發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門彈簧壓裝裝置設(shè)計(jì)

鄺明飛，何曉燕，孫曉暉，袁曉桐

1. 河北華北柴油機(jī)有限責(zé)任公司 河北石家莊 050081

2. 河北省發(fā)動(dòng)機(jī)工程技術(shù)研究中心 河北石家莊 050081

3. 駐石家莊地區(qū)第三軍事代表室 河北石家莊 050081

1 序言

現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)很多是采用一缸一蓋、四氣門的模塊化結(jié)構(gòu)，在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋總成裝配前，需將缸蓋、進(jìn)排氣門、鎖夾、彈簧及彈簧座等零部件進(jìn)行組裝，組裝后的缸蓋總成才能進(jìn)行整機(jī)裝配。在缸蓋總成組裝時(shí)，需先將彈簧壓下，然后裝入鎖夾將氣門鎖緊，由于彈簧彈力，人工無法進(jìn)行壓裝，導(dǎo)致缸蓋組裝無法完成，針對(duì)該問題，設(shè)計(jì)了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門彈簧壓裝的裝置，用于氣門彈簧的壓裝；同時(shí)還能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證缸蓋總成的順利組裝。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

缸蓋氣門彈簧壓裝裝置包括操作臺(tái)、固定連接在操作臺(tái)上的支撐桿、中間部分鉸接在支撐桿頂端的活動(dòng)梁以及連接在活動(dòng)梁左側(cè)末端的壓裝頭，還包括末端設(shè)置有腳踏板的鉸接在操作臺(tái)上的腳踏桿、與腳踏桿以及活動(dòng)梁固定連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及活動(dòng)梁復(fù)位機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 缸蓋氣門彈簧壓裝裝置結(jié)構(gòu)

缸蓋氣門彈簧壓裝裝置采用雙杠桿連接互動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括操作臺(tái)、支撐桿、活動(dòng)梁、壓裝頭、支撐管、腳踏桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、活動(dòng)梁復(fù)位機(jī)構(gòu)，支撐桿固定連接在操作臺(tái)上，支撐桿豎直設(shè)置?；顒?dòng)梁中間部分鉸接在支撐桿的頂端，壓裝頭連接在活動(dòng)梁左側(cè)末端，腳踏桿末端設(shè)置有腳踏板，腳踏桿鉸接在操作臺(tái)上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與腳踏桿以及活動(dòng)梁固定連接。

操作臺(tái)包括臺(tái)面和支撐腿，支撐腿固定連接在操作臺(tái)臺(tái)面下方，腳踏桿鉸接在支撐腿上。腳踏桿的橫截面為折線形，腳踏桿與操作臺(tái)的鉸接點(diǎn)的位置高于腳踏桿的腳踏板位置。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為支撐管，支撐管的一端鉸接在活動(dòng)梁的右側(cè)末端，支撐管的另一端鉸接在腳踏桿的右端末端。彈簧與活動(dòng)梁的固定連接位置在活動(dòng)梁與支撐桿鉸接位置的右側(cè)。

活動(dòng)梁復(fù)位機(jī)構(gòu)為彈簧，彈簧的一端固定連接在活動(dòng)梁上，另一端固定連接在操作臺(tái)上。

活動(dòng)梁上固定連接有水平延伸的把手。

3 工作原理

用腳向下踩腳踏桿，腳踏桿的右側(cè)向上抬起，與腳踏桿鉸接的支撐管向上升起，支撐管升起后，與支撐管鉸接連接的活動(dòng)梁的左端向下運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)梁帶動(dòng)安裝在其左側(cè)的壓裝頭一起向下運(yùn)動(dòng)，壓裝頭壓裝彈簧向下壓縮，放入鎖夾進(jìn)行安裝。鎖夾放入后，緩緩松開腳踏桿，活動(dòng)梁在彈簧的拉力下自動(dòng)向上抬起，活動(dòng)梁升起帶動(dòng)壓裝頭抬升，被壓縮的彈簧隨著壓裝頭的抬升逐步回彈，直至達(dá)到安裝要求。

雙杠桿連接互動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可用腳控制氣門彈簧的壓裝速度，通過腳踩就可以控制氣門彈簧的壓裝速度。

4 核心結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)

1）該裝置融合有壓力機(jī)與杠桿工作原理，利用腳踏桿、支撐管、活動(dòng)梁、壓裝頭及彈簧等結(jié)構(gòu)使腳踏力傳遞到壓裝頭壓裝彈簧，形成了良好的傳動(dòng)關(guān)系，用腳松開腳踏桿，在彈簧的拉力下，壓裝頭自動(dòng)上升。

2）利用腳控制壓裝速度和力量，活動(dòng)梁復(fù)位機(jī)構(gòu)使氣門彈簧壓裝完畢后利用彈簧使壓裝頭自動(dòng)上升回調(diào)，比起機(jī)械壓力機(jī)壓裝，不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了效率。

3）腳踏桿鉸接在支撐腿上，形成杠桿結(jié)構(gòu)，便于將腿部力量進(jìn)一步放大，節(jié)省了操作用力，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，將腳踏桿設(shè)置在臺(tái)面之下，便于利用腳踩控制壓裝頭。腳踏桿的橫截面為折線形，便于調(diào)節(jié)腳踏板的實(shí)際位置，并利用腳踏桿的形狀繞開操作臺(tái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止其他結(jié)構(gòu)對(duì)腳踏桿擺動(dòng)的阻擾。

4）支撐管的結(jié)構(gòu)便于將腳踏桿右端擺動(dòng)的力量直接傳遞到活動(dòng)梁上，彈簧的設(shè)置有利于將活動(dòng)梁復(fù)位，也便于更換不同的彈簧，有利于調(diào)節(jié)針對(duì)活動(dòng)梁施加不同的應(yīng)力。

5）活動(dòng)梁上固定連接有水平延伸的把手，便于手腳并用控制活動(dòng)梁的活動(dòng)和位置，進(jìn)一步提高了操作可控性。

5 實(shí)際應(yīng)用

缸蓋氣門彈簧壓裝裝置已經(jīng)應(yīng)用到公司缸蓋組裝線上，不僅降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且大幅度提高了缸蓋組裝效率，得到了操作人員的認(rèn)可。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。

圖2 缸蓋氣門彈簧壓裝裝置應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

6 結(jié)束語

該裝置徹底解決了缸蓋氣門彈簧無法手工壓裝的問題，設(shè)計(jì)時(shí)利用壓力機(jī)與杠桿工作原理，在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高了組裝效率；利用腳控制壓裝速度和力量，便于操作人員控制壓裝節(jié)奏，避免鎖夾彈出引發(fā)事故；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用多種工作場(chǎng)所；通過更換壓裝頭，可適用于不同機(jī)型的缸蓋氣門彈簧的壓裝，為其他發(fā)動(dòng)機(jī)廠家缸蓋氣門彈簧壓裝提供了借鑒。