CN107755739B - 一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，包括刀具、导套组件、弹簧和加工刀杆，导套组件在轴线方向上设有安装孔，该刀具为圆柱型刀具，刀具穿过安装孔，且在轴线方向上运动，弹簧设置在刀具和导套组件之间，刀具内部在轴线方向上设有刀杆让位槽，加工刀杆设置在让位槽内，加工刀杆的两侧设有刀杆销，加工刀杆沿刀杆销转动，加工刀杆和导套组件通过导套杆相连接，导套杆相对于两者铰接，当刀具压缩弹簧后，加工刀杆从刀具内部外露，主要是为解决压缩机曲轴箱大缸径缸孔反倒角加工过程中，反倒角破坏曲轴箱加强筋、轴承凸台等部位，降低曲轴箱结构强度的问题。

Description

一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备

技术领域

本发明涉及压缩机加工领域，特别涉及一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备。

背景技术

在冰箱压缩机生产、装配过程中，活塞头部由曲轴箱缸孔尾部进入装配。曲轴箱缸孔尾部反倒角对活塞定位、装配起到很好的导引作用。曲轴箱尾部倒角的加工质量同时也决定了活塞装配性能的好坏。

曲轴箱缸孔反倒角的加工，通常是在缸孔扩孔加工后，使用钻削加工刀具从曲轴箱尾部靠近，抵达缸孔后端,加工出反倒角。

但对于缸径较大的曲轴箱，由于反倒角钻削刀具外径大，且曲轴箱尾部通常会设计一些用于加固曲轴箱整体结构强度的加强筋。在反倒角加工过程中，倒角刀具会对加强筋、轴承凸台造成破坏(曲轴箱凸台加工在倒角加工之后)，影响曲轴箱整体结构强度。为避免该问题，曲轴箱设计者在设计初期，就会设计出让位倒角刀具让位区域，如图3，以免倒角加工时，刀具碰触曲轴箱。如果倒角工具工作过程中，碰触曲轴箱，容易导致加工单边，刀具抖动大，缩短刀具寿命。但设置让刀区域，破坏了曲轴箱加强筋，大大减弱了曲轴箱结构强度。尤其是缸孔中心到轴承槽安装面距离较近且缸径大的曲轴箱，倒角刀具加工过程中，碰触曲轴箱的问题尤为突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，主要是为解决压缩机曲轴箱大缸径缸孔反倒角加工过程中，反倒角破坏曲轴箱加强筋、轴承凸台等部位，降低曲轴箱结构强度的问题，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，包括刀具、导套组件、弹簧和加工刀杆，导套组件在轴线方向上设有安装孔，该刀具为圆柱型刀具，刀具穿过安装孔，且在轴线方向上运动，弹簧设置在刀具和导套组件之间，刀具内部在轴线方向上设有刀杆让位槽，加工刀杆设置在让位槽内，加工刀杆的两侧设有刀杆销，加工刀杆沿刀杆销转动，加工刀杆和导套组件通过导套杆相连接，导套杆相对于两者铰接，当刀具压缩弹簧后，加工刀杆从刀具内部外露。

优选的，所述刀具的刀柄处设有刀柄套，两者螺纹连接，且刀柄套通过刀柄套螺钉与刀柄相固定，所述弹簧套在刀局上，位于刀柄套和导套组件之间。

优选的，所述刀具的刀头处设有合金刀片。

优选的，所述导套组件自内而外依次套接有导套、止推轴承、止推轴承外套和行程微调块；导套和止推轴承外套之间设有对止推轴承限位的轴承卡簧，刀具上设有对导套限位的导套卡簧。

优选的，所述止推轴承外套和行程微调块螺纹连接，两者通过微调块定位螺钉进行固定。

优选的，所述刀具的外侧设有导套运动键销，导套的内侧对应导套运动键销位置设有导套运动键销导轨槽。

优选的，所述导套上设有导套杆运动让位槽，导套杆与导套组件的铰接处设置在导套杆运动让位槽处通过导套杆销实现铰接，导套杆与加工刀杆之间通过刀杆连接销实现铰接。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的将曲轴箱缸孔扩孔、缸孔尾部反倒角两道工序，采用组合加工的方式，一道工序完成。节约了加工时间和成本，提升了加工效率和经济效益；

传统刀具由曲轴箱缸孔尾部进入加工，而该组合刀具加工方法，从曲轴箱缸面端面处进入，避免了加工刀具与曲轴箱尾部加强筋、轴承凸台的干涉，提升了曲轴箱的结构强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是刀体结构图；

图4是刀柄套结构图；

图5是导套结构图；

图6是导套杆结构图；

图7是止推轴承外套结构图；

图8是行程微调块结构图；

图9是加工刀杆结构图；

图10是本发明装置的工作状态示意图；

图11是本发明装置刀体内加工刀杆伸出的工作状态示意图。

其中，1--刀体、2--刀柄套、3--刀体垫片、4--弹簧、5--导套垫片、6--导套、7--导套杆、8--导套杆销、9--止推轴承外套、10--行程微调块、11--导套卡簧、12--加工刀杆、13--止推轴承、14--轴承卡簧、15--刀杆销、16--刀杆连接销、17--合金刀片、18--导套运动键销、19--刀柄套螺钉、20--微调块定位螺钉；

1.1--刀体刀柄、1.1.1--刀体刀柄连接外螺纹、1.1.2--刀柄套螺栓压紧面、1.2--刀体刀身、1.2.1--刀杆让位槽、1.2.2--键销安装槽、1.2.3--刀杆销安装孔、1.2.4--导套卡簧安装槽、1.2.5--合金刀片安装槽；

2.1--刀柄套安装斜面、2.2--刀柄套装配内螺纹、2.3--刀柄套螺栓安装螺纹孔；

6.1--轴承安装台阶、6.2--导套杆销安装孔、6.3--导套杆运动让位槽、6.4--导套运动键销导轨槽、6.5--导套内孔

7.1--导套杆销安装孔、7.2--刀杆连接销安装孔、7.3--杆身

9.1--轴承外圈限位台阶、9.2--轴承卡簧安装槽、9.3--行程调节块配合螺纹、9.4--轴承外圈配合圆柱内孔、9.5--微调块定位螺栓压紧面

10.1--行程调节螺纹、10.2--微调块定位螺栓螺纹孔、10.3--让位孔、10.4--推力面

12.1--导套杆销连接孔、12.2--导套杆安装让位槽、12.3--刀杆销安装孔、12.4--硬质合金倒角刀片。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

结合图1和图2，出示本发明的具体实施方式：一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，包括刀具、导套6组件、弹簧4和加工刀杆12，导套6组件在轴线方向上设有安装孔，该刀具为圆柱型刀具，刀具穿过安装孔，且在轴线方向上运动，弹簧4设置在刀具和导套6组件之间，刀具内部在轴线方向上设有刀杆让位槽，加工刀杆12设置在让位槽内，加工刀杆12的两侧设有刀杆销15，加工刀杆12沿刀杆销15转动，加工刀杆12和导套6组件通过导套杆7相连接，导套杆7相对于两者铰接，当刀具压缩弹簧4后，加工刀杆12从刀具内部外露。

刀具的刀柄处设有刀柄套2，两者螺纹连接，且刀柄套2通过刀柄套螺钉19与刀柄相固定，所述弹簧4套在刀局上，位于刀柄套2和导套6组件之间；刀具的刀头处设有合金刀片17。

导套6组件自内而外依次套接有导套6、止推轴承13、止推轴承13外套9和行程微调块10；导套6和止推轴承13外套9之间设有对止推轴承13限位的轴承卡簧14，刀具上设有对导套6限位的导套卡簧11；止推轴承13外套9和行程微调块10螺纹连接，两者通过微调块定位螺钉20进行固定；刀具的外侧设有导套运动键销18，导套6的内侧对应导套运动键销18位置设有导套运动键销18导轨槽；导套6上设有导套杆7运动让位槽，导套杆7与导套6组件的铰接处设置在导套杆7运动让位槽处通过导套杆销8实现铰接，导套杆7与加工刀杆12之间通过刀杆连接销16实现铰接。

如图3为刀体结构图，刀体分为刀柄1.1和刀身1.2。因合金刀片17的形状结构，决定了其安装槽1.2.5处倒圆锥的结构。导套6无法从该处进入。因而设置了刀体刀柄1.1，其圆柱外径相对刀身1.2的外径要小，弹簧4、导套6、导套垫片5、刀体垫片3等部件沿刀柄1.1进入刀身1.2。刀体刀柄1.1含有连接外螺纹1.1.1和刀柄套螺栓压紧面1.1.2，刀柄连接外螺纹1.1.1与刀柄套内孔螺纹相配合。螺栓压紧面1.1.2，用于刀柄套2与刀柄1.1配合完成后，刀柄套螺栓19压紧螺栓压紧面1.1.2，从而固定刀柄套2与刀体刀柄1.2的相对位置。

刀杆让位槽1.2.1的设置，为刀杆组件安装、运行提供了空间，也为缸孔尾部反倒角切屑加工提供了排屑槽；键销安装槽1.2.2，为导套6沿刀身1.2做轴向往复直线运动提供了径向限位，限制了导套6沿刀身1.2的轴线旋转；刀杆销安装孔1.2.3，与刀杆销15过盈配合，为加工刀杆12提供了有效的杠杆支撑点；导套卡簧安装槽1.2.4用于安装导套卡簧11；1.2.5合金刀片安装槽，用于装配缸孔扩孔合金刀片17。整个刀体1主要起到为其它部件提供装配、承载的作用。

如图4，刀柄套结构图，2.1刀柄套安装斜面，用于与设备动力头连接、安装；刀柄套装配内螺纹2.2，用于与刀体刀柄1.1螺纹装配；刀柄套螺栓安装螺纹孔2.3，用于刀柄套2螺纹装配到位后，径向固定，限制其轴向转动。

刀体垫片3和导套垫片5结构图，主要用于弹簧4与刀柄套2、导套6相接触时，平衡弹簧力作用，通过垫片，将弹簧力均匀施加在刀柄套2、导套6接触面上。

导套组件沿刀身1.2的轴线做往复直线运动。弹簧4，主要用于导套6被推至下死点(即弹簧压缩到最短是，弹性势能最大时)，恢复到上死点(弹簧势能最小时)过程中，提供弹性推力。上死点到达下死点过程中，提供相应的支撑力。

如图5，导套结构图。导套内孔6.5内圆柱孔与刀身1.2外圆柱面相配合，如此，导套6沿刀身1.2做轴向运动。导套运动键销18是装配在刀体1的1.2.2键销安装槽内的。导套运动键销导轨槽6.4，为导套6做轴向往复直线运动时提供了轨道。导套杆运动让位槽6.3为导套杆7在工作过程中，摆动提供让位空间。6.2导套杆销安装孔过盈配合装配导套杆销8。6.1轴承安装台阶用于装配止推轴承13，与止推轴承内圈紧配。

如图6，导套杆结构图。两头分别设有导套杆销安装孔7.1和刀杆连接销安装孔7.2。通过导套杆销8和刀杆销15，实现与导套6、加工刀杆12的连接。

如图7，止推轴承外套结构图。轴承外圈限位台阶9.1，用于限位止推轴承13的外圈；轴承卡簧安装槽9.2用于安装轴承卡簧14，外套卡簧14安装后，止推轴承13无法在轴承外圈配合圆柱内孔9.4轴向窜动，止推轴承13外圈圆柱面与轴承外圈配合圆柱内孔9.4配合后，止推轴承外套9与止推轴承13就完全实现了固定装配。微调块定位螺栓压紧面9.5，微调块9调整好位置后，微调块定位螺钉20旋紧，压紧在微调块定位螺栓压紧面9.5面上，用于固定行程微调块与止推轴承外套相对位置。该圆柱面外径小于行程调节块配合螺纹9.3螺纹底牙外径。用于让位10.1行程调节螺纹。

如图8，行程微调块结构图。行程调节块通过行程调节螺纹10.1与止推轴承外套9相配合。通过旋转，调整其与止推轴承13、导套6之间的相对位置。进入调节加工刀杆12的翘起程度，进而调节缸孔反倒角大小。让位孔为10.3，用于装配让位。10.4为推力面，即与曲轴箱缸头前方的限位面相接触的表面。

导套卡簧11、轴承卡簧为标准件，可以根据导套6、止推轴承13的尺寸选择相应型号的卡簧。导套卡簧11安装在导套卡簧安装槽1.2.4内，限制导套6向扩孔刀头方向侧的轴向运动。当刀柄套2安装完成后，由于弹簧4被预压紧，在预紧力的作用下，在导套卡簧11的共同作用下，弹簧4、导套组件等零部件基本固定，不会沿轴向、径向方向运动。

如图9，加工刀杆结构图。导套杆销连接孔12.1，通过装配刀杆连接销16间隙配合，连接导套杆7。导套杆安装让位槽12.2，为导套杆7安装、运动预留空间。刀杆销安装孔12.3，通过与刀杆销15间隙配合，刀杆销15为加工刀杆12提供杠杆支点。硬质合金倒角刀片12.4直接加工缸孔反倒角。合金倒角刀片采用焊接方式，与刀杆刀体相结合。

刀杆连接销的结构类似于铆接结构，将导套杆7与加工刀杆12相连接。限位裙边16.1包络加工刀杆导套杆销连接孔1.2两侧面，连接销柱16.2与刀杆连接销安装孔7.2间隙配合；合金刀片17、导套运动键销18、刀柄套螺钉19、微调定位块螺钉20都为标准件。

结合图10和图11，在设备动力头作用下，整个加工装备旋转进给。夹具限位装置和曲轴箱加工件都固定在夹具上，随着进给，加工装备逐渐靠近曲轴箱加工件。行程微调块10也逐渐接近夹具限位装置。扩孔合金刀片17由曲轴箱缸孔前端进入缸孔，对曲轴箱缸孔完成扩孔。

随着加工装备继续进给，行程微调块10接触夹具限位装置，随后，受到夹具限位装置的挤压，行程微调块10带动整个导套组件向进给方向的反方向做直线运动。受到导套6的运动影响，导套杆7也随之摆动，加工刀杆12在杠杆力的作用下，绕刀杆销15为旋转轴心做圆周运动。整个刀杆组件构成曲柄滑块机构，带动加工刀杆12上的硬质合金倒角刀片12.4露出刀体刀身1.2(此前，硬质合金倒角刀片12.4一直隐藏在刀体刀身1.2内)，恰好曲轴箱缸孔尾部棱边抵达硬质合金倒角刀片12.4上方，硬质合金倒角刀片12.4对其进行倒角加工，随着动力头继续进给，倒角加工量逐渐增加。等到倒角加工达到预设大小时。即倒角完成加工的时候，此时弹簧4被压缩到最短，导套组件行程最大，距离合金刀片17距离也最大。

待缸孔尾部反倒角加工完成后。加工装备(动力头)停止进给，继而沿先前路径返回，随着加工装备返回，弹簧4压缩量逐渐减小，在弹簧力的作用下，导套组件与加工装备的运动方向相反，逐渐向合金刀片17端靠近。在导套6、导套杆7、加工刀杆12的杠杆作用下，合金倒角刀片12.4逐渐下降，露出刀体1.2的部位逐渐减少。等到行程微调块10与夹具限位装置无接触时，加工刀杆12完全隐藏回刀体刀身1.2内。导套6前端抵达导套卡簧位置。导套组件停止运动。

加工装备在动力头作用下，继续沿原路径返回。合金刀片17再次对曲轴箱缸孔进行扩孔加工。整个加工完成。

对于缸孔长度不同的曲轴箱，调节行程微调块10相对止推轴承外套9的相对位置。以达到对不同缸孔长度曲轴箱缸孔尾部反倒角的加工。缸孔长度越长时，行程微调块10相对止推轴承外套9相对位置越短。如此，行程微调块10与夹具限位装置距离越长，加工刀杆12上翘时间也长；缸孔长度越短时，行程微调块10相对止推轴承外套9相对位置越长。如此，行程微调块10与夹具限位装置距离越短，加工刀杆12上翘时间也短。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，包括刀具、导套组件、弹簧和加工刀杆，导套组件在轴线方向上设有安装孔，该刀具为圆柱型刀具，刀具穿过安装孔，且在轴线方向上运动，弹簧设置在刀具和导套组件之间，刀具内部在轴线方向上设有刀杆让位槽，加工刀杆设置在让位槽内，加工刀杆的两侧设有刀杆销，加工刀杆沿刀杆销转动，加工刀杆和导套组件通过导套杆相连接，导套杆相对于两者铰接，当刀具压缩弹簧后，加工刀杆从刀具内部外露；

所述导套组件自内而外依次套接有导套、止推轴承、止推轴承外套和行程微调块；导套和止推轴承外套之间设有对止推轴承限位的轴承卡簧，刀具上设有对导套限位的导套卡簧。

2.根据权利要求1所述的压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，所述刀具的刀柄处设有刀柄套，两者螺纹连接，且刀柄套通过刀柄套螺钉与刀柄相固定，所述弹簧套在刀具上，位于刀柄套和导套组件之间。

3.根据权利要求1所述的压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，所述刀具的刀头处设有合金刀片。

4.根据权利要求1所述的压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，所述止推轴承外套和行程微调块螺纹连接，两者通过微调块定位螺钉进行固定。

5.根据权利要求1所述的压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，所述刀具的外侧设有导套运动键销，导套的内侧对应导套运动键销位置设有导套运动键销导轨槽。

6.根据权利要求1所述的压缩机曲轴箱气缸孔加工装备，其特征在于，所述导套上设有导套杆运动让位槽，导套杆与导套组件的铰接处设置在导套杆运动让位槽处通过导套杆销实现铰接，导套杆与加工刀杆之间通过刀杆连接销实现铰接。