CN105643453A - 一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装，属于磨削加工设备领域。该磨削工装包括底盘和转盘，底盘和转盘通过转轴可转动连接，转盘上固定安装有第一导向块和第二导向块,第一导向块和第二导向块用于放置待加工的平衡块的扇形区，转盘上还设置有用于将平衡块分别压紧在第一导向块和第二导向块上的可拆卸的压板。通过在转盘上设置具有与扇形区的一侧的底面和侧面相适配的定位面的第一导向块，具有与扇形区的另一侧的底面和侧面相适配的定位面的第二导向块，第一导向块和第二导向块之间的夹角与扇形区的圆心角一致，用于将平衡块压紧在导向块上的压板，实现对平衡块的装夹，以便对平衡块进行磨削加工。

Description

一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装

技术领域

本发明涉及磨削加工设备领域，特别涉及一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装。

背景技术

推力轴承是船舶动力系统推进轴系中的重要设备，用于传递扭矩和推力。平衡块作为推力轴承内的重要零部件，是推力传递过程中极为重要的一环，同时平衡块能够在一定范围内对推力进行调节，使推力分布均匀。

为实现推力调节功能，平衡块采用摆动瓦结构，结构较为复杂。平衡块的调整作用是依靠两侧呈一定夹角对称的弧面结构实现的(两平衡块弧面相互配对形成摆动瓦结构)，平衡块两侧的弧面(参见图1和图2)需要进行精加工(磨削)。

为了对平衡块进行精加工，需要有相应的工装对平衡块进行装夹，由于平衡块的表面形状的影响，现有工装无法对平衡块进行有效的装夹，进而影响了平衡块的加工精度。

发明内容

为了解决现有工装无法对平衡块进行有效装夹的问题，本发明实施例提供了一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种适用于推力轴承的平衡块的磨削工装，所述磨削工装包括底盘和转盘，所述底盘和所述转盘通过转轴可转动连接，所述转盘上固定安装有第一导向块和第二导向块，所述第一导向块和所述第二导向块呈扇形布置，所述第一导向块和所述第二导向块用于放置待加工的所述平衡块的所述扇形区，所述第一导向块的定位面与所述扇形区的一侧的底面和侧面相适配，所述第二导向块的定位面与所述扇形区的另一侧的底面和侧面相适配，所述第一导向块和所述第二导向块之间的夹角与所述扇形区的圆心角一致，所述转盘上还设置有用于将待加工的所述平衡块分别压紧在所述第一导向块和所述第二导向块上的可拆卸的压板，所述底盘上设置有至少3个底盘销孔，多个所述底盘销孔沿绕所述转轴的圆周等角度间隔设置，所述转盘上相对设置有转盘销孔，相邻两所述底盘销孔之间的夹角等于所述扇形区的圆心角的一半，所述底盘上通过螺栓设置有用于将所述转盘压紧在所述底盘上的钩型压板。

优选地，所述第一导向块和所述第二导向块关于所述转盘的直径对称设置。

实现时，夹装完毕时，所述扇形区的背向所述转盘的待加工表面背向所述第一导向块和所述第二导向块向外凸出。

进一步地，所述转盘上对应安装所述第一导向块的位置至少设置有两个第一安装孔和两个第一定位销安装孔，所述转盘上对应安装所述第二导向块的位置至少设置有两个第二安装孔和两个第二定位销安装孔。

进一步地，所述第一导向块和所述第二导向块分别通过螺栓固定连接在所述转盘上，所述第一导向块和所述第二导向块上对应螺孔的位置分别设置有沉头孔，且所述沉头孔的深度大于螺栓的螺栓头的高度。

优选地，所述转盘上设置有四个所述压板，其中两个所述压板设置在所述第一导向块和所述第二导向块的对称轴方向上，另两个所述压板设置在垂直于所述对称轴的方向上。

优选地，所述转盘上设置有转盘沉头孔，所述转盘沉头孔使得所述转轴没入所述转盘中。

可选地，所述转盘朝向所述底盘的圆盘面边缘具有上环形凸台，所述上环形凸台沿所述转盘的圆周设置，所述底盘朝向所述转盘的表面中央具有下环形凸台，所述下环形凸台沿所述转轴设置，所述上环形凸台和所述下环形凸台的高度相等。

优选地，所述底盘背向所述转盘的表面为平面结构。

可选地，所述钩型压板上与所述底盘相接触的面为圆柱面。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在转盘上设置具有与待加工的平衡块的扇形区的一侧的底面和侧面相适配的定位面的第一导向块，具有与待加工的平衡块的扇形区的另一侧的底面和侧面相适配的定位面的第二导向块，第一导向块和第二导向块之间的夹角与待加工的平衡块的扇形区的圆心角一致，用于将待加工的平衡块压紧在导向块上的压板，用于将转盘压紧在底盘上的钩型压板，实现对平衡块的装夹，以便对平衡块进行磨削加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种推力轴承的平衡块的仰视图；

图2是图1中的平衡块沿E-E方向的截面示意图；

图3是本发明实施例提供的一种磨削工装的俯视图；

图4是是图3中的底盘的俯视图；

图5是图3中的磨削工装沿B-B方向的截面示意图；

图6是图5中的平衡块重新装夹后的示意图；

图7是本发明实施例提供的转盘的俯视图；

图8是图3中的第一导向块的俯视图；

图9是图7中的第一导向块沿C-C方向的截面示意图；

图10是图3中的磨削工装沿A-A方向的截面示意图；

图11是图3中的钩型压板沿D-D方向的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了更清楚的了解本方案，此处对平衡块进行简短说明。

图1为本发明实施例提供的一种推力轴承的平衡块3的仰视图，平衡块3包括扇形区3a和圆柱区3b，圆柱区3b的端面连接在扇形区3a的小端端面上，图2为平衡块3沿图1中的E-E方向的截面示意图，如图2所示，扇形区3a的一面上设有底部凸起3c，扇形区3a上底部凸起3c所在的一面具有弧面A1和弧面A2，扇形区3a的另一面上设有顶部凸起3d，顶部凸起3d上具有弧面A3，弧面A1、弧面A2和弧面A3均需要进行磨削加工，需要说明的是，对于不具有顶部凸起3d的平衡块3，只需要加工弧面A1和弧面A2，本发明实施例所提供的磨削工装既可以对具有顶部凸起3d的平衡块3进行装夹，也可以对不具有顶部凸起3d的平衡块3进行装夹。

本发明实施例提供了一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装，该磨削工装适用于磨削加工图1所示的推力轴承的平衡块时的装夹。图3为本发明实施例提供的磨削工装的俯视图，如图3所示，该磨削工装包括底盘10和转盘20，底盘10和转盘20通过转轴21可转动连接，转盘20上固定安装有第一导向块51和第二导向块52，第一导向块51和第二导向块52呈扇形布置，第一导向块51和第二导向块52用于放置待加工的平衡块3的扇形区3a，第一导向块51的定位面与扇形区3a的一侧的底面和侧面相适配，第二导向块52的定位面与扇形区3a的另一侧的底面和侧面相适配，第一导向块51和第二导向块52之间的夹角与扇形区3a的圆心角一致，转盘20上还设置有用于将待加工的平衡块3分别压紧在第一导向块51和第二导向块52上的可拆卸的压板41，42，43，44，图4是图3中的底盘的俯视图，如图4所示，底盘10上设置有至少3个底盘销孔13，多个底盘销孔13沿绕转轴21的圆周等角度间隔设置，转盘20上相对设置有转盘销孔24，相邻两底盘销孔13之间的夹角等于扇形区3a的圆心角的一半，底盘10上通过螺栓设置有用于将转盘20压紧在底盘10上的钩型压板31，32。

本发明实施例通过在转盘上设置具有与待加工的平衡块的扇形区的一侧的底面和侧面相适配的定位面的第一导向块，具有与待加工的平衡块的扇形区的另一侧的底面和侧面相适配的定位面的第二导向块，第一导向块和第二导向块之间的夹角与待加工的平衡块的扇形区的圆心角一致，用于将待加工的平衡块压紧在导向块上的压板，用于将转盘压紧在底盘上的钩型压板，实现对平衡块的装夹，以便对平衡块进行磨削加工。

参见图4，将相邻两底盘销孔之间的夹角设置为扇形区3a的圆心角的一半，这样，在加工时可以使得将扇形区3a位于第一导向块51(第二导向块52)一侧的侧面处于水平位置，即可使弧面A1(弧面A2)处于水平位置，加工完弧面A1(弧面A2)后，只需要将转盘20旋转，通过间隔的另一个底盘销孔13定位就可以保证扇形区3a位于第二导向块52(第一导向块51)一侧的侧面处于水平位置，即可保证弧面A2(弧面A1)处于水平位置。

具体地，结合图3和图4，待加工的平衡块3装夹到图3所示的磨削工装后，如图3所示的状态，转盘销孔24和中间位置的底盘销孔13通过定位销定位，此时，弧面A3处于水平位置，当对弧面A3完成加工后，取下平衡块3，将平衡块3翻面后重新进行装夹，取出定位销，从图示位置逆时针转动转盘10，通过定位销将转盘销孔24和上方的底盘销孔13定位后，第一导向块51会从图3所示位置转至水平位置，使得扇形区3a位于第一导向块51一侧的侧面处于水平位置，即可使弧面A1处于水平位置，便于对弧面A1进行加工，相应地，将转盘销孔24和下方的转盘销孔13定位后，扇形区3a位于第二导向块52一侧的侧面处于水平位置，即可使弧面A2处于水平位置，便于对弧面A2进行加工。

进一步地，如图4所示，底盘10为正方形，可以通过正方形的底盘10的边对磨削工装进行定位，将磨削工装固定在平面磨床的工作台上。

此外，转盘销孔24和底盘销孔13也可以设置成三个转盘销孔24沿绕转轴的圆周间隔相等的角度设置，一个底盘销孔13相适配的设置在底盘上，本发明并不以此为限，且操作方式与本实施例相同，此处不再赘述。

在本实施例中，第一导向块51和第二导向块52关于转盘20的直径对称设置，由于所要加工的平衡块为轴对称零件，所以将第一导向块51和第二导向块52关于直径对称设置，方便零件的加工。

进一步地，结合图3和图4，中间的底盘销孔13和转轴的连线与底盘10的水平对称轴线之间的夹角α与转盘销孔24和转轴的连线与第一导向块51和第二导向块52的对称轴线之间的夹角β一致，通过保证夹角α和夹角β一致，可使得当通过方形的底盘10对磨削工装进行定位后，当通过中间的底盘销孔13定位时，待加工的平衡块3的弧面A3处于水平位置，便于进行加工。

此外，图5是图3中磨削工装沿B-B方向的截面图，如图5所示，夹装完毕时，扇形区3a的背向转盘20的待加工表面背向第一导向块51和第二导向块52向外凸出，避免加工时与砂轮产生干涉。

进一步地，第一导向块51和第二导向块52之间应留有足够的间隔以避免底部凸起3c对第一导向块51和第二导向块52产生干涉。

此外，第一导向块51和第二导向块52在垂直于转盘20的圆面方向上的尺寸应保证底面凸起3c不与转盘20接触。

此外，第一导向块51与扇形区3a的一侧的底面相贴合的面到转盘20的间距和第二导向块52与扇形区3a的另一侧的底面相贴合的面到转盘20的间距一致。

图6是图5中的平衡块重新装夹后的示意图，如图6所示，第一导向块51和第二导向块52在垂直于转盘20的圆面方向上的尺寸应保证顶部凸起3d不与转盘20接触。

相应地，如图7所示，转盘20上对应安装第一导向块51的位置至少设置有两个第一安装孔25c，25d和两个第一定位销安装孔26c，26d，转盘20上对应安装第二导向块52的位置至少设置有两个第二安装孔25a，25b和两个第二定位销安装孔26a，26b。

图8是图3中的第一导向块51的俯视图，如图8所示，在第一导向块51上对应两个第一安装孔25c，25d的位置分别设置有两个第一螺孔51a，51d，在第一导向块51上对应两个第一定位销安装孔26c，26d的位置分别设置有两个第一销孔51b，51c，相应的，第二导向块52上也设置有分别与第二安装孔25a，25b和第二定位销安装孔26a，26b相配合的第二螺孔和第二销孔，在安装第一导向块51时，先将两个定位销分别插装至各自对应的第一销孔51b，51c和第一定位销安装孔26c，26d内，实现对第一导向块51的定位，再将两个螺栓分别穿过第一螺孔51a，51d后，分别穿过两个第一安装孔25c，25d，并通过螺母紧固螺栓，完成对第一导向块51的安装，第二导向块52采用与第一导向块51相同的安装方法。

进一步地，图9是图8中第一导向块沿C-C方向的截面图，如图9所示，第一导向块51和第二导向块52分别通过螺栓固定连接在转盘20上，第一导向块51和第二导向块52上对应第一螺孔51a，51d的位置分别设置有沉头孔51e，51f，且沉头孔51e，51f的深度大于螺栓的螺栓头的高度，通过设置沉头孔51e，51f，使得螺栓在装配后不高出第一导向块51的定位面，从而不影响零件的装夹，第二导向块52上也设置有相应的沉头孔。

再次参照图3，在本实施例中，转盘20上设置有四个压板41，42，43，44，其中两个压板41，43分别设置在第一导向块51和第二导向块52的对称轴方向上，另两个压板42，44分别设置在垂直于该对称轴的方向上，通过对称设置压板以将所要加工的平衡块平稳的压紧的第一导向块51的定位面和第二导向块52的定位面上。

进一步地，图10是图3中磨削工装沿A-A方向的截面示意图，如图10所示，压板41上设有通孔，转盘20上对应压板41上的通孔的位置设置有螺栓41c，螺栓41c穿过压板41上的通孔使压板41压紧在待加工的平衡块3上，压板41与转盘20之间设有用于防止压板41倾斜的支撑块41a，通过调节螺栓41c上的螺母41b调节压板41压紧或松开平衡块3，相应的，压板42，43，44也通过同样的方式设置。

需要说明的是，根据压板41、42、43、44相对于平衡块3的位置的不同，对应不同压板的支撑块41a的高度也不同，支撑块的高度应保证压板41，42，43，44能够对待加工的平衡块3进行装夹。

如图10所示，转盘20上设置有转盘沉头孔22，转盘沉头孔22使得转轴21没入转盘20中，避免转轴21与平衡块3发生干涉，影响平衡块3的装夹。

此外，在本发明实施例中，转盘20朝向底盘10的圆盘面边缘具有上环形凸台23，上环形凸台23沿转盘20的圆周设置，底盘10朝向转盘20的表面中央具有下环形凸台11，下环形凸台11绕转轴21设置，上环形凸台23和下环形凸台11的高度相等，通过上环形凸台23和下环形凸台11减小转盘20与底盘10之间的接触面积，方便转盘20和底盘10之间的转动，同时上环形凸台23还可以避免在钩型压板31，32压紧转盘20之后转盘20出现歪斜，影响加工。

需要说明的是，在本实施例中，上环形凸台23为完整的圆环，在其他实施例中，上环形凸台23也可以是多段分段的圆弧，本发明并不以此为限。

需要说明的是，也可以在转盘20朝向底盘10的圆盘面上同时设置上环形凸台23和另一个位于转盘中央绕转轴21的环形凸台，而在底盘10上不设置环形凸台。

进一步地，底盘10背向转盘20的表面为平面结构，便于通过电磁铁进行吸附固定在平面磨床工作台上。

图11是图3中的钩型压板31沿D-D方向的截面图，如图11所示，钩型压板31上与底盘10相接触的面为圆柱面31b，通过压头31c压紧转盘20，且圆柱面31b与转盘31c分别位于螺栓通孔31a相反的两侧，设置圆柱面31b为钩型压板31与底盘10的接触面，对钩型压板31提供支点，螺栓穿过钩型压板31上的螺栓通孔31a并将钩型压板31压紧在转盘20上，通过调节螺栓上相适配的螺母，调节钩型压板31压紧或松开转盘20，钩型压板32具有与钩型压板31相同的结构以及相同的安装方式。

相应地，底盘10上对应钩型压板31，32的位置分别设置有螺孔12a，12b，用于安装与钩型压板31，32相适配的螺栓。

本实施例中设置了两个钩型压板31，32，且钩型压板31，32关于转轴21中心对称，可以平衡钩型压板31，32对转盘20的压力，避免转盘20出现歪斜。

需要说明的是，在本实施例中设置了两个钩型压板31，32，在其他实施例中也可以设置更多的钩型压板31，32，本发明并不以此为限，但钩型压板31，32的设置应保证钩型压板31，32对转盘20的压力的平衡。

需要说明的是，在加工时，为了避免压板41，42，43，44与砂轮产生干涉，在磨削加工时，应拆卸所要磨削加工的表面的一侧的压板，保留其他压板，参照图3，例如，图3中处于对弧面A3进行加工的状态，在对弧面A3进行磨削加工时，应拆卸压板43及相应的螺栓、螺母和支撑块，保留压板41，42，44，在完成对弧面A3的加工后，保持转盘20与底盘10的相对位置不变，将平衡块3取下翻面后重新装夹，再调整转盘20，重新定位转盘20后，磨削第一导向块51一侧的弧面A1时，应卸下压板44及相应的螺栓、螺母和支撑块，保留压板41，42，43，在完成对弧面A1的加工后，重新安装压板44并将压板44压紧在平衡块3上，调整转盘20后，重新定位转盘20，再拆卸压板42及相应的螺栓、螺母和支撑块，保留压板41，43，44，再对第二导向块52一侧的弧面A2进行加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (10)

1.一种适用于装夹推力轴承的平衡块的磨削工装，其特征在于，所述磨削工装包括底盘(10)和转盘(20)，所述底盘(10)和所述转盘(20)通过转轴(21)可转动连接，所述转盘(20)上固定安装有第一导向块(51)和第二导向块(52)，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)呈扇形布置，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)用于放置待加工的所述平衡块(3)的所述扇形区(3a)，所述第一导向块(51)的定位面与所述扇形区(3a)的一侧的底面和侧面相适配，所述第二导向块(52)的定位面与所述扇形区(3a)的另一侧的底面和侧面相适配，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)之间的夹角与所述扇形区(3a)的圆心角一致，所述转盘(20)上还设置有用于将待加工的所述平衡块(3)分别压紧在所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)上的可拆卸的压板(41，42，43，44)，所述底盘(10)上设置有至少3个底盘销孔(13)，多个所述底盘销孔(13)沿绕所述转轴(21)的圆周等角度间隔设置，所述转盘(20)上相对设置有转盘销孔(24)，相邻两所述底盘销孔(13)之间的夹角等于所述扇形区(3a)的圆心角的一半，所述底盘(10)上通过螺栓设置有用于将所述转盘(20)压紧在所述底盘(10)上的钩型压板(31，32)。

2.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)关于所述转盘(20)的直径对称设置。

3.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，夹装完毕时，所述扇形区(3a)的背向所述转盘(20)的待加工表面背向所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)向外凸出。

4.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述转盘(20)上对应安装所述第一导向块(51)的位置至少设置有两个第一安装孔(25c，25d)和两个第一定位销安装孔(26c，26d)，所述转盘(20)上对应安装所述第二导向块(52)的位置至少设置有两个第二安装孔(25a，25b)和两个第二定位销安装孔(26a，26b)。

5.根据权利要求4所述的磨削工装，其特征在于，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)分别通过螺栓固定连接在所述转盘(20)上，所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)上对应螺孔的位置分别设置有沉头孔(51e，51f)，且所述沉头孔(51e，51f)的深度大于螺栓的螺栓头的高度。

6.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述转盘(20)上设置有四个所述压板(41，42，43，44)，其中两个所述压板(41，43)分别设置在所述第一导向块(51)和所述第二导向块(52)的对称轴方向上，另两个所述压板(42，44)分别设置在垂直于所述对称轴的方向上。

7.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述转盘(20)上设置有转盘沉头孔(22)，所述转盘沉头孔(22)使得所述转轴(21)没入所述转盘(20)中。

8.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述转盘(20)朝向所述底盘(10)的圆盘面边缘具有上环形凸台(23)，所述上环形凸台(23)沿所述转盘(20)的圆周设置，所述底盘(10)朝向所述转盘(20)的表面中央具有下环形凸台(11)，所述下环形凸台(11)绕所述转轴(21)设置，所述上环形凸台(23)和所述下环形凸台(11)的高度相等。

9.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述底盘(10)背向所述转盘(20)的表面为平面结构。

10.根据权利要求1所述的磨削工装，其特征在于，所述钩型压板(31，32)上与所述底盘(10)相接触的面为圆柱面(31b)。