CN109940511A - 一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置及使用方法，包括底座，所述底座上设置左右调整结构、换位支撑结构及箍紧结构；所述箍紧结构由左右调整结构支撑，所述换位支撑结构设置在箍紧结构的支撑体上；本发明采用MK82125普通磨床磨削船用曲轴曲柄销轴颈，可一次找正曲轴的磨削位置，不需要每磨削一个位置需要重新找正调整曲轴的曲柄销轴颈位置，还可以解决曲轴自重引起的挠度误差。

Description

一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置及使用方法

技术领域

本发明涉及的是机械加工领域，具体涉及一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置。

背景技术

船用曲轴曲柄销的磨削一般采用的是MK82125普通磨床来磨削曲轴曲柄销轴颈，在实际生产过程中，通过一段时间的使用，发现磨削长度在三米以内、重量两吨以内的曲轴时，曲柄销轴颈的圆柱度及平行度可以满足产品图纸要求，当磨削长度大于三米、重量大于两吨的曲轴时，曲柄销轴颈的圆柱度及平行度就无法满足产品图纸要求。

使用MK82125普通磨床磨削曲轴曲柄销轴颈，现有技术加工时，使用的是一对分别安装在磨床床头箱的主轴法兰盘上和尾座的主轴法兰盘上的偏心夹具装置，通过曲轴两端的主轴颈定位夹紧，依靠偏心夹具装置的精度保证曲柄销轴颈中心线与磨床主轴中心线在同一中心线上，然后进行磨削加工。这种磨削方式曲轴主轴颈不需要支承，仅仅是将中心架支承在将要磨削的曲柄销轴颈处，待该曲柄销轴颈磨圆后，再靠人工调整中心架的上支爪和下支爪来跟进调整支承曲柄销轴颈进行磨削加工至最终尺寸。

当曲轴长度大于三米、重量大于两吨时，由于曲轴自身刚性差、细长，曲轴长度中心处挠度变形最大并且主轴颈没有支承，仅靠曲柄销轴颈中心架无法将所有主轴颈中心线调整保持在一条中心线上，因此实际加工中就无法保证曲柄销轴颈磨削后的圆柱度及平行度要求。由于曲轴自重太重、细长，曲轴自身刚度差，存在弯曲变形、挠度大，磨削过程中无法将所有主轴颈中心线调整保持在同一条中心线上。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种采用MK82125普通磨床磨削船用曲轴曲柄销轴颈，保证曲轴曲柄销轴颈磨削后的圆柱度及平行度要求的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，具体技术方案如下：

一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，包括底座，所述底座上设置左右调整结构、换位支撑结构及箍紧结构；

所述箍紧结构由左右调整结构支撑，所述换位支撑结构设置在箍紧结构的支撑体上；

所述箍紧结构包括穿套在支承主轴颈处的支撑体，所述支撑体是一中空的圆盘状结构，包括上面的半圆孔，所述半圆孔中心与支撑体的中心尺寸等于曲轴偏心距的设计尺寸；所述半圆形内孔下方两侧设置止口，压板通过所述止口定位，螺钉穿过止口上方的通孔后与压板上方的螺孔旋紧使压板及半圆孔箍紧支承主轴颈；

所述换位支撑结构为：侧腹板通过螺栓、螺母固定在支撑体侧端面处；侧腹板外端面处左右对称位置各加工一凹槽，左右调节座通过所述凹槽定位并通过螺钉与侧腹板固定在一起；左右调节座下端设置螺纹孔，调节螺杆旋入所述螺纹孔中并与左右轴承支座连接；通过旋转调整螺杆带动左右轴承支座上下移动；左右轴承支座上端设置左右轴承；所述左右轴承与支撑体的下侧抵接；

所述左右调整结构为：支撑座的下方设置前后定位块，前后定位块设置螺纹孔，底座左侧加工有一平面，在平面上加工一光孔，前后丝杠是一台阶轴，台阶轴中间有一段螺纹结构，前后丝杠穿过底座左侧平面上的光孔，并使前后丝杠的中间一段螺纹结构穿过前后定位块的螺纹孔，前后丝杠的旋转带动前后定位块和左右支撑座左右移动。

所述底座通过下方的V形槽和平面定位安放在机床工作台上。

底座上方加工一平面，平面上加工有2个对称放置的T形槽，中间加工有一止口，左右轴承支座下方加工一凸台，通过凸台与底座的止口定位，并通过T形槽螺栓、螺母与底座固定。

左右轴承支座上端开有一U形槽，与U形槽垂直位置加工一通孔，左右定位芯轴穿过该通孔，穿过通孔的同时将前后轴承挡套、左右轴承依次安装在左右定位芯轴上，左右定位芯轴左端是一台阶结构，右端中心加工一螺纹孔，左右定位芯轴安装后通过前后挡套定位，并通过螺钉将左右定位芯轴与左右轴承固定在一起。

加工孔所述半圆孔时为了保证止口两侧均匀接触，在定位面处各设置一等高垫块。

前后丝杠左端的凸台右端面与底座左侧平面接触，前后丝杠左端的凸台左端面与前后定位环的凹槽端面间隙接触，前后定位环通过螺钉与底座固定在一起。

本发明进一步公开了一种所述装置的使用方法，步骤如下：先将压板、侧腹板及其上面的装置一同卸下，将支撑体穿入曲轴中间的支承主轴颈处，然后将带有支撑体的曲轴装夹在偏心夹具的定位瓦上定位，再将曲轴的曲柄销轴颈位置找正并夹紧；

将侧腹板及其上面的装置一同装夹在支撑体侧端面处，松开调节螺杆，使左右轴承支座向下移动，左右轴承远离曲轴主轴颈，夹紧压板，使侧腹板及其上面的装置与支撑体固定在一起，然后找正左右位置，使侧腹板的中心线、曲轴主轴颈中心线及曲柄销轴颈中心线在同一平面内，锁紧压板；

通过调整前后定位块和左右支承座的移动，使支撑体中心线与磨床主轴中心线在同一直线上；开始磨削已找正位置的曲柄销轴颈，待该曲柄销轴颈磨圆后，再调整曲柄销轴颈处的中心架，跟进调整进行磨削，加工到产品图纸尺寸；

当磨削下一个曲柄销轴颈时，先通过旋转调节螺杆带动左右轴承支座向上移动，使左右轴承与曲轴主轴颈紧密接触，松开压板，再松开曲轴两端主轴颈偏心夹具上的夹紧压板，旋转曲轴到下一个曲柄销轴颈位置后，找正并夹紧曲轴两端主轴颈偏心夹具的夹紧压板，夹紧曲轴主轴颈，同时夹紧压板，松开调节螺杆，使左右轴承支座向下移动，左右轴承与曲轴主轴颈松开，就可以开始磨削曲轴的另一个曲柄销轴颈；

通过本方法，可一次找正曲轴的磨削位置，不需要每磨削一个位置需要重新找正调整曲轴的曲柄销轴颈位置。

本发明的优点是：采用MK82125普通磨床磨削船用曲轴曲柄销轴颈，不但节省了购买磨削船用曲轴曲柄销轴颈的随动磨床所需要的数千万元的投资，而且也降低了加工成本；通过将该装置支承在中间主轴颈挠度最大处，可以方便快捷的将所有主轴颈中心线调整在一条中心线上，彻底解决了由于挠度所引起的加工一个曲柄销轴颈后再加工另外一个时，需要重新定位，并且定位基准不统一造成的加工误差较大问题，完全可以满足船用曲轴曲柄销轴颈的圆柱度及平行度产品图纸要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的K－K截面示意图；

图4为图1的C－C截面示意图；

图5为图1的D－D截面示意图；

图6为图1的A－A截面示意图；

图7为图1的B－B截面示意图；

图8为图3的G－G截面示意图；

图9为加工半圆孔时等高垫的作用示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图所示，本发明包括支撑体1、压板2、侧腹板3、左右支撑座4、左右轴承套5、螺钉6、前后轴承挡套7、左右定位芯轴8、左右轴承9、底座10、前后挡套11、前后轴承挡圈12、调整螺杆13、左右调节座14、左右轴承支座15、左右芯轴16、左右轴承17、前后定位块18、前后定位环19、前后丝杠20；

支撑体1是一中空的圆盘状结构，压板2通过左右两侧止口定位，并通过螺钉6使压板2与支撑体1固定连接在一起，然后将半圆孔23加工到设计尺寸，并保证半圆孔23的中心与支撑体1的中心尺寸等于曲轴偏心距设计尺寸。如图9所示，加工半圆孔23孔时，压板和支撑体其余部位都已加工完，加工压板2和支撑体时止口24与平面25、26有严格的要求。加等高垫27是加工孔23时为了保证止口24两侧均匀接触，形成一个完整的圆环，使用过程中不用等高垫。

侧腹板3及其上面装置的结构：侧腹板3通过螺栓、螺母固定在支撑体1侧端面处。侧腹板3外端面处左右对称位置各加工一凹槽22，左右调节座14通过凹槽22定位并通过螺钉与侧腹板3固定在一起；左右轴承支座15下端与左右调节座14上端通过定位孔定位，左右轴承支座15下端面开有一卡环结构的螺纹孔，调节螺杆13通过左右调节座14的螺纹孔旋入左右轴承支座15下端面处的卡环结构螺纹孔内，通过旋转调整螺杆13带动左右轴承支座15，使其实现上下移动。左右轴承支座15上端通过左右定位芯轴16将左右轴承17与左右轴承支座15固定在一起，并用锁紧螺母将左右定位芯轴16与左右轴承支座15锁紧。

底座10通过下方的V形槽和平面定位安放在机床工作台上，并通过T形槽螺栓、螺母、与机床工作台固定在合适的位置，底座10上方加工一平面，平面上加工有2个对称放置的T形槽，中间加工有一止口，左右轴承支座4下方加工一凸台，通过凸台与底座10的止口定位，并通过T形槽螺栓、螺母与底座10固定在合适的位置，左右轴承支座4上端开有一U形槽，与U形槽垂直位置加工一通孔，左右定位芯轴8穿过该通孔，穿过通孔的同时将前后轴承挡套7、左右轴承9依次安装在左右定位芯轴8上，左右定位芯轴8左端是一台阶结构，右端中心加工一螺纹孔，左右定位芯轴8安装后通过前后挡套11定位，并通过螺钉将左右定位芯轴8与左右轴承9固定在一起，前后定位块18通过螺钉固定左右支撑座4的下方合适位置，前后定位块18下方加工一螺纹孔，底座10左侧加工有一平面，在平面上加工一光孔，前后丝杠20是一台阶轴，台阶轴中间有一段螺纹结构，安装过程中将前后丝杠20穿过底座10左侧平面上的光孔，并使前后丝杠20的中间一段螺纹结构穿过前后定位块18下方的螺纹孔，前后丝杠20左端的凸台右端面与底座10左侧平面接触，前后丝杠20左端的凸台左端面与前后定位环19的凹槽端面间隙接触，前后定位环19通过螺钉与底座10固定在一起，左右支撑座4左右移动是通过前后丝杠20的旋转从而带动前后定位块18和左右支撑座4左右移动。

该装置使用时，先将压板2、侧腹板3及其上面的装置一同卸下，先将支撑体1穿入曲轴中间的支承主轴颈处，然后将带有支撑体1的曲轴装夹在偏心夹具的定位瓦上定位，再将曲轴的曲柄销轴颈位置找正并夹紧。将侧腹板3及其上面的装置一同装夹在支撑体1侧端面处，松开调节螺杆13，使左右轴承支座15向下移动，左右轴承17远离曲轴主轴颈，轻轻夹紧压板2，使该装置与曲轴主轴颈固定在一起，然后再找正该装置左右位置，使该装置中心线在曲轴主轴颈中心线与曲柄销轴颈中心线所组成的平面内，夹紧压板2。通过旋转前后丝杠20带动前后定位块18和左右支承座4左右移动，使支撑体1中心线与磨床主轴中心线在同一中心线上。开始磨削已找正位置的曲柄销轴颈，待该曲柄销轴颈磨圆后，再靠人工调整曲柄销轴颈处的中心架，跟进调整进行磨削，加工到产品图纸尺寸。当磨削下一个曲柄销轴颈时，先通过旋转调节螺杆13带动左右轴承支座15向上移动，使左右轴承17与曲轴主轴颈紧密接触。松开压板2，再松开曲轴两端主轴颈偏心夹具上的夹紧压板，旋转曲轴到下一个曲柄销轴颈位置后，找正并夹紧曲轴两端主轴颈偏心夹具的夹紧压板，夹紧曲轴主轴颈。同时夹紧压板2，松开调节螺杆13，使左右轴承支座15向下移动，左右轴承17与曲轴主轴颈松开，就可以开始磨削曲轴的另一个曲柄销轴颈。

Claims (7)

1.一种磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，包括底座，其特征在于：所述底座上设置左右调整结构、换位支撑结构及箍紧结构；

所述箍紧结构由左右调整结构支撑，所述换位支撑结构设置在箍紧结构的支撑体上；

所述箍紧结构包括穿套在支承主轴颈处的支撑体，所述支撑体是一中空的圆盘状结构，包括上面的半圆孔，所述半圆孔中心与支撑体的中心尺寸等于曲轴偏心距的设计尺寸；所述半圆形内孔下方两侧设置止口，压板通过所述止口定位，螺钉穿过止口上方的通孔后与压板上方的螺孔旋紧使压板及半圆孔箍紧支承主轴颈；

所述换位支撑结构为：侧腹板通过螺栓、螺母固定在支撑体侧端面处；侧腹板外端面处左右对称位置各加工一凹槽，左右调节座通过所述凹槽定位并通过螺钉与侧腹板固定在一起；左右调节座下端设置螺纹孔，调节螺杆旋入所述螺纹孔中并与左右轴承支座连接；通过旋转调整螺杆带动左右轴承支座上下移动；左右轴承支座上端设置左右轴承；所述左右轴承与支撑体的下侧抵接；

所述左右调整结构为：支撑座的下方设置前后定位块，前后定位块设置螺纹孔，底座左侧加工有一平面，在平面上加工一光孔，前后丝杠是一台阶轴，台阶轴中间有一段螺纹结构，前后丝杠穿过底座左侧平面上的光孔，并使前后丝杠的中间一段螺纹结构穿过前后定位块的螺纹孔，前后丝杠的旋转带动前后定位块和左右支撑座左右移动。

2.根据权利要求1所述的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，其特征在于：所述底座通过下方的V形槽和平面定位安放在机床工作台上。

3.根据权利要求1所述的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，其特征在于：底座上方加工一平面，平面上加工有2个对称放置的T形槽，中间加工有一止口，左右轴承支座下方加工一凸台，通过凸台与底座的止口定位，并通过T形槽螺栓、螺母与底座固定。

4.根据权利要求1所述的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，其特征在于：左右轴承支座上端开有一U形槽，与U形槽垂直位置加工一通孔，左右定位芯轴穿过该通孔，穿过通孔的同时将前后轴承挡套、左右轴承依次安装在左右定位芯轴上，左右定位芯轴左端是一台阶结构，右端中心加工一螺纹孔，左右定位芯轴安装后通过前后挡套定位，并通过螺钉将左右定位芯轴与左右轴承固定在一起。

5.根据权利要求1所述的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，其特征在于：加工孔所述半圆孔时为了保证止口两侧均匀接触，在定位面处各设置一等高垫块。

6.根据权利要求1所述的磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支承装置，其特征在于：前后丝杠左端的凸台右端面与底座左侧平面接触，前后丝杠左端的凸台左端面与前后定位环的凹槽端面间隙接触，前后定位环通过螺钉与底座固定在一起。

7.一种权利要求1所述装置的使用方法，其特征在于步骤如下：先将压板、侧腹板及其上面的装置一同卸下，将支撑体穿入曲轴中间的支承主轴颈处，然后将带有支撑体的曲轴装夹在偏心夹具的定位瓦上定位，再将曲轴的曲柄销轴颈位置找正并夹紧；

将侧腹板及其上面的装置一同装夹在支撑体侧端面处，松开调节螺杆，使左右轴承支座向下移动，左右轴承远离曲轴主轴颈，夹紧压板，使侧腹板及其上面的装置与支撑体固定在一起，然后找正左右位置，使侧腹板的中心线、曲轴主轴颈中心线及曲柄销轴颈中心线在同一平面内，锁紧压板；

通过调整前后定位块和左右支承座的移动，使支撑体中心线与磨床主轴中心线在同一直线上；开始磨削已找正位置的曲柄销轴颈，待该曲柄销轴颈磨圆后，再调整曲柄销轴颈处的中心架，跟进调整进行磨削，加工到产品图纸尺寸；

当磨削下一个曲柄销轴颈时，先通过旋转调节螺杆带动左右轴承支座向上移动，使左右轴承与曲轴主轴颈紧密接触，松开压板，再松开曲轴两端主轴颈偏心夹具上的夹紧压板，旋转曲轴到下一个曲柄销轴颈位置后，找正并夹紧曲轴两端主轴颈偏心夹具的夹紧压板，夹紧曲轴主轴颈，同时夹紧压板，松开调节螺杆，使左右轴承支座向下移动，左右轴承与曲轴主轴颈松开，就可以开始磨削曲轴的另一个曲柄销轴颈；

通过本方法，可一次找正曲轴的磨削位置，不需要每磨削一个位置需要重新找正调整曲轴的曲柄销轴颈位置。