CN108515362A - 一种发动机飞轮端面加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件加工技术领域，公开了一种发动机飞轮端面加工装置，包括机架和工作台，机架上设有刀架、气缸和驱动机构，刀架上设有钻头：工作台上设有转动机构和锁定机构；转动机构包括第一转轴支撑盘和第一齿轮，第一转轴上设有卡槽；锁定机构包括气囊、安装盘、第一横杆、竖杆和第二横杆，竖杆铰接在机架上；驱动机构包括齿条、第二齿轮、第二转轴和第三齿轮，第二转轴上设有第一花键段和第二花键段；机架上还设有第四齿轮和第三转轴；工作台上还设有第四转轴，第四转轴上设有第五齿轮。本发明解决了现有技术钻头在对飞轮进行钻孔时，安装盘不能固定，会导致安装盘带动飞轮发生移动，导致钻孔的精度较低的问题。

Description

一种发动机飞轮端面加工装置

技术领域

本发明属于汽车零部件加工领域，具体涉及一种发动机飞轮端面加工装置。

背景技术

飞轮，是一种惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量储存器。对于四冲程发动机来说，每四个活塞行程做功一次，即只有做功行程做功，而排气、进气和压缩三个行程都要消耗功。因此曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮。

飞轮为了方便固定，通常会在其端面上钻出多个螺纹孔，而且为了使得飞轮受力均匀，螺纹孔是均匀设置在飞轮的端面上的。现有的飞轮钻孔机构主要包括机架和工作台，机架上滑动连接有刀架和驱动刀架滑动的气缸，刀架上设有钻头，工作台上转动连接有安装盘。使用时，将飞轮安装在安装盘上，再启动气缸，气缸带动刀架向下滑动，在飞轮上钻出螺纹孔。该装置能够方便、快捷的完成钻孔。

但是上述技术方案还存在以下技术问题：钻头在对飞轮进行钻孔时，安装盘不能固定，会使得安装盘发生移动，导致钻孔的精度较低。

发明内容

本发明意在提供一种发动机飞轮端面加工装置，以解决现有技术钻头在对飞轮进行钻孔时，安装盘不能固定，从而使得安装盘带动飞轮发生转动，导致钻孔的精度较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种发动机飞轮端面加工装置，包括机架和工作台，机架上滑动连接有刀架，刀架上设有钻头，机架上还设有驱动机架移动的气缸，工作台上设有转动机构和锁定机构，机架上还设有驱动机构；转动机构包括安装在工作台上的第一转轴，还包括安装在第一转轴顶部的支撑盘和下部的第一齿轮；锁定机构包括安装在支撑盘上的气囊和安装在气囊顶部的安装盘，机架上固定有包裹在气囊外的外壳，外壳的一侧设有开口；锁定机构还包括从上至下依次铰接的第一横杆、竖杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆沿横向滑动连接在机架上，竖杆铰接在机架上，且竖杆与外壳之间设有弹簧；第一横杆远离竖杆的一端穿过开口与气囊的侧壁相抵，第二横杆位于第一齿轮和支撑盘之间，且第一转轴上设有多个与第二横杆配合的卡槽；驱动机构包括相互啮合的齿条和第二齿轮，齿条固定在刀架上；还包括螺纹连接在机架上的第二转轴和转动连接在机架上的第三齿轮，第二转轴上设有驱动第二齿轮转动的第一花键段和可驱动第三齿轮转动的第二花键段，且第三齿轮位于第一花键段和第二花键段之间；机架上还设有与第三齿轮啮合的第四齿轮，第四齿轮上设有第三转轴；工作台上还设有第四转轴，第四转轴与第三转轴通过锥齿轮传动，第四转轴上还设有与第一齿轮啮合的第五齿轮。

本方案技术特征的技术效果：

转动机构用于实现飞轮的转动，当飞轮钻孔完成后，带动飞轮转动，实现对飞轮的另一位置钻孔。具体实现过程为，第一齿轮带动第一转轴转动，从而带动支撑盘转动。

锁定机构用于实现锁定第一转轴，从而避免飞轮在钻孔的过程中发生移动。具体实现过程为，当钻孔时，钻头挤压飞轮，从而挤压安装盘，安装盘挤压气囊，气囊下移，通过外壳上的开口向外移，从而挤压第一横杆。竖杆铰接在机架上，形成杠杆结构，根据杠杆结构的运动原理，第一横杆挤压竖杆的上部，因此竖杆的下部带动第二竖杆向靠近第一转轴的方向移动，并位于卡槽内，将第一转轴锁紧，避免第一转轴发生转动。

驱动机构用于实现转动机构的转动，通过齿条移动使得第二齿轮转动，并配合第二转轴与机架螺纹连接，使得第二转轴带动第二花键段与第三齿轮配合，从而带动第三齿轮转动。通过第四齿轮传动，第三转轴发生转动，再通过锥齿轮组传动，使得第四转轴转动，并且转动方向与第三转轴转动方向垂直。第四转轴带动第五齿轮转动，通过第五齿轮与第一齿轮啮合，带动第一齿轮转动，从而实现转动机构的转动。

本方案的技术原理是：

钻孔时，钻头挤压飞轮，从而挤压气囊，推动第一横杆移动，并通过竖杆传动，使得第二横杆位于卡槽内将第一转轴锁定，避免第一转轴发生转动；钻孔完成后，钻头对于飞轮的压力消失，第二横杆退出第一转轴将第一转轴松开，同时齿条带动第二齿轮反向移动，并通过驱动机构的各部件传动，使得第一齿轮发生转动，从而使得第一转轴转动。第一转轴带动支撑盘、气囊、安装盘以及安装盘上的飞轮转动，实现飞轮位置的变化，从而能对飞轮的另一处进行钻孔。

本方案能产生的技术效果是：

1、本技术方案通过设置锁定机构，在钻孔时，第二横杆位于卡槽内，将第一转轴锁紧，避免飞轮在钻孔过程中发生转动，与现有技术相比，能确保飞轮钻孔的精度高；

2、同时当钻孔完成后，第二横杆退出卡槽，将第一转轴松开，使得第一转轴能发生转动，从而能实现在不更换工装情况下，根据加工要求变化飞轮钻孔位置；

3、通过将第二转轴螺纹连接在机架上，使得第二齿轮带动第二转轴转动时，第二转轴会发生移动，从而使得第二花键段与第三齿轮配合，并通过第四齿轮、锥齿轮传动，使得第五齿轮转动，从而实现第一齿轮带动飞轮转动；能在钻头退出的同时，改变飞轮的位置，减少工人的劳动强度；

4、通过驱动机构传动，由于齿条移动的距离移动，因此能够控制安装盘转动的角度，使得每一次转动的角度相同，因此能够实现均匀的在飞轮上钻孔；

5、飞轮的转动与钻头退出是同步进行的，与现有技术，将钻头取出后，再转动飞轮改变打孔位置相比，能节约时间，从而提高钻孔的效率。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，还包括除尘机构，所述除尘机构包括安装在机架上的活塞桶，活塞桶的开口端内壁上设有限位环；活塞桶内滑动连接有活塞，第二转轴远离第三齿轮的一端固定在活塞上；活塞桶上设有进气口和出气口，进气口内设有进气单向阀，进气口上设有吸尘管，吸尘管的开口朝向安装盘，出气口内设有筛网和出气单向阀。

有益效果：能够将钻孔产生的碎屑去除，避免碎屑对钻孔造成影响。钻孔时，刀架带动齿条下移时，使得第二齿轮正转，带动第二转轴朝远离活塞桶的方向移动，从而使得第二花键段远离第三齿轮，并且第二转轴带动活塞移动，使得活塞桶抽气，能够通过吸尘管将钻孔产生的碎屑抽入活塞桶内，实现吸尘。并且在出气口内设置筛网，当从出气口排出气体时，能避免碎屑排出活塞桶；限位环能避免活塞滑出活塞桶。

优选方案二：基于优选方案一，所述出气口上连接有冷却管，且冷却管的开口朝向钻头。

有益效果：钻孔完成后，刀架带动齿条上移，使得齿轮反转，从而使得第二转轴反转，第二转轴向靠近活塞桶方向移动，从而带动活塞挤压活塞内的气体，气体从出气口排出，并通过冷却管排出，对钻头进行冷却。

优选方案三：基于基础方案至优选方案二任意一项，所述刀架上还设有伸缩杆，伸缩杆的底部设有压板。

有益效果：压板能在钻头对飞轮进行钻孔时，基于飞轮向下的压力，从而对飞轮进行进一步的固定；当钻头持续下移时，伸缩杆能实现伸缩，避免其受损。

优选方案四：基于优选方案三，所述竖杆与机架铰接处距第二横杆的距离为距第一横杆的距离的三倍。

有益效果：根据杠杆原理公式，当气囊膨胀时，能使得第二横杆发生举动的距离为第一横杆移动距离的三倍，因此实现快速的卡紧或松开第一转轴。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中外壳的俯视图；

图3为图1中驱动机构的右视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：刀架1、钻头11、压板12、第一齿轮2、第一转轴21、卡槽211、支撑盘3、锁定机构4、气囊41、安装盘42、外壳43、开口431、第一横杆44、第二横杆45、竖杆46、驱动机构5、齿条51、第二齿轮52、第二转轴53、第一花键段531、第二花键段532、第三齿轮54、第四齿轮55、第五齿轮56、第一锥齿轮57、第二锥齿轮58、活塞桶6、活塞61、进气口62、出气口63、限位环64。

如图1所示，一种发动机飞轮端面加工装置，包括机架，机架上滑动连接有刀架1，刀架1上设有钻头11和伸缩杆，且伸缩杆的底部设有压板12；机架上刀架1的上方设有气缸，气缸的推杆与刀架1的顶部固定连接。机架上刀架1下方设有工作台。

工作台上设有转动机构和锁定机构4，转动机构包括安装在工作台上的第一转轴21，第一转轴21下部设有第一齿轮2，第一转轴21顶部设有支撑盘3。锁定机构4包括安装在支撑盘3上的气囊41和安装在气囊41上的安装盘42，机架上还设有包裹在气囊41外的外壳43，如图2所示，外壳43的右侧设有开口431。

锁定机构4还包括位于工作台右侧且从上至下依次铰接的第一横杆44、竖杆46和第二横杆45，第一横杆44和第二横杆45均沿横向滑动连接在机架上。第一横杆44的左端穿过外壳43的开口431与气囊41的外壁相抵，第二横杆45位于第一齿轮2与支撑盘3之间，第一转轴21上设有多个与第二横杆45配合的卡槽211；竖杆46铰接在机架上，竖杆46与外壳43之间设有弹簧，能实现竖杆的复位，且竖杆46底端距其与机架的铰接点的距离为竖杆46顶端距其与机架的铰接点的距离的三倍。

机架上工作台的左侧设有驱动机构5和吸尘机构，驱动机构5包括齿条51和与齿条51啮合的第二齿轮52，齿条51固定在刀架1的左端。如图3所示，驱动机构5还包括从上至下依次设置的第二转轴53、第三转轴和第四转轴，且第二转轴53和第三转轴横向设置，第四转轴竖直设置。

第二转轴53的右部螺纹连接在机架上，且第二转轴53的左部设有第一花键段531和位于第一花键段531左侧的第二花键段532，第二齿轮52与第一花键段531配合；机架上第一花键段531和第二花键段532之间还设有可与第二花键段532配合的第三齿轮54，第二转轴53右移时，能够使第二花键段532与第三齿轮54配合。

第三转轴的左端设有与第三齿轮54啮合的第四齿轮55，第三转轴与第四转轴通过锥齿轮组传动，锥齿轮组包括安装在第三转轴右端的第一锥齿轮57和安装在第四转轴顶端的第二锥齿轮58，且第一锥齿轮57与第二锥齿轮58啮合；第四转轴的底部设有与第一齿轮2啮合的第五齿轮56。

除尘机构包括安装在机架上且位于第二转轴53右侧的活塞桶6，活塞桶6的开口431端为左端，且活塞桶6开口431端的内壁上设有限位环64。活塞桶6内滑动连接有活塞61，第二转轴53的右端固定在活塞61上。活塞桶6的右端设有进气口62和出气口63，进气口62内设有进气单向阀，当活塞桶6内的压强减小时，进气单向阀打开，将外部气体从进气口62吸入活塞桶6内。进气口62上设有吸尘管，吸尘管远离进气口62的一端固定在外壳43顶端，且吸尘管的开口431朝向安装盘42。出气口63内设有筛网和出气单向阀，当活塞桶6右端的压强增大时，使得出气单向阀打开，活塞桶6内的气体从出气口排出；出气口63上连接有冷却管，冷却管为波纹管，冷却管远离出气口63的一端固定在刀架1上，且冷却管的开口431朝向钻头11。

具体工作过程为：将飞轮安装在安装盘42上，启动气缸，气缸带动刀架1下移，从而带动钻头11和压板12下移，随着压板12和钻头11的下移，压板12向下挤压飞轮，对飞轮进行进一步的固定，同时钻头11对飞轮进行钻孔。

压板12在挤压飞轮以及钻头11在进行钻孔时，均会向下挤压气囊41，而气囊41的底部被支撑盘3限位，气囊41的外壁被外壳43限位，因此气囊41会向外壳43右端的开口431移动，从而向右挤压第一横杆44。竖杆46铰接在机架上，形成杠杆结构，根据杠杆结构的运动原理，竖杆46底端带动第二横杆45向左移动，从而卡入卡槽211内，对第一转轴21进行限位，避免其转动。

同时刀架1下移带动齿条51下移，使得与之啮合的第二齿轮52正转，第二齿轮52通过第一花键段531带动第二转轴53转动，并且第二转轴53与机架螺纹连接，因此第二转轴53左移，拉动活塞61左移，活塞桶6通过进气口62抽气，通过吸尘管将钻孔时产生的碎屑抽入活塞桶6内进行保存。

当钻孔完成后，刀架1带动钻头11、压板12和齿条51上移，气囊41受到的挤压力消失，因此竖杆46在弹簧的作用下复位，使得第一横杆44右移，第二横杆45左移滑出卡槽211，松开第一转轴21。

齿条51上移，带动与之啮合的第二齿轮52反转，从而使得第二转轴53向右移动，推动活塞61向右移动，活塞桶6内的气体通过冷却管排出，吹撒在钻头11上，对钻头11进行冷却；并且通过筛网对碎屑进行阻挡，能避免碎屑排出活塞桶6。

第二转轴53右移时，带动第二花键段532右移，使得第二花键段532与第三齿轮54配合，从而带动第三齿轮54转动，并通过第四齿轮55传动，使得第三转轴转动，再通过第一锥齿轮57和第二锥齿轮58传动，使得第四转轴转动，从而带动第五齿轮56转动。第五齿轮56带动与之啮合的第一齿轮2转动，从而带动支撑盘3、气囊41、安装盘42和安装在安装盘42上的飞轮转动，实现改变飞轮的钻孔位置，并且通过齿轮的移动距离能够控制飞轮转动的角度。重复上述步骤，能实现在飞轮上均匀的钻孔。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种发动机飞轮端面加工装置，包括机架和工作台，机架上滑动连接有刀架，刀架上设有钻头，机架上还设有驱动机架移动的气缸，其特征在于：工作台上设有转动机构和锁定机构，机架上还设有驱动机构；

转动机构包括安装在工作台上的第一转轴，还包括安装在第一转轴顶部的支撑盘和下部的第一齿轮；锁定机构包括安装在支撑盘上的气囊和安装在气囊顶部的安装盘，机架上固定有包裹在气囊外的外壳，外壳的一侧设有开口；锁定机构还包括从上至下依次铰接的第一横杆、竖杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆沿横向滑动连接在机架上，竖杆铰接在机架上，且竖杆与外壳之间设有弹簧；第一横杆远离竖杆的一端穿过开口与气囊的侧壁相抵，第二横杆位于第一齿轮和支撑盘之间，且第一转轴上设有多个与第二横杆配合的卡槽；

驱动机构包括相互啮合的齿条和第二齿轮，齿条固定在刀架上；还包括螺纹连接在机架上的第二转轴和转动连接在机架上的第三齿轮，第二转轴上设有驱动第二齿轮转动的第一花键段和可驱动第三齿轮转动的第二花键段，且第三齿轮位于第一花键段和第二花键段之间；机架上还设有与第三齿轮啮合的第四齿轮，第四齿轮上设有第三转轴；工作台上还设有第四转轴，第四转轴与第三转轴通过锥齿轮传动，第四转轴上还设有与第一齿轮啮合的第五齿轮。

2.根据权利要求1所述的发动机飞轮端面加工装置，其特征在于：还包括除尘机构，所述除尘机构包括安装在机架上的活塞桶，活塞桶内滑动连接有活塞，第二转轴远离第三齿轮的一端固定在活塞上；活塞桶上设有进气口和出气口，进气口内设有进气单向阀，进气口上设有吸尘管，吸尘管的开口朝向安装盘，出气口内设有筛网和出气单向阀。

3.根据权利要求2所述的发动机飞轮端面加工装置，其特征在于：所述出气口上连接有冷却管，且冷却管的开口朝向钻头。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的发动机飞轮端面加工装置，其特征在于：所述刀架上还设有伸缩杆，伸缩杆的底部设有压板。

5.根据权利要求4所述的发动机飞轮端面加工装置，其特征在于：所述竖杆与机架铰接处距第二横杆的距离为距第一横杆的距离的三倍。