CN101489723B - 曲轴加工工具的测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚轧工具的测试设备，该测试设备用于包括至少一个滚轮的滚轧机，其特征在于，该测试设备至少包括：滚轧机中的保持和驱动装置(51，52，53，54，5)，该装置使测试设备(1)旋转；压靠所述滚轮的滚道(22)，该滚道(22)围绕测试设备的旋转轴线回转对称，其轮廓包括倒圆部分；抵靠滚轧机的支承轮的柱状滚道(42)。

Description

曲轴加工工具的测试设备 

技术领域

本发明涉及通过滚轧(旋压，光整，抛光)进行加工的领域，例如对曲轴的柱状轴颈的加工。本发明特别涉及一种用于滚轧工具(刀具)的测试(试验)设备。 

背景技术

滚轧机使得能在各个曲轴柱状轴颈的侧面产生凹槽。各个曲轴柱状轴颈既被压在两个滚轮之间，又被压在与滚轮相对安装的两个支承轮之间。滚轮的旋转轴线相对于曲轴的旋转轴线倾斜，滚轮支承在各曲轴柱状轴颈的侧面上。滚轮施加的力能够在每个曲轴柱状轴颈的侧面加工出凹槽。一承载轮对通过笼罩保持就位的滚轮施加压力。当曲轴转动时，滚轮既在曲轴柱状轴颈上转动，又在承载轮上转动。曲轴的转动是通过设有用于保持和驱动曲轴的装置的滚轧机实现的。 

曲轴的滚轧操作成本很高。为降低操作成本，保持工具的理想状态对于保证或延长工具的使用寿命和实现稳定的工具磨损来说是非常必要的。一方面，应当控制工具的磨损来保证加工的质量，另一方面，获得满意的工具使用寿命可使工具发挥最大作用并且保证滚轧的最低质量要求。 

对滚轧工具的测试涉及一个技术问题。具体地，为保证工具寿命的稳定和长久，做寿命试验是非常必要的。同样地，对于滚轧工具的任何改进都要求在被用于实际生产前进行至少一次有效测试。目前，对滚轧工具进行测试需要在生产线中执行初步的有效验证步骤。因此必须改变生产线的设置，而这会损害生产效率。并且，越是需要经常进行多次不同测试，对生产线的调整在使用过程中越有必要实施细致测试。另外，测试使用的曲 轴会报废而无法销售。报废曲轴的数量很高，因为曲轴自身的磨损快于工具，并且需要很多曲轴来进行一套滚轧工具的完整磨损测试。这些测试使滚轧工具的生产效率成倍降低。 

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于曲轴滚轧工具的测试设备来克服现有技术中的诸多缺陷，通过该测试设备，可在不使用曲轴的情况下进行测试，该测试是独立于生产线进行的。 

该目的通过一种用于滚轧工具的测试设备实现，该测试设备用于滚轧至少一个柱状轴颈所用的滚轧机，该滚轧机包括至少一个用于在柱状轴颈的待滚轧区域上滚动的滚轮(光整辊)、在所述滚轮施加压力的承载轮(支撑轮)和两个用于在所述滚轮的对面支承该柱状轴颈的支承轮，其特征在于，所述测试设备至少包括： 

-滚轧机内的保持和驱动装置，该装置围绕旋转轴线旋转地移动该测试设备， 

-用于滚轮的滚道，该滚道与所述滚轮相互作用并靠接所述滚轮，该用于滚轮的滚道围绕测试设备的旋转轴线回转对称，其轮廓包括倒圆部分， 

-与所述滚轧机的支承轮相靠的柱状滚道。 

根据另一具体特征，相关滚轧机用于滚轧包括多个柱状轴颈的曲轴，该测试设备包括用于各对支承轮的滚道以及与滚轧机的各滚轮相关联的用于滚轮的滚道。 

根据另一具体特征，测试设备包括主轴，该主轴支承用于滚轮的滚动挡圈(滚动环)-每个滚动挡圈包括至少一个用于滚轮的滚道，该主轴支承用于支承轮的滚动挡圈-每个滚动挡圈形成用于一对支承轮的柱状滚道，所述滚动挡圈旋转地固定于该主轴。 

根据另一具体特征，该主轴包括轴肩，以用于定位抵靠该轴肩的滚动挡圈。 

根据另一具体特征，滚动挡圈包括轴向槽，滚动挡圈可通过该槽而利用键连接，以增强旋转保持力，所述键设置在该主轴的槽中。

根据另一具体特征，用于滚轮的滚动挡圈均由承载轮形成，该承载轮与滚轧机的承载轮相同。 

根据另一具体特征，滚轧机中的保持和驱动装置包括： 

-布置在相对于测试设备的旋转轴线对称的主轴的第一端的孔，该孔用于接纳第一驱动中心， 

-布置在相对于测试设备的旋转轴线对称的主轴的第二端的螺纹孔，该螺纹孔用于接纳驱动装置的螺纹杆， 

-驱动装置在背离螺纹杆的一侧包括与测试设备的旋转轴线同轴的孔，该孔用于接纳连接第二驱动中心。 

附图说明

本发明的特征及优点将在下面参考附图进行的说明中更加清楚。 

-图1示出其上安放滚轧工具的、根据本发明的测试设备实施例的剖视图； 

-图2示出根据本发明的滚动挡圈的实施例的局部剖视图； 

-图3示出根据本发明的滚动挡圈的实施例的局部剖视图。 

具体实施方式

本发明将通过参考上述的附图加以说明。根据本发明的测试设备1示出于图1中，并支靠滚轮2和支承轮4。图中示出，每个柱状轴颈设有一个支承轮4，但滚轧机一般包括对每个轴颈设置两个支承轮的支承壳。支承轮4围绕其旋转轴线41与滚轧机旋转地联接。滚轮2由在图中未示出的笼罩保持就位。承载轮3对滚轮2施加压力。承载轮3围绕其旋转轴线31与滚轧机旋转地联接。根据本发明，测试设备1由滚轧机例如使用对中(集中)/反对中系统驱动，以绕该测试设备的旋转轴线10旋转。例如，测试设备1包括围绕其旋转轴线10对称分布的凹座51，以用于容纳支承中心。另一方面，围绕旋转轴线10设有驱动装置5，该驱动装置例如通过螺纹杆 54拧紧到测试设备1的带螺纹的凹座52中。驱动装置5接纳例如一驱动中心，该驱动中心位于围绕测试设备1的旋转轴线10设置的凹座53中。 

在一种变型实施例中，轴的端部带有螺纹，以便紧固到滚轧机。 

测试设备1包括检相对于测试设备1的旋转轴线10对称形成的、用于滚轮的滚道22。这些用于滚轮的滚道22支靠滚轧机的滚轮2。这些用于滚轮2的滚道22的位置与在曲轴上加工出联结角的位置相对应，在滚轧机上，这些位置是相对于与测试设备1的旋转轴线10垂直的平面定位的。沿穿过测试设备1的旋转轴线10平面取剖面，用于滚轮2的滚道22包括用以容纳滚轮22的倒圆轮廓。用于滚轮2的滚道22的倒圆轮廓可特别在图1、2和3中看出。用于滚轮2的滚道22形成在滚动挡圈20、21上，用于形成滚动挡圈20、21的材料在硬度上与用于形成滚轧机承载轮3的材料相同。用于滚轮2的滚道22的直径D22选定为与滚轧机所加工的柱状轴颈的直径相同。使用曲轴对滚轮2进行测试的优势是滚轮不会使根据本发明的用于滚轮的滚道22变形。滚轮2受到的压力与在使用状态下的压力相同，滚轮2或承载轮3的磨损状况也将是相同的。用于滚轮的滚道22使得能对至少一组滚轮2及相关联的承载轮3进行完整的磨损测试。在一个测试示例中，滚轧机驱动根据本发明的测试设备1，直至一个滚轮2或承载轮3或用于滚轮的滚动挡圈20破碎。滚动挡圈20、40是易于拆卸的并且可在例如测试开始前更换。 

根据本发明的测试设备1包括用于支承轮4的滚道42。这些滚道42支靠在滚轧机的支承轮4上。用于支承轮4的滚道42具有预定的位置，该位置与在滚轧机中加工的曲轴的柱状轴颈的位置相对应，这些位置是相对于与测试设备1的旋转轴线10垂直的平面定位的。用于支承轮4的滚道42呈柱形，并且其对称轴与测试设备1的旋转轴线10对应。用于支承轮4的滚道42的、在穿过测试设备1的旋转轴线10剖平面中的轮廓因此是直线轮廓。该轮廓可特别从图1、2和3中看出。 

根据本发明的测试设备1包括使之可被固定并被滚轧机驱动的装置，所述装置与用于曲轴的装置相同，并且适用于任何类型的滚轧机。测试设备1还包括与滚轧工具相对的滚道22、42，由此使本发明的测试设备1能安放到任何类型的滚轧机中，以对滚轧机进行测试。例如，下列文献中说明了滚轧工具和滚轧机：

-US专利申请2002/0020202例如描述了多个与笼罩相关联的滚轧工具，所述笼罩将滚轮维持在浮动状态； 

-US专利6253590例如描述了滚轧工具的各种不同实施例，所述滚轧工具包括上面部分和下面部分，该上面部分在笼罩中支承滚轮，该下面部分包括两个用于支承待加工的柱状轴颈的支承轮； 

-专利申请WO 2005/063438例如说明了一种滚轧机，它包括布置在曲轴轴颈两侧的两个臂和一用以避免滚轧工具碰撞曲轴部件的轴向导轮。 

使用本发明的测试设备1因此使得能独立于生产线进行各种构型的测试。这些测试构型不是固定的。实现多种测试和改变测试都十分容易。为改进测试工具而进行的调整也十分便捷。改进测试工具涉及例如保证滚轧工具更稳定且使用寿命更长。本发明的测试设备1的结构在后面详尽介绍，该测试设备可使用简单且廉价的部件实现，并且测试设备1可容易地制造，并且能独立于曲轴生产线安装到滚轧机上。例如，可在曲轴生产线以外的辅助滚轧机上进行测试。得益于本发明的测试设备，测试滚轧工具的寿命和磨损速度不再需要曲轴。此外，一个完整的测试只需要一个本发明的测试设备1。润滑方法与滚轧曲轴时使用的相同。由于本发明的测试设备1的尺寸与曲轴的尺寸相近，因此进行测试的条件与曲轴的实际生产条件相同。 

现在说明图1中示出的测试设备1的一个示例。该测试设备1以非限定性的方式适合于用于滚轧包括一个或多个柱状轴颈的曲轴的滚轧工具，对于每个轴颈的滚轧工具测试可同时进行或依次进行。 

主轴6的旋转轴线与测试设备1的旋转轴线相同，该主轴的两端为带螺纹的端部61，或者联接到包括螺纹端的附件上。主轴的直径D1比其两端61的直径D2大。带螺纹部分的直径适配于保持螺母7、8、9。 

以非限定性的方式，在主轴6上设有凸缘或者轴肩62。滚动挡圈20、 40安装在主轴6上。以非限定性的方式，滚动挡圈20、40夹紧式地安装在主轴6上。以非限定性的方式，滚动挡圈20、40抵靠轴肩62。轴肩62使得滚动挡圈20、40能轴向抵靠。滚动元件20、40由此固定在主轴6上。以非限定性的方式，轴肩形成在轴的末端或通过凸缘形成。 

以非限定性的方式，螺母7在主轴6的一侧实现滚动挡圈20、40的夹紧，双螺母8、9在主轴6的另一侧实现滚动挡圈20、40的夹紧。 

如图1中所示，用于滚轮2的滚道22形成为其直径D22大于用于支承轮4的滚道42的直径D42。以非限定性的方式，用于滚轮2的滚动挡圈20对称形成，以便于生产。这样，滚动挡圈20可同等地用于左侧的滚轮和右侧的滚轮，甚至用于两侧的滚轮。 

在一种实施方式中，使用现有的零件。因此，用于滚轮2的滚动挡圈20由滚轧机的承载轮3形成，用于支承轮4的滚动挡圈40由间隔件形成，该间隔件的外径小于或等于承载轮3的横向外径。此实例的优点在于使用了现有的部件，这可使本发明的测试设备1能立即制成，而不需要加工新零件。在此实施例中，用于滚轮2的滚动挡圈20是一承载轮，因此其磨损速度与滚轧机的承载轮3基本相同。当例如一个滚轮2或一个承载轮3剥落(起皮，龟裂)时，滚轧机的寿命测试结束。此外，这个其中将承载轮3用作用于滚轮2的滚动元件的实施例确保了滚轧机在硬度和尺寸方面与滚动元件20协调一致。 

在一种变型实施例中，如图2所示，滚动挡圈20、40通过键11与主轴6转动地联接。以非限定性的方式，主轴6与一个或多个键11相关联。所述键以非限定性的方式用于一支承多个滚动设备的轴。 

在一种变型实施例中，如图3所示，用于滚轮2的滚动挡圈21仅具有一个用于滚轮2的滚道。滚动挡圈41、21结合有定位间隔件12，以调整滚道22、42的位置。 

在一种变型实施例中，如图3所示，用于支承轮4的滚道42位于与用于滚轮2的滚道22的底部相同的高度。滚动挡圈21的直径D22与用于支承轮4的滚动挡圈41直径D42相同。 

如图1所示的测试设备1适用于滚轧机，并允许测试对多个轴颈的同时滚轧，但本发明的测试设备1也可用于测试仅加工一个曲轴柱状轴颈的滚轧工具。 

对于本领域技术人员来说，很明显，在不脱离由权利要求限定的发明范围的情况下，本发明具有多种其它具体形式。因此，上述实施方式仅应该被认为是对理论的说明，但可在权利要求限定的范围内进行各种修改，并且，本发明不限于所给出的细节。 

Claims (5)

1.用于滚轧工具的测试设备，该测试设备用于滚轧机，该滚轧机用于滚轧包括一定数量的柱状轴颈的曲轴的柱状轴颈，该滚轧机包括至少一个滚轮、一承载轮(3)和两个支承轮(4)，所述至少一个滚轮用于在柱状轴颈的待滚轧的区域上滚动，所述承载轮在所述滚轮(2)上施加压力，所述两个支承轮(4)用于在所述滚轮(2)的相对侧支承该柱状轴颈，其特征在于，所述测试设备包括：

-滚轧机中的保持和驱动装置(51，52，53，54，5)，该保持和驱动装置使测试设备(1)围绕旋转轴线(10)旋转地移动，

-主轴(6)，该主轴支承并转动地固定有用于滚轮(2)的滚动挡圈(20，21)和用于支承轮(4)的滚动挡圈(40，41)，

-所述用于滚轮的滚动挡圈(20，21)每个都包括至少一个用于滚轮的滚道(22)，该滚道与所述滚轮相关联、抵靠所述滚轮并且围绕该测试设备(1)的旋转轴线(10)回转对称，该滚道的轮廓包括倒圆部分，

-所述用于支承轮的滚动挡圈(40，41)每个都形成用于一对支承轮的柱状滚道(42)，该柱状滚道抵靠所述支承轮，并且与滚轧机的各对支承轮相关联。

2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，主轴(6)包括轴肩，以用于确定靠接该轴肩的用于滚轮的滚动挡圈(20，21)以及用于支承轮的滚动挡圈(40，41)的位置。

3.根据权利要求1或2所述的测试设备，其特征在于，所述用于滚轮的滚动挡圈(20，21)以及用于支承轮的滚动挡圈(40，41)包括轴向槽，这些滚动挡圈能通过该轴向槽利用键(11)连接以增强旋转保持力，所述键布置在主轴(6)的槽中。

4.根据权利要求1或2所述的测试设备，其特征在于，用于滚轮(2)的滚动挡圈均通过与滚轧机的承载轮相同的承载轮形成。

5.根据权利要求1或2所述的测试设备，其特征在于，滚轧机中的保持和驱动装置(51，52，53，54，5)包括：

-孔(51)，该孔布置在相对于测试设备的旋转轴线(10)对称的主轴的第一端(61)，并用于接纳第一驱动中心，

-螺纹孔(52)，该螺纹孔布置在相对于测试设备的旋转轴线(10)对称的主轴的第二端(61)，并用于接纳驱动装置(5)的螺纹杆(54)，

-驱动装置(5)在背离螺纹杆的一侧包括孔(53)，该孔与测试设备(1)的旋转轴线(10)同轴，并用于接纳第二驱动中心。

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