CN108637851B - 一种用于曲轴连杆加工的翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于曲轴连杆加工的翻转装置，属于机械技术领域。它解决了如何在降低曲轴连杆加工设备的造价和故障率的前提下实现曲轴连杆自动翻转的问题。本用于曲轴连杆加工的翻转装置包括基座，基座上设有滑动座和驱动件一，驱动件一能够驱动滑动座相对基座前后移动，滑动座的前端设有凸轮板，凸轮板的前侧具有用于推动曲轴连杆翻转的顶推面，滑动座的前端还设有用于曲轴连杆翻转定位的定位件，滑动座上设置有驱动件二，凸轮板能够在驱动件二的驱动下朝定位件所在位置摆动。本装置独立设计，结构简单，造价低，不易发生故障，加装本装置以后，能够大大降低曲轴连杆加工设备的造价，大大减轻企业的经济负担。

Description

一种用于曲轴连杆加工的翻转装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种用于曲轴连杆加工的翻转装置。

背景技术

曲轴是发动机的主要旋转机件，曲轴主要有两个重要部件：主轴颈和连杆轴颈。主轴颈的中心轴线为曲轴的回转中心，连杆轴颈与所述回转中心具有一定的偏心距，曲轴绕自身的回转中心旋转时，连杆轴颈绕所述回转中心作公转。曲轴成型后，为了使得曲轴的尺寸满足一定精度要求，需要对曲轴进行磨削加工，曲轴的磨削加工主要是对曲轴的连杆轴颈、主轴颈进行磨削加工。

现有技术中，曲轴通常是在专用磨床磨削的。曲轴的主轴颈一般采用外圆磨床对其进行磨削，将曲轴的主轴颈置于磨床的头架和尾架主轴的回转中心线上，曲轴的回转中心与头架、尾架主轴的回转中心线重合，曲轴绕其回转中心进行旋转，砂轮采用外圆磨的方式对主轴颈进行磨削。而用于磨削曲轴的连杆轴颈的专用磨床一般以外圆磨床为基型，通过设置在磨床的头架和尾架上的专用夹具，将连杆轴颈置于头架、尾架主轴的回转中心线上，即连杆轴颈的中心线与头架、尾架主轴的回转中心线重合，曲轴绕连杆轴颈的中心线旋转，砂轮采用外圆磨的方式对连杆轴颈进行磨削。

如中国专利【申请号：201110229653.3】公开了一种曲轴偏心夹具，其包括主轴法兰盘、盘根、偏心盘、夹具体、曲轴夹紧机构，盘根固定安装在主轴法兰盘孔内，盘根内侧设有偏心盘安装孔，带有偏心轴的偏心盘固定在盘根上，夹具体内孔通过轴承安装在偏心轴上。盘根上还设有若干个T形槽孔，通过T形螺钉和螺母配合压紧，夹具体固定在盘根上。夹具体前部安装曲轴夹紧机构。该发明可根据不同的曲轴偏心距尺寸，来更换偏心盘。通过更换偏心盘调偏心距，适于作车削、磨削各种大型曲轴连杆颈的曲轴偏心夹具。

但是，当曲轴具有多个连杆轴颈，且各连杆轴颈在曲轴的圆周方向具有角度差时，那么就需要对曲轴连杆进行翻转调整。现有技术中，通过人工调整居多，为了能够自动加工不同角度连杆轴颈，现有技术中，一般通过对上述专用夹具进行改进设计，如中国专利【申请号201611001660.7】公开了一种曲轴连杆轴径加工工装系统，包括夹具框架，夹具框架底部设置用于与床导轨固定安装的定位面，所述夹具框架前端由外至内依次安装莫氏锥度轴、电磁离合器、分度结构和夹具装置；所述夹具框架后端由外至内依次安装莫氏锥度轴、电磁离合器和夹具装置。其中的分度结构包括换向装置和锁紧装置，换向装置包括主动齿轮、从动齿轮、超越离合器、伺服电机，利用伺服电机自带旋转编码器实现精确转位，从而实现曲轴连杆翻转调整。

该发明虽然适用于具有不同圆周角度连杆的曲轴的自动加工，但显而易见，采用上述加工工装系统的曲轴加工设备不仅零部件结构非常复杂，而且造价高昂，各零部件之间配合复杂，故障率比较高，对于中小型曲轴加工厂，其加工的曲轴型号和种类有限，如果采用上述设备，会造成较大的经济和生产负担。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于曲轴连杆加工的翻转装置，本发明解决的技术问题是如何在降低曲轴连杆加工设备的造价和故障率的前提下实现曲轴连杆自动翻转。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于曲轴连杆加工的翻转装置，包括基座，其特征在于，所述基座上设有滑动座和驱动件一，所述驱动件一能够驱动滑动座相对基座前后移动，所述滑动座的前端设有凸轮板，所述凸轮板的前侧具有用于推动曲轴连杆翻转的顶推面，所述滑动座的前端还设有用于曲轴连杆翻转定位的定位件，所述滑动座上设置有驱动件二，所述凸轮板能够在驱动件二的驱动下朝定位件所在位置摆动。

区别于现有技术，本发明通过设计一种与专用夹具独立，并且结构简单，造价极低的装置来实现曲轴连杆在加工时的自动翻转，也就是说，只要在曲轴连杆加工设备上，如基础外圆磨床上加装本装置以后，那么就无需对曲轴连杆专用夹具结构进行复杂化改进(如加装与伺服电机相配合的传动机构)就能够实现对于多个曲轴连杆的加工，这样能够大大降低曲轴连杆加工设备的造价，大大减轻企业的经济负担；具体来说，本装置的工作原理如下：以四缸曲轴为例，其有四个曲轴连杆，且两侧曲轴连杆的轴线一致，中间两个曲轴连杆的轴线一致，中间两个曲轴连杆与两侧曲轴连杆的圆周角度差为180度，当两侧曲轴连杆分别装夹在磨床上的专用夹具完成外圆加工时，此时，放松专用夹具，此时本装置开始工作，第一步，驱动件一驱动滑动座相对基座向前移动，此时，凸轮板上的顶推面作用在曲轴连杆上并推动曲轴连杆相对专用夹具转动，直至曲轴连杆转动到设定角度；第二步，驱动件二和驱动件一同时工作，即驱动件一驱动滑动座移动的同时驱动件二配合着滑动座的移动来驱动凸轮板相对滑动座摆动，直至带动曲轴连杆转动到定位件所在位置，即曲轴连杆此时翻转到位，也就是说，通过以上动作，中间曲轴连杆的轴线就被翻转到与专用夹具装夹位置一致的位置，实现了曲轴连杆的自动翻转，再控制专用夹具装紧就能完成中间曲轴连杆的外圆加工；由于本装置结构简单，造价低，这样使得加装本装置后的曲轴加工设备的造价能够大大降低；并且，通过以上定位件的设置，使得曲轴连杆受到凸轮板推动后的最终位置能够确定下来，这样能够更好地保证曲轴连杆翻转到位，从而更好地实现曲轴连杆的自动翻转；同时，定位件也能够避免凸轮板因误操作而过度摆动，有利于降低本装置的故障率；同时，本装置通过一推一摆两个动作就实现了曲轴连杆的翻转调整，各个零部件之间的配合关系少，结构简单，不易发生故障，这样使得加装本装置的曲轴连杆加工设备的故障率大大降低。

在上述的用于曲轴加工的翻转装置中，所述凸轮板铰接在滑动座的前端，所述顶推面为斜面或者弧面。通过以上设计，使得凸轮板与曲轴连杆接触时能够顺畅地推动曲轴连杆转动，从而有利于降低本装置发生故障的几率，进而使得加装本装置的曲轴连杆加工设备的故障率大大降低。

作为优选，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述定位件铰接且定位在滑动座的前端。通过以上设计，定位件可以根据需要灵活调整自己的位置，从而使得曲轴最终翻转到位的位置可调，即曲轴翻转的角度范围可调，使得本装置能够适用不同种类曲轴的自动翻转；另外，上述定位件的定位可采用螺栓定位或者，定位销及定位孔的配合实现定位。

作为优选，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述定位件的前侧具有平直的定位面。通过以上定位面的设计，使得无论曲轴连杆与定位面的哪个位置接触，均能够为曲轴连杆提供精准定位，这样能够保证曲轴连杆翻转精确到位，从而有利于实现曲轴连杆的自动翻转。

在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述滑动座与基座滑动连接，所述驱动件一为固定在基座上的伸缩油缸，所述伸缩油缸的伸缩杆与滑动座固连。驱动件一采用成本较低的驱动油缸，有利于降低本装置的造价；同时，滑动座与基座滑动连接，配合结构简单，不易发生故障。作为另一种方案，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述滑动座与基座滑动连接，所述驱动件一为固定在基座上的旋转电机，所述滑动座上固定有齿条，所述旋转电机的电机轴上固定有与上述齿条啮合的齿轮。再作为另一种方案，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述滑动座与基座滑动连接，所述驱动件一为丝杆电机，所述滑动座上设置有与丝杆电机的丝杆螺纹连接的丝母。

在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述驱动件二为铰接在滑动座上的驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆与凸轮板铰接。驱动件二采用成本较低的驱动油缸，有利于降低本装置的造价；同时，采用上述配合实现凸轮板的摆动，配合结构简单，不易发生故障。作为另一种方案，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述驱动件二为转动电机，所述转动电机固定在滑动座的前端，所述凸轮板通过转动电机驱动。

作为优先，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述凸轮板上具有曲柄部，所述驱动油缸的活塞杆之间设有连接杆，所述连接杆的一端与曲柄部铰接，所述连接杆的另一端与驱动油缸的活塞杆固定；或者所述连接杆的一端与曲柄部固定，所述连接杆的另一端与驱动油缸的活塞杆铰接。通过以上设计，虽然增加了连接杆结构，但当凸轮板所需的摆动幅度不同时，通过更换连接杆或者连接杆的铰接位置即可，使得凸轮板本身无需更换，相比于凸轮板，连接杆造价更低，这样有利于降低本装置的造价。

作为优先，在上述的用于曲轴连杆加工的翻转装置中，所述凸轮板上还具有呈弧形的转动部，所述连接杆上具有弧形凹口，所述转动部能够嵌入所述弧形凹口内。当转动部相对滑动座转动时，连接杆会相对凸轮板转动，通过以上设计，在某个时刻转动部能够嵌入所述弧形凹口内，此时，凸轮板和连接杆一起相对滑动座转动，也就是说，通过以上设计，两者既不会产生干涉，并且两者合在一起后结构更加稳固，这样有利于降低本装置的故障率。

与现有技术相比，本用于曲轴连杆加工的翻转装置具有以下优点：

1、本装置独立设计，结构简单，造价低，能够实现曲轴连杆在加工时的自动翻转，只要在曲轴连杆加工设备上，加装本装置以后，那么就无需对曲轴连杆专用夹具结构进行复杂化改进就能够实现对于多个曲轴连杆的加工，这样能够大大降低曲轴连杆加工设备的造价，大大减轻企业的经济负担；

2、本装置通过一推一摆两个动作就实现了曲轴连杆的翻转调整，各个零部件之间的配合关系少，结构简单，不易发生故障，这样使得加装本装置的曲轴连杆加工设备的故障率大大降低。

附图说明

图1是本实施例一中装置的立体结构示意图。

图2是本实施例一中凸轮板向前移动时的平面示意图。

图3是本实施例一中凸轮板摆动时的平面示意图。

图4是本装置与一类曲轴的初始位置示意图。

图5是本装置处于工作状态一时的示意图。

图6是本装置处于工作状态二时的示意图。

图7是本装置处于工作状态三时的示意图。

图中，1、基座；2、滑动座；3、驱动件一；4、凸轮板；4a、顶推面；41、曲柄部；42、转动部；5、驱动件二；6、定位件；61、定位面；7、连接杆；71、弧形凹口；8、曲轴连杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

具体来说，如图1所示，本用于曲轴连杆加工的翻转装置包括基座1，基座1上设有滑动座2和驱动件一3，驱动件一3能够驱动滑动座2相对基座1前后移动。其中，滑动座2的前端铰接有用于推动曲轴连杆8翻转的凸轮板4，滑动座2的前端还铰接且定位有用于曲轴连杆8定位的定位件6。凸轮板4的前侧具有顶推面4a，顶推面4a为斜面或者弧面，定位件6的前侧具有平直的定位面61。滑动座2上还设置有驱动件二5，凸轮板4能够在驱动件二5的驱动下朝定位件6所在位置摆动。

更具体地，本实施例中，滑动座2与基座1滑动连接，驱动件一3为固定在基座1上的伸缩油缸，伸缩油缸的伸缩杆与滑动座2固连。驱动件二5为铰接在滑动座2上的驱动油缸，驱动油缸的活塞杆与凸轮板4铰接。凸轮板4上具有曲柄部41，驱动油缸的活塞杆之间设有连接杆7，连接杆7的一端与曲柄部41铰接，连接杆7的另一端与驱动油缸的活塞杆固定；或者连接杆7的一端与曲柄部41固定，连接杆7的另一端与驱动油缸的活塞杆铰接。凸轮板4上还具有呈弧形的转动部42，连接杆7上具有弧形凹口71，所述转动部42能够嵌入所述弧形凹口71内。

本装置推动曲轴连杆翻转的工作过程如下：以图4中所示的四缸曲轴为例，其有四个曲轴连杆8，且两侧曲轴连杆8的轴线一致，中间两个曲轴连杆8的轴线一致，中间两个曲轴连杆8与两侧曲轴连杆8的圆周角度差为180度。当两侧曲轴连杆8分别装夹在磨床上的专用夹具完成外圆加工时，此时，放松专用夹具，此时本装置开始工作。如图5所示，驱动件一3驱动滑动座2相对基座1向前移动，直至设置在滑动座2前端的凸轮板4推动一侧的曲轴连杆8相对专用夹具转动到设定角度；随后如图6所示，驱动件一3驱动滑动座2移动的同时驱动件二5配合着滑动座2的移动来驱动凸轮板4相对滑动座2摆动，直至带动曲轴连杆8翻转到位，如图7所示，此时，中间曲轴连杆8的轴线就被翻转到与专用夹具装夹位置一致的位置，再控制专用夹具装紧就能完成中间曲轴连杆8的外圆加工。

实施例二：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，驱动件一3为固定在基座1上的旋转电机，滑动座2上固定有齿条，旋转电机的电机轴上固定有与上述齿条啮合的齿轮。

实施例三：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，驱动件一3为丝杆电机，滑动座2上设置有与丝杆电机的丝杆螺纹连接的丝母。

实施例四：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，驱动件二5为转动电机，转动电机固定在滑动座2的前端，凸轮板4通过转动电机驱动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了基座1、滑动座2、驱动件一3、凸轮板4、顶推面4a、曲柄部41、转动部42、驱动件二5、定位件6、定位面61、连接杆7、弧形凹口71、曲轴连杆8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于曲轴连杆加工的翻转装置，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)上设有滑动座(2)和驱动件一(3)，所述驱动件一(3)能够驱动滑动座(2)相对基座(1)前后移动，所述滑动座(2)的前端设有凸轮板(4)，所述凸轮板(4)的前侧具有用于推动曲轴连杆(8)翻转的顶推面(4a)，所述滑动座(2)的前端还设有用于曲轴连杆(8)翻转定位的定位件(6)，所述滑动座(2)上设置有驱动件二(5)，所述凸轮板(4)能够在驱动件二(5)的驱动下朝定位件(6)所在位置摆动。

2.根据权利要求1所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述凸轮板(4)铰接在滑动座(2)的前端，所述顶推面(4a)为斜面或者弧面。

3.根据权利要求1所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述定位件(6)铰接且定位在滑动座(2)的前端。

4.根据权利要求3所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述定位件(6)的前侧具有平直的定位面(61)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述滑动座(2)与基座(1)滑动连接，所述驱动件一(3)为固定在基座(1)上的伸缩油缸，所述伸缩油缸的伸缩杆与滑动座(2)固连。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述驱动件二(5)为铰接在滑动座(2)上的驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆与凸轮板(4)铰接。

7.根据权利要求6所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述凸轮板(4)上具有曲柄部(41)，所述驱动油缸的活塞杆之间设有连接杆(7)，所述连接杆(7)的一端与曲柄部(41)铰接，所述连接杆(7)的另一端与驱动油缸的活塞杆固定；或者所述连接杆(7)的一端与曲柄部(41)固定，所述连接杆(7)的另一端与驱动油缸的活塞杆铰接。

8.根据权利要求7所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述凸轮板(4)上还具有呈弧形的转动部(42)，所述连接杆(7)上具有弧形凹口(71)，所述转动部(42)能够嵌入所述弧形凹口(71)内。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述滑动座(2)与基座(1)滑动连接，所述驱动件一(3)为固定在基座(1)上的旋转电机，所述滑动座(2)上固定有齿条，所述旋转电机的电机轴上固定有与上述齿条啮合的齿轮。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的用于曲轴连杆加工的翻转装置，其特征在于，所述驱动件二(5)为转动电机，所述转动电机固定在滑动座(2)的前端，所述凸轮板(4)通过转动电机驱动。