一种用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装的制作方法

专利2025-04-23  7


本发明主要涉及装配,具体涉及一种用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装。


背景技术:

1、曲轴安装在曲轴箱内,用于将气缸活塞的往复平移转换为曲轴的旋转运动。曲轴的具体结构如图1所示,一般包括较细的前端轴11和较粗的后端轴12,前端轴11和后端轴12共线设置,通过轴承16固定在曲轴箱上可旋转,两者的中心轴线为曲轴的旋转轴。前端轴11和后端轴12之间,不共轴但大致平行地连接一连杆轴颈13,连杆组件17的大头套接在连杆轴颈13上可转动。工作时,活塞平动驱动连杆组件17的大头、连同连杆轴颈13绕所述中心轴线旋转,带动曲轴同步旋转。通常为了平衡因连杆轴颈13的偏心设置而引起的转动不平衡,在连杆轴颈13上还固定设置一对配重,一般为近似半圆具有一定质量的一对平衡轮15。平衡轮15为扇形结构,包括一圆弧面151和两沿径向的大致为平面的径向面152。其中,圆弧面15与连杆轴颈13正对位于两侧设置,使得曲轴连杆组件整体的重心落于中心轴线上,减少曲轴转动时候的震动和噪音。

2、在装配发动机或压缩机时,通常先在曲轴上连接好连杆组件17,构成曲轴连杆组件,然后将曲轴连杆组件整体移动入曲轴箱后再装配到位。曲轴连杆组件的整体结构如图2所示,装配入曲轴箱之前,先搁置于一支架10上。而因为平衡轮15重量大,故支架10通常是正对两平衡轮15的位置,平衡轮15的圆弧面151位于上方,径向面152朝向下方。并且在连杆组件17的左右两侧,临时固定有限位杆18,防止在移动时,连杆组件17向两侧转动及落下。具体操作包括:首先将曲轴连杆组件整体从支架10上提起,移动并放入曲轴箱内,再精细移动和调整曲轴连杆组件的位姿,直到后端轴12伸入曲轴箱的大口。曲轴连杆组件放置到位、并通过轴承16固定后,移除限位杆18,转动各连杆小头,对准曲轴箱上部的各气缸安装孔,这样后续连杆小头就可以被可转动地安装至各气缸安装孔中的气缸活塞上。

3、故在大型发动机或压缩机安装时,就需要首先将曲轴连杆组件整体搬进曲轴箱内,并精细调整曲轴连杆组件的位置和角度,直到将后端轴12伸入曲轴箱的大口,并且轴承16落于曲轴箱上的固定位置,才能放下整个曲轴连杆组件。目前技术中,移动和调整曲轴连杆组件的位姿,基本都是依靠人工进行,但曲轴连杆组件通常较重(约50kg),而且形状也不规则,因此在安装过程中,保持抱持着曲轴连杆组件,同时将曲轴两端对准位置和调整角度都很困难,这就使得安装人员比较吃力。因此将曲轴连杆组件对准大口后安装到曲轴箱里面就十分困难,安装周期长,安装过程中人员体验感差。

4、因此,迫切需要一种替代人力、用于安装曲轴连杆组件进曲轴箱的装配工装。


技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明的目的在于提供一种用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装,以解决现有技术中只能依赖人工搬运,导致劳动强度大、效率低的技术问题。

2、本发明的技术方案如下:

3、一种用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装,其中,包括大致竖直的至少一立柱,立柱的下部,设置有两根大致平行分开的持重臂,所述持重臂大致水平地向前伸出,用于插入曲轴连杆组件的下方,从左右两侧共同支撑起每侧的两平衡轮的径向面;立柱的上部,设置有用于连接外部结构以移动装配工装的悬吊结构。

4、本发明通过设置两根大致平行分开的持重臂,从后方沿曲轴连杆组件下方的左右两侧向前伸入,直至到达或超过每侧的两平衡轮,再通过上方的悬吊结构将所述装配工装和所述曲轴连杆组件共同提起,然后移动至曲轴箱内,再由人工或机器精细调整曲轴连杆组件的角度和方位,安装入曲轴箱。本发明的技术方案,在安装曲轴连杆组件到曲轴箱时,相比于目前的人工搬起后移动并安装来说,操作简单方便,省时省力,不但节省劳动成本,还提升装配效率。

5、优选地,所述立柱设置为两根,通过大致水平的横杠连接以固定;每根立柱设置一持重臂。设置立柱为两根,并通过横杠加以连接和固定,构成稳定的框架结构,可保证搬运曲轴连杆组件时的安全稳定性。当然,立柱也可以设置为多于两根。

6、更优选地,所述横杠的长度可调节。调节横杠长度,可以改变立柱之间的距离,从而改变持重臂之间的间距,以可以适应不同宽度的曲轴连杆组件。

7、在一个实施例中,所述横杠包括部分重叠的两段,重叠部分沿长度方向设有开口槽,所述开口槽中插有螺杆,配合螺母固定。本实施例中,当需要改变持重臂之间的间距时,只需要松开螺杆-螺母连接,拉开或压紧两段横杠,改变重叠的长度,即改变开口槽的长度,调整到合适长度后,再拧紧螺杆螺母即可。既简单又可靠。

8、当然,所述横杠的长度可调节,还可以通过更多的技术方案实现,例如所述横杠为圆柱形的两段,一段插入另一段中可旋转地重叠。这样可以通过旋转调整重叠部分的长度。当然本实施例中,每段与立柱的连接也是可转动连接。

9、其它的技术方案,还包括例如设置横杠为平行四边形的网状结构,两对角分别固定在两立柱上,这样可以通过简单的推拉改变两立柱之间的距离。

10、优选地,所述立柱的上部设置有大致水平地向前伸出的牵引板,所述悬吊机构设置于牵引板上,且在竖直方向上的投影,大致对应于持重臂中部的位置。通过设置牵引板,将悬吊机构前移,更可以保证提起曲轴连杆组件时重心位于悬吊机构正下方,从而减少在移动中需要人为扶正曲轴连杆组件,更可以防止在移动在,发生因持重臂倾斜导致曲轴连杆组件倾覆等事故。

11、更优选地,所述牵引板与所述立柱交接处,还固定有上加强板,安装于所述牵引板的上方。考虑到悬吊机构与立柱之间有距离,构成力臂,悬吊时候就会产生力矩,而这个力矩是由牵引板和立柱之间的固定连接来提供抵消的。因为牵引板和立柱之间固定连接所形成的力臂很小,所以对牵引板根部的上拉力就很大,很容易将牵引板从立柱上剥离,造成坠落事故。所以在牵引板上方,增加一上加强板,上加强板的下沿固定在牵引板上表面,上加强板的侧边固定在立柱上部的侧面,就可以将对牵引板根部向上的拉力,改变为对牵引板和立柱上部的压力,从而增加整个连接的稳定性。

12、更优选地,所述悬吊机构包括两组,分别固定于牵引板的前部和后部。同时设置两个悬吊点,且整个持重臂和曲轴连杆组件的重心位于两悬吊点之间,使得重力的力臂为0,力矩为0,可进一步防止发生倾覆的事故可能。

13、在一个实施例中,所述立柱上开有与所述牵引板/所述持重臂的横截面相适配的接插口,所述牵引板/所述持重臂通过其近端插入并向后伸出所述接插口后、固定于所述立柱上。即采用将所述牵引板/持重臂的近端、插入立柱的方式加以固定,将作用在牵引板/持重臂上的力矩,由牵引板/持重臂自身强度及接插口壁面的强度来抵消,这样更可防止牵引板/持重臂在曲轴连杆组件的重压下,从立柱上剥离。

14、优选地,还包括固定于所述持重臂远端的防滑板,所述防滑板的上沿略高于所述持重臂的上表面,用于防止曲轴连杆组件从持重臂的远端滑落。设置防滑板,当曲轴连杆组件放置在持重臂上后,直接加以拦阻,防止曲轴连杆组件滑落。

15、优选地,还包括一下加强板,与所述持重臂和所述立柱固定连接。所述下加强板可以增加所述持重臂和所述立柱之间固定连接的稳定性。所述下加强板可以设置在持重臂的上方,使得结构更加紧凑;也可以设置在持重臂的下方,将曲轴连杆组件对持重臂的压力,转换为对立柱的压力。

16、所述上加强板和所述下加强板都优选采用直角三角形的结构,两直角边分别与所述牵引板/所述持重臂和所述立柱固定连接,更加保证连接的牢固性。

17、优选地,所述立柱上还设置有移动把手,用于精细调整持重臂的位置和角度。设置移动把手,方便人工操作。因为整个装配工装和曲轴连杆组件都处于悬吊状态,故人工很容易调整其方位,以对准曲轴箱的大口,放置入曲轴箱中。

18、优选地,所述持重臂的远端,设有定位装置,用于精细调整持重臂的位置和角度。设置定位装置,如声、光探头、3d定位传感器、卫星、遥感或红外定位探头等,对持重臂的实时位姿加以监控,并实时反馈给控制机构,控制外部结构的运动,就可以对持重臂和/或曲轴连杆组件的位姿加以精准调节,可全程自动安装曲轴连杆组件至曲轴箱。

19、在一个实施例中,所述持重臂包括位于顶部、用于接触所述径向面的垫板,及位于下部竖直方向的至少一块承重板。即考虑到曲轴连杆组件的较大重量,将持重臂具体设计为由下部竖直方向放置的承重板来承受重力,而顶部的垫板只是用于接触和托起曲轴连杆组件。这样的设计,可减轻持重臂自身的重量,并提高持重臂的强度。

20、优选地,所述垫板的倾斜角度与所述径向面相同。理论上,垫板可以采用任何形状,但是要能够通过接触防止曲轴连杆组件滑落。故垫板优选为有可与径向面贴合的表面,这样既防止划伤径向面,又可以稳定曲轴连杆组件。

21、优选地,所述垫板上覆盖有防滑的弹性材料层。增加弹性材料层,一方面可以增加摩擦力,防止滑落;另一方面,也对径向面与垫板之间的挤压和摩擦,加以缓冲和保护。

22、在一个实施方式中,所述悬吊机构为吊环。设置吊环,配合外部结构,如缆绳,既简单又可靠。

23、本发明还公开了所述装配工装的工作方法,在工作时,包括:

24、a.两持重臂分别从左右两侧伸入曲轴连杆组件的下方;

25、b.每根持重臂到达或超过每侧的两平衡轮;

26、c.所述悬吊结构提起所述装配工装及曲轴连杆组件;

27、d.所述悬吊结构移动装配工装,将持重臂及曲轴连杆组件,置入曲轴箱内;

28、g.调整曲轴连杆组件的位姿后,固定至曲轴箱;

29、e.所述悬吊结构放低并移动装配工装,持重臂退出曲轴箱。

30、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。


技术特征:

1.一种用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装,其特征在于,包括大致竖直的至少一立柱,立柱的下部,设置有两根大致平行分开的持重臂,所述持重臂大致水平地向前伸出,用于插入曲轴连杆组件的下方,从左右两侧共同支撑起每侧的两平衡轮的径向面;立柱的上部,设置有用于连接外部结构以移动装配工装的悬吊结构。

2.根据权利要求1所述的装配工装,其特征在于,所述立柱设置为两根,通过大致水平的横杠连接以固定;每根立柱设置一持重臂。

3.根据权利要求2所述的装配工装,其特征在于,所述横杠的长度可调节。

4.根据权利要求1至3任一所述的装配工装,其特征在于,所述立柱的上部设置有大致水平向前伸出的牵引板,所述悬吊机构设置于牵引板上,且在竖直方向上的投影,大致对应于持重臂中部的位置。

5.根据权利要求4所述的装配工装,其特征在于,所述牵引板与所述立柱交接处,还固定有上加强板,安装于所述牵引板的上方。

6.根据权利要求4所述的装配工装,其特征在于,所述立柱上开有与所述牵引板/所述持重臂的横截面相适配的接插口,所述牵引板/所述持重臂通过其近端插入并向后伸出所述接插口后、固定于所述立柱上。

7.根据权利要求1所述的装配工装,其特征在于,还包括固定于所述持重臂远端的防滑板,所述防滑板的上沿略高于所述持重臂的上表面,用于防止曲轴连杆组件从持重臂的远端滑落。

8.根据权利要求1所述的装配工装,其特征在于,还包括一下加强板,与所述持重臂和所述立柱固定连接。

9.根据权利要求1所述的装配工装,其特征在于,所述立柱上设置有移动把手,或所述持重臂的远端设置有定位装置,用于精细调整持重臂的位置和角度。

10.根据权利要求1至9任一所述装配工装的工作方法,包括:


技术总结
本发明用于安装曲轴连杆组件到曲轴箱的装配工装,包括大致竖直的至少一立柱,和位于每根立柱上部的悬吊部分和位于立柱下部的载重部分,载重部分设置大致两根平行分开的持重臂。工作时,持重臂从后方沿曲轴连杆组件下方的左右两侧向前伸入,直至到达或超过每侧的两平衡轮,再通过上方的悬吊部分将所述装配工装和所述曲轴连杆组件共同提起,然后移动至曲轴箱,再由人工或机器精细调整曲轴连杆组件的角度和方位,安装入曲轴箱。本发明的装配工装,在安装曲轴连杆组件到曲轴箱时,相比于目前的人工搬起后移动并安装来说,操作简单方便,省时省力,不但节省劳动成本,还提升装配效率。

技术研发人员:倪志林,李颖高,张志娟
受保护的技术使用者:宝华海恩斯压缩机(上海)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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