CN102764989B - 外圆加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外圆加工装置，包括车床本体和辊压部，辊压部安装在车床本体上的刀架滑鞍上，辊压部包括辊柱、辊柱笼、锥套、锥套座、外套、滑动套，辊柱驱动部件和辊柱复位部件，外套内设置有安装待加工件的空腔；锥套固定在外套内壁；辊柱安装在辊柱笼内并可随辊柱笼沿锥套运动；辊柱笼与滑动套固定连接；滑动套可在辊柱驱动部件的作用下沿外套的轴向运动，并与辊柱复位部件的一端接触；辊柱复位部件的另一端安装有调整螺母；外套通过支承板和底座固定于车床刀架滑鞍上。本发明通过在普通车床上的刀架滑鞍上安装外圆刮削辊压装置，实现圆杆类工件的外圆刮削辊压，通过液压提供可靠的辊压力，确保辊压精度。

Description

外圆加工装置

技术领域

本发明涉及工件外圆的辊压加工，更具体而言，涉及一种外圆加工装置。

背景技术

目前起重机伸缩油缸长活塞杆的加工，一般采用车外圆、磨外圆来完成，而磨外圆工序时间长、效率低、表面粗糙度很难达到工艺要求。

相关技术中公开了一种外圆车削辊压复合加工装置，用来加工单体液压支柱的活塞筒或其它圆柱零件：它安装在车床刀架滑鞍上；左边为车刀刀架，右边为外圆辊压工具，圆锥滚子装于内锥环套里在保持架内定位，并均匀分布；通过保持架尾部的螺帽及螺纹调整轴套、调整辊压直径的大小。

这种结构由于采用保持架尾部的螺帽及螺纹调整辊压直径，调整精度差，自动化程度低，不便于外圆直径的精确控制；同时采用车刀进行初加工，加工精度低，车削对工件外圆的表面质量有影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种外圆加工装置，通过在普通车床上的刀架滑鞍上安装外圆刮削辊压装置，实现起重机长活塞杆的刮削辊压，通过液压提供可靠的辊压力，确保辊压精度，同时采用了冷却系统，减少活塞杆在辊压过程中受热变形。

有鉴于此，本发明提供一种外圆加工装置，其包括车床本体和辊压部，所述辊压部安装在车床本体上的刀架滑鞍上，所述辊压部包括辊柱、辊柱笼、锥套、锥套座、外套、滑动套，辊柱驱动部件和辊柱复位部件，所述外套内设置有安装待加工件的空腔；所述锥套固定在所述外套内壁；所述辊柱安装在所述辊柱笼内并可随所述辊柱笼沿所述锥套运动；所述辊柱笼与滑动套固定连接；所述滑动套可在所述辊柱驱动部件的作用下沿所述外套的轴向运动，并与所述辊柱复位部件的一端接触；所述辊柱复位部件的另一端安装有调整螺母；所述外套通过支承板和底座固定于所述车床刀架滑鞍上。

本发明提供的技术方案，可以在普通的车床上进行活塞杆的辊压操作，减少活塞杆外圆加工的辅助设备的开发和制造，降低生产成本，提高生产效率。

在上述基础技术方案中，该外圆加工装置还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却液箱、进油泵、冷却液进油管、冷却腔、冷却液回油管；进油泵从所述冷却液箱内泵送冷却液，冷却液经冷却液进油管、冷却腔和冷却液回油管后回冷却液箱；所述冷却腔由调整螺母的内壁、滑动套的内壁、辊柱笼内壁、辊柱外壁及待加工件的外壁组成。

外圆辊压装置内加入循环冷却液冷却，防水螺母与活塞杆之间、弹簧座与滑动套之间均装有防水密封，使刮削刀具和辊压活塞杆冷却充分，减少活塞杆辊压带来的热变形，提高活塞杆辊压外径尺寸的一致性，同时冷却液带走辊压过程中产生的金属碎屑，确保了活塞杆辊压表面的表面粗糙度。

在上述技术方案中，更进一步，该外圆加工装置还包括：设置于冷却液回油管和所述冷却液箱之间的回油泵；设置于所述调整螺母和所述待加工件之间的防水螺母。

在上述技术方案中，优选地，所述辊柱驱动部件包括驱动液压站、进油管、进油口、活塞腔、活塞，所述活塞与所述外套内壁之间形成活塞腔，所述进油口连通至活塞腔；驱动液压站泵出的液压油通过进油管、进油口进入活塞腔内，并推动活塞和所述滑动套运动，所述滑动套带动所述辊柱笼和辊柱运动。

这样，通过液压驱动，提供了稳定可靠的辊压力，确保了辊压精度。

在上述技术方案中，进一步，该外圆加工装置还包括轴承，所述轴承设置于所述滑动套周向并位于所述活塞的轴向端部。

在上述技术方案中，优选地，所述轴承为推力球轴承。

这样，可以将滑动套和外套之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减少滑动套的磨损。

在上述技术方案中，优选地，所述锥套通过锥套压盘固定在所述外套内壁。

在上述技术方案中，所述外套焊接在所述支承板上，所述支承板焊接在所述底座上，所述底座通过螺栓固定在所述滑鞍上。

在上述技术方案中，进一步，该外圆加工装置还包括刮削刀，所述刮削刀包括刀底座、刀体和刀片，所述刀底座固定安装在所述外套的轴向端部；所述刀片固定安装在所述刀体端部；所述刀体安装在所述刀底座内并可通过调整螺杆驱动进给；所述刀底座上还设置有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉可将所述刀体的位置锁定。

这样，可以将刮削和辊压一起完成，大大提高活塞杆外圆的加工效率。

在上述技术方案中，优选地，所述刮削刀包括沿所述外套端部周向对称设置的至少两片。

在辊压装置前面装有对称至少两把刮削刀，可减少切削活塞杆的径向力。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

可以在普通车床上进行活塞杆刮削辊压；可提高工作效率，比原加工方法提高工效3倍以上，且大大降低了加工成本；更换辊柱笼、辊柱、锥套、防水螺母、密封圈，可以加工不同直径的活塞杆；采用液压使辊柱笼前进,卸压后弹簧使辊柱笼后退，保证辊柱缩小和松开，使辊压尺寸稳定和上下活塞杆方便；在辊压装置前面装有对称两把刮削刀，可减少切削活塞杆的径向力；在外圆刮削辊压装置内加入循环冷却液冷却，确保冷却充分，减少刮削辊压带来的热变形，提高了外圆加工精度；结构简单，操作方便；造价便宜，易于推广。

附图说明

图1是根据本发明所述外圆加工装置一实施例的结构示意图；

图2是图1所示结构的俯视示意图；

图3是图1所示结构中辊压部件的结构示意图；

图4是图3所示结构的左视示意图；

图5是根据本发明所述外圆加工装置又一实施例的结构示意图；

图6是图2所示结构中辊压驱动部件的液压原理图；

图7是图2所示结构中冷却系统的液压原理图。

其中，图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100车床本体

1滑鞍        2辊压部        20调整螺母        21辊柱

22辊柱笼              23锥套                24锥套座              25外套

26滑动套              27锥套压盘            28支承板              29底座

210液压站             211进油管             212进油口             213活塞腔

214活塞

31冷却液箱            32进油泵              33冷却液进油管        34冷却腔

35回油泵              36冷却液回油管        37防水螺母            38闸阀

39放油管              4待加工件             5轴承

61刀底座              62刀体                63刀片

64调整螺杆            65锁紧螺钉            7密封圈               71连接螺钉

72弹簧座              73弹簧                74尼龙垫              75冷却液进口

76冷却液出            2101液压油箱          2102液压泵

2103辊柱缩紧缸        2104油管              2105换向阀

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图4所示，本发明提供了一种外圆加工装置，其包括车床本体100和辊压部2，所述辊压部2安装在车床本体上的刀架滑鞍1上，所述辊压部2包括辊柱21、辊柱笼22、锥套23、锥套座24、外套25、滑动套26，辊柱驱动部件和辊柱复位部件，所述外套25内设置有安装待加工件4的空腔；所述锥套23通过锥套压盘27固定在所述外套25内壁；所述辊柱21安装在所述辊柱笼22内并可随所述辊柱笼22沿所述锥套23运动；所述辊柱笼22与滑动套26固定连接；所述滑动套26可在所述辊柱驱动部件的作用下沿所述外套25的轴向运动，并与所述辊柱复位部件的一端接触；所述辊柱复位部件的另一端安装有调整螺母20；所述外套25通过支承板28和底座29固定于所述车床刀架滑鞍1上。

本发明提供的技术方案，可以在普通的车床上进行活塞杆的辊压操作，减少活塞杆外圆加工的辅助设备的开发和制造，降低生产成本，提高生产效率。

在上述基础技术方案中，外圆加工装置还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却液箱31、进油泵32、冷却液进油管33、冷却腔34、冷却液回油管36；进油泵32从所述冷却液箱31内泵送冷却液，冷却液经冷却液进油管33、冷却腔34和冷却液回油管36后回冷却液箱31；所述冷却腔34由调整螺母20的内壁、滑动套26的内壁、辊柱笼22内壁、辊柱21外壁及待加工件4的外壁组成。

这样，外圆辊压装置内加入循环冷却液冷却，防水螺母与活塞杆之间、弹簧座与滑动套之间均装有防水密封，使刮削刀具和辊压活塞杆冷却充分，减少活塞杆辊压带来的热变形，提高活塞杆辊压外径尺寸的一致性，同时冷却液带走辊压过程中产生的金属碎屑，确保了活塞杆辊压表面的表面粗糙度。

进一步，外圆加工装置还包括：设置于冷却液回油管36和所述冷却液箱31之间的回油泵35；设置于所述调整螺母20和所述待加工件4之间的防水螺母37。

回油泵可以快速地将冷却液从冷却腔中吸回冷却液箱中，提高冷却效率，保证对辊压部件、刮削刀及待加工件的冷却效果。

在本实施例中，如图3所示，所述辊柱驱动部件包括驱动液压站210、进油管211、进油口212、活塞腔213、活塞214，所述活塞214与所述外套25内壁之间形成活塞腔213，所述进油口212连通至活塞腔213；驱动液压站210泵出的液压油通过进油管211、进油口212进入活塞腔213内，并推动活塞214和所述滑动套26运动，所述滑动套26带动所述辊柱笼22和辊柱21运动。

这样，通过液压驱动，提供了稳定可靠的辊压力，确保了辊压精度。

进一步，外圆加工装置还包括轴承5，所述轴承5设置于所述滑动套26周向并位于所述活塞214的轴向端部。

优选地，所述轴承5为推力球轴承。

这样，可以将滑动套和外套之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减少滑动套的磨损。

如图3所示，本实施例中，所述辊柱复位部件为弹簧73。

所述外套25焊接在所述支承板28上，所述支承板28焊接在所述底座29上，所述底座29通过螺栓固定在所述滑鞍1上。

在如图1至图4的方案中，本发明所述的外圆加工装置还包括刮削刀，所述刮削刀包括刀底座61、刀体62和刀片63；所述刀底座61固定安装在所述外套25的轴向端部；所述刀片63固定安装在所述刀体62端部；所述刀体62安装在所述刀底座61内并可通过调整螺杆64驱动进给；所述刀底座61上还设置有锁紧螺钉65，所述锁紧螺钉65可将所述刀体62的位置锁定。

这样，可以将刮削和辊压一起完成，大大提高活塞杆外圆的加工效率。

优选地，所述刮削刀包括沿所述外套25端部周向对称设置的至少两片。

在辊压装置前面装有对称两把刮削刀，可减少切削活塞杆的径向力。

在本发明的另一种具体实施方式中，如图5所示，本发明还提供了一种不含刮削刀的外圆加工装置，其只含有上述的辊压部。

这样的结构适宜加工带有耳环的活塞杆。

图6是图2所示结构中辊压驱动部件的液压原理图。

如图6所示，液压站210包括：液压油箱2101、液压泵2102、辊柱缩紧缸2103，液压油箱2101为整个系统提供液压油，液压泵将液压油泵送到指定位置，辊柱缩紧缸2103可驱动辊柱21沿锥套23运动，使辊柱21缩回并压紧待加工件4，进行辊压作业。

辊柱缩紧缸2103并不是一个独立的油缸，其由活塞腔213及驱动活塞214组成。

换向阀2105打到左位，活塞腔213与进油管211连通，液压驱动活塞214和所述滑动套26运动，辊柱21压紧待加工件4；换向阀2105打到右位和中位（断电时），活塞腔213与回油管2104连通，液压驱动力卸除，辊柱复位部件使辊柱21从工件松开，待加工件4可卸装。

图7是图2所示结构中冷却系统的液压原理图。

如图7所示，进油泵32从冷却液箱31中泵出冷却液，冷却液经过冷却液进油管33、冷却液进口75进入冷却腔34，吸热后的冷却液从冷却液出口76流出，并经过回油泵35的驱动回冷却液箱31。

本发明所述的外圆加工装置的具体工作原理如下：

这种外圆辊压装置包括刮削部分、辊压部分和冷却系统。

如图1和2所示，本实施例中，以待加工件4为准，朝向三爪卡盘的一侧定义为左，朝向顶尖的一侧定义为右。

底座29、支承板28、外套25焊接成安装架，底座29安装在车床刀架滑鞍1上，支承板28焊接在底座29上，外套25焊接在支承板28上，调整外套25中心与机床主轴同心后将刀架滑鞍1横向锁定；

锥套座24通过连接螺钉71固定在外套25上，锥套23由锥套压盘27、连接螺钉71固定在锥套座24上；

辊柱21均布镶嵌在辊柱笼22上，辊柱笼22通过连接螺钉71连接滑动套26，滑动套26通过轴承5与外套25配合，进油接头、外套25、活塞214与密封圈7及挡圈组成一个单作用液压缸，驱动滑动套26向右运动；

调整螺母20对滑动套26限位，辊压加工时，拧紧止动螺钉，通过尼龙垫将调整螺母20锁死；调节调整螺母20的位置可以调整辊压直径，弹簧73与弹簧座72在液压卸除后可以将滑动套26、辊柱笼22向左退回，辊柱21离开活塞杆表面；

调整螺母20上安装进水接头、防水螺母37，防水螺母37上装密封圈7，弹簧座72与滑动套26装防水密封圈，冷却水从进水接头进入外圆刮削辊压装置，对刮削辊压活塞杆表面和刮削刀具进行冷却；

在辊压装置前面装有对称两刀底座61，刀底座61用螺钉固定在锥套压盘27上，刀体62通过锁紧螺钉65固定在刀底座61上，刀片63固定在刀体62上，调节调整螺杆64可以调节刮削直径，调整好后锁紧螺钉65将刀体62的位置锁定。

加工不带耳环杆头时，如图1至图4所示：

将外圆刮削辊压装置底座29固定在刀架滑鞍1上，调整外套25中心与机床主轴同心后将刀架滑鞍1横向锁死固定，调节移动刀架滑鞍1使外圆辊压装置退至活塞杆可装卸位置，再将活塞杆的一端用三爪卡盘夹紧，另一端用顶尖顶紧，根据刮削直径调节调整螺杆64，锁紧螺钉65将刀底座61的位置锁定，调节调整螺母20在较左端，启动机床主轴，活塞杆辊压线速度控制在15~20m/s，启动液压压力，刮削辊压装置向左进给，开启冷却液，对活塞杆表面进行试刮辊，测量辊压尺寸D1，向右调节螺纹压盖，就螺纹压盖左移距离L1，再次试辊并测量辊压尺寸D2，则继续将螺纹压盖左移距离L2使活塞杆辊压到预定尺寸D0，其中，螺纹压盖左移距离L2=（D2-D0）*L1/（D1-D2）；

辊压完成后，主轴不停止转动，液压卸压，弹簧73将辊柱笼22向左退回，辊柱21离开活塞杆表面；车床主轴转动停止，卸下活塞杆即完成加工，再将辊压装置向右移动，退至活塞杆可安装位置，可进行第2支活塞杆加工。

加工带耳环杆头时（仅辊压），如图5所示：

前部分与上述相同，不安装刀底座61，辊压完成后，主轴不停止转动，液压卸压，弹簧73将辊柱笼22向左退回，辊柱22离开活塞杆表面；车床主轴转动停止，将辊压装置向右移动，退至活塞杆可装卸位置，卸下活塞杆即加工完成。

更换辊柱笼22、辊柱21、锥套23、防水螺母37、密封圈7，就可以加工不同直径的活塞杆。

可以在普通车床上进行活塞杆刮削辊压；可提高工作效率，比原加工方法提高工效3倍以上，且大大降低了加工成本；更换辊柱笼、辊柱、锥套、防水螺母、密封圈，可以加工不同直径的活塞杆；采用液压使辊柱笼前进,卸压后弹簧使辊柱笼后退，保证辊柱缩小和松开，使辊压尺寸稳定和上下活塞杆方便；在辊压装置前面装有对称两把刮削刀，可减少切削活塞杆的径向力；在外圆刮削辊压装置内加入循环冷却液冷却，确保冷却充分，减少刮削辊压带来的热变形，提高了外圆加工精度；结构简单，操作方便；造价便宜，易于推广。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (9)

1.一种外圆加工装置，其特征在于，包括车床本体(100)和辊压部(2)，所述辊压部(2)安装在车床本体(100)上的刀架滑鞍(1)上，所述辊压部(2)包括辊柱(21)、辊柱笼(22)、锥套(23)、锥套座(24)、外套(25)、滑动套(26)，辊柱驱动部件和辊柱复位部件，

所述外套(25)内设置有安装待加工件(4)的空腔；

所述锥套(23)固定在所述外套(25)内壁；

所述辊柱(21)安装在所述辊柱笼(22)内并可随所述辊柱笼(22)沿所述锥套(23)运动；

所述辊柱笼(22)与所述滑动套(26)固定连接；

所述滑动套(26)可在所述辊柱驱动部件的作用下沿所述外套(25)的轴向运动，并与所述辊柱复位部件的一端接触；

所述辊柱复位部件的另一端安装有调整螺母(20)；

所述外套(25)通过支承板(28)和底座(29)固定于所述车床刀架滑鞍(1)上；

所述辊柱驱动部件包括驱动液压站(210)、进油管(211)、进油口(212)、活塞腔(213)、活塞(214)，

所述活塞(214)与所述外套(25)内壁之间形成所述活塞腔(213)，所述进油口(212)连通至所述活塞腔(213)；

所述驱动液压站(210)泵出的液压油通过所述进油管(211)、进油口(212)进入所述活塞腔(213)内，并推动所述活塞(214)和所述滑动套(26)运动，所述滑动套(26)带动所述辊柱笼(22)和所述辊柱(21)运动。

2.根据权利要求1所述的外圆加工装置，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却液箱(31)、进油泵(32)、冷却液进油管(33)、冷却腔(34)、冷却液回油管(36)；

进油泵(32)从所述冷却液箱(31)内泵送冷却液，冷却液经冷却液进油管(33)、冷却腔(34)和冷却液回油管(36)后回冷却液箱(31)；

所述冷却腔(34)由所述调整螺母(20)的内壁、滑动套(26)的内壁、辊柱笼(22)内壁、辊柱(21)外壁及待加工件(4)的外壁组成。

3.根据权利要求2所述的外圆加工装置，其特征在于，还包括：

设置于所述冷却液回油管(36)和所述冷却液箱(31)之间的回油泵(35)；

设置于所述调整螺母(20)和所述待加工件(4)之间的防水螺母(37)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的外圆加工装置，其特征在于，

还包括轴承(5)，所述轴承(5)设置于所述滑动套(26)周向并位于所述活塞(214)的轴向端部。

5.根据权利要求4所述的外圆加工装置，其特征在于，所述轴承(5)为推力球轴承。

6.根据权利要求5所述的外圆加工装置，其特征在于，所述锥套(23)通过锥套压盘(27)固定在所述外套(25)内壁。

7.根据权利要求6所述的外圆加工装置，其特征在于，所述外套(25)焊接在所述支承板(28)上，所述支承板(28)焊接在所述底座(29)上，所述底座(29)通过螺栓固定在所述滑鞍(1)上。

8.根据权利要求7所述的外圆加工装置，其特征在于，还包括刮削刀，所述刮削刀包括刀底座(61)、刀体(62)和刀片(63)，

所述刀底座(61)固定安装在所述外套(25)的轴向端部；

所述刀片(63)固定安装在所述刀体(62)端部；

所述刀体(62)安装在所述刀底座(61)内并可通过调整螺杆(64)驱动进给；

所述刀底座(61)上还设置有锁紧螺钉(65)，所述锁紧螺钉(65)可将所述刀体(62)的位置锁定。

9.根据权利要求8所述的外圆加工装置，其特征在于，所述刮削刀包括沿所述外套(25)端部周向对称设置的至少两片。