CN203132825U

CN203132825U - 柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具

Info

Publication number: CN203132825U
Application number: CN 201320062733
Authority: CN
Inventors: 袁成清; 郭智威; 娄朝辉; 李涛; 王昊; 白秀琴
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-02-04

Abstract

一种柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具。其结构是：自上而下设有活塞环支撑架，在支撑架上方设置有加载装置，支撑架的左侧布置有油杯；上试件活塞环切片由活塞环夹紧装置通过螺栓固定于活塞环固定装置，再由螺栓连接于活塞环支撑架上；下试件缸套切片由对称的横向固定装置和纵向固定装置固定，并通过缸套夹紧装置夹紧；在横向固定装置和纵向固定装置上均布置有油孔用于采集试验过程中摩擦配副的润滑油。本实用新型夹具可以在切片试验条件下，掌握缸套-活塞环不同表面纹理的摩擦特性，以及其对应的摩擦副的在用润滑油磨粒特性。为缸套-活塞环配对副表面形貌优化设计提供依据。

Description

柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具

技术领域

本实用新型涉及一种柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具。

背景技术

缸套-活塞环是保证内燃机正常运行的最重要的部件之一，它的应用极为广泛，数以亿计的内燃机都采用这种摩擦副，因其有密封、导热、调节机油和导向等作用，对内燃机的动力性、可靠性、耐久性有着极大的影响。研究表明，内燃机在工作过程中由缸套-活塞环摩擦副引起的摩擦功耗高达整个发动机摩擦功耗的45%～65%，缸套-活塞环的工作状况影响着内燃机的经济性、寿命和排放性能。润滑性能好，在保证对燃烧室气体密封的前提下，活塞环一缸套间的摩擦力小，内燃机的摩擦功耗也小；反之会造成相当大的功耗，而且还会导致缸套—活塞环的过度磨损，影响其使用寿命。因此这对摩擦副摩擦学性能的优劣直接影响着内燃机的性能。为了提高内燃机的性能、延长其使用寿命，学者们对缸套-活塞环摩擦副的摩擦学特性进行了大量的研究工作。

目前应用各种先进制造技术，对缸套内表面或者活塞环表面进行微处理，以改善其摩擦学特性，力求实现内燃机更好的性能已经成为一个研究热点，但目前研究的共同特点都是用经验来指导缸套内表面的设计，特别是没有将表面形貌表征参数与摩擦学特性、润滑特性联系起来。

因此，进行柴油机缸套-活塞环表面形貌特征参数、摩擦学特性以及润滑油油液特性之间的相互关系研究具有重要的意义，为实际缸套表面形貌的设计提供指导。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，该夹具不仅能够适用于不同曲率的缸套活塞环切片，而且能够实时的采集该摩擦副运行过程中的润滑油液。

本实用新型的技术方案是：

一种柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，包括自上而下设置的活塞环支撑架、活塞环固定装置、活塞环夹紧装置、缸套夹紧装置、横向固定装置和纵向固定装置；在活塞环支撑架的左侧布置有油杯，活塞环固定装置中设有活塞环切片定位半圆柱形定位销，右侧有定位凸台；活塞环夹紧装置通过固定螺栓固定于活塞环固定装置，活塞环固定装置由螺栓连接于活塞环支撑架上；横向固定装置对称设置有两个，横向固定装置与下部纵向固定装置和上部缸套夹紧装置构成将下试件缸套切片固定夹紧于中间的装置。

本实用新型的技术方案中，所述的活塞环固定装置设有装活塞环切片的凹槽，半圆柱形定位销，右侧有定位凸台，连接活塞环夹紧装置的第1螺纹孔和将活塞环固定装置连接于活塞环支撑架的连接孔，其中半圆柱形定位销置于装活塞环切片的凹槽内。

本实用新型的技术方案中，所述的活塞环夹紧装置包括夹紧活塞环切片的挡块，在挡块上侧开有与活塞环固定装置连接的第1通孔。

本实用新型的技术方案中，所述的横向固定装置由两个结构相同的模块组成，每个模块中间设有采集润滑油的油孔，上方设有收集润滑油的油槽，该油槽仅一面开口并正对缸套切片，模块的正前方开有两个与纵向固定装置连接的第2通孔。

本实用新型的技术方案中，所述的纵向固定装置设置有四个底座连接凸台，顶部留有一面开口的环形槽并且开口朝向缸套切片，纵向固定装置的中部留有采集润滑油油孔，纵向凸起位置的中部设有连接缸套切片夹紧装置的第2螺纹孔。

本实用新型的技术方案中，所述的缸套夹紧装置由连接纵向固定装置的第3通孔和夹紧缸套切片的顶板组成，顶板的中部开有流润滑油油槽。

本实用新型的技术方案中，所述的在横向固定装置和纵向固定装置的边缘设置有防止润滑油从油孔以外的地方流出的凸台，采油孔的设置均通向底座下方，在底座的相应位置打通孔，采油孔和油杯通过采油管连接。

本实用新型的技术方案中，所述的活塞环支撑架上方设置有加载装置。

采用本实用新型夹具做柴油机缸套-活塞环切片往复试验时。将上试件活塞环切片，首先由半圆柱销和活塞环夹紧装置定位并由夹紧装置通过螺栓固定于活塞环固定装置，然后由螺栓连接于活塞环支撑架上。下试件缸套切片首先由对称的横向固定装置和纵向固定装置固定，然后通过缸套夹紧装置夹紧。

柴油机缸套-活塞环摩擦副通过位于支撑架左侧的油杯，采用滴油润滑的方式将润滑油加入摩擦副之间。横向固定装置和纵向固定装置中均布置有采集润滑油的油孔。

本实用新型的积极效果在于：实现在缸套-活塞环切片往复试验中弦长一定的条件下对不同曲率的缸套—活塞环切片的夹紧，并通过设置的采油孔实时的采集该摩擦副的润滑油。

附图说明

图1为本实用新型夹具的主视示意图;

图2为本实用新型夹具的左视示意图;

图3为本实用新型夹具的下试件夹持示意图;

图4为缸套切片形状示意图;

图5为活塞环切片形状示意图;

图6-1为活塞环固定装置右视形状示意图;

图6-2为活塞环固定装置主视形状示意图;

图7为活塞环夹紧装置形状示意图;

图8为缸套夹紧装置形状示意图;

图9-1为横向固定装置主视形状示意图;

图9-2为横向固定装置俯视形状示意图;

图10-1为纵向固定装置主视形状示意图;

图10-2为纵向固定装置俯视形状示意图;

图中： 1-活塞环支撑架，2-油杯，3-活塞环固定装置，4-螺栓，5-活塞环夹紧装置，6-活塞环切片，7-缸套夹紧装置，8-缸套切片，9-横向固定装置，10-纵向固定装置，11-半圆柱形定位销，12-油孔，13-定位凸台，14-凹槽，15-第1螺纹孔，16-连接孔，17-挡块，18-第1通孔1，19-油槽，20-第2通孔，21-底座连接凸台，22-第2螺纹孔，23-第3通孔，24-顶板。

具体实施方式

如图1、图2所示,本实用新型提供的柴油机缸套-活塞环切片试验专用夹具，自上而下设有活塞环支撑架1，在支撑架上方设置有加载装置，支撑架的左侧布置有油杯2；上试件活塞环切片6由活塞环夹紧装置5通过螺栓固定于活塞环固定装置3，再由螺栓连接于活塞环支撑架1上；下试件缸套切片8由对称的横向固定装置9和纵向固定装置10固定，并通过缸套夹紧装置7夹紧；在横向固定装置9和纵向固定装置10上均布置有油孔12用于采集试验过程中摩擦配副的润滑油。

如图6-1和6-2所示，活塞环固定装置3主要由用于定位的半圆柱形定位销11和右侧定位凸台13，连接活塞环夹紧装置的螺纹孔和将固定装置连接于活塞环支撑架的连接孔16组成，其中半圆柱形定位销置于装活塞环切片的凹槽14内。

如图7所示,活塞环夹紧装置5包括用于夹紧活塞环切片的挡块17，并在挡块上侧开有第1通孔18用于连接到活塞环固定装置上。

如图9-1和图9-2所示,横向固定装置9由两个结构相同的模块组成，每个模块中间设有采集润滑油的油孔12，上方设有收集润滑油的油槽19，该油槽仅一面开口并正对缸套切片8，模块的正前方开有两个第2通孔20用于与纵向固定装置10连接。

如图10-1和图10-2所示,纵向固定装置10设置有四个底座连接凸台21,用于与底座连接并保证其稳定性，顶部与横向固定装置9类似留有一面开口的环形槽并且开口朝向缸套切片8，在纵向固定装置10的中部同样留有油孔12来采集润滑油，不同之处在于该装置的纵向凸起位置的中部设有用于连接缸套切片夹紧装置7的第2螺纹孔22。

如图8所示,缸套夹紧装置7是由用于连接纵向固定装置的第3通孔23和用于夹紧缸套切片的顶板24组成，顶板的中部开有油槽以保证在夹紧缸套的同时能够让润滑油从其底部顺利流过。

用本夹具进行柴油机缸套-活塞环切片往复试验具体实施如下：

1）活塞环切片的装夹:首先将活塞环切片6放入活塞环固定装置3中，使活塞环切片内圆中点与半圆柱形定位销11相切，并且右侧贴近活塞环固定装置3的定位凸台13；其次用螺栓将活塞环夹紧装置5与活塞环固定装置3相连接；再次将装有活塞环切片的活塞环固定装置用螺栓4连接到活塞环支撑架1上。

2）缸套切片的装夹:首先将纵向固定装置10用螺栓与底座相连接，每个纵向固定装置由四个螺栓与底座连接；其次把缸套切片8置于纵向固定装置10之间；第三将横向固定装置9通过螺栓连接到纵向固定装置10的两端，同时将缸套切片的两端面固定；最后用缸套夹紧装置7固定缸套切片。

3）润滑，试验过程中对该摩擦副的润滑是通过油杯2向缸套切片上滴油来实现的，并且油滴速度可调。

4）润滑油采集，在横向固定装置9和纵向固定装置10中均设有采油孔，为保证润滑油流入采油孔，在横向固定装置9和纵向固定装置10的边缘设置有凸台以防止润滑油从油孔以外的地方流出，采油孔的设置均通向底座下方，在底座的相应位置打通孔，通过采油管连接采油孔和油杯，以保证运行过程中的润滑油能顺利的流入油杯。

5)该夹具的设计能够满足在弦长一定的前提下能够实现不同曲率缸套-活塞环切片的夹持。

Claims

1.一种柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征是：该夹具包括自上而下设置的活塞环支撑架（1）、活塞环固定装置（3）、活塞环夹紧装置（5）、缸套夹紧装置（7）、横向固定装置（9）和纵向固定装置（10）；在活塞环支撑架的左侧布置有油杯（2），活塞环固定装置（3）中设有活塞环切片定位半圆柱形定位销（11），右侧设有定位凸台(13)；活塞环夹紧装置（5）通过固定螺栓固定于活塞环固定装置（3），活塞环固定装置（3）由螺栓（4）连接于活塞环支撑架（1）上；横向固定装置（9）对称设置有两个，横向固定装置（9）与下部纵向固定装置（10）和上部缸套夹紧装置（7）构成将下试件缸套切片（8）固定夹紧于中间的装置。

2.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的活塞环固定装置（3）设有装活塞环切片(6)的凹槽（14），半圆柱形定位销（11）,定位凸台(13），连接活塞环夹紧装置（7）的第1螺纹孔（15）和将活塞环固定装置连接于活塞环支撑架（1）的连接孔（16），其中半圆柱形定位销置于装活塞环切片的凹槽(14)内。

3.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的活塞环夹紧装置（5）包括夹紧活塞环切片的挡块（17），在挡块上侧开有与活塞环固定装置连接的第1通孔（18）。

4.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的横向固定装置（9）由两个结构相同的模块组成，每个模块中间设有采集润滑油的油孔（12），上方设有收集润滑油的油槽（19），该油槽仅一面开口并正对缸套切片(8)，模块的正前方开有两个与纵向固定装置（10）连接的第2通孔（20）。

5.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的纵向固定装置（10）设置有四个底座连接凸台（21），顶部留有一面开口的环形槽并且开口朝向缸套切片(8)，纵向固定装置（10）的中部留有采集润滑油油孔（12），纵向凸起位置的中部设有连接缸套切片夹紧装置（7)的第2螺纹孔（22）。

6.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的缸套夹紧装置（7）由连接纵向固定装置(10)的第3通孔（23）和夹紧缸套切片(8)的顶板（24）组成，顶板的中部开有流润滑油油槽。

7.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：在横向固定装置和纵向固定装置的边缘设置有防止润滑油从油孔以外的地方流出的凸台，采油孔的设置均通向底座下方，在底座的相应位置打通孔，采油孔和油杯通过采油管连接。

8.按照权利要求1所述的柴油机缸套-活塞环切片往复试验专用夹具，其特征在于：所述的活塞环支撑架（1）上方设置有加载装置。