一种拼接单元组合密封的装置及其加工方法与流程

1.本发明属于发动机试验技术领域，尤其是涉及一种拼接单元组合密封的装置及其加工方法。


背景技术：

2.在发动机试验中，为了更好地测量数据，常需要将柱状零件穿过盖板或箱体等零件的平面，需要在进气道、凸轮轴等柱状零件的中部进行密封或固定。此时常通过综合的设计计算，在盖板或箱体上特定位置预留对应大小的孔，实现柱状零件与盖板或箱体的有效配合和密封。但在实际的试验过程中，常因为零件制造精度的不同、热变形或机械变形以及试验条件要求的改变等因素下，柱状零件的位置要发生某一方向上的移动。此时要继续进行试验，需要重新在盖板或箱体上加工孔，但有些盖板或箱体体积大、重量沉，不方便移动，更不容易加工，同时加工了新孔后如何处理旧孔的密封也是问题。因此希望能采用拼接单元组合的方式，通过彼此相同的拼接单元的组合实现对柱状零件的密封和移动，同时由于在盖板或箱体上加工出了小的拼接单元，便于柱状零件的移动以及孔的加工，这样可以解决发动机试验中柱状零件移动与密封不方便等问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种拼接单元组合密封的装置，以解决现有技术的不足。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种拼接单元组合密封的装置，包括箱板及其上方的扣板单元和若干拼接单元，所述箱板上开设有拼接槽单元，所述拼接槽单元内部两端分别安装若干拼接单元，所述扣板单元安装至拼接槽单元内部，且扣板单元位于若干拼接单元之间，所述扣板单元用于安装柱状零件。
6.进一步的，所述拼接单元包括拼接上层板和拼接下层板，所述拼接上层板和拼接下层板均安装至拼接槽单元内，所述拼接上层板底部安装拼接下层板，所述拼接下层板一侧与扣板单元连接。
7.进一步的，所述拼接上层板厚度为h1，所述拼接下层板厚度为h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h；所述拼接上层板相对于拼接下层板突出的部分宽度均为l，所述拼接下层板相对拼接上层板突出的部分宽度为l；所述拼接上层板与拼接下层板重合的部分长度为n1l，宽度为n2l。
8.进一步的，所述拼接上层板相对拼接下层板突出的部分上开设有若干拼接通孔，每个拼接通孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接通孔的相距为l，每个拼接通孔直径为φ；所述拼接下层板相对拼接上层板突出的部分上开设有若干拼接螺孔，每个拼接螺孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接螺孔的相距均l，每个拼接螺孔直径也为φ。
9.进一步的，所述扣板单元包括扣板上层板、扣板下层板和4个扣板抓手，所述扣板
上层板、扣板下层板均安装至拼接槽单元内，所述扣板上层板底部安装扣板下层板，所述扣板上层板两侧分别与一个拼接下层板连接，所述扣板上层板顶部四角分别连接一个扣板抓手。
10.进一步的，所述扣板上层板厚度为h1，所述扣板下层板厚度为h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h；所述扣板下层板长度为2(n1+1)l，宽度为n2l。所述扣板上层板相对于扣板下层板突出的边缘部分宽度均为l，所述扣板上层板长度为2(n1+1)l+2l，宽度为n2l+2l。
11.进一步的，所述扣板上层板相对于扣板下层板突出的边缘部分上开设有若干扣板通孔，每个扣板通孔距离对应边缘均为l/2，相邻两个扣板通孔之间的距离为l，每个扣板通孔直径为φ；所述扣板上层板、扣板下层板重合部分开设有一个扣板大通孔，所述扣板大通孔贯通扣板上层板、扣板下层板，扣板大通孔扣板大通孔的直径为d，扣板大通孔用于安装柱状零件；所述扣板上层板的上表面、位于扣板下层板的四角上分别连接4个扣板抓手。
12.进一步的，所述拼接槽单元包括拼接槽上层槽和拼接槽下层槽，所述拼接槽上层槽用于放置拼接上层板、扣板上层板，所述拼接槽下层槽用于放置拼接下层板、扣板下层板，且拼接槽下层槽分别与拼接上层板、扣板上层板螺栓连接。
13.进一步的，所述拼接槽上层槽深h1，所述拼接槽下层槽深h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h；所述拼接槽下层槽宽为n2l，长为n3l；所述拼接槽上层槽宽为n2l+2l，所述拼接槽上层槽长为n3l+2l；所述拼接槽上层槽、拼接槽下层槽形成的边缘部分宽均为l，所述拼接槽下层槽上均匀分布若干拼接槽螺孔；每个拼接槽螺孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接槽螺孔之间距离为l，每个拼接槽螺孔直径均为φ。
14.相对于现有技术，本发明所述的一种拼接单元组合密封的装置具有以下优势：
15.(1)本发明所述的一种拼接单元组合密封的装置，通过拼接槽上彼此相同的拼接单元的组合安装、以及扣板上孔的加工，实现了柱状零件位置的可调，具有便于移动、便于加工和便于密封的特点，降低了试验准备中的经济成本以及操作的人力和时间成本。
16.本发明的另一目的在于提出一种拼接单元组合密封的装置的加工方法，以解决发动机试验中柱状零件在其穿过的箱板平面上难以移动、难以加工和难以密封等问题，进而在发动机试验中便于加工调整柱状零件的位置，并方便进行密封。
17.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
18.一种拼接单元组合密封的装置的加工方法，包括以下步骤：
19.s1、根据箱板厚度h、柱状零件直径d、柱状零件窜动量设计l、h1、h2、n1、n2、n3和φ7个参数，确定拼接单元、扣板单元和拼接槽单元的尺寸；
20.s2、根据柱状零件在箱板上的位置，从拼接槽单元两侧开始安装拼接单元，并进行螺栓固定；当拼接槽下层槽剩余长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的空隙时停止拼接；
21.s3、根据柱状零件的位置，在扣板单元上加工出直径与柱状零件相同的扣板大通孔，并将扣板单元安装到拼接单元与拼接槽单元形成的空槽中，使柱状零件穿过扣板大通孔，再用螺栓紧固；
22.s4、完成拼接单元组合密封的装置加工方法的安装。
23.相对于现有技术，本发明所述的一种拼接单元组合密封的装置的加工方法具有以下优势：
24.(1)本发明所述的一种拼接单元组合密封的装置的加工方法，在考虑了窜动量和
负荷以及密封要求、选择了l、n1、n2、n3、h1、h2和φ等7个参数后，就可以对拼接单元、扣板和拼接槽进行模块化的设计。这种设计加工方法在考虑了负荷、密封以及适用性要求的同时，对零件进行了模块化的设计，结构简单，便于加工应用。
附图说明
25.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
26.图1为本发明实施例所述的装置的整体结构示意图；
27.图2为本发明实施例所述的拼接单元整体结构示意图；
28.图3为本发明实施例所述的拼接单元主视示意图；
29.图4为本发明实施例所述的拼接单元俯视示意图；
30.图5为本发明实施例所述的扣板单元整体结构示意图；
31.图6为本发明实施例所述的扣板单元主视示意图；
32.图7为本发明实施例所述的扣板单元俯视示意图；
33.图8为本发明实施例所述的拼接槽单元整体结构示意图；
34.图9为本发明实施例所述的拼接槽单元主视示意图；
35.图10为本发明实施例所述的拼接槽单元剖视示意图；
36.图11为本发明实施例所述的装置加工方法的装配关系示例1示意图；
37.图12为本发明实施例所述的装置加工方法的装配关系示例2示意图。
38.附图标记说明：
39.1、拼接单元；11、拼接上层板；12、拼接下层板；2、扣板单元；21、扣板上层板；22、扣板下层板；23、扣板抓手；3、拼接槽单元；31、拼接槽上层槽；32、拼接槽下层槽；4、柱状零件。
具体实施方式
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
44.如图1至图12所示，一种拼接单元组合密封的装置，包括箱板及其上方的扣板单元2和若干拼接单元1，所述箱板上开设有拼接槽单元3，所述拼接槽单元3内部两端分别安装若干拼接单元1，所述扣板单元2安装至拼接槽单元3内部，且扣板单元2位于若干拼接单元1之间，所述扣板单元2用于安装柱状零件4。本拼接单元组合密封的装置，通过拼接槽单元3上彼此相同的拼接单元1的组合安装、以及扣板单元2上孔的加工，实现了柱状零件4位置的可调，具有便于移动、便于加工和便于密封的特点，降低了试验准备中的经济成本以及操作的人力和时间成本。
45.在本实施例里，一种拼接单元组合密封的装置包括模块化设计加工的拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3。多个彼此相同的拼接单元1通过螺栓紧固在拼接槽单元3上；扣板单元2上设计加工了通孔，用于安装柱状零件4，同时将扣板单元2也通过螺栓紧固在拼接槽单元3与拼接单元1中。
46.所述拼接单元1包括拼接上层板11和拼接下层板12，所述拼接上层板11和拼接下层板12均安装至拼接槽单元3内，所述拼接上层板11底部安装拼接下层板12，所述拼接下层板12一侧与扣板单元2连接。
47.所述拼接上层板11厚度为h1，所述拼接下层板12厚度为h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h；所述拼接上层板11相对于拼接下层板12突出的部分宽度均为l，所述拼接下层板12相对拼接上层板11突出的部分宽度为l；所述拼接上层板11与拼接下层板12重合的部分长度为n1l，宽度为n2l。
48.在本实施例里，所述拼接单元1由拼接上层板11与拼接下层板12连接而成，拼接上层板11厚度为h1，拼接下层板12厚度为h2，h1与h2之和为箱板厚度h。拼接上层板11相对于拼接下层板12突出的部分宽度均为l，同时拼接下层板12相对拼接上层板11突出的部分宽度也为l。拼接上层板11与拼接下层板12重合的部分长度为n1l，宽度为n2l,其中n1、n2均为大于0的正整数，且n2l和(n1+1)l均大于柱状零件4的直径d。
49.所述拼接上层板11相对拼接下层板12突出的部分上开设有若干拼接通孔，每个拼接通孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接通孔的相距为l，每个拼接通孔直径为φ；所述拼接下层板12相对拼接上层板11突出的部分上开设有若干拼接螺孔，每个拼接螺孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接螺孔的相距均l，每个拼接螺孔直径也为φ。
50.所述扣板单元2包括扣板上层板21、扣板下层板22和4个扣板抓手23，所述扣板上层板21、扣板下层板22均安装至拼接槽单元3内，所述扣板上层板21底部安装扣板下层板22，所述扣板上层板21两侧分别与一个拼接下层板12连接，所述扣板上层板21顶部四角分别连接一个扣板抓手23。
51.所述扣板上层板21厚度为h1，所述扣板下层板22厚度为h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h。所述扣板下层板22长度为2(n1+1)l，宽度为n2l。所述扣板上层板21相对于扣板下层板22突出的边缘部分宽度均为l，所述扣板上层板21长度为2(n1+1)l+2l，宽度为n2l+2l。
52.在本实施例里，所述扣板单元2由扣板上层板21、扣板下层板22连接而成，扣板上层板21厚度为h1，扣板下层板22厚度为h2，h1与h2之和为箱板厚度h。扣板下层板22长度为2(n1+1)l，宽度为n2l。扣板上层板21相对于扣板下层板22突出的边缘部分宽度均为l，使扣板上层板21长度为2(n1+1)l+2l，宽度为n2l+2l。
53.所述扣板上层板21相对于扣板下层板22突出的边缘部分上开设有若干扣板通孔，每个扣板通孔距离对应边缘均为l/2，相邻两个扣板通孔之间的距离为l，每个扣板通孔直径为φ；所述扣板上层板21、扣板下层板22重合部分开设有一个扣板大通孔，所述扣板大通孔贯通扣板上层板21、扣板下层板22，扣板大通孔的直径为d，扣板大通孔用于安装柱状零件4；所述扣板上层板21的上表面的四角上分别连接四个直径为d的扣板抓手23，且扣板抓手23与扣板上层板21为一体成型结构。
54.所述拼接槽单元3包括拼接槽上层槽31和拼接槽下层槽32，所述拼接槽上层槽31用于放置拼接上层板11、扣板上层板21，所述拼接槽下层槽32用于放置拼接下层板12、扣板下层板22，且拼接槽下层槽32分别与拼接上层板11、扣板上层板21螺栓连接。
55.所述拼接槽上层槽31深h1，所述拼接槽下层槽32深h2，所述h1与h2之和为箱板厚度h；所述拼接槽下层槽32宽为n2l，长为n3l；所述拼接槽上层槽31宽为n2l+2l，所述拼接槽上层槽31长为n3l+2l；所述拼接槽上层槽31、拼接槽下层槽32形成的边缘部分宽均为l，所述拼接槽下层槽32上均匀分布若干拼接槽螺孔；每个拼接槽螺孔距离对应边均为l/2，相邻两个拼接槽螺孔之间距离为l，每个拼接槽螺孔直径均为φ。
56.在本实施例里，所述拼接槽单元3在箱板上呈现拼接槽上层槽31、拼接槽下层槽32，拼接槽上层槽31深h1，拼接槽下层槽32深h2，h1与h2之和为箱板厚度h。拼接槽下层槽32宽为n2l，长为n3l，其中n3为大于0的正整数，n3l大于等于柱状零件4的预留窜动距离，且n3l为(n1+1)l的整数倍，最小为2(n1+1)l。拼接槽上层槽31宽为n2l+2l，拼接槽上层槽31长为n3l+2l。
57.拼接槽上层槽31、拼接槽下层槽32形成的边缘部分宽均为l，其上均匀分布着拼接槽螺孔。拼接槽螺孔距离对应边均为l/2，拼接槽螺孔彼此距离均为l，拼接槽螺孔直径均为φ。
58.一种拼接单元组合密封的装置的加工方法，包括以下步骤：
59.s1、根据箱板厚度h、柱状零件4直径d、柱状零件4窜动量设计l、h1、h2、n1、n2、n3和φ7个参数，确定拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3的尺寸；
60.s2、根据柱状零件4在箱板上的位置，从拼接槽单元3两侧开始安装拼接单元2，并进行螺栓固定；当拼接槽下层槽32剩余长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的空隙时停止拼接；
61.s3、根据柱状零件4的位置，在扣板单元2上加工出直径与柱状零件4相同的扣板大通孔，并将扣板单元2安装到拼接单元1与拼接槽单元3形成的空槽中，使柱状零件4穿过扣板大通孔，再用螺栓紧固；
62.s4、完成拼接单元组合密封的装置加工方法的安装。
63.本加工方法在考虑了窜动量和负荷以及密封要求、选择了l、n1、n2、n3、h1、h2和φ等7个参数后，就可以对拼接单元、扣板单元和拼接槽单元进行模块化的设计。这种设计加工方法在考虑了负荷、密封以及适用性要求的同时，对零件进行了模块化的设计，结构简单，便于加工应用。
64.在本实施例里，本发明的拼接单元组合密封的加工使用方法如下：
65.首先，根据箱板厚度h、柱状零件4直径d、柱状零件4窜动量以及负荷与密封等要求设计l、h1、h2、n1、n2、n3和φ等7个参数，确定拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3的尺寸；
66.之后根据柱状零件4在箱板上的大致位置，从拼接槽单元3两侧开始安装拼接单元
2，并进行螺栓固定。当拼接槽下层槽32剩余长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的空隙时停止；
67.最后根据柱状零件4的准确位置，在扣板单元2上加工出直径与柱状零件4相同的扣板大通孔，并将扣板单元2安装到拼接单元1与拼接槽单元3形成的空槽中，使柱状零件4穿过扣板大通孔，再用螺栓紧固；至此完成拼接单元组合密封的加工使用方法的安装。
68.实施例1
69.如图1～图12所示，一种拼接单元组合密封的装置及其加工方法，包括模块化设计加工的拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3。根据箱板厚度h、柱状零件4直径d、柱状零件4窜动量以及负荷与密封等要求设计了l、h1、h2、n1、n2、n3和φ等7个参数后，即可确定拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3的尺寸。这样设计便于拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3的批量和简便加工。
70.如图3和图7所示，拼接单元1和扣板单元2均由上层板与下层板连接而成，上层板厚度为h1，下层板厚度为h2，h1与h2之和为箱板厚度h；同时如图10所示，拼接槽单元3在箱板上也呈现上下两层，拼接槽上层槽31深h1，拼接槽下层槽32深h2，h1与h2之和也为箱板厚度h。这样设计便于拼接单元1和扣板单元2的下层板均能恰好嵌入拼接槽下层槽32，同时拼接单元1和扣板单元2的上层板也能正好放入拼接槽上层槽31中，便于密封。
71.如图4所示，拼接下层板11的长度为(n1+1)l，宽度为n2l,其中n1、n2均为大于0的正整数，且n2l和(n1+1)l均大于柱状零件4的直径d，这样设计可以使柱状零件4最终必然落在长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的范围之内。同时如图6所示，扣板下层板22长度为2(n1+1)l，宽度也为n2l，同时扣板上下层板重合部分有一大通孔贯通上下层板，直径为d。这样设计可以在大小两种窜动程度上移动柱状零件4：当柱状零件4位置仅在长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的范围内窜动时，仅需要重新制作一个扣板单元2，并将孔的位置做准即可；当柱状零件4的位置移动超过了这一范围，则移动一个拼接单元1、再重新制作一个扣板单元2即可，如图11和图12所示。便于柱状零件4的移动。
72.如图9所示，拼接槽下层槽32宽为n2l，长为n3l，其中n3为大于0的正整数，n3l大于等于柱状零件4的预留窜动距离，且n3l为(n1+1)l的整数倍，最小为2(n1+1)l。同时如图4所示，拼接下层板12的长度为(n1+1)l，宽度为n2l,；如图6所示，扣板下层板22长度为2(n1+1)l，宽度为n2l。这样设计可以使拼接槽单元3充分地容纳拼接单元1和扣板单元2，且无论拼接单元1如何移动、组合顺序和安装，最终都能在拼接槽下层槽32中余出一个长度为2(n1+1)l、宽度为n2l的空隙，正好容纳一个扣板单元2。便于对箱体的密封。
73.如图4所示，拼接上层板11和拼接下层板12相对于彼此突出的部分宽度均为l，拼接上层板11相对拼接下层板12突出的部分上开有通孔，通孔距离对应边均为l/2，通孔彼此相距l，通孔直径为φ；拼接下层板12相对拼接上层板11突出的部分上开有螺孔，螺孔距离对应边均为l/2，螺孔彼此相距l，螺孔直径也为φ。如图9所示，拼接槽上下两层槽形成的边缘部分宽均为l，其上均匀分布着螺孔；螺孔距离对应边均为l/2，螺孔彼此距离均为l，螺孔直径均为φ。同时如图6所示，扣板上层板21相对于扣板下层板22突出的边缘部分宽均为l，其上均匀开有通孔，通孔距离对应边缘均为l/2，通孔彼此距离l，通孔直径为φ。定义拼接上层板11和扣板上层板21的上表面为箱板的上表面。这样设计既可以使拼接槽单元3充分容纳拼接单元1和扣板单元2，便于密封；也可以使螺栓从箱板的上表面开始，通过统一的“通孔-螺孔”顺序，对拼接单元1、扣板单元2和拼接槽单元3进行紧固密封。通过螺栓将拼接
槽单元3与拼接单元1拧紧固定后，可以将扣板单元2固定在拼接槽单元3与拼接单元1形成的空槽中。
74.在扣板上层板21的上表面、位于扣板下层板22的四角上，有四个直径为d的圆柱体，即扣板抓手23。这样设计既不会影响到螺栓和柱状零件4的安装，又便于将扣板单元2拆卸下来。
75.由此可以实现多个彼此相同的拼接单元1通过螺栓紧固在拼接槽上、扣板上设计加工了通孔用于安装柱状零件4、同时将扣板单元2也通过螺栓紧固在拼接槽单元3与拼接单元1中的效果。方便对柱状零件4的移动、对扣板单元2的加工以及对箱体的密封。
76.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。