CN109623570A - 用于气门的锥面加工处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气门加工领域，尤其涉及用于气门的锥面加工处理设备，包括横杆，横杆上转动连接有两个位于横杆下方的打磨爪，两个打磨爪远离横杆的一端为打磨头，两个打磨头正对，打磨头上均设有磨圆部、磨锥部和倒角部；两个打磨爪上均滚动有转动球，转动球上均设有通孔，两个通孔之间螺纹连接双向丝杠，双向丝杠的两端分别固定连接有齿轮和固定块，固定块上设有若干T形的卡块，双向丝杠的上方设有上环形圈和下环形圈，下环形圈上设有间歇与齿轮啮合的弧形齿条，上环形圈上设有缺口，上环形圈内设有贯通的T形槽，卡块可滑动连接在T形槽中；缺口与弧形齿条相对。本方案实现了气门的气门头部的磨圆、磨锥面和倒角三个步骤均在同一设备上完成。

Description

用于气门的锥面加工处理设备

技术领域

本发明涉及气门加工领域，尤其涉及用于气门的锥面加工处理设备。

背景技术

气门是发动机中的一个重要的部件，气门分为排气门和进气门，进气门的作用是控制空气进入到发动机中；排气门的作用是控制燃烧后的废气从发动机中排出。

无论是进气门还是排气门，进气门和排气门的结构基本是相同的。如附图7所示，气门主要包括气门杆23和气门头部22，气门头部22和气门杆23固定连接在一起。气门头部22的形状为喇叭状。气门头部22在加工过程中，需要对进气头部依次进行磨圆、磨锥面和倒角步骤，所谓的磨圆步骤是指对气门头部22的边缘24进行打磨，使得气门头部22的圆周边缘24更加圆滑；所谓的磨锥面步骤是指在气门头部22靠近气门杆23的一侧加工出气门锥面25；所谓的倒角步骤是指对气门锥面25和气门边缘24的连接处出现的棱角26打磨光滑。现有技术中，上面三个步骤需要在不同的设备上进行，加工步骤比较繁琐，并且多个加工设备占地面积较大，成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供用于气门的锥面加工处理设备,以实现气门的气门头部的磨圆、磨锥面和倒角三个步骤均在同一设备上完成。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：用于气门的锥面加工处理设备，包括横杆，横杆可横向转动和竖向移动，横杆上转动连接有两个位于横杆下方的打磨爪，两个打磨爪远离横杆的一端为打磨头，两个打磨头正对，打磨头上均设有磨圆部、磨锥部和倒角部；两个打磨爪上均滚动有转动球，转动球上均设有通孔，两个通孔之间螺纹连接双向丝杠，双向丝杠的两端分别固定连接有齿轮和固定块，固定块上设有若干T形的卡块，双向丝杠的上方设有上环形圈和下环形圈，下环形圈上设有间歇与齿轮啮合的弧形齿条，上环形圈上设有缺口，上环形圈内设有贯通的T形槽，卡块可滑动连接在T形槽中；缺口与弧形齿条相对。

本方案的工作原理为：打磨头上的磨圆部、磨锥部和倒角部依次具有磨圆、磨锥面和倒角的作用。由于横杆可竖向移动，故通过横杆的竖向移动从而带动打磨头的竖向移动，进而控制打磨头上磨圆部、磨锥部或者倒角部依次与气门头部不同部位进行接触，进行不同步骤的加工。当进行磨圆、磨锥面或者倒角时，使横杆转动，横杆带动打磨爪转动，打磨头对气门头部进行加工。横杆转动时，打磨爪带动双向丝杠一同公转，齿轮与齿圈间歇性啮合，当齿轮与齿圈啮合时，齿轮在齿圈上滚动，齿轮带动双向丝杠自转，双向丝杠通过螺纹连接带动两个转动球靠近，两个转动球带动两个打磨爪相互靠近，从而使得打磨头相互靠近，进而实现了自动进刀，保证打磨头能够与气门头部紧密接触。由于转动球滚动在打磨爪上，因此打磨爪在横杆上摆动时，转动球与打磨爪之间不会卡死，转动球可跟随打磨爪的摆动而自动滚动，保证了打磨爪能够正常摆动。T形的卡块可卡在T形槽中，当打磨爪转动时，由于卡块卡在T形槽中，故固定块不会自由转动，从而防止双向丝杠自由转动，进而防止打磨爪自由摆动，保证了加工的精度。由于上环形圈上设有缺口，缺口与弧形齿条相对，固定块上设有若干卡块，因此当齿轮在弧形齿条上滚动时，卡块从T形槽的一端中出来，卡块不再受到T形槽的固定，双向丝杠带动固定块转动，当齿轮与弧形齿条分离后，新的卡块从T形槽的另一端进入，从而对双向丝杠进行固定，防止加工过程中双向丝杠自由转动。

采用上述技术方案时，具有以下有益效果：

1、气门头部的磨圆、磨锥面和倒角三个步骤可在同一设备上进行，无需在不同设备上进行，加工过程中，无需转移工件，操作简单方便。并且，通过本方案，减少了设备的使用数量，减少了占地面积，也为企业减少了设备的购买成本。

2、在加工过程中，齿轮与弧形齿条间歇性啮合，齿轮带动双向丝杠间歇转动，从而使得打磨爪相互靠近，实现了对气门头部加工一周后，打磨头进刀一次，进而实现了逐步自动进刀，实现了气门头部的逐层加工。

3、通过控制打磨爪的转动圈数，从而可控制气门头部的加工程度，即转动次数越多，加工程度越大，转动次数越少，加工程度越小，由此，加工的程度比较容易控制，加工的精度较高。

4、加工过程中，卡块位于T形槽中，T形槽对卡块进行限位固定，从而可防止双向丝杠自由转动，进而防止打磨爪摆动，进一步保证了加工的精度。

进一步，还包括电机和气缸，电机的输出轴固定连接在横杆的中部上，气缸的气缸杆固定连接在电机的外壳上。由此，气缸用于带动横杆竖向移动，电机用于带动横杆转动。

进一步，气缸的气缸杆与上环形圈之间连接有第一连接件，第一连接件与下环形圈之间连接有第二连接件。由此，气缸使得横杆竖向移动时，气缸通过第一连接件带动上环形圈竖向移动，第一连接件通过第二连接件带动下环形圈竖向移动，从而使得上环形圈、下环形圈和横杆均同步竖向移动，保证上环形圈、下环形圈和横杆的相对位置不变，进而保证齿轮可与弧形齿条能够啮合，卡块与T形槽能够配合。

进一步，还包括位于打磨爪下方的固定台，固定台上设有用于固定气门的固定件。由此实现了气门的固定，加工时，气门位于固定台上静止不同，通过打磨头的转动，对气门的气门头部进行加工。

进一步，磨锥部位于倒角部和磨圆部之间，磨圆部位于磨锥部的下方。由此，磨圆部对气门头部磨圆之后，使得打磨爪向下移动，磨锥部可与气门头部靠近气门杆的侧面进行磨锥面。磨锥面之后，再使得打磨爪向下移动，倒角部可与棱角进行倒角，操作简单方便。

进一步，固定件为三角卡盘。三角卡盘用于对气门杆进行夹持，气门的固定更加稳定。

附图说明

图1为用于气门的锥面加工处理设备的结构示意图；

图2为图1中下环形圈的俯视图；

图3为图1中上环形圈的俯视图；

图4为图3中上环形圈的端部结构示意图；

图5为上环形圈中的T形槽与卡块的配合示意图；

图6为图1中左侧的打磨头的放大图；

图7为气门的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：气缸1、电机2、第一连接杆3、第二连接杆4、横杆5、打磨爪6、转动球7、齿轮8、弧形齿条9、下环形圈10、打磨头11、双向丝杠12、固定块13、卡块14、固定台15、缺口16、T形槽17、磨圆部18、磨锥部19、倒角部20、上环形圈21、气门头部22、气门杆23、边缘24、气门锥面25、棱角26。

实施例基本如附图1-图7所示：用于气门的锥面加工处理设备，包括机架，机架上通过螺栓固定安装有气缸1，气缸1的气缸杆朝下，气缸1的气缸杆上通过螺栓安装有电机2，机架上设有用于控制电机2转动的控制器，电机2的输出轴朝下，且电机2的输出轴上焊接有横杆5，具体的，电机2的输出轴固定在横杆5的中部上。横杆5的下方设有焊接在机架上的固定台15，固定台15上设有用于固定气门的固定件，具体的，固定件为三角卡盘，三角卡盘对气门的气门杆23进行固定。横杆5的两端上通过销轴转动连接有两个位于横杆5下方的打磨爪6，两个打磨爪6的底端为打磨头11，两个打磨头11正对，结合图6所示，打磨头11上从下到上均设有磨圆部18、磨锥部19和倒角部20，其中倒角部20的倾斜度小于磨锥部19的倾斜度。

两个打磨爪6上均滚动有转动球7，具体的，两个打磨爪6的中部上均设有球孔，转动球7滚动在球孔中，转动球7上均设有通孔，两个通孔之间螺纹连接双向丝杠12，双向丝杠12的右端和左分别焊接有齿轮8和固定块13，结合图5所示，固定块13上设有若干T形的卡块14。双向丝杠12的上方和下方分别设有套在打磨爪6外侧的上环形圈21和下环形圈10，气缸1的气缸杆与上环形圈21之间连接有弯曲的第一连接杆3，第一连接件与下环形圈10之间连接有弯曲的第二连接杆4。结合图2所示，下环形圈10最右侧的顶部上设有间歇与齿轮8啮合的弧形齿条9。结合图3-图5所示，上环形圈21的最左侧设有缺口16，上环形圈21内设有贯通的T形槽17，卡块14可滑动连接在T形槽17中。

具体实施过程如下：将气门放在固定台15上，气门杆23被固定台15上的三角卡盘固定，气门处于倒立的状态，气门头部22位于气门杆23的上方。

下面具体描述磨圆步骤：

启动气缸1，使气缸1带动打磨爪6向下移动，当打磨爪6的磨圆部18与气门头部22的边缘24相对时，使气缸1停止移动。启动电机2，电机2带动横杆5转动，横杆5带动打磨爪6一同转动，打磨头11对气门头部22的边缘24进行打磨磨圆处理。磨圆过程中，双向丝杠12跟随打磨爪6一同公转，双向丝杠12右端的齿轮8与弧形齿条9间歇性啮合，当齿轮8与弧形齿条9啮合时，此时固定块13上的卡块14从上环形圈21的端部的T形槽17中滑出到缺口16中,T形槽17不再对卡块14进行固定，双向丝杠12可自由转动，齿轮8在弧形齿条9的啮合下滚动，齿轮8带动双向丝杠12自转，双向丝杠12在螺纹连接的作用下带动两个转动球7相互靠近，两个转动球7带动打磨爪6相互靠近，两个打磨爪6摆动，两个打磨头11对气门头部22的边缘24进一步靠近，打磨头11对气门头部22的边缘24进行深程度打磨。双向丝杠12在自转过程中，双向丝杠12也带动固定块13转动，固定块13带动卡块14随固定块13公转，当齿轮8与弧形齿条9分离后，新的卡块14转动到上环形圈21端部的T形槽17处，新的卡块14与T形槽17正对相匹配，卡块14进入到T形槽中，卡块14在T形槽17中滑动，这样通过卡块14与T形槽17相抵，T形槽17对卡块14进行限位，双向丝杠12不会自由转动，从而防止打磨爪6自由摆动，保证了打磨的精度。

随着打磨爪6转动次数的逐渐增多，齿轮8在弧形齿条9上的滚动次数也逐渐增多，打磨爪6逐渐相互靠近，从而对气门头部22的边缘24进行逐层打磨磨圆，提高了磨圆的质量。通过使用控制器对打磨爪6的转动次数进行控制和调节，从而可控制气门头部22的磨圆程度，打磨程度比较容易控制，打磨的精度更高。

下面具体描述磨锥面步骤：

当磨圆完成后，使电机2反转，横杆5带动打磨爪6反向转动，齿轮8在弧形齿条9上间歇反向滚动，双向丝杠12反向自转，两个打磨爪6反向摆动，两个打磨爪6相互远离，打磨头11将气门头部22的边缘24松开。然后使电机2停止转动，启动气缸1，气缸1使得打磨爪6向下移动，当打磨头11上的磨锥部19与气门头部22的底面相对时，使气缸1停止转动，然后使电机2正向转动，打磨头11按照上述磨圆步骤中工作，打磨头11的磨锥部19对气门头部22进行打磨，从而磨出气门锥面25。

下面具体描述倒角步骤：

当磨锥面步骤完成后，同理，使电机2反转，两个打磨爪6相互远离，打磨头11将气门头部22的锥面松开。然后使电机2停止转动，启动气缸1，气缸1使得打磨爪6继续向下移动，当打磨头11上的倒角部20与气门头部22的气门锥面25和边缘24的棱角26相对时，使气缸1停止移动，然后使电机2正向转动，倒角按照磨圆步骤中进行，由于倒角部20的倾斜度小于磨锥部19的倾斜度，故打磨头11的倒角部20对气门头部22的棱角26进行倒角，从而使得气门锥面25和边缘24连接处的棱角26变的光滑。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：包括横杆，所述横杆可横向转动和竖向移动，横杆上转动连接有两个位于横杆下方的打磨爪，两个打磨爪远离横杆的一端为打磨头，两个打磨头正对，打磨头上均设有磨圆部、磨锥部和倒角部；两个打磨爪上均滚动有转动球，转动球上均设有通孔，两个通孔之间螺纹连接双向丝杠，双向丝杠的两端分别固定连接有齿轮和固定块，所述固定块上设有若干T形的卡块，所述双向丝杠的上方设有上环形圈和下环形圈，所述下环形圈上设有间歇与齿轮啮合的弧形齿条，所述上环形圈上设有缺口，上环形圈内设有贯通的T形槽，所述卡块可滑动连接在T形槽中；所述缺口与弧形齿条相对。

2.根据权利要求1所述的用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：还包括电机和气缸，所述电机的输出轴固定连接在横杆的中部上，所述气缸的气缸杆固定连接在电机的外壳上。

3.根据权利要求2所述的用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：所述气缸的气缸杆与上环形圈之间连接有第一连接件，所述第一连接件与下环形圈之间连接有第二连接件。

4.根据权利要求1所述的用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：还包括位于打磨爪下方的固定台，固定台上设有用于固定气门的固定件。

5.根据权利要求1所述的用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：所述磨锥部位于倒角部和磨圆部之间，磨圆部位于磨锥部的下方。

6.根据权利要求4所述的用于气门的锥面加工处理设备，其特征在于：所述固定件为三角卡盘。