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1、(10)申请公布号 CN 102941377 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102941377 A *CN102941377A* (21)申请号 201210514580.7 (22)申请日 2012.12.05 B23D 37/10(2006.01) (71)申请人 沪东重机有限公司 地址 200129 上海市浦东新区浦东大道 2851 号 346 幢 (72)发明人 高佳惠 商建玮 (74)专利代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 张泽纯 (54) 发明名称 船用低速柴油机的绞孔工装及其绞孔方法 (57) 摘要 一种船用低速柴油机的绞孔工装， 包括 。
2、： 具有 腰型孔的横梁板、 第一垫板、 全螺纹螺栓、 导向杆、 绞孔用拉刀、 螺旋千斤顶、 六角螺母和通过油管与 液压泵相连接油缸， 横梁板的两端的下方分别与 所述的油缸顶部和螺旋千斤顶顶部固定， 并保持 横梁板的水平， 全螺纹螺栓的一端穿入该横梁板 的腰型孔， 另一端通过六角螺母和第一垫板与待 加工件紧固， 及其绞孔方法。 本发明实现在台位上 对气缸体与机架或者机架与机座上的连接螺栓孔 进行绞制修正， 且不影响其它主机装配工作， 更加 便利， 整体效果有了比较大的提升， 从而保证主机 合拢的顺利完成。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民。
3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种船用低速柴油机的绞孔工装， 特征在于其构成包括 ： 具有腰型孔的横梁板 （1） 、 第一垫板 （2） 、 全螺纹螺栓 （3） 、 导向杆 （5） 、 绞孔用拉刀 （6） 、 螺旋千斤顶 （7） 、 六角螺母 (8) 和通过油管与液压泵相连接油缸 (9) ； 所述横梁板的两端的下方分别与所述的油缸顶部和螺旋千斤顶顶部固定， 并保持横梁 板的水平， 全螺纹螺栓的一端穿入该横梁板的腰型孔， 另一端通过六角螺母和第一垫板与 待加工件紧固， 所述导向杆 （5） 的一端设有孔， 供油缸活。
4、塞插入， 该导向杆 （5） 的另一端与 绞孔用拉刀 （6） 连接。 2. 根据权利要求 1 所述的船用低速柴油机的绞孔工装， 其特征在于， 还包括第二垫板 （10） ， 所述全螺纹螺栓的一端通过该第二垫板 （10） 和横梁板的腰型孔与横梁板紧固。 3.根据权利要求1或2所述的船用低速柴油机的绞孔工装， 其特征在于， 在所述的横梁 板和油缸顶部之间还设有垫压工具 （4） ， 该垫压工具由垫压底座和旋钮组成， 垫压底座开有 一个螺纹通孔， 通过螺纹与旋钮连接， 垫压底座的下平面和旋钮的上平面平行。 4. 根据权利要求 3 所述的船用低速柴油机的绞孔工装， 其特征在于， 所述的垫压底座 的下平面为圆。
5、形， 周缘均匀分布有定位爪， 用于和油缸顶部的上平面固定。 5. 利用权利要求 1 所述的船用低速柴油机的绞孔工装的绞孔方法， 其特征在于， 该方 法包括如下步骤 ： 将拉刀 （6） 放入待加工的螺栓孔中 ； 将导向杆 （5） 、 油缸 （9） ， 依次从下至上安装 ； 将全螺纹螺栓 （3）的下端穿入待加工螺栓孔周围其它螺栓孔中， 垫入第一垫板 （2） ， 并调整全螺纹螺栓 （3） 的上下位置， 用六角螺母拧紧 ； 全螺纹螺栓 （3） 的上端穿过第二垫板 （10） 和横梁板 （1） 的腰型孔， 调整横梁板的左 右位置， 保证油缸 （9） 与横梁板接触面足够大 ； 用螺旋千斤顶 （7） 支撑横梁。
6、板的另一端， 在此过程中， 保持横梁板处于水平位置， 且 油缸与千斤顶被横梁板压紧 ； 拧紧各六角螺母， 按下液压泵开关， 使油缸内产生油压， 从而使拉刀 （6） 下行， 扩绞待 加工的螺栓孔。 权 利 要 求 书 CN 102941377 A 2 1/4 页 3 船用低速柴油机的绞孔工装及其绞孔方法 技术领域 0001 本发明涉及船用低速柴油机的加工技术领域， 具体是一种船用低速柴油机的绞孔 工装及其方法， 当主机大合拢时， 对气缸体与机架或者机架与机座上的连接螺栓孔进行绞 制修正的方法。 背景技术 0002 船用低速柴油机的机座、 机架、 气缸体等三大件都为分段式的， 在各大段加工结束 后。
7、， 在总装车间进行合拢安装。故而合拢的顺利进行， 直接关系到主机的整体质量。在合拢 阶段， 工艺要求用导向销穿入气缸体、 机架或机座的 4 个角的紧配螺栓孔进行现场定位， 然 后再在连接面穿入螺栓加以紧固。但是在实际装配过程中， 有时由于机座、 机架、 气缸体连 接面的加工孔存在偏差， 导致当大件落座之后， 由于错位而无法穿入螺栓， 从而影响整个装 配进度。 0003 现有技术是将存在问题的大件从台位上调出， 然后重新送去加工， 用钻绞的方式 加工偏差孔， 保证螺栓可以穿入。整个过程中涉及起重吊运， 存在一定的安全隐患， 且耗时 耗力， 会很大程度上影响后续的装配工作。 发明内容 0004 本。
8、发明的目的在于克服上述现有技术的不足， 提供一种船用低速柴油机的绞孔工 装及其绞孔， 避免不同机型的结构差异， 在台位上做绞孔工作， 免去起重吊运所产生的不利 因素， 同时还要保证加工效果， 是相对实用且便利的加工方法。 0005 为实现上述目的， 本发明提出如下技术解决方案 ： 一种船用低速柴油机的绞孔工装， 特点在于其构成包括 ： 具有腰型孔的横梁板、 第一垫 板、 全螺纹螺栓、 导向杆、 绞孔用拉刀、 螺旋千斤顶、 六角螺母和通过油管与液压泵相连接油 缸 ； 所述横梁板的两端的下方分别与所述的油缸顶部和螺旋千斤顶顶部固定， 并保持横梁 板的水平， 全螺纹螺栓的一端穿入该横梁板的腰型孔， 。
9、另一端通过六角螺母和第一垫板与 待加工件紧固， 所述导向杆的一端设有孔， 方便油缸活塞放入， 加强导向作用， 该导向杆的 另一端与绞孔用拉刀连接。 0006 本绞孔工装还包括第二垫板， 所述全螺纹螺栓的一端通过该第二垫板和横梁板的 腰型孔与横梁板紧固。 0007 在所述的横梁板和油缸顶部之间还设有垫压工具， 该垫压工具由垫压底座和旋钮 组成， 垫压底座开有一个螺纹通孔， 通过螺纹与旋钮连接， 垫压底座的下平面和旋钮的上平 面平行。 0008 所述的垫压底座的下平面为圆形， 周缘均匀分布有定位爪， 用于和油缸顶部的上 平面固定。 0009 一种利用所述的船用低速柴油机的绞孔工装的绞孔方法， 其特。
10、点在于， 该方法包 说 明 书 CN 102941377 A 3 2/4 页 4 括如下步骤 ： 将拉刀放入待加工的螺栓孔中 ； 将导向杆、 油缸， 依次从下至上安装 ； 将全螺纹螺栓的下端穿入待加工螺栓孔周围其它螺栓孔中， 垫入第一垫板， 并调整 全螺纹螺栓的上下位置， 用六角螺母拧紧 ； 全螺纹螺栓的上端穿过第二垫板和横梁板的腰型孔， 调整横梁板的左右位置， 保证 油缸与横梁板接触面足够大 ； 用螺旋千斤顶支撑横梁板的另一端， 在此过程中， 保持横梁板处于水平位置， 且油缸 与千斤顶被横梁板压紧 ； 拧紧各六角螺母， 按下液压泵开关， 使油缸内产生油压， 从而使拉刀下行， 扩绞待加 工的螺。
11、栓孔。 0010 之所以在横梁板上开腰型孔是因为不同的机型， 其大件连接面上的螺栓孔之间的 间距是不同的， 而腰型孔可以灵活地调整横梁的摆放位置， 从而使油缸与横梁的受力面积 达到合适的范围。除此之外， 由于油缸活塞的行程有限， 拉刀每次向下绞孔深度是 50mm, 故 而需要根据实际情况放入垫块， 而垫压工具可以根据需求， 通过调整螺钉的方式来调整横 梁的高度。 0011 与现有技术相比， 本发明的技术效果是 ： 在台位上便可实现对错位孔进行扩绞， 且 不影响其它主机装配工作， 更加便利。 另外， 采用本发明方法扩绞的孔， 孔壁更为平整， 毛刺 较少， 外观良好， 整体效果有了比较大的提升。 。
12、附图说明 0012 图 1 是本发明船用低速柴油机的绞孔工装的结构示意图。 0013 图中 ： 1- 横梁板， 2- 第一垫板， 3- 全螺纹螺栓， 4- 垫压工具， 5- 导向杆， 6- 拉刀， 7- 螺旋千斤顶， 8- 六角螺母， 9- 油缸， 10- 第二垫板。 0014 图 2 是本发明中横梁板的结构示意图。 0015 图 3 是本发明中全螺纹螺栓的结构示意图。 0016 图 4a 是本发明垫压工具中垫压底座的结构示意图。 0017 图 4b 是本发明垫压工具中旋钮的结构示意图。 0018 图 5 是本发明中导向杆的结构示意图。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例对本发明作进。
13、一步的阐述和说明， 但不能以此来限制本发 明的保护范围。 0020 请参阅图 1， 图 1 是本发明船用低速柴油机的绞孔工装的结构示意图， 如图所示， 一种船用低速柴油机的绞孔工装， 包括 ： 具有腰型孔的横梁板 1、 第一垫板 2、 全螺纹螺栓 3、 导向杆 5、 绞孔用拉刀 6、 螺旋千斤顶 7、 六角螺母 8 和通过油管与液压泵相连接油缸 9。 0021 所述横梁板的两端的下方分别与所述的油缸顶部和螺旋千斤顶顶部固定， 并保持 横梁板的水平， 所述全螺纹螺栓的一端通过第二垫板 10 和横梁板的腰型孔与横梁板紧固。 另一端通过六角螺母和第一垫板与待加工件紧固， 所述导向杆 5 的一端设有孔。
14、， 供油缸活 说 明 书 CN 102941377 A 4 3/4 页 5 塞插入， 该导向杆 5 的另一端与绞孔用拉刀 6 连接。 0022 在所述的横梁板和油缸顶部之间还设有垫压工具 4， 该垫压工具的下部铣有一阶 梯平面， 供油缸顶部的上平面放入。 0023 利用本发明船用低速柴油机的绞孔工装的绞孔方法， 包括如下步骤 ： 将拉刀 6 放入待加工的螺栓孔中 ； 将导向杆 5、 油缸 9， 依次从下至上安装 ； 将全螺纹螺栓 3 的下端穿入待加工螺栓孔周围其它螺栓孔中， 垫入第一垫板 2， 并调 整全螺纹螺栓 3 的上下位置， 用六角螺母拧紧 ； 全螺纹螺栓 3 的上端穿过第二垫板 10 。
15、和横梁板 1 的腰型孔， 调整横梁板的左右位 置， 保证油缸 9 与横梁板接触面足够大 ； 用螺旋千斤顶 7 支撑横梁板的另一端， 在此过程中， 保持横梁板处于水平位置， 且油 缸与千斤顶被横梁板压紧。 0024 拧紧各六角螺母， 按下液压泵开关， 使油缸内产生油压， 从而使拉刀 6 下行， 扩 绞待加工的螺栓孔。 0025 以上是本发明的结构组成和绞孔方法， 其各零件的实际尺寸和材料除了要满足适 用于各类机型外， 还要克服拉刀在向下绞孔过程中所产生的变形， 使之在安全范围内。 故而 本发明根据这一要求， 设计了各零件的形状和尺寸， 并对横梁板和全螺纹螺栓的强度进行 了校核， 而且还在主机上进。
16、行了实物模拟实验， 以确保该工具的切实有效。 0026 由于油缸活塞的行程是 50mm, 即拉刀一次向下的行程为 50mm， 所以在油缸活塞行 程一次完成之后， 横梁板的上下高低位置需要再次调整以满足实际需求。 为此， 本发明还设 计了一种调整高度的垫压工具 4。如图 4 所所示， 垫压工具由垫压底座和旋钮组成， 垫压底 座开有一个螺纹通孔， 通过螺纹与旋钮连接， 垫压底座的下平面和旋钮的上平面平行。 垫压 底座的下平面为圆形， 周缘均匀分布有定位爪， 用于和油缸顶部的上平面固定， 并防止油缸 在绞孔过程中由于受压而产生横向移动。 该垫压工具的作用是， 当拉刀完成一次行程后， 可 将垫压工具放。
17、入油缸与横梁板之间， 并通过旋拧旋钮的方式调整其高度， 从而使垫压工具 与油缸、 横梁板都充分压紧， 这样就不必再调整螺栓的上下位置， 提高效率。 0027 由于油缸活塞的直径是 38mm, 而所需加工的螺栓孔的直径大小由于主机机型的 不同而各有差异， 这样造成油缸活塞无法将拉刀完全顶穿的局面。 为此， 本发明设计了导向 杆5， 见图5， 该导向杆的一端呈阶梯状， 并铣有一个直径为38mm、 深度为8mm的孔， 供油缸活 塞插入， 另一端是直径为 28.5mm 的柱体， 作用是传递油缸活塞的推力， 保证拉刀能够顺利 穿过加工体。 0028 除此之外， 本发明还对横梁板以及螺栓的强度进行校核与检。
18、验， 具体测量方法如 下 ： 1. 首先根据主机的加工图， 确定主机机座、 机架、 气缸体合拢连接面上的相邻螺栓孔的 中心距 L。 0029 2. 然后根据材料特性以及油缸的工作压力确定横梁板承受的最大弯力 F 1（实际 计算结果 F1 20KN） ， 则横梁板承受的最大弯矩 M=F1L。 0030 3. 根据横梁板的横截面的形状尺寸， 计算得到横梁板的抗弯截面系数 W， 然后就 可以得到横梁板承受的最大弯曲应力 1=M/W, 应满足 1 s, 其中 s 是横梁板的屈 说 明 书 CN 102941377 A 5 4/4 页 6 服极限。 本发明的横梁板的材料是Q235A， 屈服极限是235M。
19、Pa。 计算安全系数S1=s/ 1， 使之满足要求。 0031 4. 利用上述方法， 同样可得全螺纹螺栓承受的最大拉应力 2， 全螺纹螺栓的屈 服极限， 计算安全系数 S2=s/ 2， 使之满足要求。 0032 本发明设计的零件尺寸的取值都经过了上述核算， 满足强度要求， 并通过现场实 际验证。 说 明 书 CN 102941377 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102941377 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4a 图 4b 说 明 书 附 图 CN 102941377 A 8 3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 102941377 A 9 。