CN113333364B - 活塞装夹装置 - Google Patents

Abstract

活塞装夹装置，包括活塞、底板和安装在底板上的多个用于固定活塞的装夹件，多个装夹件绕底板的中心轴线均匀分布；活塞为内部中空底部开口的结构，装夹件一侧卡入活塞内。采用装夹件卡入活塞内壁，安装操作简单方便。多个装夹件绕底板的中心轴线均匀分布，相对于横向排列空间利用率高，同时，提高了冲洗活塞的效率。

Description

活塞装夹装置

技术领域

本发明涉及活塞盐芯冲洗技术领域，具体地说涉及一种活塞装夹装置。

背景技术

盐芯铝活塞是内燃机的重要组成部件。盐芯铝活塞是指采用水溶性盐芯法形成内冷却油腔的铝活塞，即以成本较低的水溶性盐(食盐)为材料制成盐芯，铸造时，在盐芯的两个销孔内***支承销钉，并将盐芯安放到活塞模具上，以其作为油腔的型芯，浇铸铝活塞，然后钻出进油孔和出油孔，用高压水将盐芯冲出，最后形成与盐芯形状相适应的冷却油腔。

但是现有的冲洗装置没有活塞装夹装置，在高压水冲洗活塞过程中，容易导致活塞移位，从而导致冲洗不干净。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种活塞装夹装置，能稳定固定活塞。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

活塞装夹装置，包括活塞、底板和安装在底板上的多个用于固定活塞的装夹件，多个装夹件绕底板的中心轴线均匀分布；活塞为内部中空底部开口的结构，装夹件一侧卡入活塞内。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述装夹件包括支撑板、固定块和活动块，支撑板固定连接有槽状的枢座，活动块一侧插在枢座的槽内，枢座设有穿过枢座两侧和活动块的枢轴，枢轴套设有单弹簧，活动块与枢轴之间的轴向预紧力由单弹簧的弹性变形提供，单弹簧一端与活动块连接，另一端与支撑板连接，固定块固定安装在支撑板上且与活动块间隔设置；固定块和活动块均由活塞开口卡入活塞内部，单弹簧的弹力作用下，固定块和活动块均顶住活塞内壁。固定块和活动块卡入活塞内壁，活动块在单弹簧的弹性作用下，与固定块的距离增大，固定块和活动块共同作用胀紧活塞内壁，从而实现将活塞固定在装夹件上。通过枢轴连接支撑板与活动块，不仅使活动块可灵活转动，装夹件弹性固定结构稳定性高，而且拆卸方便。

更进一步的，所述支撑板设有第一通孔，固定块和活动块分别位于第一通孔两侧。第一通孔与活塞内部连通，便于冲洗活塞过程中冲洗液的排出。

更进一步的，所述枢座固定连接有限位块，单弹簧端头与限位块夹持活动块。单弹簧与限位块共同作用夹持活动块，避免活动块绕着枢轴转动，方便固定块和活动块同时卡入活塞内。

更进一步的，所述限位块支撑于活塞底端面下方。限位块支撑活塞底端面，提高装夹件固定活塞的稳定性。

更进一步的，所述单弹簧靠近活动块一端设有向上延伸的伸长杆部和由伸长杆部的悬空端向右折弯延伸而出形成的折弯部，伸长杆部和折弯部均顶住活动块且均与限位块共同作用夹持活动块。增加单弹簧与活动块的接触面积，提高装夹件固定活塞的稳定性。

所述装夹件为六个，底板为圆盘状且相对于装夹件的位置上设有第二通孔，第二通孔与第一通孔相连通。第一通孔，第二通孔与活塞内部连通，便于冲洗活塞过程中冲洗液的排出。

更进一步的，所述底板中心设有第三通孔，第三通孔呈花瓣状。便于节省底板材料，减轻底板重量，便于搬动活塞装夹装置。

更进一步的，所述底板设有多个贯穿的辅助孔，多个辅助孔绕底板的中心轴线均匀分布。便于节省底板材料，减轻底板重量，便于搬动活塞装夹装置。而且多个辅助孔绕底板的中心轴线均匀分布，多个装夹件绕底板的中心轴线均匀分布，均采用均匀分布，使底板受力均匀，避免应力集中，提高上述活塞装夹装置的使用寿命。

所述装夹件与底板通过沉头螺钉连接。每个装夹件优选四个沉头螺钉，四个沉头螺钉绕着第二通孔均匀分布。底板相对沉头螺钉的位置上设有沉头孔，支撑板相对沉头螺钉的位置上设有螺纹孔，沉头螺钉穿过沉头孔进入螺纹孔内，沉头螺钉分别与底板和支撑板螺纹连接。底板与支撑板之间连接有圆柱定位销和菱形定位销，圆柱定位销和菱形定位销分别位于第二通孔两侧且对称分布，底板设有第一圆形孔和第一菱形孔，支撑板设有第二圆形孔和第二菱形孔，圆柱定位销两端分别***第一圆形孔和第二圆形孔内，菱形定位销两端分别***第一菱形孔和第二菱形孔内。底板上表面一个大平面限制装夹件的X、Y、Z方向的三个自由度，一个圆柱定位销限制装夹件的X、Y方向的两个自由度，一个菱形定位销限制装夹件的Z方向的一个自由度，符合“6点完全定位原理。这样实现了装夹件与底板的连接稳固。装夹件与底板的可拆卸连接，方便上述活塞装夹装置的清洗和保养，提高使用寿命，而且保证装夹件与底板的连接稳固，避免装夹件的移位。

相比于现有技术，本发明的优势在于：

1.采用装夹件卡入活塞内壁，安装操作简单方便。

2.多个装夹件绕底板的中心轴线均匀分布，相对于横向排列空间利用率高，同时，提高了冲洗活塞的效率。

附图说明

图1是活塞装夹装置与活塞的连接状态图。

图2是活塞装夹装置的结构示意图。

图3是装夹件的结构示意图。

图4是活塞的外部结构示意图。

图5是活塞的内部结构示意图。

图6是紧固弹簧与基板的连接状态图。

附图标记说明：

1、底板；2、装夹件；3、活塞；4、菱形定位销；5、沉头螺钉；6、圆柱定位销；7、紧固件；8、固定环；11、辅助孔；12、第二通孔；13、第三通孔；20、枢轴；21、支撑板；22、活动块；23、固定块；24、限位块；25、单弹簧；26、枢座；71、夹持板；72、基板；73、侧孔；74、紧固弹簧；75、第一间隙；76、第二间隙；211、第一通孔；251、伸长杆部；252、折弯部；31、燃烧室；32、活塞本体；321、顶部；322、头部；323、裙部；324、气环槽；325、油环槽；34、进油孔；35、出油孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。

如图1至图6所示，本实施例的活塞装夹装置，包括活塞3、底板1和安装在底板1上的多个用于固定活塞3的装夹件2，多个装夹件2绕底板1的中心轴线均匀分布；活塞3为内部中空底部开口的结构，装夹件2一侧卡入活塞3内。活塞3为盐芯铝活塞，盐芯铝活塞是内燃机的重要组成部件。底板1用于支撑和定位装夹件2，确保活塞装夹装置定位精准，不会阻碍进出水流的流动，保证活塞盐芯冲洗过程的顺利进行。

活塞3包括活塞本体32和燃烧室31，燃烧室31设置在活塞本体32顶面，活塞本体32为内部中空底部开口的结构，活塞本体32设有冷却油腔、进油孔34和出油孔35，冷却油腔分别与进油孔34、出油孔35连通，进油孔34和出油孔35分别与活塞本体32的内腔连通。活塞本体32由裙部323、头部322和顶部321组成，头部322的外壁从上到下依次设有气环槽324和油环槽325，气环槽324设置两个。头部322内设有封闭的冷却油腔，进油孔34、出油孔35分别设置在冷却油腔两侧。活塞3一体成型，使活塞3整体结构刚度增加。冷却油腔直接与活塞3内腔相通，冷却油腔的封闭，活塞3工作时冷却效果好。

装夹件2包括支撑板21、固定块23和活动块22，支撑板21固定连接有槽状的枢座26，活动块22一侧插在枢座26的槽内，枢座26设有穿过枢座26两侧和活动块22的枢轴20，枢轴20套设有单弹簧25，活动块22与枢轴20之间的轴向预紧力由单弹簧25的弹性变形提供，单弹簧25一端与活动块22连接，另一端与支撑板21连接，固定块23固定安装在支撑板21上且与活动块22间隔设置；固定块23和活动块22均由活塞3开口卡入活塞3内部，单弹簧25的弹力作用下，固定块23和活动块22均顶住活塞3内壁。支撑板21设有第一通孔211，固定块23和活动块22分别位于第一通孔211两侧。枢座26固定连接有限位块24，单弹簧25端头与限位块24夹持活动块22。限位块24支撑于活塞3底端面下方。单弹簧25靠近活动块22一端设有向上延伸的伸长杆部251和由伸长杆部251的悬空端向右折弯延伸而出形成的折弯部252，伸长杆部251和折弯部252均顶住活动块22且均与限位块24共同作用夹持活动块22。单边可动的结构在保证活塞3的加工要求的同时具有更好的稳定性，单边可动的结构对同轴度、位置度和圆柱度等公差要求比双边可动的结构低，更容易加工，有更好的经济性，安装也更方便省力。活塞3安装时从上往下垂直安装到装夹件2上，有一个垂直向下的重力；进入盐芯冲洗工序后，冲洗装置从下往上喷射水流冲洗盐芯，活塞3受一个垂直向上冲力，这个力可以抵消一部分活塞3自身的重力，所以活动块22垂直方向受力很小，水平方向不受力，因此应力不影响对于活动块22的单弹簧25使用。单弹簧25装在枢轴20的中间位置，非工作状态时提供一定的预紧力，伸长杆部251与支撑板21上的限位块24共同作用固定活动块22。工作状态下提供压紧力，使活动块22与活塞3内壁接触。单弹簧25端头与支撑板21配合，非工作状态时单弹簧25端头固定活动块22，工作状态下单弹簧25端头给单弹簧25提供支撑点，使其能够给活动块22施加一定的压紧力，活动块22与固定块23的距离增大，固定块23和活动块22共同作用胀紧活塞3内壁，从而实现将活塞3固定在装夹件2上。支撑板21呈圆形，装夹件2为六个，六个装夹件2环绕支撑板21圆心设置。可以很好的利用支撑板21的空间大小，提高了冲洗活塞3的效率。固定块23与活塞3内壁相接触一侧设有第一弧面且第一弧面覆盖有防滑垫，活动块22与活塞3内壁相接触一侧设有第二弧面且第二弧面覆盖有防滑垫。增大固定块23和活塞3内壁的接触面积，及活动块22和活塞3内壁的接触面积，同时增大接触面积的摩擦力，使活塞3装夹更加稳固。

装夹件2还包括两个紧固件7，支撑板21一侧设有一活动块22和一紧固件7，另一侧设有一固定块23和另一紧固件7，活动块22与同一侧的紧固件7之间形成第一间隙75，固定块23与同一侧的紧固件7之间形成第二间隙76，活塞3同时***第一间隙75和第二间隙76。紧固件7与活塞3接触一侧设有斜面。方便活塞3***。活塞3冲洗过程中，避免活塞3摇晃导致冲洗不彻底。紧固件7包括基板72和夹持板71，基板72和夹持板71之间连接有紧固弹簧74，基板72设有侧孔73，紧固弹簧74一端***侧孔73且与基板72固定连接，另一端伸出侧孔73外与夹持板71固定连接；基板72与支撑板21固定连接。便于调节第一间隙75和第二间隙76的大小，适用于活塞3的不同壁厚。紧固件7设有固定环8，固定环8套设于支撑板21***且固定安装在底板1上。可根据需要扩大支撑板21的面积，方便放置紧固件7。固定环8的上表面与支撑板21上表面平齐。避免固定环8与支撑板21之间形成台阶，保证夹持板71在紧固弹簧74的弹性作用下顺利移动。

底板1为圆盘状且相对于装夹件2的位置上设有第二通孔12，第二通孔12与第一通孔211相连通。底板1中心设有第三通孔13，第三通孔13呈花瓣状。底板1设有多个贯穿的辅助孔11，多个辅助孔11绕底板1的中心轴线均匀分布。

装夹件2与底板1通过沉头螺钉5连接。每个装夹件2优选四个沉头螺钉5，四个沉头螺钉5绕着第二通孔12均匀分布。底板1相对沉头螺钉5的位置上设有沉头孔，支撑板21相对沉头螺钉5的位置上设有螺纹孔，沉头螺钉5穿过沉头孔进入螺纹孔内，沉头螺钉5分别与底板1和支撑板21螺纹连接。底板1与支撑板21之间连接有圆柱定位销6和菱形定位销4，圆柱定位销6和菱形定位销4分别位于第二通孔12两侧且对称分布，底板1设有第一圆形孔和第一菱形孔，支撑板21设有第二圆形孔和第二菱形孔，圆柱定位销6两端分别***第一圆形孔和第二圆形孔内，菱形定位销4两端分别***第一菱形孔和第二菱形孔内。底板1上表面一个大平面限制装夹件2的X、Y、Z方向的三个自由度，一个圆柱定位销6限制装夹件2的X、Y方向的两个自由度，一个菱形定位销4限制装夹件2的Z方向的一个自由度，符合“6点完全定位原理。这样实现了装夹件2与底板1的连接稳固。装夹件2与底板1的可拆卸连接，方便上述活塞装夹装置的清洗和保养，提高使用寿命，而且保证装夹件2与底板1的连接稳固，避免装夹件2的移位。

本实施例的使用，参考如下步骤：

首先，将装夹件2的固定块23和活动块22均***活塞3内，活塞3底部端面顶住限位块24。然后，活动块22在单弹簧25的弹性作用下，使活动块22压向活塞3内壁。最后，活动块22与固定块23的距离增大，固定块23和活动块22共同作用胀紧活塞3内壁，从而实现将活塞3固定在装夹件2上。

Claims (7)

1.活塞装夹装置，其特征在于：包括活塞（3）、底板（1）和安装在底板（1）上的多个用于固定活塞（3）的装夹件（2），多个装夹件（2）绕底板（1）的中心轴线均匀分布；活塞（3）为内部中空底部开口的结构，装夹件（2）一侧卡入活塞（3）内；装夹件（2）包括支撑板（21）、固定块（23）和活动块（22），支撑板（21）固定连接有槽状的枢座（26），活动块（22）一侧插在枢座（26）的槽内，枢座（26）设有穿过枢座（26）两侧和活动块（22）的枢轴（20），枢轴（20）套设有单弹簧（25），活动块（22）与枢轴（20）之间的轴向预紧力由单弹簧（25）的弹性变形提供，单弹簧（25）一端与活动块（22）连接，另一端与支撑板（21）连接，固定块（23）固定安装在支撑板（21）上且与活动块（22）间隔设置；固定块（23）和活动块（22）均由活塞（3）开口卡入活塞（3）内部，单弹簧（25）的弹力作用下，固定块（23）和活动块（22）均顶住活塞（3）内壁；支撑板（21）设有第一通孔（211），固定块（23）和活动块（22）分别位于第一通孔（211）两侧；所述枢座（26）固定连接有限位块（24），单弹簧（25）端头与限位块（24）夹持活动块（22）；装夹件（2）还包括两个紧固件（7），支撑板（21）一侧设有一活动块（22）和一紧固件（7），另一侧设有一固定块（23）和另一紧固件（7），活动块（22）与同一侧的紧固件（7）之间形成第一间隙（75），固定块（23）与同一侧的紧固件（7）之间形成第二间隙（76），活塞（3）同时***第一间隙（75）和第二间隙（76）；紧固件（7）包括基板（72）和夹持板（71），基板（72）和夹持板（71）之间连接有紧固弹簧（74），基板（72）设有侧孔（73），紧固弹簧（74）一端***侧孔（73）且与基板（72）固定连接，另一端伸出侧孔（73）外与夹持板（71）固定连接；基板（72）与支撑板（21）固定连接。

2.根据权利要求1所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述限位块（24）支撑于活塞（3）底端面下方。

3.根据权利要求2所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述单弹簧（25）靠近活动块（22）一端设有向上延伸的伸长杆部（251）和由伸长杆部（251）的悬空端向右折弯延伸而出形成的折弯部（252），伸长杆部（251）和折弯部（252）均顶住活动块（22）且均与限位块（24）共同作用夹持活动块（22）。

4.根据权利要求1所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述装夹件（2）为六个，底板（1）为圆盘状且相对于装夹件（2）的位置上设有第二通孔（12），第二通孔（12）与第一通孔（211）相连通。

5.根据权利要求4所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述底板（1）中心设有第三通孔（13），第三通孔（13）呈花瓣状。

6.根据权利要求5所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述底板（1）设有多个贯穿的辅助孔（11），多个辅助孔（11）绕底板（1）的中心轴线均匀分布。

7.根据权利要求1所述的活塞装夹装置，其特征在于：所述装夹件（2）与底板（1）通过沉头螺钉（5）连接。

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