CN111014350B

CN111014350B - 汽车横梁扭曲变形矫正装置

Info

Publication number: CN111014350B
Application number: CN201911410493.5A
Authority: CN
Inventors: 田长江; 白冉; 黄卫; 刘维桢
Original assignee: Zhengzhou Hengrui Precision Machinery Technology Co ltd
Current assignee: Zhengzhou Hengrui Precision Machinery Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111014350A

Abstract

本发明涉及汽车横梁扭曲变形矫正装置，有效的解决了横梁扭曲整形时棱边容易受损，夹持定位差，复位精度较差的问题；解决的技术方案包括基座，基座上开有第一弧形槽，第一弧形槽内安装有转盘，转盘中心开有矩形的通孔，转盘内开有四个空腔，空腔内可充入液压油，每个空腔内均安装有压杆，压杆的内端伸入通孔内，转盘安装有一个球阀，球阀可控制四个空腔的连通和隔断，第一弧形槽底部开有第二弧形槽，转盘外壁与第二弧形槽的槽口贴合并压紧，转盘外壁上固定有一个径向板，径向板置于第二弧形槽内且其内壁贴合；本发明能够稳定精确的夹紧横梁，且均是在变形位置进行矫正，使矫正更准确，有效地保证了矫正效果。

Description

汽车横梁扭曲变形矫正装置

技术领域

本发明涉及汽车底盘领域，具体是汽车横梁扭曲变形矫正装置。

背景技术

汽车底盘是汽车的三大件之一，起到连接、承载、安装汽车零部件的作用；汽车底盘一般由两条纵梁和数根横梁组成，其中横梁一般为截面为矩形的方钢结构，横梁在生产出来后，可能会存在弯曲变形和扭曲变形，需要进行整形，目前在对横梁进行扭曲整形时，采用矩形框套住横梁两端或用夹具夹持住横梁两端，然后进行反向扭转的方式整形复位，这种方式存在以下几个问题，其一，矩形框套住横梁两端，整形时主要受力点在横梁的棱边上，而棱边处压强集中，容易使横梁棱边变形，且整形过程中夹持不稳；其二，夹具夹持普遍采用的是液压或者螺母夹紧，仅仅只能起到夹紧作用，但定位功能欠缺，容易使横梁夹紧后位置偏斜，使校正时检测装置测得的结果误差较大，影响整形精度；其三，这种整形方式矫正力作用与横梁的两端，并不能保证横梁扭曲位置完全精确的矫正到位，尤其是存在多处方向不同的扭曲变形时，更是难以精确矫正。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了汽车横梁扭曲变形矫正装置，有效的解决了横梁扭曲整形时棱边容易受损，夹持定位差，复位精度较差的问题。

其解决的技术方案是，汽车横梁扭曲变形矫正装置，包括前后间隔布置的三组扭曲矫正单元，每组扭曲矫正单元包括一个基座，基座上开有一个轴线沿前后方向水平设置的第一弧形槽，第一弧形槽内同轴安装有一个转盘，转盘中心开有矩形的通孔，转盘内开有四个空腔，四个空腔一一对应位于通孔的四个侧壁外侧，其中一个空腔上安装有进油管，其中一个空腔上安装有泄压管，每个空腔内均安装有压杆，压杆的内端均垂直穿过对应的通孔侧壁伸入通孔内，每个压杆的内端与相应的通孔侧壁之间均连接有拉簧；转盘内还安装有一个球阀，每个空腔与球阀之间均连通有一个油道，球阀开启使四个通道相互接通进而使四个空腔连通，球阀关闭使四个油道隔断进而使四个空腔各自封闭；第一弧形槽底部开有一个与其同心的第二弧形槽，第二弧形槽只有上方开口，转盘外壁与第二弧形槽的槽口贴合并压紧，转盘外壁上固定有一个径向板，径向板置于第二弧形槽内且与第二弧形槽的内壁贴合，第二弧形槽的左右两端各开有一个液道，每个液道上连接有一个控制进液出液的换向阀和一个液压泵；

还包括一个底板，前后两端的扭曲矫正单元的基座固定在底板上，中间的扭曲矫正单元的基座可在底板上自由滑动。

本发明能够稳定精确的夹紧横梁，且均是在变形位置进行矫正，使矫正更准确，有效地保证了矫正效果。

附图说明

图1为本发明中间的扭曲矫正单元未夹紧时的主视剖视图。

图2为图1中A位置的放大图。

图3为本发明的左视剖视图。

图4为本发明中间的扭曲矫正单元夹紧时的主视剖视图。

图5为图4中B位置的放大图。

图6为图3中C位置的放大图；图中为了清楚的表示径向板和第二弧形槽，在二者之间画有间隙，实则二者为紧密贴合。

图7为换向阀的主视剖视图。

图8为本发明中间的扭曲矫正单元的主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括前后间隔布置的三组扭曲矫正单元，每组扭曲矫正单元包括一个基座1，基座1上开有一个轴线沿前后方向水平设置的第一弧形槽2，第一弧形槽2内同轴安装有一个转盘3，转盘3中心开有矩形的通孔4，转盘3内开有四个空腔5，四个空腔5一一对应位于通孔4的四个侧壁外侧，其中一个空腔5上安装有进油管6，其中一个空腔5上安装有泄压管7，每个空腔5内均安装有压杆8，压杆8的内端均垂直穿过对应的通孔4侧壁伸入通孔4内，每个压杆8的内端与相应的通孔4侧壁之间均连接有拉簧9；转盘3内还安装有一个球阀10，每个空腔5与球阀10之间均连通有一个油道11，球阀10开启使四个通道相互接通进而使四个空腔5连通，球阀10关闭使四个油道11隔断进而使四个空腔5各自封闭；第一弧形槽2底部开有一个与其同心的第二弧形槽13，第二弧形槽13只有上方开口，转盘3外壁与第二弧形槽13的槽口贴合并压紧，转盘3外壁上固定有一个径向板14，径向板14置于第二弧形槽13内且与第二弧形槽13的内壁贴合，第二弧形槽13的左右两端各开有一个液道15，每个液道15上连接有一个控制进液出液的换向阀16和一个液压泵17；

还包括一个底板18，前后两端的扭曲矫正单元的基座1固定在底板18上，中间的扭曲矫正单元的基座1可在底板18上自由滑动。

还包括弯曲矫正单元，弯曲矫正单元包括两个水平的液压缸19，两个液压缸19的底部分别固定在中间的扭曲矫正单元的基座1上且左右对称，底板18上固定有两个前后走向的竖板20，两个竖板20左右对称，两个液压缸19的液压杆外端分别与同侧的竖板20接触。

每个所述的转盘3的顶部均安装有一个垂直于通孔4上侧壁的径向杆12，底板18前端固定有一个激光发射器21，底板18后端固定有一个光电传感器22，每个径向杆12的上端正中位置均开有一个透光孔23，激光发射器21发出的光线可穿过多个透光孔23投射在光电传感器22上，底板18上安装有由光电传感器22控制的报警器24，光电传感器22接收不到激光时报警器24报警。

所述的换向阀16包括一个柱状的壳体25，壳体25的一端开有一个进液孔26，另一端开有一个出液孔27，中部侧壁上开有一个两用孔28，进液孔26与液压泵17连通，两用孔28与液道15连通，壳体25内安装有一个活塞29，活塞29与壳体25开有出液孔27的一端之间安装有第一压簧30；在液压泵17不启动时，活塞29在第一压簧30的作用下位于进液孔26的一端将进液孔26与两用孔28隔断，此时出液孔27与两用孔28连通，第二弧形槽13内的液压油可自由流出，当液压泵17启动时，在液体压力的作用下活塞29克服第一压簧30的作用被推动至出液孔27的一端，将出液孔27和两用孔28隔断，进液孔26和两用孔28连通，第二弧形槽13内只能进液不能出液。

所述的上下两个空腔5上的压杆8均左右对称布置有两个，左右两个空腔5上的压杆8均上下对称布置有两个，从而能够更稳定的夹持横梁。

所述的每个压杆8的内端均安装有一个可沿其轴向滑动的压块31，压块31与其所在的压杆8的内端之间安装有第二压簧32；横梁穿在通孔4内后，在空腔5内未加压时，压块31在第二压簧32的作用下为对横梁施加较小的夹紧力，同时使横梁能够前后移动。

所述的每个压杆8的内端均开有一个轴向的盲孔33，压块31可滑动的安装在盲孔33内。

所述的转盘3外壁和第一弧形槽2之间设有多个第一滚珠34，使转盘3能够在第一弧形槽2内灵活转动。

所述的中间的扭曲矫正单元的基座1底部安装有可在底板18上自由滚动的第二滚珠35，该基座1底部安装有一个轴线沿左右方向水平设置的齿轮36，齿轮36连接有电机37，底板18上固定有一个沿前后方向的齿条38，齿条38与齿轮36啮合，电机37带动齿轮36转动会使该扭曲矫正单元沿前后方向运动，齿条38左右方向的宽度大于齿轮36的宽度，可使齿轮36随基座1左右移动时始终与齿条38啮合。

所述的第二弧形槽13的槽口处安装有密封圈39。

本发明在使用时，首先将横梁依次穿过三个扭曲矫正单元的转盘3上的通孔4，在第二压簧32的作用下，横梁被多个压板抱住，然后将三个球阀10均拧至接通位置，通过进油管6向前后两端的转盘3的空腔5内泵入液压油，由于每个转盘3内的四个空腔5均相互连通，因此四个空腔5内压力平衡，液压力会推动多个压杆8克服拉簧9和第二压簧32的作用同步向外运动，直至压块31与盲孔33底部接触，压块31和压杆8之间变成刚性连接，在液压力的作用下，压块31将横梁夹紧，由于多个拉簧9的弹性模数相同且压杆8底部的液压力相同，因此压杆8伸出的长度相同，在夹紧横梁的同时起到自动对中的作用，横梁夹紧后，将球阀10拧至关闭的位置，将每个转盘3内的四个空腔5均隔断，使各空腔5内的液压油不能相互流通，防止横梁在通孔4内上下或前后晃动。

两端的扭转矫正单元夹紧横梁的两端后，启动电机37，将中间的扭曲矫正单元移动到其中一端，然后接通激光发射器21和报警器24的电源，首先观察靠近激光发射器21一端的径向杆12上是否有激光光斑，如果有，通过光斑的位置可知该径向杆12偏转的方向，该径向杆12向哪个方向偏转，则启动该扭曲矫正单元对应侧的液压泵17，液压泵17向第二弧形槽13的对应端泵入液压油，推动第二弧形槽13内的径向板14向另一端移动，从而带动转盘3转动直至激光通过该径向杆12上的透光孔23，横梁的该端被扶正，然后关闭液压泵17并将该扭曲矫正单元的两个换向阀16上的出液孔27封闭，将转盘3锁定。

靠近激光发射器21的一端锁定后，再观察光电传感器22一端的径向杆12上是否有光斑，如果没有，则证明横梁两端没有扭曲变形，则直接将转盘3锁定，如果有光斑，则按照上述方法进行矫正，使激光通过该径向杆12上的透光孔23后锁定，这样就完成了横梁两端的扭曲变形的矫正。

横梁两端夹紧并矫正完成后，启动电机37，使中间的扭曲矫正单元沿横梁向另一端移动，如果该扭曲矫正单元所在的横梁位置不存在扭曲和弯曲，则三个透光孔23位于一条直线上，激光可投射到激光传感器上，报警器24不报警，当该扭矩矫正单元移动到横梁扭曲或弯曲位置时，则转盘3会在第一弧形槽2内随横梁的扭曲发生转动，或者基座1随横梁的弯曲发生左右方向的移动，则径向杆12上的透光孔23偏离激光，激光被该径向杆12阻挡不能投射到光电传感器22上，报警器24报警，此时关闭电机37，向该转盘3内泵入液压油并将球阀10关闭，使该扭曲矫正单元将横梁夹紧；根据径向杆12上的光斑位置判断横梁的扭曲和弯曲方向，然后进行矫正，进行扭曲矫正的方法入上文所述，进行弯曲矫正时，横梁向哪侧弯曲，则启动该侧的液压缸19，液压缸19的液压杆8顶住竖板20，在反作用力的作用下，基座1被向另一侧推移，对横梁进行矫正；横梁被矫正到位后激光再次照射到光电传感器22上，报警器24不再报警，此时打开该转盘3上的球阀10和泄压管7，空腔5内泄压，然后启动电机37使该基座1继续移动，直至移动到横梁另一端完成横梁的整形。

由于横梁内部一般设有一个加强肋，在另一个方向时一般不会弯曲变形，因此不加以考虑。

整形完成后，将三个球阀10均拧至开通位置并通过三个泄压管7将三个转盘3内的空腔5泄压，然后取出横梁即可。

本发明通过设计四个可接通和隔断的空腔5，在夹紧时空腔5连通使横梁能自动对中定位，夹紧后隔断空腔5又能稳定夹紧，同时夹紧力均匀平衡地作用在横梁的四个侧面上，在保证钢梁能有效夹紧的同时避免整形时横梁的棱边受损，且液压能提供更大更可靠的夹紧力；另外，不管是扭曲整形还是弯曲整形，均是在变形位置进行矫正，使矫正更准确，有效地保证了矫正效果。

Claims

1.汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，包括前后间隔布置的三组扭曲矫正单元，每组扭曲矫正单元包括一个基座（1），基座（1）上开有一个轴线沿前后方向水平设置的第一弧形槽（2），第一弧形槽（2）内同轴安装有一个转盘（3），转盘（3）中心开有矩形的通孔（4），转盘（3）内开有四个空腔（5），四个空腔（5）一一对应位于通孔（4）的四个侧壁外侧，其中一个空腔（5）上安装有进油管（6），其中一个空腔（5）上安装有泄压管（7），每个空腔（5）内均安装有压杆（8），压杆（8）的内端均垂直穿过对应的通孔（4）侧壁伸入通孔（4）内，每个压杆（8）的内端与相应的通孔（4）侧壁之间均连接有拉簧（9）；转盘（3）内还安装有一个球阀（10），每个空腔（5）与球阀（10）之间均连通有一个油道（11），球阀（10）开启使四个通道相互接通进而使四个空腔（5）连通，球阀（10）关闭使四个油道（11）隔断进而使四个空腔（5）各自封闭；第一弧形槽（2）底部开有一个与其同心的第二弧形槽（13），第二弧形槽（13）只有上方开口，转盘（3）外壁与第二弧形槽（13）的槽口贴合并压紧，转盘（3）外壁上固定有一个径向板（14），径向板（14）置于第二弧形槽（13）内且与第二弧形槽（13）的内壁贴合，第二弧形槽（13）的左右两端各开有一个液道（15），每个液道（15）上连接有一个控制进液出液的换向阀（16）和一个液压泵（17）；换向阀（16）包括一个柱状的壳体（25），壳体（25）的一端开有一个进液孔（26），另一端开有一个出液孔（27），中部侧壁上开有一个两用孔（28），进液孔（26）与液压泵（17）连通，两用孔（28）与液道（15）连通，壳体（25）内安装有一个活塞（29），活塞（29）与壳体（25）开有出液孔（27）的一端之间安装有第一压簧（30）；

还包括弯曲矫正单元，弯曲矫正单元包括两个水平的液压缸（19），两个液压缸（19）的底部分别固定在中间的扭曲矫正单元的基座（1）上且左右对称，底板（18）上固定有两个前后走向的竖板（20），两个竖板（20）左右对称，两个液压缸（19）的液压杆外端分别与同侧的竖板（20）接触；

还包括一个底板（18），前后两端的基座（1）固定在底板（18）上，中间的基座（1）可在底板（18）上自由滑动。

2.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，每个所述的转盘（3）的顶部均安装有一个垂直于通孔（4）上侧壁的径向杆（12），底板（18）前端固定有一个激光发射器（21），底板（18）后端固定有一个光电传感器（22），每个径向杆（12）的上端正中位置均开有一个透光孔（23），激光发射器（21）发出的光线可穿过多个透光孔（23）投射在光电传感器（22）上，底板（18）上安装有由光电传感器（22）控制的报警器（24），光电传感器（22）接收不到激光时报警器（24）报警。

3.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，上下两个空腔（5）上的压杆（8）均左右对称布置有两个，左右两个空腔（5）上的压杆（8）均上下对称布置有两个。

4.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，所述的每个压杆（8）的内端均安装有一个可沿其轴向滑动的压块（31），压块（31）与其所在的压杆（8）的内端之间安装有第二压簧（32）。

5.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，所述的每个压杆（8）的内端均开有一个轴向的盲孔（33），压块（31）可滑动的安装在盲孔（33）内。

6.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，所述的转盘（3）外壁和第一弧形槽（2）之间设有多个第一滚珠（34）。

7.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，所述的中间的扭曲矫正单元的基座（1）底部安装有可在底板（18）上自由滚动的第二滚珠（35），该基座（1）底部安装有一个轴线沿左右方向水平设置的齿轮（36），齿轮（36）连接有电机（37），底板（18）上固定有一个沿前后方向的齿条（38），齿条（38）与齿轮（36）啮合，电机（37）带动齿轮（36）转动会使该扭曲矫正单元沿前后方向运动，齿条（38）左右方向的宽度大于齿轮（36）的宽度。

8.根据权利要求1所述的汽车横梁扭曲变形矫正装置，其特征在于，所述的第二弧形槽（13）的槽口处安装有密封圈（39）。