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一种液压转向机中间油封的拆卸工具及拆卸方法

发布时间:2020-08-13 05:25

  本发明涉及汽车转向系统技术领域,具体的讲是一种液压转向机中间油封的拆卸工具及拆卸方法。

  2010年5月,国家发展和改革委员会等11部门31日联合发文宣布,我国将以汽车发动机、变速箱、转向机等零部件的再制造为重点,使再制造产品达到与原有新品相同的质量和性能,达到循环经济“再利用”的高级形式。

  发展再制造产业不仅有利于形成“资源-产品-废旧产品-再制造产品”的循环经济模式,更可以充分利用资源,保护生态环境。

  废旧产品的回收利用率成为了再制造产业是否成功有效的关键因素。然而,在对转向机进行回收、拆解、再制造时出现了难题,转向机壳体内部中间油封在拆解过程中出现了困难。

  如图1所示,中间油封位于壳体正中,由橡胶材料制成,为易损件,在压装过程时,采用的是热胀冷缩的方法压装,具有较大的过盈量。如果采用传统的使用专用棒料塞入壳体,然后施力压出的方法,不但拆除不彻底,更容易损伤壳体内壁,造成内壁拉毛。最终,缸筒只能报废,并且需要花费大量人力、物力来锯开缸筒,以保证转向机其他部件的可回收利用。不计算人工费等费用,单单报废一个壳体缸筒就直接损失了近两百余元,每年的损失更是数以百万计。

  有人根据中间油封在转向机壳体的位置,使用一把齿刀安装在专用棒料的合适位置,由弹簧控制齿刀伸缩,待齿刀固定住中间油封后,再由榔头敲击专用棒料另一端,将中间油封取出。此法虽可行,但有很多弊端:⑴工作效率不高,齿刀很难找准油封位置,定位不准,使用不便,操作时甚至需要双人操作;⑵夹装困难,使用榔头敲击棒料时,需要通过工装固定壳体,否则易损伤壳体,而壳体为不规则体,定位基准难找,需要重新设计专用夹具才能有效夹装;⑶由于齿刀定位不准,造成油封拆除不彻底,影响壳体再制造,及新油封的安装。

  申请号为6.9的《一种液压转向机的中间油封用拆解装置及拆解方法》专利,公开了一种液压转向机的中间油封用拆解装置,但是在拆解过程中是将切割刀具插入到中间油封的边缘利用千斤顶的力量,缩小中间油封的直径即破坏中间油封,使其脱出转向机壳体,该专利公开的装置结构复杂,占地面积大,而且不容易移动,在拆解中一旦千斤顶使用过度很容易对转向器壳体造成伤害,而且切割刀具在插入中间油封与壳体之间时,很难定位,靠内会导致中间油封拆除不干净,靠外又会对壳体内部造成划痕或者刮伤。

  为此设计一种可以轻松有效的拆除转向机壳体内部中间油封的工具及操作简单定位精准的拆解方法是十分有必要的。

  本发明突破了现有技术的难题,设计了一种可以轻松有效的拆除转向机壳体内部中间油封的工具及操作简单定位精准的拆解方法。

  为了达到上述目的,本发明设计了一种液压转向机中间油封的拆卸工具,包括涨齿刀、含油轴承、加长套,长手柄,其特征在于:芯轴的一端套设有涨齿刀,涨齿刀的外缘设有挡销,挡销的外缘套设有内定位环,内定位环的右侧设有挡圈,芯轴的中央套设有加长套,加长套的左端设有卡扣,卡扣与涨齿刀外缘的凹槽相扣合,加长套右端的外缘套设有外定位套和螺母,螺母位于外定位套的右侧,加长套右端与芯轴之间设有含油轴承,芯轴的右端套设有垫圈,垫圈的左侧表面与含油轴承的右表面、加长套的有表面相接触,垫圈的右侧设有偏心轮,偏心轮与芯轴相固定,偏心轮上采用固定销与手柄相连;所述芯轴为锥度芯轴。

  本发明还设计了一种液压转向机的中间油封用拆解方法,基于上述的一种液压转向机的中间油封的拆解工具,其特征在于:首先采用双短销,加一个小平面的定位方式,使涨齿刀可以精确定位中间油封的位置,其中双短销是指内定位环和外定位套,一个短销限制2个自由度,两个短销就是4个自由度,一个小平面则是指外定位套的凸台平面,限制1个自由度,一共就是5个自由度的限制,保证涨齿刀可以精确定位转向壳体内的中间油封 ;其次以偏心轮作为主动件,锥度芯轴作为从动件,以加长套为支架,扳动凸轮,使锥度芯轴做径向直线运动,通过锥度芯轴的斜楔使得涨齿刀张开,达到锁紧卡住油封的作用;再次将锥度芯轴的斜面作为斜楔,涨齿刀的斜孔作为滑块,使锥度芯轴的轴向运动转变为涨齿刀的径向运动,通过涨齿刀的径向运动,从而锁紧中间油封,然后转动长手柄,长手柄带动螺母,由于转向机壳体是固定的,所以通过转动螺母可以带动加长套做轴向运动,加长套会带动本拆卸工具做轴向运动,从而在不破坏中间油封的情况下将其取出。

  本发明与现有技术相比,本发明装夹方便,能有效锁紧中间油封,并完美取出;工装定位准确,需要中间油封能从靠近壳体开口处的一端取出;使用方便,不需要其他工装夹具及辅助工具,而且整个工具结构简单小巧,可以随身携带,方便移动。

  参见图2,本发明设计了一种液压转向机中间油封的拆卸工具,包括涨齿刀、含油轴承、加长套,长手柄,芯轴1的一端套设有涨齿刀2,涨齿刀2的外缘设有挡销3,挡销3的外缘套设有内定位环4,内定位环4的右侧设有挡圈5,芯轴1的中央套设有加长套6,加长套6的左端设有卡扣,卡扣与涨齿刀2外缘的凹槽相扣合,加长套6右端的外缘套设有外定位套7和螺母8,螺母8位于外定位套7的右侧,加长套6右端与芯轴1之间设有含油轴承9,芯轴1的右端套设有垫圈10,垫圈10的左侧表面与含油轴承9的右表面、加长套6的有表面相接触,垫圈10的右侧设有偏心轮11,偏心轮11与芯轴1相固定,偏心轮11上采用固定销与手柄12相连。

  在具体实施中,考虑到定位的问题,本发明采用的是双短销,加一个小平面的定位方式。

  如图3和图4所示,内定位环4宽度为10mm,外定位套7宽度为25mm,均小于工件内径38.9mm,是为两个短销,一个短销限制2个自由度,两个短销就是4个;外定位套7设计成凸台形状,该凸台可以看做为一个小平面,限制1个自由度,这样一共就是5个自由度,可以保证涨齿刀2可以精确定位壳体的中间油封,从而使该工装能够完美拆解中间油封。

  同样根据其他不同产品型号缸筒的尺寸,对定位环和定位套的外径做相应调整,该工装就可以对其他所有同类产品的油封进行拆解。

  在夹紧机构上,本发明采用偏心夹紧机构,偏心夹紧机构使工装结构简单,夹紧迅速,操作方便。

  参见图5,本发明采用的偏心件是偏心轮11,以偏心轮11作为主动件,锥度芯轴作为从动件,以加长套6为支架,扳动凸轮,使锥度芯轴做径向直线运动,通过锥度芯轴的斜楔使得涨齿刀张开,达到锁紧卡住油封的作用。

  参见图6,是本发明中芯轴1的结构示意图,本发明采用的是锥度芯轴,既是作为提供涨齿刀2斜楔的作用,也是偏心轮11的从动件,斜楔机构是起到动力传递和运动方向转换的作用,在这里,锥度芯轴的斜面作为斜楔,涨齿刀2的斜孔作为滑块,使锥度芯轴的轴向运动转变为涨齿刀2的径向运动,通过涨齿刀2的径向运动,从而锁紧中间油封,然后转动长手柄13,长手柄13带动螺母8。由于转向机壳体是固定的,所以通过转动螺母8可以带动加长套6做轴向运动,加长套会带动整个工装做轴向运动,从而在不破坏中间油封的情况下将其取出。

  参见图7,是本发明采用的涨齿刀2的结构示意图,根据中间油封的尺寸形状,把齿刀改成中空的圆柱形,锥度芯轴通过偏心轮11动作,再通过斜楔机构改变受力方向,齿刀能受力张开,以达到夹紧和固定中间油封的目的。

  涨齿刀2是在动载荷环境下工作,材料需要有:①弹性变形能力;②高的屈服强度;③在承受重载荷时,不会引起塑性变形;④有着高的疲劳强度,在载荷反复作用下,具有较长的使用寿命。因此,涨齿刀2的材料,本发明选用了高速弹簧钢60Si2Mn,60Si2Mn弹簧钢是应用广泛的硅锰弹簧钢,强度、弹性和淬透性高。

  在具体的拆解过程中,首先采用双短销,加一个小平面的定位方式,使涨齿刀2可以精确定位中间油封的位置,其中双短销是指内定位环4和外定位套7,一个短销限制2个自由度,两个短销就是4个自由度,一个小平面则是指外定位套7的凸台平面,限制1个自由度,一共就是5个自由度的限制,保证涨齿刀2可以精确定位转向壳体内的中间油封 ;其次以偏心轮11作为主动件,锥度芯轴作为从动件,以加长套6为支架,扳动凸轮,使锥度芯轴做径向直线运动,通过锥度芯轴的斜楔使得涨齿刀2张开,达到从中间油封内部涨紧卡住油封的作用;再次将锥度芯轴的斜面作为斜楔,涨齿刀2的斜孔作为滑块,使锥度芯轴的轴向运动转变为涨齿刀2的径向运动,通过涨齿刀2的径向运动,从而锁紧中间油封,然后转动长手柄13,长手柄13带动螺母8,由于转向机壳体是固定的,所以通过转动螺母8可以带动加长套6做轴向运动,加长套6会带动本拆卸工具做轴向运动,从而在不破坏中间油封的情况下将其取出。

  本发明完全解决了拆解转向机壳体中间油封的难题,由原来的转向机缸筒的全部报废,到转向机壳体总成的完全可利用,每年为公司挽回了近百万经济损失,更是相应了国家号召,极大程度的减小了对废旧转向机的报废,大大提高了对废旧转向机的回收利用率,做到了充分利用再制造资源,间接地,也为保护生态环境做出了应有的贡献。