CN107336057B - 一种活塞环装环装置及其装环方法 - Google Patents

一种活塞环装环装置及其装环方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞环装环装置及其装环方法，装环装置包括定位工装和装环套筒。定位工装包括与机床主轴同心设置的连接轴、由内至外套装在连接轴上的定位底板、定位压板、锁紧螺母。装环套筒包括薄壁套，薄壁套收缩口两侧的连接块以及任意一侧连接块上的气缸。装环时，利用装环套筒装载代加工活塞环，再将装载有代加工活塞环的装环套筒配合安装在定位工装上。本发明定位可靠、操作方便、结构简易的活塞环装环装置及其装环方法，无需固定装环台位和专职装环人员，装环工序由车床操作人员完成，节约了加工成本，且此方案定位精度高，活塞环的质量得到有效提升。

Description

一种活塞环装环装置及其装环方法
技术领域
本发明涉及一种活塞环装环装置及其装环方法。
背景技术
活塞环是一种形状简单的开口环，在工作状态时呈正圆形，在自由状态下它呈椭圆形；它又象是弹簧，靠其自身弹力工作。活塞环是个弹性体，且生产批量较大，它的加工和刚性体零件的加工有着本质的区别，从其加工成本、精度的一致性及工艺方法的难易程度考虑，除两端面加工外，大多数机加工工序一般不会采用单个加工的方法，而是采用多道环组合在一起加工(成组加工)的方式，其工艺相当复杂，工艺的先进性一定程度上决定活塞环的使用性能和可靠性。
长期以来，传统的活塞环外圆车削工序前必须安排一道装环工序，使活塞环成组桶装成圆柱体，使用专用液压装环台位，安排专职人员装环，然后转运至车床处，另行安排人员车削加工。这种装环方法，采用组合间接定位，累计定位误差大，定位精度不高；另一方面，由于桶装环径向跳动大，车削时切削量不均匀，对活塞环成品的光密封度及外圆倒角周向一致性影响很大，且需要专用装环套筒、定扭矩扳手、电动吊具、大量心轴、大量压板、大量夹紧螺母等，还需要专人转运桶装环，需要固定装环台位，需要大片存放工装的场地，浪费人力、物力、财力，且工人劳动强度大，生产现场噪声污染大，装环套筒磨损快需定期更换等。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种定位可靠、操作方便、结构简易的活塞环装环装置及其装环方法。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种活塞环装环装置，包括定位工装和装环套筒。
所述定位工装包括与机床主轴同心设置的连接轴、由内至外套装在连接轴上的定位底板、定位压板、锁紧螺母；所述定位底板内端面与机床主轴外端面配合连接；所述连接轴的靠外侧一端上设有螺纹结构；所述锁紧螺母可拆卸地连接在连接轴靠外侧一端上的螺纹结构处；
所述装环套筒包括两端开口筒状结构的薄壁套，薄壁套上设有轴向延伸至两端的收缩口；所述收缩口两侧的薄壁套外侧面上分别设有连接块；所述连接块中，任意一侧的连接块上固定设有气缸，气缸的伸缩杆固定连接在另一侧的连接块上。
所述连接块包括固定在薄壁套外侧面上的固定板以及连接在固定板上向外延伸的连接板，两侧连接板平行设置；所述气缸固定连接在任意一侧的连接板上，气缸的伸缩杆固定连接在另一侧的连接板上。
所述气缸固定连接在任意一侧的连接板外侧面上，气缸的伸缩杆穿过气缸所在连接板后与另一侧的连接板固定连接。
所述气缸固定连接在任意一侧的连接板内侧面上，气缸的伸缩杆与另一侧的连接板固定连接。
所述机床内设有液压装置，液压装置的液压拉杆与机床主轴同心设置且与连接轴内端固定连接，液压拉杆在液压装置的驱动下带动连接轴做往复运动。
所述机床内设有液压装置，液压装置的液压拉杆即连接轴。
所述连接块与薄壁套的连接方式、气缸缸体与连接块的连接方式、气缸伸缩杆与连接块的连接方式均通过螺栓件固定连接。
实现本发明第二个目的的技术方案是：一种活塞环装环装置的装环方法，包括如下步骤：
步骤一、将代加工活塞环手工装载在装环套筒的薄壁套内壁；
步骤二、将定位底板套装在连接轴上，并将定位底板与机床主轴外端面配合连接；
步骤三、将装载活塞环的装环套筒套装在定位底板的外圈面上，使得装载在薄壁套内壁上的待加工活塞环内侧面与定位底板的外侧面贴合；
步骤四、将定位压板套装在连接轴上，使得定位压板的内侧面与代加工活塞环外侧面贴合，将锁紧螺母装配至连接轴上；
步骤五、通过气压驱动拉紧装环套筒的薄壁套，直至薄壁套的内壁与定位底板、定位压板的外圈面贴合定位，同时薄壁套的内壁与代加工活塞环外圈面贴合；
步骤六、通过液压驱动液压装置向内侧缩进连接轴，连接轴外端的锁紧螺母随连接轴向内侧缩进直至抵住定位压板的外侧；
步骤七、通过气压驱动松开装环套筒的薄壁套并取下装环套筒，开始待加工活塞环外圆的加工。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明定位可靠、操作方便、结构简易的活塞环装环装置及其装环方法，无需固定装环台位和专职装环人员，装环工序由车床操作人员完成，节约了加工成本，且此方案定位精度高，活塞环的质量得到有效提升。
(2)本发明可推广运用于活塞环外圆的车削加工，如锥面环、油环、钢环的精车等(精车后需磨削的活塞环除外)，是一种具有较高经济价值或成本优势的装环方法，对改善活塞环的光密封性、改善活塞环倒角等微小尺寸的一致性、提高活塞环的成品率、降低操作者劳动强度等具有显著效果，是一种具有较高经济价值的典型装环方案。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中的定位工装示意图。
图3为图1中的定位工装内部结构示意图。
图4为图1中的装环套筒结构示意图。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图4所示，本实施例的一种活塞环装环装置，包括定位工装1和装环套筒2。
定位工装1包括与机床主轴同心设置的连接轴1-1、由内至外套装在连接轴1-1上的定位底板1-2、定位压板1-3、锁紧螺母1-4。定位底板1-2内端面与机床主轴外端面配合连接。连接轴1-1的靠外侧一端上设有螺纹结构。锁紧螺母1-4可拆卸地连接在连接轴1-1靠外侧一端上的螺纹结构处。
装环套筒2包括两端开口筒状结构的薄壁套2-1，薄壁套2-1上设有轴向延伸至两端的收缩口2-2。收缩口2-2两侧的薄壁套2-1外侧面上分别设有连接块2-3。连接块2-3包括固定在薄壁套2-1外侧面上的固定板2-3-1以及连接在固定板2-3-1上向外延伸的连接板2-3-2，两侧连接板2-3-2平行设置。所气缸2-4固定连接在任意一侧的连接板2-3-2外侧面上，气缸2-4的伸缩杆穿过气缸所在连接板2-3-2后与另一侧的连接板2-3-2固定连接。连接块2-3与薄壁套2-1的连接方式、气缸2-4缸体与连接块2-3的连接方式、气缸2-4伸缩杆与连接块2-3的连接方式均通过螺栓件固定连接。
机床内设有液压装置3，液压装置3的液压拉杆3-1与机床主轴同心设置且与连接轴1-1内端固定连接，液压拉杆3-1在液压装置3的驱动下带动连接轴1-1做往复运动。
活塞环装环装置的装环方法，包括如下步骤：
步骤一、将代加工活塞环手工装载在装环套筒2的薄壁套2-1内壁。
步骤二、将定位底板1-2套装在连接轴1-1上，并将定位底板1-2与机床主轴外端面配合连接。
步骤三、将装载活塞环的装环套筒2套装在定位底板1-2的外圈面上，使得装载在薄壁套2-1内壁上的待加工活塞环内侧面与定位底板1-2的外侧面贴合。
步骤四、将定位压板1-3套装在连接轴1-1上，使得定位压板1-3的内侧面与代加工活塞环外侧面贴合，将锁紧螺母1-4装配至连接轴1-1上。
步骤五、通过气压驱动拉紧装环套筒2的薄壁套2-1，直至薄壁套2-1的内壁与定位底板1-2、定位压板1-3的外圈面贴合定位，同时薄壁套2-1的内壁与代加工活塞环外圈面贴合。
步骤六、通过液压驱动液压装置3向内侧缩进连接轴1-1，连接轴1-1外端的锁紧螺母1-4随连接轴1-1向内侧缩进直至抵住定位压板1-3的外侧。
步骤七、通过气压驱动松开装环套筒2的薄壁套2-1并取下装环套筒2，开始待加工活塞环外圆的加工。
(实施例2)
本实施例的结构以及装环方法与实施例1大体相同，不同之处在于气缸2-4固定连接在任意一侧的连接板2-3-2内侧面上，气缸2-4的伸缩杆与另一侧的连接板2-3-2固定连接。
(实施例3)
本实施例的结构以及装环方法与实施例1大体相同，不同之处在于机床内的液压装置3液压拉杆3-1即连接轴1-1。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种活塞环装环装置，其特征在于：包括定位工装(1)和装环套筒(2)；
所述定位工装(1)包括与机床主轴同心设置的连接轴(1-1)、由内至外套装在连接轴(1-1)上的定位底板(1-2)、定位压板(1-3)、锁紧螺母(1-4)；所述定位底板(1-2)内端面与机床主轴外端面配合连接；所述连接轴(1-1)的靠外侧一端上设有螺纹结构；所述锁紧螺母(1-4)可拆卸地连接在连接轴(1-1)靠外侧一端上的螺纹结构处；
所述装环套筒(2)包括两端开口筒状结构的薄壁套(2-1)，薄壁套(2-1)上设有轴向延伸至两端的收缩口(2-2)；所述收缩口(2-2)两侧的薄壁套(2-1)外侧面上分别设有连接块(2-3)；所述连接块(2-3)中，任意一侧的连接块(2-3)上固定设有气缸(2-4)，气缸(2-4)的伸缩杆固定连接在另一侧的连接块(2-3)上；
装环时，待加工活塞环手工装载在装环套筒(2)的薄壁套(2-1)内壁；将装载活塞环的装环套筒(2)套装在定位底板(1-2)的外圈面上，使得装载在薄壁套(2-1)内壁上的待加工活塞环内侧面与定位底板(1-2)的外侧面贴合。
2.根据权利要求1所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：
所述连接块(2-3)包括固定在薄壁套(2-1)外侧面上的固定板(2-3-1)以及连接在固定板(2-3-1)上向外延伸的连接板(2-3-2)，两侧连接板(2-3-2)平行设置；所述气缸(2-4)固定连接在任意一侧的连接板(2-3-2)上，气缸(2-4)的伸缩杆固定连接在另一侧的连接板(2-3-2)上。
3.根据权利要求2所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：
所述气缸(2-4)固定连接在任意一侧的连接板(2-3-2)外侧面上，气缸(2-4)的伸缩杆穿过气缸所在连接板(2-3-2)后与另一侧的连接板(2-3-2)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：
所述气缸(2-4)固定连接在任意一侧的连接板(2-3-2)内侧面上，气缸(2-4)的伸缩杆与另一侧的连接板(2-3-2)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：
所述机床内设有液压装置(3)，液压装置(3)的液压拉杆(3-1)与机床主轴同心设置且与连接轴(1-1)内端固定连接，液压拉杆(3-1)在液压装置(3)的驱动下带动连接轴(1-1)做往复运动。
6.根据权利要求1所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：
所述机床内设有液压装置(3)，液压装置(3)的液压拉杆(3-1)即连接轴(1-1)。
7.根据权利要求1至6任一所述的一种活塞环装环装置，其特征在于：所述连接块(2-3)与薄壁套(2-1)的连接方式、气缸(2-4)缸体与连接块(2-3)的连接方式、气缸(2-4)伸缩杆与连接块(2-3)的连接方式均通过螺栓件固定连接。
8.根据权利要求5至7任一所述活塞环装环装置的装环方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将待加工活塞环手工装载在装环套筒(2)的薄壁套(2-1)内壁；
步骤二、将定位底板(1-2)套装在连接轴(1-1)上，并将定位底板(1-2)与机床主轴外端面配合连接；
步骤三、将装载活塞环的装环套筒(2)套装在定位底板(1-2)的外圈面上，使得装载在薄壁套(2-1)内壁上的待加工活塞环内侧面与定位底板(1-2)的外侧面贴合；
步骤四、将定位压板(1-3)套装在连接轴(1-1)上，使得定位压板(1-3)的内侧面与待活塞环外侧面贴合，将锁紧螺母(1-4)装配至连接轴(1-1)上；
步骤五、通过气压驱动拉紧装环套筒(2)的薄壁套(2-1)，直至薄壁套(2-1)的内壁与定位底板(1-2)、定位压板(1-3)的外圈面贴合定位，同时薄壁套(2-1)的内壁与代加工活塞环外圈面贴合；
步骤六、通过液压驱动液压装置(3)向内侧缩进连接轴(1-1)，连接轴(1-1)外端的锁紧螺母(1-4)随连接轴(1-1)向内侧缩进直至抵住定位压板(1-3)的外侧；
步骤七、通过气压驱动松开装环套筒(2)的薄壁套(2-1)并取下装环套筒(2)，开始待加工活塞环外圆的加工。
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