不能发生相对旋转，否则力矩无法拧紧。在进行该工序时，往往需要使用外置的限制手段将前端齿轮系锁紧，以保证油泵齿轮拧紧作业的正常进行。

在相关技术中，通常采用曲轴夹紧工装对发动机前端轮系进行锁死。其中曲轴夹紧工装通常包括安装板，调节杆和夹紧板等部件，利用安装板上的螺栓孔与发动机齿轮室上用于与其他盖板等零部件连接的螺栓安装孔相对应并通过螺栓连接固定，通过与安装板连接的调节杆将夹紧板引导到发动机齿轮室内部，并利用夹紧板对前端齿轮轮系的转轴进行锁紧卡死。

采用相关技术中的曲轴夹紧工装来进行发动机前端轮系的锁紧，其在安装过程中需要反复与发动机齿轮室进行螺栓连接和拆卸，其整体结构占用体积大，也会减少工作人员在发动机齿轮室内拧紧油泵齿轮的操作空间，工作人员往往需要弯腰侧身操作，费事费力。并且，在进行油泵齿轮的安装拧紧过程中，所产生的接触应力也会对发动机齿轮室的安装孔造成影响，存在损坏齿轮室的安装孔的风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种发动机前端轮系快速锁紧装置和锁紧方法，操作简单，能够在避免消耗和损坏发动机齿轮室螺栓安装孔的基础上，实现对发动机前端轮系的快速锁紧。技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种发动机前端轮系快速锁紧装置，该发动机前端轮系快速锁紧装置包括：

握柄、抵接支撑板和齿轮撑块，

所述握柄呈圆柱状，所述抵接支撑板与所述握柄的轴线垂直，所述抵接支撑板固定连接在所述握柄的一端侧壁上，所述抵接支撑板上嵌入设置有磁性元件；

所述齿轮撑块与所述握柄的一端端面固定连接，所述齿轮撑块包括弧形外圆和两个侧支撑面，所述弧形外圆上均匀间隔设置有多个用于与曲轴齿轮和油泵齿轮啮合的卡齿，所述两个侧支撑面连接于所述弧形外圆的两端且相对于所述弧形外圆对称布置，所述侧支撑面沿所述弧形外圆的径向设置且与所述握柄的轴线平行，所述两个侧支撑面呈锐角布置。

可选地，所述磁性元件为汝铁硼磁体。

可选地，所述抵接支撑板上镶嵌设置有两个所述磁性元件，两个所述磁性元件沿所述抵接支撑板的中线对称设置。

可选地，所述握柄的侧壁上具有沿轴线方向布置的条形调节槽，所述条形调节槽的槽底具有多个插接槽，所述多个插接槽沿所述条形调节槽的长度方向均匀间隔布置，所述抵接支撑板上具有与所述插接槽相匹配的插接凸起，所述抵接支撑板通过所述插接凸起插接固定于所述多个插接槽的其中一个内，所述抵接支撑板的侧边与所述条形调节槽的开口相抵接。

可选地，所述抵接支撑板包括面向所述齿轮撑块的抵接面以及背向所述齿轮撑块的安装面，所述安装面上具有装配凹槽，所述磁性元件可拆卸的安装于所述装配凹槽中。

可选地，所述卡齿的尖端具有棱边倒角，所述棱边倒角的尺寸为1×45°

可选地，所述抵接支撑板和所述齿轮撑块为Q235碳素结构钢制件。

第二方面，本发明实施例提供了一种锁紧方法，基于前述第一方面所述的发动机前端轮系快速锁紧装置实现，该锁紧方法包括：

握持住所述握柄并将所述齿轮撑块正对发动机齿轮室内的曲轴齿轮和油泵齿轮；

推动所述握柄将所述齿轮撑块沿所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮的轴线方向伸入所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮之间，使所述弧形外圆上的卡齿分别与所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮相啮合；

继续沿所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮的轴线方向推动所述握柄，直到所述抵接支撑板与所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮相抵接，以通过所述磁性元件将所述抵接支撑板与所述曲轴齿轮和所述油泵齿轮磁吸固定。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

在需要对发动机油泵齿轮进行拧紧工序时。工作人员可以握持住握柄将齿轮撑块伸入发动机齿轮室内，将齿轮撑块上的多个卡齿与相互啮合的曲轴齿轮和油泵齿轮上的卡齿相对齐。通过推动握柄将齿轮撑块沿曲轴齿轮和油泵齿轮的轴线方向伸入曲轴齿轮和油泵齿轮之间，使弧形外圆上的卡齿分别与曲轴齿轮和油泵齿轮相啮合，实现快速锁紧装置与曲轴齿轮和油泵齿轮的初步配合。之后继续沿曲轴齿轮和油泵齿轮的轴线方向推动握柄，直到抵接支撑板与曲轴齿轮和油泵齿轮相抵接。抵接支撑板可以通过磁性元件分别与曲轴齿轮和油泵齿轮磁吸固定，之后工作人员即可松开握柄实施对发动机油泵齿轮的拧紧。

经过磁吸固定在曲轴齿轮和油泵齿轮上后，齿轮撑块的弧形外圆上的多个卡齿同时与曲轴齿轮和油泵齿轮相啮合，可以防止在拧紧油泵齿轮的过程中所产生的周向应力导致曲轴齿轮和油泵齿轮出现相对转动。同时，由于抵接支撑板的板面分别与曲轴齿轮和油泵齿轮的同侧面抵接，才实现磁吸固定的基础上，还可以在接触面上产生一定的静摩擦力，防止因存在装配间隙而导致的曲轴齿轮和油泵齿轮发生相对晃动，进一步提高了锁紧稳定性。采用本发明实施例所提供的快速锁紧装置，操作简单，只需要手持进行装配而无需与发动机齿轮室进行额外的配合安装，能够在避免消耗和损坏发动机齿轮室螺栓安装孔的基础上，实现对发动机前端轮系的快速锁紧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的正视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的左视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置与曲轴齿轮和油泵齿轮配合锁紧的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种锁紧方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，通常采用曲轴夹紧工装对发动机前端轮系进行锁死。其中曲轴夹紧工装通常包括安装板，调节杆和夹紧板等部件，利用安装板上的螺栓孔与发动机齿轮室上用于与其他盖板等零部件连接的螺栓安装孔相对应并通过螺栓连接固定，通过与安装板连接的调节杆将夹紧板引导到发动机齿轮室内部，并利用夹紧板对前端齿轮轮系的转轴进行锁紧卡死。

采用相关技术中的曲轴夹紧工装来进行发动机前端轮系的锁紧，其在安装过程中需要反复与发动机齿轮室进行螺栓连接和拆卸，其整体结构占用体积大，也会减少工作人员在发动机齿轮室内拧紧油泵齿轮的操作空间，工作人员往往需要弯腰侧身操作，费事费力。并且，在进行油泵齿轮的安装拧紧过程中，所产生的接触应力也会对发动机齿轮室的安装孔造成影响，存在损坏齿轮室的安装孔的风险。

图1是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的俯视结构示意图。图3是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的正视结构示意图。图4是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置的左视结构示意图。图5是本发明实施例提供的发动机前端轮系快速锁紧装置与曲轴齿轮和油泵齿轮配合锁紧的结构示意图。如图1至图5所示，通过实践，本申请人提供了一种发动机前端轮系快速锁紧装置，包括握柄1、抵接支撑板2和齿轮撑块3。

其中，握柄1呈圆柱状，抵接支撑板2与握柄1的轴线垂直，抵接支撑板2固定连接在握柄1的一端侧壁上，抵接支撑板2上嵌入设置有磁性元件4。

齿轮撑块3与握柄1的一端端面固定连接，齿轮撑块3包括弧形外圆31和两个侧支撑面32。弧形外圆31上均匀间隔设置有多个用于与曲轴齿轮m和油泵齿轮n啮合的卡齿311，两个侧支撑面32连接于弧形外圆31的两端且相对于弧形外圆31对称布置，侧支撑面32沿弧形外圆31的径向设置且与握柄1的轴线平行，两个侧支撑面32呈锐角布置。

在本发明实施例中，在需要对发动机油泵齿轮n进行拧紧工序时。工作人员可以握持住握柄1将齿轮撑块3伸入发动机齿轮室内，将齿轮撑块3上的多个卡齿311与相互啮合的曲轴齿轮m和油泵齿轮n上的卡齿相对齐。通过推动握柄1将齿轮撑块3沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向伸入曲轴齿轮m和油泵齿轮n之间，使弧形外圆31上的卡齿311分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相啮合，实现快速锁紧装置与曲轴齿轮m和油泵齿轮n的初步配合。之后继续沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向推动握柄1，直到抵接支撑板2与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相抵接。抵接支撑板2可以通过磁性元件4分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n磁吸固定，之后工作人员即可松开握柄1实施对发动机油泵齿轮n的拧紧。

经过磁吸固定在曲轴齿轮m和油泵齿轮n上后，齿轮撑块3的弧形外圆31上的多个卡齿311同时与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相啮合，可以防止在拧紧油泵齿轮n的过程中所产生的周向应力导致曲轴齿轮m和油泵齿轮n出现相对转动。同时，由于抵接支撑板2的板面分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n的同侧面抵接，才实现磁吸固定的基础上，还可以在接触面上产生一定的静摩擦力，防止因存在装配间隙而导致的曲轴齿轮m和油泵齿轮n发生相对晃动，进一步提高了锁紧稳定性。采用本发明实施例所提供的快速锁紧装置，操作简单，只需要手持进行装配而无需与发动机齿轮室进行额外的配合安装，能够在避免消耗和损坏发动机齿轮室螺栓安装孔的基础上，实现对发动机前端轮系的快速锁紧。

示例性地，在本发明实施例中，齿轮撑块3的两个侧支撑面32之间夹角为60°。整个齿轮撑块3可以看成为六分之一个完整的齿轮，在进行加工时，可以先铸造成型一个完整的齿轮，再进行切割加工以形成齿轮撑块3，结构简单，加工方便。

可选地，磁性元件4为汝铁硼磁体。示例性地，在本发明实施例中，磁性元件4采用汝铁硼磁体，也即是强磁铁作为材料。汝铁硼具有体积小、重量轻和磁性强的特点，能够保证与钢制的曲轴齿轮m和油泵齿轮n的稳定磁吸固定，避免脱落和发生相对晃动，有效提高发动机前端轮系快速锁紧装置的锁紧稳定性。

可选地，抵接支撑板2上镶嵌设置有两个磁性元件4，两个磁性元件4沿抵接支撑板2的中线对称设置。示例性的，在本发明实施例中，由于抵接支撑板2要同时与相互啮合的曲轴齿轮m和油泵齿轮n相抵接并磁吸固定。故在抵接支撑板2上设置两个磁性元件4，以提高磁性元件4在支撑板2板面上的覆盖范围。两个磁性元件4可以分别对应与曲轴齿轮m和油泵齿轮n进行磁吸，避免单个磁性元件4与曲轴齿轮m和油泵齿轮n因间距存在偏差而导致磁吸力不同造成松弛和相对晃动，进一步提高了发动机前端轮系快速锁紧装置的锁紧稳定性。

可选地，握柄1的侧壁上具有沿轴线方向布置的条形调节槽11，条形调节槽11的槽底具有多个插接槽111，多个插接槽111沿条形调节槽11的长度方向均匀间隔布置，抵接支撑板2上具有与插接槽111相匹配的插接凸起21，抵接支撑板2通过插接凸起21插接固定于多个插接槽111的其中一个内，抵接支撑板2的侧边与条形调节槽11的开口相抵接。示例性的，在本发明实施例中，在不同规格的发动机内，曲轴齿轮m和油泵齿轮n的直径齿轮和厚度齿轮也存在差距。当需要对相对厚度尺寸较大的曲轴齿轮m和油泵齿轮n进行锁紧时，可以将抵接支撑板2由握柄1上拆下，将插接凸起21插接到在插接槽111的长度方向上距离齿轮撑块3较远的插接槽111中。这样在将快速锁紧装置通过磁吸固定到曲轴齿轮m和油泵齿轮n上后，齿轮撑块3在与曲轴齿轮m和油泵齿轮n啮合后可以在轴向上位于曲轴齿轮m和油泵齿轮n相对较为居中的位置，避免因接触面较小发生松弛和相对晃动，进一步提高了发动机前端轮系快速锁紧装置的锁紧稳定性。同时抵接支撑板2设置为可调结构，可以适应性地对不同规格的发动机中的前端轮系进行锁紧，提高了整体适配性。

可选地，抵接支撑板2包括面向齿轮撑块3的抵接面2a以及背向齿轮撑块3的安装面2b，安装面2b上具有装配凹槽22，磁性元件4可拆卸的安装于装配凹槽22中。示例性地，在本发明实施例中，通过将磁性元件4在使用时可以装配到抵接支撑板2的安装面2b上的装配凹槽22中，在起到磁吸作用的同时，其位于背向齿轮撑块3的一面，无需与曲轴齿轮m和油泵齿轮n接触，避免发生磨损。同时可以在不使用时从抵接支撑板2上取下进行维护更换，进一步提高了发动机前端轮系快速锁紧装置的整体使用寿命。

可选地，卡齿311的尖端具有棱边倒角3111，棱边倒角3111的尺寸为1×45°。示例性地，在本发明实施例中，通过对齿轮撑块3上的卡齿311进行倒角处理，将其尖端加工成尺寸为1×45°的棱边倒角3111，可以有效避免与曲轴齿轮m和油泵齿轮n啮合时出现尖端磨损，同时在配合连接时更加顺畅，进一步提高了发动机前端轮系快速锁紧装置的整体使用寿命。

可选地，抵接支撑板2和齿轮撑块3为Q235碳素结构钢制件。示例性地，在本发明实施例中，采用Q235碳素结构钢制的抵接支撑板2和齿轮撑块3，其含碳量低，强度、塑性和焊接性能优秀，方便加工，能够有效提高发动机前端轮系快速锁紧装置的整体使用寿命。

图6是本发明实施例提供的一种锁紧方法的流程图。如图6所示，本发明实施例还提供了一种锁紧方法，基于图1至图5所述的发动机前端轮系快速锁紧装置实现，该锁紧方法包括一下步骤：

S1，握持住握柄1并将齿轮撑块3正对发动机齿轮室内的曲轴齿轮m和油泵齿轮n。

具体的，在需要对发动机油泵齿轮n进行拧紧工序时。工作人员可以握持住握柄1将齿轮撑块3伸入发动机齿轮室内，将齿轮撑块3上的多个卡齿311与相互啮合的曲轴齿轮m和油泵齿轮n上的卡齿相对齐。

S2，推动握柄1将齿轮撑块3沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向伸入曲轴齿轮m和油泵齿轮n之间，使弧形外圆31上的卡齿311分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相啮合。

具体的，通过推动握柄1将齿轮撑块3沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向伸入曲轴齿轮m和油泵齿轮n之间，使弧形外圆31上的卡齿311分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相啮合，实现快速锁紧装置与曲轴齿轮m和油泵齿轮n的初步配合。

S3，继续沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向推动握柄1，直到抵接支撑板2与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相抵接，以通过磁性元件4将抵接支撑板2与曲轴齿轮m和油泵齿轮n磁吸固定。

具体的，继续沿曲轴齿轮m和油泵齿轮n的轴线方向推动握柄1，直到抵接支撑板2与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相抵接。抵接支撑板2可以通过磁性元件4分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n磁吸固定，之后工作人员即可松开握柄1实施对发动机油泵齿轮n的拧紧。

经过磁吸固定在曲轴齿轮m和油泵齿轮n上后，齿轮撑块3的弧形外圆31上的多个卡齿311同时与曲轴齿轮m和油泵齿轮n相啮合，可以防止在拧紧油泵齿轮n的过程中所产生的周向应力导致曲轴齿轮m和油泵齿轮n出现相对转动。同时，由于抵接支撑板2的板面分别与曲轴齿轮m和油泵齿轮n的同侧面抵接，才实现磁吸固定的基础上，还可以在接触面上产生一定的静摩擦力，防止因存在装配间隙而导致的曲轴齿轮m和油泵齿轮n发生相对晃动，进一步提高了锁紧稳定性。采用本发明实施例所提供的快速锁紧装置，操作简单，只需要手持进行装配而无需与发动机齿轮室进行额外的配合安装，能够在避免消耗和损坏发动机齿轮室螺栓安装孔的基础上，实现对发动机前端轮系的快速锁紧。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件极其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种发动机前端轮系快速锁紧装置，其特征在于，包括：握柄（1）、抵接支撑板（2）和齿轮撑块（3），

所述握柄（1）呈圆柱状，所述抵接支撑板（2）与所述握柄（1）的轴线垂直，所述抵接支撑板（2）固定连接在所述握柄（1）的一端侧壁上，所述抵接支撑板（2）上嵌入设置有磁性元件（4）；

所述齿轮撑块（3）与所述握柄（1）的一端端面固定连接，所述齿轮撑块（3）包括弧形外圆（31）和两个侧支撑面（32），所述弧形外圆（31）上均匀间隔设置有多个用于与曲轴齿轮（m）和油泵齿轮（n）啮合的卡齿（311），所述两个侧支撑面（32）连接于所述弧形外圆（31）的两端且相对于所述弧形外圆（31）对称布置，所述侧支撑面（32）沿所述弧形外圆（31）的径向设置且与所述握柄（1）的轴线平行，所述两个侧支撑面（32）呈锐角布置；

所述抵接支撑板（2）上镶嵌设置有两个所述磁性元件（4），两个所述磁性元件（4）沿所述抵接支撑板（2）的中线对称设置；所述握柄（1）的侧壁上具有沿轴线方向布置的条形调节槽（11），所述条形调节槽（11）的槽底具有多个插接槽（111），所述多个插接槽（111）沿所述条形调节槽（11）的长度方向均匀间隔布置，所述抵接支撑板（2）上具有与所述插接槽（111）相匹配的插接凸起（21），所述抵接支撑板（2）通过所述插接凸起（21）插接固定于所述多个插接槽（111）的其中一个内，所述抵接支撑板（2）的侧边与所述条形调节槽（11）的开口相抵接。

2.根据权利要求1所述的发动机前端轮系快速锁紧装置，其特征在于，所述磁性元件（4）为汝铁硼磁体。

3.根据权利要求1所述的发动机前端轮系快速锁紧装置，其特征在于，所述抵接支撑板（2）包括面向所述齿轮撑块（3）的抵接面（2a）以及背向所述齿轮撑块（3）的安装面（2b），所述安装面（2b）上具有装配凹槽（22），所述磁性元件（4）可拆卸的安装于所述装配凹槽（22）中。

4.根据权利要求3所述的发动机前端轮系快速锁紧装置，其特征在于，所述卡齿（311）的尖端具有棱边倒角（3111） ，所述棱边倒角（3111）的尺寸为1×45°。

5.根据权利要求4所述的发动机前端轮系快速锁紧装置，其特征在于，所述抵接支撑板（2）和所述齿轮撑块（3）为Q235碳素结构钢制件。

6.一种锁紧方法，其特征在于，所述锁紧方法基于如权利要求1至5任一项所述的发动机前端轮系快速锁紧装置实现，所述锁紧方法包括：

握持住所述握柄（1）并将所述齿轮撑块（3）正对发动机齿轮室内的曲轴齿轮（m）和油泵齿轮（n）；

推动所述握柄（1）将所述齿轮撑块（3）沿所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）的轴线方向伸入所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）之间，使所述弧形外圆（31）上的卡齿（311）分别与所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）相啮合；

继续沿所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）的轴线方向推动所述握柄（1），直到所述抵接支撑板（2）与所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）相抵接，以通过所述磁性元件（4）将所述抵接支撑板（2）与所述曲轴齿轮（m）和所述油泵齿轮（n）磁吸固定。