一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装及方法与流程

1.本发明涉及船用柴油机的制造工艺，特别涉及一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装及方法，属于柴油机加工技术领域。


背景技术：

2.气缸套是wingd 12x92-df大型双燃料低速柴油发动机的主要零件，该气缸套在精整、安装、拆卸、搬运等制造工艺过程中需要进行多次反复旋转滚动作业。所述气缸套是一种圆型薄壁零件，参见图8，最大外径达1.3米，长约4米，由于气缸套体积大、直径大、刚性差、重量重，因而实现气缸套进行滚动的操作十分困难，目前尚没有能够快速、轻便进行滚动作业的专用工装和方法。操作人员在进行气缸套的旋转滚动作业时，操作难度大、劳动强度高、生产效率低，并且容易发生人身安全事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，根据气缸套圆形外周的结构特征，提供一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装及方法，利用圆的滚动原理，解决大型气缸套的旋转滚动难题，因地制宜地实现气缸套在原地绕本身轴心360度的旋转滚动，达到操作简便、省力高效、安全可靠的效果。
4.为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：
5.一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，所述气缸套的外周设有多个排气槽；其特征在于：所述的滚动工装置放于工作场地上，包括有两个滚轮架，该两个滚轮架分别支撑于所述气缸套两端的外圆上；
6.所述滚轮架包括基座、腰型板、滚轮、中心轴、定位轴和滚轮轴；所述基座包括底板和两块扇形板，该底板水平地置放于工作场地上，两块扇形板位置对称且竖立地固定于所述底板的两端，所述扇形板上设有中心孔和多个圆周布置的分度孔；两块所述腰型板通过所述中心轴和中心孔铰接于所述扇形板的两侧，并且能够绕所述中心轴转动；所述滚轮通过所述滚轮轴设置于两块腰型板的上部且夹置于该两块腰型板之间，该滚轮能够在所述滚轮轴上旋转，直接与所述气缸套的外圆进行滚动接触；所述腰型板的中部通过所述定位轴连接并定位于所述扇形板上的一个分度孔上，将该腰型板和滚轮与所述基座的相对角度位置进行定位，在所述滚轮架的上部形成v型开口，以支撑所述气缸套进行滚动。
7.进一步地，所述的多个分度孔分布于以所述中心孔为圆心的同一圆周上。
8.进一步地，所述的滚轮包括轴承和尼龙套；所述尼龙套过盈配合地套置于所述轴承的外圈上。
9.进一步地，所述的尼龙套的外圆面是圆弧面。
10.进一步地，通过选用所述扇形板上不同的分度孔插置所述定位轴，能够调整所述滚轮架的v型开口的大小，以适应所述气缸套上不同直径的外周。
11.本发明的另一技术方案如下：
12.一种采用上述滚动工装实现的用于船用柴油发动机气缸套旋转的作业方法，包括如下步骤：
13.1)在工作场地上平行地放置两块大垫木，将所述气缸套的两端分别搁置于该两块大垫木上，并且距离地面一定高度；
14.2)在所述气缸套一端下方的工作场地上放置千斤顶，通过该千斤顶顶起所述气缸套，然后将一个滚轮架放置在该气缸套下面的工作场地上，选择合适的一个分度孔插置所述定位轴，调整所述滚轮架上的滚轮至合适的位置，然后卸掉所述千斤顶的顶力，使所述气缸套的一端落在所述滚轮架的两个滚轮上，从而将该气缸套的一端支撑于一个滚轮架上；
15.3)重复步骤2)，使得所述气缸套的另一端支撑于另一个滚轮架上，若所述滚轮架高度不够，则在所述基座下面垫入小垫木，然后搬除两块大垫木；
16.4)使用撬棒插入所述气缸套外周的排气槽内，撬动所述气缸套，使该气缸套在两个滚轮架的滚轮上绕自身轴心滚动旋转。
17.进一步地，所述的撬棒由木棒和前端的木块组成，该木块的形状与所述排气槽的槽型相同。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1)本发明根据气缸套的结构特征，将气缸套支撑于所述滚动工装上，应用滚动摩擦系数小的原理，撬棒只需较小的作用力就能轻松地旋转滚动气缸套，从而减轻了劳动强度，改善了操作条件，提高了作业效率。
20.2)通过调整定位轴的插孔位置，能够调整滚轮架的开口大小，从而能够适用多种型号的大型柴油机气缸套的旋转滚动作业，具有通用性强的优点。
21.3)滚轮套采用尼龙材料制作，气缸套在滚轮上滚动时，能够减小气缸套与滚轮接触时产生的冲击力，避免了气缸套外圆面的碰伤，保证了产品质量。
22.4)所述滚动工装结构紧凑，安装与拆卸特别方便，能因地制宜，就地使用，操作便捷，旋转滚动平稳安全。
23.总之，本发明结构简单，操作方便，安全可靠，利于维护，实用性强，适用范围广，达到了降低劳动强度、提高生产效率、消除安全隐患、保证产品质量的效果。
附图说明
24.图1是滚轮架的结构示意图。
25.图2是滚轮架的构件分解示意图。
26.图3是基座的示意图。
27.图4是滚轮的示意图。
28.图5是图4的a-a剖视图。
29.图6是滚轮位置调整示意图。
30.图7是本发明的工作状态图之一。
31.图8是本发明的工作状态图之二。
32.图中，a—工作场地，b—千斤顶，c—气缸套，c1—排气槽，d—撬棒，e—小垫木，f—滚轮架，g—大垫木，f11—中心轴，f12—定位轴，f13—滚轮轴，f2—腰型板，f3—基座，f31—底板，f32—扇形板，f4—滚轮，f41—轴承，f42—尼龙套，f5—螺母，p1、p2、p3、p4、
p5—分度孔，o1—中心孔。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细阐述，但不应以此来限制本发明的保护范围。
34.本发明用于船用柴油发动机气缸套的旋转滚动作业。请参阅图8，所述气缸套c的外周设有多个排气槽c1。
35.圆形物体在滚动中，圆心与地面接触点的高度相对不变，滚动起来不需要克服重力做功，另外圆形物体接触面流畅，保证了其运动最大阻力是滚动摩擦，而不是滑动摩擦，滚动摩擦比静摩擦和滑动摩擦要小得多，在一般情况下，滚动摩擦只有滑动摩擦阻力的1/40到1/60，因此可以很大程度上减少克服摩擦做功。本发明就是通过上述原理实现的。
36.本发明所述的滚动工装置放于工作场地a上，见图7，包括两个滚轮架f，分别支撑于所述气缸套c两端的外圆上。请结合参阅图1和图2，图示滚轮架f包括基座f3、四块腰型板f2、两个滚轮f4、两根中心轴f11、两根定位轴f12和两根滚轮轴f13。
37.请结合参阅图3和图6，所述基座f3包括底板f31和两块扇形板f32。所述底板f31水平地置放于工作场地a上，两块扇形板f32分别竖立地固定于该底板f31的两端且位置对称布置。所述扇形板f32的下部设有具有水平轴的中心孔o1，在以该中心孔o1为圆心的同一圆周上设置有分度孔p1、p2、p3、p4和p5。
38.请参阅图2，所述腰型板f2的上部、中部和下部沿纵向排列设置有三个通孔。所述中心轴f11穿过所述扇形板f32的中心孔o1和两块腰型板f2的下部通孔与螺母f5连接，将该两块腰型板f2铰接于所述扇形板f32的两侧，并且该腰型板f2能够绕所述中心轴f11转动。
39.所述滚轮f4夹置于所述两块腰型板f2之间，请结合参阅图4和图5，该滚轮f4包括轴承f41和尼龙套f42。所述滚轮轴f13穿过所述两块腰型板f2的上部通孔和所述滚轮f4的轴承f41的内圈与螺母f5连接，将该滚轮f4轴设于该两块腰型板f2上，并且能够在所述滚轮轴f13上旋转；所述尼龙套f42过盈配合地套置于所述轴承f41的外圈的外周，该尼龙套f42的外圆面是圆弧面，直接与所述气缸套c的外圆进行滚动接触。
40.所述定位轴f12穿过两块腰型板f 2的中部通孔及所述扇形板f32上分度孔p1、p2、p3、p4和p5中的任一个分度孔与螺母f5连接，将所述腰型板f2和滚轮f4与所述基座f3的扇形板f32的相对角度位置进行定位；请参阅图6，使所述滚轮架f呈v型状，在上部形成v型开口，以支撑所述气缸套c。通过选用所述扇形板f32上不同的分度孔p1、p2、p3、p4或p5来插置所述定位轴f12，就能够调整所述v型开口的大小，以适应所述气缸套c上不同直径的外周。参见图6，当所述气缸套c的直径由小变大时，调整所述滚轮f4和腰型板f2的位置绕所述扇形板f32的中心孔o1自o1p1向o1p5旋转，从而使所述滚动工装能够适用于不同系列(x92、x72、x62等)气缸套的滚动作业。
41.本发明所述用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动方法采用上述滚动工装进行作业，同时还要使用千斤顶、撬棒、大垫木、小垫木等常规工具。
42.所述滚动作业方法包括如下步骤：
43.1)请参阅图7，在工作场地a的适当位置上平行地放置两块大垫木g，将所述气缸套c的两端分别搁置于该两块大垫木g上，并且距离地面一定高度。
44.2)在所述气缸套c一端下方的工作场地a上放置千斤顶b，通过该千斤顶b顶起所述气缸套c，然后将一个滚轮架f放置在该气缸套c下面的适当位置，选择合适的分度孔p1、p2、p3、p4或p5插置所述定位轴f12，调整所述滚轮架f上的滚轮f4至合适的位置，然后卸掉所述千斤顶b的顶力，使所述气缸套c的一端落在所述滚轮架f的两个滚轮f4上，从而将该气缸套c的一端支撑于一个滚轮架f上。
45.3)重复步骤2)，使得所述气缸套c的另一端支撑于另一个滚轮架f上，若所述滚轮架f高度不够，则在所述基座f3下面垫入小垫木e，然后搬除两块大垫木g。
46.4)请参阅图8，使用撬棒d插入所述气缸套c外周的排气槽c1内，利用杠杆原理通过该撬棒d撬动所述气缸套c，使该气缸套c在两个滚轮架f的滚轮f4上，绕轴心m-n任意滚动旋转。
47.上述步骤中，所述撬棒d由木棒和前端的木块组成，该木块的形状与所述排气槽c1的槽型相同。
48.本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案，凡依据本发明的内容所做的等效变化及修改，均属于本发明的范畴。

技术特征：
1.一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，所述气缸套的外周设有多个排气槽；其特征在于：所述的滚动工装置放于工作场地上，包括有两个滚轮架，该两个滚轮架分别支撑于所述气缸套两端的外圆上；所述滚轮架包括基座、腰型板、滚轮、中心轴、定位轴和滚轮轴；所述基座包括底板和两块扇形板，该底板水平地置放于工作场地上，两块扇形板位置对称且竖立地固定于所述底板的两端，所述扇形板上设有中心孔和多个圆周布置的分度孔；两块所述腰型板通过所述中心轴和中心孔铰接于所述扇形板的两侧，并且能够绕所述中心轴转动；所述滚轮通过所述滚轮轴设置于两块腰型板的上部且夹置于该两块腰型板之间，该滚轮能够在所述滚轮轴上旋转，直接与所述气缸套的外圆进行滚动接触；所述腰型板的中部通过所述定位轴连接并定位于所述扇形板上的一个分度孔上，将该腰型板和滚轮与所述基座的相对角度位置进行定位，在所述滚轮架的上部形成v型开口，以支撑所述气缸套进行滚动。2.根据权利要求1所述的用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，其特征在于：所述的多个分度孔分布于以所述中心孔为圆心的同一圆周上。3.根据权利要求1所述的用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，其特征在于：所述的滚轮包括轴承和尼龙套；所述尼龙套过盈配合地套置于所述轴承的外圈上。4.根据权利要求3所述的用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，其特征在于：所述的尼龙套的外圆面是圆弧面。5.根据权利要求1所述的用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装，其特征在于：通过选用所述扇形板上不同的分度孔插置所述定位轴，能够调整所述滚轮架的v型开口的大小，以适应所述气缸套上不同直径的外周。6.一种采用权利要求1所述滚动工装实现的用于船用柴油发动机气缸套旋转的作业方法，其特征在于：所述的作业方法包括如下步骤：1)在工作场地上平行地放置两块大垫木，将所述气缸套的两端分别搁置于该两块大垫木上，并且距离地面一定高度；2)在所述气缸套一端下方的工作场地上放置千斤顶，通过该千斤顶顶起所述气缸套，然后将一个滚轮架放置在该气缸套下面的工作场地上，选择合适的一个分度孔插置所述定位轴，调整所述滚轮架上的滚轮至合适的位置，然后卸掉所述千斤顶的顶力，使所述气缸套的一端落在所述滚轮架的两个滚轮上，从而将该气缸套的一端支撑于一个滚轮架上；3)重复步骤2)，使得所述气缸套的另一端支撑于另一个滚轮架上，若所述滚轮架高度不够，则在所述基座下面垫入小垫木，然后搬除两块大垫木；4)使用撬棒插入所述气缸套外周的排气槽内，撬动所述气缸套，使该气缸套在两个滚轮架的滚轮上绕自身轴心滚动旋转。7.根据权利要求6所述的用于船用柴油发动机气缸套旋转的作业方法，其特征在于：所述的撬棒由木棒和前端的木块组成，该木块的形状与所述排气槽的槽型相同。

技术总结
一种用于船用柴油发动机气缸套旋转的滚动工装及方法，滚动工装置包括有两个滚轮架，分别支撑于气缸套两端的外圆上；滚轮架包括基座、腰型板、滚轮、中心轴、定位轴和滚轮轴，其中，基座包括底板和两块扇形板，两块扇形板位置对称且竖立地固定于底板的两端，扇形板上设有中心孔和多个圆周布置的分度孔，两块腰型板通过中心轴和中心孔铰接于扇形板的两侧，滚轮通过滚轮轴设置于腰型板的上部且能够旋转，直接与气缸套的外圆进行滚动接触，腰型板的中部通过定位轴连接并定位于扇形板上的一个分度孔上，将腰型板和滚轮与基座的相对角度位置进行定位，在滚轮架的上部形成V型开口，以支撑气缸套进行滚动。本发明达到了降低劳动强度、提高作业效率、消除安全隐患的效果。高作业效率、消除安全隐患的效果。高作业效率、消除安全隐患的效果。


技术研发人员：范红健 侯郭永 许永佳 高少鹏
受保护的技术使用者：上海中船三井造船柴油机有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/15