CN108000122B - 曲轴箱体轴承座裂解加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴箱体轴承座裂解加工装置，为克服现有设备庞大、工作过程复杂、楔形拉杆加工难度大与制造成本高的问题，其包括机座(23)、裂解机构(A)、箱体定位机构(B)与滑块机构(C)；裂解机构(A)包括工作台架(1)与胀断拉杆(9)；箱体定位机构(B)包括固定板(16)、机架(22)；滑块机构(C)包括右置x轴工作台(18)；箱体定位机构(B)通过机架(22)安装在机座(23)右端，裂解机构(A)通过工作台架(1)安装在机座(23)左端，胀断拉杆(9)平行机架(22)与固定板(16)，滑块机构(C)安装在机架(22)前端，右置x轴工作台(18)的4号滚珠丝杆的回转轴线与固定板(16)平行。

Description

曲轴箱体轴承座裂解加工装置

技术领域

本发明涉及一种发动机曲轴箱体轴承座加工装置，更确切地说，本发明涉及一种发动机曲轴箱体轴承座裂解加工装置。

背景技术

发动机曲轴箱体轴承座由诸多轴承座8和轴承盖24组成(一个六缸发动机曲轴箱体具有七个轴承座和七个轴承盖)。传统加工方法为分体加工，即轴承盖与轴承座(轴承座与缸体为一整体铸件)分别铸造成形，然后分别对其接合面进行铣削和磨削加工，同时分别加工螺栓孔。传统加工工艺生产效率低，制造成本高，装配精度较差。

曲轴箱体轴承座裂解加工是首先在整体铸造成形并经半精加工的缸体诸多主轴承座孔中心两侧加工裂解槽,然后在裂解专用设备上对轴承座孔施加垂直于裂解槽的正应力,实现轴承盖24与轴承底座的裂解分离。最后再将轴承盖与轴承底座精确复位并穿入螺栓拧紧,以进行轴承座孔的后续精加工。采用裂解工艺加工轴承座，可改变传统的分体加工方法，简化接合面精确定位所需的复杂结构，去掉铣削、磨削加工工序。具有大幅降低加工成本，提高生产效率和产品质量的优势。

根据前期公开的专利，目前发动机曲轴箱体轴承座裂解加工方法或专用设备主要有：滑块裂解方法及相关设备，胀管裂解方法及相关装置，楔形裂解方法及相关设备。其中现有的楔形裂解加工装置，因加工部件曲轴箱体呈立式放置，需采用大型立式机架和背压机构，且多个轴承座(4缸发动机5个轴承座，6缸发动机7个轴承座)同步裂解，要求楔形机构中的推(拉)杆具有完全相同的多个楔形面，不仅设备庞大、工作过程复杂，且推(拉)杆多个楔形加工难度大、制造成本高，在工作过程中，因推杆较长且同时对多个轴承座施加胀断力，工作负荷大、易失稳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决了现有设备庞大、工作过程复杂、楔形拉杆加工难度大与设备制造成本高的问题，提供了一种曲轴箱体轴承座裂解加工装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置包括机座、裂解机构、箱体定位机构)与滑块机构；

所述的裂解机构包括工作台架、胀断套筒与胀断拉杆；

所述的箱体定位机构包括固定板、升降工作台与机架；

所述的滑块机构包括右置x轴工作台；

所述的机座水平地安装在地基上,箱体定位机构通过机架安装在机座的右端，裂解机构通过工作台架安装在机座的左端，胀断套筒与胀断拉杆位于升降工作台的上方且平行于升降工作台的上台面，胀断套筒与胀断拉杆和固定板平行；滑块机构安装在机架的前端，右置x轴工作台中的4号滚珠丝杆螺母副的回转轴线与固定板平行。

所述的裂解机构还包括联轴器、套筒支架、工作台架、左置x-y数控工作台、裂解油缸、楔形胀块与胀断套筒工作段；所述的左置x-y数控工作台包括左置y轴工作台与左置x轴工作台；所述的裂解油缸通过缸体采用螺栓固定在左置x轴工作台上，左置x轴工作台采用螺栓安装在左置y轴工作台上，左置y轴工作台固定在工作台架的顶端；裂解油缸的活塞杆通过联轴器与胀断拉杆的左端固定连接，胀断套筒套装在胀断拉杆上，胀断套筒与胀断拉杆之间为滑动连接，胀断套筒的左端安装在套筒支架的上端内孔中，胀断套筒的左端与套筒支架之间为螺栓固定连接，胀断套筒工作段套装在胀断套筒的右端，胀断套筒工作段与胀断套筒的右端之间为过盈配合，楔形胀块安装在胀断套筒工作段与胀断套筒右端的矩形通孔中，楔形胀块与矩形通孔之间为滑动配合。

所述的胀断套筒工作段为圆环形等横截面的圆环体结构件，胀断套筒工作段的内孔径与胀断套筒小直径段的外径相等，胀断套筒工作段与胀断套筒通过盈配合紧密装配在一起，胀断套筒工作段和小直径段的矩形通孔相对应处设置有结构相同的工作段矩形通孔。

所述的楔形胀块是由左竖直平面、右竖直平面、前竖直平面、后竖直平面、底斜平面与顶圆柱面所围成的立体块状结构件，顶圆柱面为与胀断套筒工作段直径相等的圆柱面，底斜平面为与胀断拉杆上的斜平面斜度相同，倾斜角度为8°。

技术方案中所述的箱体定位机构还包括丝杠升降机、定位推挤螺栓与支撑板；所述的机架固定安装在机座的右端，升降工作台安装在机架内部，升降工作台与机架之间为滑动连接，固定板竖直地固定安装在机架后端，丝杠升降机竖直安装在升降工作台下方的中心处，定位推挤螺栓安装在升降工作台上台面的左侧，支撑板安装在升降工作台上台面的右侧；所述的丝杠升降机包括1号升降丝杠、2号升降丝杠、丝杠电动机与蜗杆，其中：1号升降丝杠与2号升降丝杠结构相同；所述的1号升降丝杠包括1号丝杠、1号蜗轮、1号出力台、1号蜗轮箱、1号出力台套筒与1号升降机底座；所述的2号升降丝杠包括2号蜗轮、2号蜗轮箱、2号丝杠、2号出力台、2号出力台套筒与2号升降机底座；所述的2号升降丝杠与1号升降丝杠对称地分布在丝杠电动机后方的左右两侧，蜗杆依次和1号升降丝杠与2号升降丝杠中的1号蜗轮与2号蜗轮啮合连接，蜗杆与丝杠电动机采用1对锥齿轮啮合连接，1号升降丝杠与2号升降丝杠通过1号升降机底座与2号升降机底座竖直地安装在机座上，1号蜗轮与2号蜗轮套装在1号丝杠与2号丝杠上为螺纹连接，1号出力台、1号出力台套筒与2号出力台、2号出力台套筒分别套装在1号丝杠与2号丝杠上为螺纹连接。

技术方案中所述的胀断套筒由圆形空心直杆与圆形空心凸肩组成，空心凸肩位于空心直杆的左侧，空心直杆的外径小于空心凸肩的外径，空心直杆与空心凸肩连成一体，空心直杆与空心凸肩的回转轴线共线，空心直杆与空心凸肩的圆形内孔径相等并连通，空心直杆的右端设置有安装裂解机构中的胀断套筒工作段的小直径段，空心直杆右端的小直径段的外径与胀断套筒工作段的内孔径相等，小直径段的长度与胀断套筒工作段的长度相等，小直径段的侧壁上设置有安装楔形胀块的矩形通孔。

技术方案中所述的胀断拉杆由等横截面为圆形的直杆与圆形的法兰盘组成，直杆的左端与法兰盘右端面连成一体，直杆与法兰盘的回转轴线共线，直杆的右端的一侧设置有一个与轴线夹角为8°的斜平面，胀断拉杆通过左端的法兰盘与裂解油缸的活塞杆的右端固定连接。

技术方案中所述的机架包括工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁及右支撑壁；所述的工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁皆为矩形板类结构件，左支撑壁与右支撑壁结构相同，后支撑壁的高度和左支撑壁与右支撑壁的高度相同，后支撑壁的长度和工作台面与底座的长度相同，左支撑壁与右支撑壁的长度和底座的宽度相同，工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁的厚度相同；所述的底座后端对称均匀地设置有用于紧固2号升降丝杠与1号升降丝杠的4号螺纹孔，底座的前端左右对称地设置有用于采用螺栓将机架固定连接在机座上的1号螺纹孔；所述的左支撑壁与右支撑壁沿底座的宽度方向放置在底座的两端，左支撑壁与右支撑壁相互平行，左支撑壁与右支撑壁垂直于底座，左支撑壁与右支撑壁和底座的两端采用螺栓或焊接方式固定连接，后支撑壁放置在底座的后端，并处于左支撑壁与右支撑壁之间，后支撑壁和底座的后端面之间与后支撑壁的左右两端面和左支撑壁与右支撑壁的内侧端面之间采用螺栓或焊接方式固定连接；工作台面采用螺栓或焊接方式固定安装在左支撑壁与右支撑壁的顶端面的前端，工作台面、底座、左支撑壁与右支撑壁的前端面共面，工作台面的前端面到后支撑壁的前端面之间设置有安装升降工作台的矩形孔，工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁组成一个前端开口与顶端部分开口的长方体形的壳体件。

技术方案中所述的滑块机构还包括右置x-y数控工作台与滑块；所述的右置x-y数控工作台包括右置y轴工作台与右置x轴工作台；所述的滑块固定安装在右置y轴工作台上，右置y轴工作台固定安装在右置x轴工作台上，右置x轴工作台固定安装在机架的前端；右置x轴工作台与右置y轴工作台中的4号滚珠丝杆螺母副与3号滚珠丝杆螺母副的回转轴线相互垂直。

技术方案中所述的滑块由主支撑壁、左支撑臂、右支撑臂与2个结构相同的导柱销组成；所述的主支撑壁为矩形板类结构件，主支撑壁的结构尺寸大于左支撑臂或右支撑臂的结构尺寸；所述的左支撑臂与右支撑臂为结构相同的矩形板类结构件，左支撑臂与右支撑臂的中心处设置有结构相同的左支撑孔与右支撑孔，左支撑孔与右支撑孔的一端孔口处设置有和楔形胀块顶圆锥面相配合的滑块孔圆锥面；所述的左支撑臂与右支撑臂沿主支撑壁的纵向对称地安装在主支撑壁上端的两侧，左支撑臂左端面与主支撑壁的左端面共面，右支撑臂右端面与主支撑壁的右端面共面，左支撑臂与右支撑臂顶端面和主支撑壁的顶端面共面，2个结构相同的导柱销安装在左支撑臂与右支撑臂之间的主支撑壁上，2个结构相同的导柱销的中心连线和主支撑壁纵向对称面共面，2个结构相同的导柱销的中心距离和待加工的轴承座上的两个螺栓孔中心距离相等，左支撑孔与右支撑孔一端孔口处设置的由和楔形胀块顶圆锥面相配合的滑块孔圆锥面所围成的左锥孔与右锥孔相对正。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置将曲轴箱体轴承座水平侧卧式放置，并借助水平并列布置的滑块机构对胀断过程中的轴承盖进行支撑、固定，此装置无需背压机构，设备简单，占地面积小，加工过程简单，解决设备庞大、复杂的问题。

2.本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中裂解机构的胀断拉杆只有一个楔形，可有效解决多楔形拉杆加工困难、制造成本高的问题。拉杆在工作过程中只需对一个胀块施加胀断力，对轴承座实施逐一顺序胀断，避免了多轴承座同时胀断时拉杆应力情况恶劣的问题，同时避免了传统胀断推杆的压杆失稳问题。

3.本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中裂解机构的胀断套筒工作段长度较短且可更换，减小了胀套工作段的加工量，降低了生产成本。

4.本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中裂解机构具有x-y数控工作台，箱体定位机构具有丝杠升降机。通过调节裂解机构的x-y数控工作台和定位机构的丝杠升降机的升降丝杠，可使箱体轴承座的轴线相对胀断套筒x、y、z三维自由移动，实现轴承座和胀断套筒的精确定位。

5.本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置可通过更换滑块机构的滑块、裂解机构的胀套工作段及楔形胀块以适应不同规格和尺寸的曲轴箱体轴承座，实现不同规格的曲轴箱体轴承座的裂解加工。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置结构组成的主视图；

图2是图1中D-D处的剖视图；

图3是图2中I处楔形胀块部位的局部放大视图；

图4-a是图2中E-E处的曲轴箱体轴承座裂解加工完成之前的剖视图；

图4-b是图2中E-E处的曲轴箱体轴承座裂解加工完成后的剖视图；

图4-c是图4-a中Ⅱ处的曲轴箱体轴承座裂解槽的局部放大图；

图5是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置结构组成的俯视图；

图6-a是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中所采用的滑块的主视图；

图6-b是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中所采用的滑块机构左视图上的剖视图。

图7-a是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中箱体定位机构及滑块机构的主视图；

图7-b是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中箱体定位机构及滑块机构的左视图。

图8是本发明所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置中2号升降丝杠的左视图。

图中：A.裂解机构，B.箱体定位机构，C.滑块机构，1.工作台架，2. 1号伺服电机，3.左置y轴工作台，4. 2号伺服电机，5.左置x轴工作台，6.裂解油缸，7.胀断套筒，8.轴承座，9.胀断拉杆，10.楔形胀块，11.胀断套筒工作段，12.曲轴箱体轴承座，13.右置y轴工作台，14.滑块，15.导柱销，16.固定板，17. 3号伺服电机，18.右置x轴工作台，19. 4号伺服电机，20.丝杠升降机，21.升降工作台，22.机架，23.机座，24.轴承盖，25.裂解槽，26.定位推挤螺栓，27.楔形胀块顶圆锥面，28.滑块孔圆锥面，29.支撑板，30.联轴器，31.套筒支架，32. 1号升降丝杠，33. 2号升降丝杠，34.丝杠电动机,35. 2号丝杠，36. 2号涡轮，37.蜗杆，38. 2号出力台，39. 2号出力台套筒，40. 2号涡轮箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1与图5，本发明所述的一种曲轴箱体轴承座裂解加工装置包括机座23、裂解机构A、箱体定位机构B与滑块机构C。

参阅图2与图4，待加工的曲轴箱体轴承座12包括曲轴箱体和5～7个结构相同的轴承座8，5～7个结构相同的轴承座8均匀地分布在曲轴箱体的顶端，曲轴箱体和5～7个结构相同的轴承座8连成一体，裂解加工完成后5～7个结构相同的轴承座8被胀断成轴承底座与轴承盖24，5～7个轴承底座仍然与曲轴箱体相连接。

参阅图1，所述的机座23水平地安装在地基上，箱体定位机构B通过机架22安装在机座23的右端，用于支撑、定位待加工的侧卧式放置的曲轴箱体轴承座12；裂解机构A通过工作台架1安装在机座23的左端，其裂解加工的工作部件胀断套筒7与胀断拉杆9位于升降工作台21的上方且平行于升降工作台21的台面，胀断套筒7与胀断拉杆9和固定板16平行；滑块机构C安装在机架22的前端，右置x轴工作台18中的4号滚珠丝杆螺母副的回转轴线与固定板16平行，即滑块机构C置于箱体定位机构B的前端，挟持、固定曲轴箱体轴承座12的轴承座一侧，协同箱体定位机构B完成曲轴箱体轴承座12的固定支撑。

参阅图1与图5，所述的机座23为矩形平板类结构件，机座23右端设置有安装机架22的2个1号螺纹孔；机座23左端设置有安装工作台架1的均匀布置的4个2号螺纹孔。

参阅图1与图2，所述的裂解机构A包括联轴器30、套筒支架31、工作台架1、左置x-y数控工作台、裂解油缸6、胀断套筒7、胀断拉杆9、楔形胀块10与胀断套筒工作段11。所述的左置x-y数控工作台包括左置x轴工作台5，左置y轴工作台3。

参阅图1，所述的裂解油缸6的缸体通过螺栓固定在左置x轴工作台5上，左置x轴工作台5置于左置y轴工作台3上，左置y轴工作台3固定在工作台架1上。左置x轴工作台5由2号伺服电机4通过2号滚珠丝杆螺母副驱动，可以带动裂解油缸6沿x轴方向左右运动，左置y轴工作台3由1号伺服电机2通过1号滚珠丝杆螺母副驱动，1号伺服电机2可以带动裂解油缸6沿y轴方向运动。

所述的裂解油缸6的油缸为标准件，型号:HSG※01-80/dE，为单缸液压油缸；

所述的1号伺服电机2为交流伺服电机，规格型号为60CB040C-010000；2号伺服电机4同为60CB040C-010000型交流伺服电机；

所述的联轴器30为YL型凸缘联轴器，由两个半联轴器通过螺栓拧紧固定，为标准件；

所述的套筒支架31为下端带底座的支架类结构件，套筒支架31由底座与矩形的支撑板组成，其底座为方形板类结构件，其上均匀地设置有安装螺栓的通孔，底座采用螺栓紧固在左置x轴工作台5上；支撑板为方形板类结构件，支撑板竖直地设置在底座上，支撑板的中心设置有一个中心通孔，中心通孔的周围均匀地设置有安装螺栓的螺纹孔，胀断套筒7采用螺栓固定中心通孔右侧的孔口处，胀断套筒7与中心通孔的回转轴线共线；固定在联轴器30右端的胀断拉杆9插入套筒支架31中的支撑板上的中心通孔中，并装入胀断套筒7的内部，胀断拉杆9同胀断套筒7一起伸到右侧的箱体定位机构B中的升降工作台21的台面上方；

参阅图1与图5，所述的工作台架1为长方体形箱体类结构件，工作台架1的顶端设置有安装左置y轴工作台3的螺纹孔，工作台架1底端的向前后两侧水平伸出的底座上设置有4个结构相同的2号螺栓孔，与机座23左侧4个结构相同的2号螺纹孔对正，采用螺栓将工作台架1紧固在机座23的左侧；

参阅图2至图4，所述的胀断套筒7由圆形空心直杆与圆形空心凸肩组成，空心凸肩位于空心直杆的左侧，空心直杆的外径小于空心凸肩的外径，空心直杆与空心凸肩连成一体，空心直杆与空心凸肩的回转轴线共线，空心直杆与空心凸肩的圆形内孔径相等并连通，空心直杆的右端设置有小直径段，空心直杆右端的小直径段的外径与胀断套筒工作段11的内孔径相等，小直径段的长度与胀断套筒工作段11的长度相等，小直径段的一侧设置有安装楔形胀块10的矩形通孔，空心直杆的右端的小直径段安装有胀断套筒工作段11及楔形胀块10。

所述的胀断套筒工作段11为圆环形等横截面的圆环体结构件，胀断套筒工作段11的内孔径与胀断套筒7中小直径段的外径相等，胀断套筒工作段11套装在胀断套筒7中小直径段上，胀断套筒工作段11与胀断套筒7中小直径段之间采用过盈配合紧密装配在一起，胀断套筒工作段11和小直径段的矩形通孔相对应处设置有结构相同的工作段矩形通孔。

参阅图1至图4-b，所述的胀断拉杆9由等横截面为圆形的直杆与圆形的法兰盘组成，直杆的左端与法兰盘右端面连成一体，直杆与法兰盘的回转轴线共线，直杆的右端前侧设置有一个与轴线夹角为8°的斜平面，胀断拉杆9通过左端的法兰盘与裂解油缸6的活塞杆的右端通过联轴器30固定连接。

所述的胀断套筒7套装在胀断拉杆9上，胀断套筒7与胀断拉杆9之间为间隙配合，胀断套筒7与胀断拉杆9的回转轴线共线；胀断套筒7位于裂解油缸6的右侧，通过安装支架31与裂解油缸6同轴地固定安装在x轴工作台5上，2号伺服电机4通过2号滚珠丝杆螺母副可以驱动x轴工作台5沿x轴方向左右运动，胀断套筒7即可随x轴工作台5左右运动；通过裂解油缸6的加载与卸载实现胀断拉杆9随裂解油缸6的活塞杆一起沿x方向的左右运动。

参阅图3、图4，所述的楔形胀块10是由4个竖直平面、1个斜平面与1个圆柱面所围成的立体结构件，即楔形胀块10是由左竖直平面、右竖直平面、前竖直平面、后竖直平面、底斜平面与顶圆柱面所围成的立体块状件，其顶圆柱面结构是与胀断套筒工作段11直径相等的圆柱面，底斜平面为与胀断拉杆9上的斜平面斜度相同，倾斜角度为8°。当胀断拉杆9沿x轴水平运动时，在斜面的作用下，楔形胀块10在胀断套筒7的孔内沿z轴上下运动。

参阅图3、图6，楔形胀块10的左上侧即顶圆柱面的左端设置有一个楔形胀块顶圆锥面27，该楔形胀块顶圆锥面27与滑块14上的滑块孔里侧孔口处的滑块孔圆锥面28相配合，楔形胀块顶圆锥面27与滑块孔圆锥面28的圆锥斜度相等。在裂解加工完成后，胀断拉杆9在裂解油缸6的活塞杆的带动下沿x轴向右运动回位，随后胀断套筒7在左置X轴工作台5的带动下沿x轴向左运动，同时带动楔形胀块10向左运动，此时楔形胀块顶圆锥面27与滑块孔圆锥面28相接触，楔形胀块10即在楔形胀块顶圆锥面27与滑块孔圆锥面28的辅助作用下复位。裂解机构A配合滑块机构C逐个顺序完成箱体的各轴承座8的胀断。

所述的胀断套筒工作段11和楔形胀块10可根据裂解不同型号的轴承座8加以更换。

参阅图1、图5、图7-a与图7-b，所述的箱体定位机构B包括固定板16、丝杠升降机20、升降工作台21、机架22、定位推挤螺栓26与支撑板29。

参阅图7-a与图7-b，所述的机架22包括工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁及右支撑壁。

所述的工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁皆为矩形板类结构件，左支撑壁与右支撑壁结构相同，后支撑壁的高度和左支撑壁与右支撑壁的高度相同，后支撑壁的长度和工作台面与底座的长度相同，左支撑壁与右支撑壁的长度和底座的宽度相同，工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁的厚度相同。

所述的底座后端处均匀地设置两组3号螺纹孔，用于紧固1号升降丝杠32及2号升降丝杠33；机架22底座的前侧左右对称地设置1号螺纹孔，用于采用螺栓将机架22固定连接在机座23上；

所述的固定板16为矩形平板类结构件，其竖直地设立于机架22的后侧，固定板16与机架22的工作台面垂直；固定板16与机架22的后支撑壁同宽同厚，固定板16竖直地安装在后支撑壁的顶端，固定板16的底端与后支撑壁的顶端固定连接在一起，固定板16与机架22的前后端面共面，固定板16与机架22的左右端面共面；

右置x-y数控工作台采用螺栓紧固在升降工作台21前面的机架22的工作台面上；

参阅图1、图7-a与图7-b，所述的升降工作台21包括左侧定位推挤螺栓26、右侧支撑板29、上台面、左升降臂、右升降臂与中部横架。

所述的升降工作台21的上台面用于放置曲轴箱体轴承座12，上台面的左侧设置螺纹孔，用于安装定位推挤螺栓26，上台面的右侧竖直地设置支撑板29，定位推挤螺栓26与支撑板29相垂直；升降工作台21的左升降臂与右升降臂平行设置，左升降臂与右升降臂和上台面之间为垂直连接，左升降臂与右升降臂的顶端面和上台面左右两端的底面连成一体，左升降臂与右升降臂放置在机架22的左支撑壁及右支撑壁之间，左升降臂与右升降臂外侧宽度和左支撑壁与右支撑壁内侧宽度相等，左升降臂与右升降臂和左支撑壁与右支撑壁之间为滑动连接；左升降臂与右升降臂之间的中部设置横架，横架为矩形板类结构件，横架上均布两个通孔，用于安装丝杠升降机20的1号升降丝杠32的1号出力台套筒与2号升降丝杠33的2号出力台套筒39；升降工作台21的后壁与机架22的后支撑壁之间为滑动连接；

参阅图7-a与图7-b，所述的丝杠升降机20包括1号升降丝杠32、2号升降丝杠33、丝杠电动机34与蜗杆37。其中，1号升降丝杠32与2号升降丝杠33规格型号完全相同，为了实现升降工作台21的平稳升降采用了双升降丝杠。

所述的2号升降丝杠33、1号升降丝杠32对称地分布于丝杠电动机34后方的左右两侧。1号升降丝杠与2号升降丝杠33共用一个蜗杆37及丝杠电动机34，1号升降丝杠32与2号升降丝杠33可由丝杠电动机34同时带动升降。

参阅图8，所述的2号升降丝杠33包括2号丝杠35、2号蜗轮36、2号出力台38、2号出力台套筒39、2号蜗轮箱40、2号升降机底座；1号升降丝杠32包括1号丝杠、1号蜗轮、1号出力台、1号出力台套筒、1号蜗轮箱、1号升降机底座。

参阅图8，2号升降机底座为圆型凸台类结构件，其底端大直径圆盘均匀布置四个螺栓孔，用于紧固2号升降丝杠33于机架22上，上端小直径圆台用于安置2号丝杠35的下端及2号支撑蜗轮箱40。2号蜗轮箱40为具有一个斜平面的长方体形的箱体类结构件，位于升降机底座的上部；2号蜗轮箱40中布置有2号蜗轮36及蜗杆37的左端，2号蜗轮36外侧齿形与蜗杆37齿形相互匹配。2号蜗轮36中心是内螺纹结构，相当于2号丝杆35的螺母，和2号丝杆35相匹配。2号丝杠35垂直地安装在2号蜗轮36的中心处，2号丝杠35的上部设置有2号出力台38，2号出力台38为圆环类结构件，2号出力台38上侧安装2号出力台套筒39，2号出力台38与2号出力台套筒39固定连接且共轴线，内部均设置有螺纹，与2号丝杠35相匹配，2号出力台套筒39外圆直径与升降工作台21的横架上的通孔直径相同，2号出力台38的上表面与升降工作台21的横架下表面相接触。

所述的丝杠电动机34与蜗杆37采用1对锥齿轮啮合连接，在丝杠电动机34的作用下实现蜗杆37转动，与蜗杆37相配合的2号蜗轮36与1号蜗轮同时转动，在2号蜗轮36与1号蜗轮的带动下2号丝杠35与1号丝杠转动，又通过2号丝杠35与1号丝杠和2号出力台38与1号出力台及2号出力台套筒39与1号出力台套筒内螺纹的作用，将2号丝杠35与1号丝杠的转动转换为2号出力台38与1号出力台及2号出力台套筒39与1号出力台套筒沿Z轴的上下运动。

1号升降丝杠32与2号升降丝杠33在丝杠电动机34的带动下同步升降，带动升降工作台21上下(即沿Z轴)平稳运动，以调节升降工作台21的工作高度。

待加工的轴承座8与曲轴箱体为一体铸造成曲轴箱体轴承座12，曲轴箱体轴承座12侧卧式置于升降工作台21的上台面上，其曲轴箱体靠里侧的固定板16放置，曲轴箱体的后壁与固定板16为接触连接，其待加工的轴承座8朝向前侧，利用升降工作台21左侧的定位推挤螺栓26及升降工作台21右侧的挡板29将曲轴箱体轴承座12左右固定；通过升降工作台21沿z轴方向的精确运动，实现轴承座8上的轴承座孔与左侧裂解机构A的胀断拉杆9位于z轴同一高度。

参阅图4-a至图7-b，所述的滑块机构C包括右置x-y数控工作台、滑块14、两个导柱销15、3号伺服电机17与4号伺服电机19。所述的右置x-y数控工作台包括右置y轴工作台13、右置x轴工作台18；

所述的3号伺服电机17与4号伺服电机19为标准件，3号伺服电机17与4号伺服电机19均采用型号为60CB020C-010000的伺服电机；

参阅图6-a与6-b，所述的滑块14由主支撑壁、左支撑臂、右支撑臂与2个结构相同的导柱销15组成。

所述的主支撑壁为矩形板类结构件，主支撑壁的结构尺寸大于左支撑臂或右支撑臂的结构尺寸。

所述的左支撑臂与右支撑臂为结构相同的矩形板类结构件，左支撑臂与右支撑臂的中心处设置有结构相同的左支撑孔与右支撑孔，左支撑孔与右支撑孔的一端孔口处设置有和楔形胀块顶圆锥面27相配合的滑块孔圆锥面28。

所述的2个结构相同的导柱销15为2个结构相同的圆柱体。

参阅图3、图6-a与6-b，所述的左支撑臂与右支撑臂沿主支撑壁的纵向对称地安装在主支撑壁上端的两侧，左支撑臂左端面与主支撑壁的左端面共面，右支撑臂右端面与主支撑壁的右端面共面，左支撑臂与右支撑臂顶端面和主支撑壁的顶端面共面，2个结构相同的导柱销15安装在左支撑臂与右支撑臂之间的主支撑壁上，2个结构相同的导柱销15的中心连线和主支撑壁纵向对称面共面，2个结构相同的导柱销15的中心距离和轴承座8上的两个螺栓孔中心距离相等，左支撑孔与右支撑孔一端孔口处设置由和楔形胀块顶圆锥面27相配合的滑块孔圆锥面28所围成的左锥孔与右锥孔相对正。

参阅图7-a与7-b，所述的滑块14采用螺栓紧固于右置y轴工作台13上，右置y轴工作台13安装在右置x轴工作台18上，右置x轴工作台18安装在机架22上的工作台面的前部；右置x轴工作台18、右置y轴工作台13分别由4号伺服电机19与3号伺服电机17通过4号滚珠丝杆螺母副与3号滚珠丝杆螺母副驱动，可实现滑块14在x方向和y方向的运动，调整滑块14的两个结构相同的导柱销15与轴承座8上的两个螺栓孔对正。

参阅图4、图6-a与6-b，所述的滑块14上有两个导柱销15，工作时两个导柱销15分别插入轴承座8的两个螺栓孔中，起支撑、固定轴承座8的作用，并在胀断完成后用于承接轴承盖24。滑块14上设置有与楔形胀块10的楔形胀块顶圆锥面27相配合的滑块孔圆锥面28，在裂解加工完成后，用于协助楔形胀块10复位。

采用所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置加工轴承座的方法：

1.箱体轴承座卧式放置与定位

将带有激光加工裂解槽25的曲轴箱体轴承座12侧卧式置于箱体定位机构B的升降工作台21上，曲轴箱体轴承座12的曲轴箱体紧贴背后机架22上的固定板16，其待加工的轴承座8朝向箱体定位机构B的方向，丝杠升降机20开始工作使轴承座8的轴线与裂解机构A中的胀断套筒7的轴线处于z方向同一高度；移动曲轴箱体轴承座12使曲轴箱体紧贴背后机架22上的固定板16；调整定位推挤螺栓26，使其从侧面将曲轴箱体轴承座12压紧在升降工作台21的支撑板29的侧面上，实现曲轴箱体轴承座12在x方向的左右定位及固定。

2.滑块沿X轴运动对中，沿Y轴前进夹持

滑块14在右置x轴工作台18的4号伺服电机19驱动下，沿x轴方向运动，使滑块14定位在最右边的第一个轴承座8的x坐标位置；在右置y轴工作台13的3号伺服电机17的驱动下，滑块14沿y轴方向运动，使滑块14上的两个导柱销15顺利插入轴承座8上的两个螺栓孔中，实现滑块14上的孔与轴承座8上的轴承孔共轴线并完成对轴承座8的支撑和固定。

3.胀断部件插入，胀断拉杆沿x轴向左运动，楔形胀块垂直运动，轴承座断裂

裂解机构A的胀断套筒7在y轴工作台3的1号伺服电机2驱动下，沿y轴方向运动，使裂解机构A的胀断套筒7的轴线与轴承座8的轴承孔轴线重合，实现胀断套筒7的轴线与曲轴箱体轴承座12轴线的精确定位；胀断套筒7在x轴工作台5的2号伺服电机4的驱动下，沿x轴方向运动，胀断套筒7带动胀断拉杆9穿过曲轴箱体轴承座12的轴承孔，一直到达最右侧第一轴承座的位置。裂解油缸6加载工作，胀断拉杆9在胀断套筒7中快速后退(沿x方向左移)，胀断拉杆9将自身的水平运动转化为与之配合的楔形胀块10的垂直运动，随着胀断拉杆9的后退，楔形胀块10向上运动，对轴承座8整体施加裂解力，使轴承座8整体裂解形成轴承盖24和轴承底座两部分。

4.胀断拉杆沿x轴回位，胀块斜面与滑块孔斜面接触复位，退出第一个轴承座

裂解油缸6内的高压油卸载荷，胀断拉杆9沿x方向右移；回到原始位置；裂解机构A的x轴工作台5的2号伺服电机4工作，胀断套筒7带动楔形胀块10右移，此时，楔形胀块10的楔形胀块顶圆锥面27与滑块14的滑块孔圆锥面28接触，在滑块14的滑块孔圆锥面28的协助作用下，楔形胀块10复位；胀断套筒工作段11和楔形胀块10在胀断套筒7的带动下退出第一个轴承座的轴承孔；紧随其后，滑块机构C的右置y轴工作台13的3号伺服电机17工作，轴承盖24在导柱销15的带动下，随滑块14一起返回到y方向的起始位置，手动取下位于导柱销15上的轴承盖24，并在与其对应的轴承底座上做上标记。

5.顺序完成其余轴承座裂解加工

滑块14在右置y轴工作台13、右置x轴工作台18的控制下，从右至左运动到第二个轴承座处，裂解机构A的胀断套筒7在y轴工作台3、x轴工作台5的控制下，进入滑块孔和轴承孔，重复3至5步骤的工作内容，直至所有的轴承座8完成裂解加工，滑块机构C和裂解机构A在其各自的右置x-y数控工作台与左置x-y数控工作台的控制下，返回初始位置。

Claims (6)

1.一种曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置包括机座(23)、裂解机构(A)、箱体定位机构(B)与滑块机构(C)；

所述的裂解机构(A)包括工作台架(1)、胀断套筒(7)与胀断拉杆(9)；

所述的箱体定位机构(B)包括固定板(16)、升降工作台(21)与机架(22)；

所述的滑块机构(C)包括右置x轴工作台(18)；

所述的机座(23)水平地安装在地基上,箱体定位机构(B)通过机架(22)安装在机座(23)的右端，裂解机构(A)通过工作台架(1)安装在机座(23)的左端，胀断套筒(7)与胀断拉杆(9)位于升降工作台(21)的上方且平行于升降工作台(21)的上台面，胀断套筒(7)与胀断拉杆(9)和固定板(16)平行；滑块机构(C)安装在机架(22)的前端，右置x轴工作台(18)中的4号滚珠丝杆螺母副的回转轴线与固定板(16)平行；

所述的裂解机构(A)还包括联轴器(30)、套筒支架(31)、工作台架(1)、左置x-y数控工作台、裂解油缸(6)、楔形胀块(10)与胀断套筒工作段(11)；

所述的左置x-y数控工作台包括左置y轴工作台(3)与左置x轴工作台(5)；

所述的裂解油缸(6)通过缸体采用螺栓固定在左置x轴工作台(5)上，左置x轴工作台(5)采用螺栓安装在左置y轴工作台(3)上，左置y轴工作台(3)固定在工作台架(1)的顶端；裂解油缸(6)的活塞杆通过联轴器(30)与胀断拉杆(9)的左端固定连接，胀断套筒(7)套装在胀断拉杆(9)上，胀断套筒(7)与胀断拉杆(9)之间为滑动连接，胀断套筒(7)的左端安装在套筒支架(31)的上端内孔中，胀断套筒(7)的左端与套筒支架(31)之间为螺栓固定连接，胀断套筒工作段(11)套装在胀断套筒(7)的右端，胀断套筒工作段(11)与胀断套筒(7)的右端之间为过盈配合，楔形胀块(10)安装在胀断套筒工作段(11)与胀断套筒(7)右端的矩形通孔中，楔形胀块(10)与矩形通孔之间为滑动配合；

所述的胀断套筒工作段(11)为圆环形等横截面的圆环体结构件，胀断套筒工作段(11)的内孔径与胀断套筒(7)小直径段的外径相等，胀断套筒工作段(11)与胀断套筒(7)通过盈配合紧密装配在一起，胀断套筒工作段(11)和小直径段的矩形通孔相对应处设置有结构相同的工作段矩形通孔；

所述的楔形胀块(10)是由左竖直平面、右竖直平面、前竖直平面、后竖直平面、底斜平面与顶圆柱面所围成的立体块状结构件，顶圆柱面为与胀断套筒工作段(11)直径相等的圆柱面，底斜平面为与胀断拉杆(9)上的斜平面斜度相同，倾斜角度为8°；

所述的箱体定位机构(B)还包括丝杠升降机(20)、定位推挤螺栓(26)与支撑板(29)；

所述的机架(22)固定安装在机座(23)的右端，升降工作台(21)安装在机架(22)内部，升降工作台(21)与机架(22)之间为滑动连接，固定板(16)竖直地固定安装在机架(22)后端，丝杠升降机(20)竖直安装在升降工作台(21)下方的中心处，定位推挤螺栓(26)安装在升降工作台(21)上台面的左侧，支撑板(29)安装在升降工作台(21)上台面的右侧；

所述的丝杠升降机(20)包括1号升降丝杠(32)、2号升降丝杠(33)、丝杠电动机(34)与蜗杆(37)，其中：1号升降丝杠(32)与2号升降丝杠(33)结构相同；

所述的1号升降丝杠(32)包括1号丝杠、1号蜗轮、1号出力台、1号蜗轮箱、1号出力台套筒与1号升降机底座；

所述的2号升降丝杠(33)包括2号蜗轮(36)、2号蜗轮箱(40)、2号丝杠(35)、2号出力台(38)、2号出力台套筒(39)与2号升降机底座；

所述的2号升降丝杠(33)与1号升降丝杠(32)对称地分布在丝杠电动机(34)后方的左右两侧，蜗杆(37)依次和1号升降丝杠(32)与2号升降丝杠(33)中的1号蜗轮与2号蜗轮(36)啮合连接，蜗杆(37)与丝杠电动机(34)采用1对锥齿轮啮合连接，1号升降丝杠(32)与2号升降丝杠(33)通过1号升降机底座与2号升降机底座竖直地安装在机座(23)上，1号蜗轮与2号蜗轮(36)套装在1号丝杠与2号丝杠(35)上为螺纹连接，1号出力台、1号出力台套筒与2号出力台(38)、2号出力台套筒(39)分别套装在1号丝杠与2号丝杠(35)上为螺纹连接。

2.按照权利要求1所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的胀断套筒(7)由圆形空心直杆与圆形空心凸肩组成，空心凸肩位于空心直杆的左侧，空心直杆的外径小于空心凸肩的外径，空心直杆与空心凸肩连成一体，空心直杆与空心凸肩的回转轴线共线，空心直杆与空心凸肩的圆形内孔径相等并连通，空心直杆的右端设置有安装裂解机构(A)中的胀断套筒工作段(11)的小直径段，空心直杆右端的小直径段的外径与胀断套筒工作段(11)的内孔径相等，小直径段的长度与胀断套筒工作段(11)的长度相等，小直径段的侧壁上设置有安装楔形胀块(10)的矩形通孔。

3.按照权利要求1所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的胀断拉杆(9)由等横截面为圆形的直杆与圆形的法兰盘组成，直杆的左端与法兰盘右端面连成一体，直杆与法兰盘的回转轴线共线，直杆的右端的一侧设置有一个与轴线夹角为8°的斜平面，胀断拉杆(9)通过左端的法兰盘与裂解油缸(6)的活塞杆的右端固定连接。

4.按照权利要求1所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的机架(22)包括工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁及右支撑壁；

所述的工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁皆为矩形板类结构件，左支撑壁与右支撑壁结构相同，后支撑壁的高度和左支撑壁与右支撑壁的高度相同，后支撑壁的长度和工作台面与底座的长度相同，左支撑壁与右支撑壁的长度和底座的宽度相同，工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁的厚度相同；

所述的底座后端对称均匀地设置有用于紧固2号升降丝杠(33)与1号升降丝杠(32)的4号螺纹孔，底座的前端左右对称地设置有用于采用螺栓将机架(22)固定连接在机座(23)上的1号螺纹孔；

所述的左支撑壁与右支撑壁沿底座的宽度方向放置在底座的两端，左支撑壁与右支撑壁相互平行，左支撑壁与右支撑壁垂直于底座，左支撑壁与右支撑壁和底座的两端采用螺栓或焊接方式固定连接，后支撑壁放置在底座的后端，并处于左支撑壁与右支撑壁之间，后支撑壁和底座的后端面之间与后支撑壁的左右两端面和左支撑壁与右支撑壁的内侧端面之间采用螺栓或焊接方式固定连接；工作台面采用螺栓或焊接方式固定安装在左支撑壁与右支撑壁的顶端面的前端，工作台面、底座、左支撑壁与右支撑壁的前端面共面，工作台面的前端面到后支撑壁的前端面之间设置有安装升降工作台(21)的矩形孔，工作台面、底座、后支撑壁、左支撑壁与右支撑壁组成一个前端开口与顶端部分开口的长方体形的壳体件。

5.按照权利要求1所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的滑块机构(C)还包括右置x-y数控工作台与滑块(14)；

所述的右置x-y数控工作台包括右置y轴工作台(13)与右置x轴工作台(18)；

所述的滑块(14)固定安装在右置y轴工作台(13)上，右置y轴工作台(13)固定安装在右置x轴工作台(18)上，右置x轴工作台(18)固定安装在机架(22)的前端；右置x轴工作台(18)与右置y轴工作台(13)中的4号滚珠丝杆螺母副与3号滚珠丝杆螺母副的回转轴线相互垂直。

6.按照权利要求5所述的曲轴箱体轴承座裂解加工装置，其特征在于，所述的滑块(14)由主支撑壁、左支撑臂、右支撑臂与2个结构相同的导柱销(15)组成；

所述的主支撑壁为矩形板类结构件，主支撑壁的结构尺寸大于左支撑臂或右支撑臂的结构尺寸；

所述的左支撑臂与右支撑臂为结构相同的矩形板类结构件，左支撑臂与右支撑臂的中心处设置有结构相同的左支撑孔与右支撑孔，左支撑孔与右支撑孔的一端孔口处设置有和楔形胀块顶圆锥面(27)相配合的滑块孔圆锥面(28)；

所述的左支撑臂与右支撑臂沿主支撑壁的纵向对称地安装在主支撑壁上端的两侧，左支撑臂左端面与主支撑壁的左端面共面，右支撑臂右端面与主支撑壁的右端面共面，左支撑臂与右支撑臂顶端面和主支撑壁的顶端面共面，2个结构相同的导柱销(15)安装在左支撑臂与右支撑臂之间的主支撑壁上，2个结构相同的导柱销(15)的中心连线和主支撑壁纵向对称面共面，2个结构相同的导柱销(15)的中心距离和待加工的轴承座(8)上的两个螺栓孔中心距离相等，左支撑孔与右支撑孔一端孔口处设置的由和楔形胀块顶圆锥面(27)相配合的滑块孔圆锥面(28)所围成的左锥孔与右锥孔相对正。