專利名稱：柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具。
背景技術(shù)：
缸套-活塞環(huán)是保證內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)行的最重要的部件之一，它的應(yīng)用極為廣泛，數(shù)以億計(jì)的內(nèi)燃機(jī)都采用這種摩擦副，因其有密封、導(dǎo)熱、調(diào)節(jié)機(jī)油和導(dǎo)向等作用，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、可靠性、耐久性有著極大的影響。研究表明，內(nèi)燃機(jī)在工作過程中由缸套-活塞環(huán)摩擦副引起的摩擦功耗高達(dá)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功耗的45% 65%，缸套-活塞環(huán)的工作狀況影響著內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、壽命和排放性能。潤(rùn)滑性能好，在保證對(duì)燃燒室氣體密封的前提下，活塞環(huán)一缸套間的摩擦力小，內(nèi)燃機(jī)的摩擦功耗也??；反之會(huì)造成相當(dāng)大的功耗，而且還會(huì)導(dǎo)致缸套一活塞環(huán)的過度磨損，影響其使用壽命。因此這對(duì)摩擦副摩擦學(xué)性能的優(yōu)劣直接影響著內(nèi)燃機(jī)的性能。為了提高內(nèi)燃機(jī)的性能、延長(zhǎng)其使用壽命，學(xué)者們對(duì)缸套-活塞環(huán)摩擦副的摩擦學(xué)特性進(jìn)行了大量的研究工作。目前應(yīng)用各種先進(jìn)制造技術(shù)，對(duì)缸套內(nèi)表面或者活塞環(huán)表面進(jìn)行微處理，以改善其摩擦學(xué)特性，力求實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)更好的性能已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，但目前研究的共同特點(diǎn)都是用經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)缸套內(nèi)表面的設(shè)計(jì)，特別是沒有將表面形貌表征參數(shù)與摩擦學(xué)特性、潤(rùn)滑特性聯(lián)系起來(lái)。因此，進(jìn)行柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)表面形貌特征參數(shù)、摩擦學(xué)特性以及潤(rùn)滑油油液特性之間的相互關(guān)系研究具有重要的意義，為實(shí)際缸套表面形貌的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，該夾具不僅能夠適用于不同曲率的缸套活塞環(huán)切片，而且能夠?qū)崟r(shí)的采集該摩擦副運(yùn)行過程中的潤(rùn)滑油液。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:—種柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，包括自上而下設(shè)置的活塞環(huán)支撐架、活塞環(huán)固定裝置、活塞環(huán)夾緊裝置、缸套夾緊裝置、橫向固定裝置和縱向固定裝置；在活塞環(huán)支撐架的左側(cè)布置有油杯，活塞環(huán)固定裝置中設(shè)有活塞環(huán)切片定位半圓柱形定位銷，右側(cè)有定位凸臺(tái)；活塞環(huán)夾緊裝置通過固定螺栓固定于活塞環(huán)固定裝置，活塞環(huán)固定裝置由螺栓連接于活塞環(huán)支撐架上；橫向固定裝置對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)，橫向固定裝置與下部縱向固定裝置和上部缸套夾緊裝置構(gòu)成將下試件缸套切片固定夾緊于中間的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的活塞環(huán)固定裝置設(shè)有裝活塞環(huán)切片的凹槽，半圓柱形定位銷，右側(cè)有定位凸臺(tái)，連接活塞環(huán)夾緊裝置的第I螺紋孔和將活塞環(huán)固定裝置連接于活塞環(huán)支撐架的連接孔，其中半圓柱形定位銷置于裝活塞環(huán)切片的凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的活塞環(huán)夾緊裝置包括夾緊活塞環(huán)切片的擋塊，在擋塊上側(cè)開有與活塞環(huán)固定裝置連接的第I通孔。[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的橫向固定裝置由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的模塊組成，每個(gè)模塊中間設(shè)有采集潤(rùn)滑油的油孔，上方設(shè)有收集潤(rùn)滑油的油槽，該油槽僅一面開口并正對(duì)缸套切片，模塊的正前方開有兩個(gè)與縱向固定裝置連接的第2通孔。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的縱向固定裝置設(shè)置有四個(gè)底座連接凸臺(tái)，頂部留有一面開口的環(huán)形槽并且開口朝向缸套切片，縱向固定裝置的中部留有采集潤(rùn)滑油油孔，縱向凸起位置的中部設(shè)有連接缸套切片夾緊裝置的第2螺紋孔。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的缸套夾緊裝置由連接縱向固定裝置的第3通孔和夾緊缸套切片的頂板組成，頂板的中部開有流潤(rùn)滑油油槽。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的在橫向固定裝置和縱向固定裝置的邊緣設(shè)置有防止?jié)櫥蛷挠涂滓酝獾牡胤搅鞒龅耐古_(tái)，采油孔的設(shè)置均通向底座下方，在底座的相應(yīng)位置打通孔，采油孔和油杯通過采油管連接。本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述的活塞環(huán)支撐架上方設(shè)置有加載裝置。采用本實(shí)用新型夾具做柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)時(shí)。將上試件活塞環(huán)切片，首先由半圓柱銷和活塞環(huán)夾緊裝置定位并由夾緊裝置通過螺栓固定于活塞環(huán)固定裝置，然后由螺栓連接于活塞環(huán)支撐架上。下試件缸套切片首先由對(duì)稱的橫向固定裝置和縱向固定裝置固定，然后通過缸套夾緊裝置夾緊。柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)摩擦副通過位于支撐架左側(cè)的油杯，采用滴油潤(rùn)滑的方式將潤(rùn)滑油加入摩擦副之間。橫向固定裝置和縱向固定裝置中均布置有采集潤(rùn)滑油的油孔。本實(shí)用新型的積極效果在于:實(shí)現(xiàn)在缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)中弦長(zhǎng)一定的條件下對(duì)不同曲率的缸套一活塞環(huán)切片的夾緊，并通過設(shè)置的采油孔實(shí)時(shí)的采集該摩擦副的潤(rùn)滑油。

圖1為本實(shí)用新型夾具的主視示意圖；圖2為本實(shí)用新型夾具的左視示意圖；圖3為本實(shí)用新型夾具的下試件夾持示意圖；圖4為缸套切片形狀示意圖；圖5為活塞環(huán)切片形狀示意圖；圖6-1為活塞環(huán)固定裝置右視形狀示意圖；圖6-2為活塞環(huán)固定裝置主視形狀示意圖；圖7為活塞環(huán)夾緊裝置形狀示意圖；圖8為缸套夾緊裝置形狀示意圖；圖9-1為橫向固定裝置主視形狀示意圖；圖9-2為橫向固定裝置俯視形狀示意圖；圖10-1為縱向固定裝置主視形狀示意圖；圖10-2為縱向固定裝置俯視形狀示意圖；圖中:1-活塞環(huán)支撐架，2-油杯，3-活塞環(huán)固定裝置，4-螺栓，5-活塞環(huán)夾緊裝置，6-活塞環(huán)切片，7-缸套夾緊裝置，8-缸套切片，9-橫向固定裝置，10-縱向固定裝置，11-半圓柱形定位銷，12-油孔,13-定位凸臺(tái)，14-凹槽，15-第I螺紋孔,16-連接孔,17-擋塊，18-第I通孔1，19-油槽，20-第2通孔，21-底座連接凸臺(tái)，22-第2螺紋孔，23-第3通孔，24-頂板。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片試驗(yàn)專用夾具，自上而下設(shè)有活塞環(huán)支撐架1，在支撐架上方設(shè)置有加載裝置，支撐架的左側(cè)布置有油杯2 ；上試件活塞環(huán)切片6由活塞環(huán)夾緊裝置5通過螺栓固定于活塞環(huán)固定裝置3，再由螺栓連接于活塞環(huán)支撐架I上；下試件缸套切片8由對(duì)稱的橫向固定裝置9和縱向固定裝置10固定，并通過缸套夾緊裝置7夾緊；在橫向固定裝置9和縱向固定裝置10上均布置有油孔12用于采集試驗(yàn)過程中摩擦配副的潤(rùn)滑油。如圖6-1和6-2所示，活塞環(huán)固定裝置3主要由用于定位的半圓柱形定位銷11和右側(cè)定位凸臺(tái)13，連接活塞環(huán)夾緊裝置的螺紋孔和將固定裝置連接于活塞環(huán)支撐架的連接孔16組成，其中半圓柱形定位銷置于裝活塞環(huán)切片的凹槽14內(nèi)。如圖7所示，活塞環(huán)夾緊裝置5包括用于夾緊活塞環(huán)切片的擋塊17，并在擋塊上側(cè)開有第I通孔18用于連接到活塞環(huán)固定裝置上。如圖9-1和圖9-2所示，橫向固定裝置9由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的模塊組成，每個(gè)模塊中間設(shè)有采集潤(rùn)滑油的油孔12，上方設(shè)有收集潤(rùn)滑油的油槽19，該油槽僅一面開口并正對(duì)缸套切片8，模塊的正前方開有兩個(gè)第2通孔20用于與縱向固定裝置10連接。如圖10-1和圖10-2所示，縱向固定裝置10設(shè)置有四個(gè)底座連接凸臺(tái)21，用于與底座連接并保證其穩(wěn)定性，頂部與橫向固定裝置9類似留有一面開口的環(huán)形槽并且開口朝向缸套切片8，在縱向固定裝置10的中部同樣留有油孔12來(lái)采集潤(rùn)滑油，不同之處在于該裝置的縱向凸起位置的中部設(shè)有用于連接缸套切片夾緊裝置7的第2螺紋孔22。如圖8所示，缸套 夾緊裝置7是由用于連接縱向固定裝置的第3通孔23和用于夾緊缸套切片的頂板24組成，頂板的中部開有油槽以保證在夾緊缸套的同時(shí)能夠讓潤(rùn)滑油從其底部順利流過。用本夾具進(jìn)行柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)具體實(shí)施如下:I)活塞環(huán)切片的裝夾:首先將活塞環(huán)切片6放入活塞環(huán)固定裝置3中，使活塞環(huán)切片內(nèi)圓中點(diǎn)與半圓柱形定位銷11相切，并且右側(cè)貼近活塞環(huán)固定裝置3的定位凸臺(tái)13 ；其次用螺栓將活塞環(huán)夾緊裝置5與活塞環(huán)固定裝置3相連接；再次將裝有活塞環(huán)切片的活塞環(huán)固定裝置用螺栓4連接到活塞環(huán)支撐架I上。2)缸套切片的裝夾:首先將縱向固定裝置10用螺栓與底座相連接，每個(gè)縱向固定裝置由四個(gè)螺栓與底座連接；其次把缸套切片8置于縱向固定裝置10之間；第三將橫向固定裝置9通過螺栓連接到縱向固定裝置10的兩端，同時(shí)將缸套切片的兩端面固定；最后用缸套夾緊裝置7固定缸套切片。3)潤(rùn)滑，試驗(yàn)過程中對(duì)該摩擦副的潤(rùn)滑是通過油杯2向缸套切片上滴油來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且油滴速度可調(diào)。4)潤(rùn)滑油采集，在橫向固定裝置9和縱向固定裝置10中均設(shè)有采油孔，為保證潤(rùn)滑油流入采油孔，在橫向固定裝置9和縱向固定裝置10的邊緣設(shè)置有凸臺(tái)以防止?jié)櫥蛷挠涂滓酝獾牡胤搅鞒?，采油孔的設(shè)置均通向底座下方，在底座的相應(yīng)位置打通孔，通過采油管連接采油孔和油杯，以保證運(yùn)行過程中的潤(rùn)滑油能順利的流入油杯。5)該夾具的設(shè)計(jì)能夠滿足在弦長(zhǎng)一定的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)不同曲率缸套-活塞環(huán)切片的 夾持。
權(quán)利要求1.一種柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征是:該夾具包括自上而下設(shè)置的活塞環(huán)支撐架(I)、活塞環(huán)固定裝置(3)、活塞環(huán)夾緊裝置(5)、缸套夾緊裝置(7)、橫向固定裝置(9 )和縱向固定裝置(10 );在活塞環(huán)支撐架的左側(cè)布置有油杯(2 )，活塞環(huán)固定裝置(3)中設(shè)有活塞環(huán)切片定位半圓柱形定位銷(11)，右側(cè)設(shè)有定位凸臺(tái)(13);活塞環(huán)夾緊裝置(5)通過固定螺栓固定于活塞環(huán)固定裝置(3)，活塞環(huán)固定裝置(3)由螺栓(4)連接于活塞環(huán)支撐架(I )上；橫向固定裝置(9)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)，橫向固定裝置(9)與下部縱向固定裝置(10)和上部缸套夾緊裝置(7)構(gòu)成將下試件缸套切片(8)固定夾緊于中間的裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的活塞環(huán)固定裝置(3)設(shè)有裝活塞環(huán)切片￠)的凹槽(14)，半圓柱形定位銷(11)，定位凸臺(tái)(13)，連接活塞環(huán)夾緊裝置(7)的第I螺紋孔(15)和將活塞環(huán)固定裝置連接于活塞環(huán)支撐架(I)的連接孔(16)，其中半圓柱形定位銷置于裝活塞環(huán)切片的凹槽(14)內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的活塞環(huán)夾緊裝置(5)包括夾緊活塞環(huán)切片的擋塊(17)，在擋塊上側(cè)開有與活塞環(huán)固定裝置連接的第I通孔(18)。
4.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的橫向固定裝置(9)由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的模塊組成，每個(gè)模塊中間設(shè)有采集潤(rùn)滑油的油孔(12)，上方設(shè)有收集潤(rùn)滑油的油槽(19)，該油槽僅一面開口并正對(duì)缸套切片(8)，模塊的正前方開有兩個(gè)與縱向固定裝置(10)連接的第2通孔(20)。
5.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的縱向固定裝置(10)設(shè)置有四個(gè)底座連接凸臺(tái)(21)，頂部留有一面開口的環(huán)形槽并且開口朝向缸套切片(8)，縱向固定裝置(10)的中部留有采集潤(rùn)滑油油孔(12)，縱向凸起位置的中部設(shè)有連接缸套切片夾緊裝置(7)的第2螺紋孔(22)。
6.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的缸套夾緊裝置(7)由連接縱向固定裝置(10)的第3通孔(23)和夾緊缸套切片(8)的頂板(24)組成，頂板的中部開有流潤(rùn)滑油油槽。
7.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:在橫向固定裝置和縱向固定裝置的邊緣設(shè)置有防止?jié)櫥蛷挠涂滓酝獾牡胤搅鞒龅耐古_(tái)，采油孔的設(shè)置均通向底座下方，在底座的相應(yīng)位置打通孔，采油孔和油杯通過采油管連接。
8.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述的活塞環(huán)支撐架(I)上方設(shè)置有加載裝置。
專利摘要一種柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)切片往復(fù)試驗(yàn)專用夾具。其結(jié)構(gòu)是自上而下設(shè)有活塞環(huán)支撐架，在支撐架上方設(shè)置有加載裝置，支撐架的左側(cè)布置有油杯；上試件活塞環(huán)切片由活塞環(huán)夾緊裝置通過螺栓固定于活塞環(huán)固定裝置，再由螺栓連接于活塞環(huán)支撐架上；下試件缸套切片由對(duì)稱的橫向固定裝置和縱向固定裝置固定，并通過缸套夾緊裝置夾緊；在橫向固定裝置和縱向固定裝置上均布置有油孔用于采集試驗(yàn)過程中摩擦配副的潤(rùn)滑油。本實(shí)用新型夾具可以在切片試驗(yàn)條件下，掌握缸套-活塞環(huán)不同表面紋理的摩擦特性，以及其對(duì)應(yīng)的摩擦副的在用潤(rùn)滑油磨粒特性。為缸套-活塞環(huán)配對(duì)副表面形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01M15/02GK203132825SQ20132006273
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者袁成清, 郭智威, 婁朝輝, 李濤, 王昊, 白秀琴 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)