CN111471849B - 一种用于传动轴淬火的旋转顶针 - Google Patents

一种用于传动轴淬火的旋转顶针 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车传动轴检测设备技术领域，特别涉及一种用于传动轴淬火的旋转顶针；通过设置与距离传感器靠近的轴芯，通过淬火设备的驱动顶针带动传动轴自转，从而带动轴芯自转，本方案通过在轴芯的一端设置缺角的圆柱体，通过缺角的圆柱体的圆弧面与距离传感器的感应探头靠近，当轴芯自转时，缺角部位旋转至感应探头所在位置时，感应距离较远，从而通过计算距离传感器的感应探头与轴芯感应部的感应距离发生变化的时间间隔即可判断轴芯的转速是否正常；通过简单紧凑的机械结构，能够有效监控传动轴在淬火过程中是否能够正常旋转，以确保淬火品质，避免淬火不合格的传动轴流出而产生安全隐患。

Description

一种用于传动轴淬火的旋转顶针
本案是以申请日为2018-11-15，申请号为201811371730.7，名称为“一种用于传动轴淬火的被动旋转顶针”的发明专利为母案而进行的分案申请。
技术领域
本发明涉及汽车传动轴检测设备技术领域，特别涉及一种用于传动轴淬火的旋转顶针。
背景技术
汽车传动轴是汽车传动系统的重要构成部件，起传递动力的作用，属于汽车上的重要保安部品，其所能承受的静扭力及疲劳耐久次数是最重要的性能指标，传动轴两端设计有花键，为了方便其花键、外形加工，以及满足强度、硬度要求的同时使传动轴芯部不硬化以保留原钢材的韧性，因此加工传动轴时会使用原钢材先进行外形及花键加工，然后在表面淬火设备上对其表面进行淬火处理。
传动轴的淬火处理是其生产过程中最关键的工艺，淬火处理工艺条件的管控直接影响传动轴能否达成性能指标要求进而影响安全。淬火过程中传动轴是否有按照要求的转速匀速旋转，就是非常重要的工艺条件之一，若传动轴未旋转或旋转时快时慢，则会直接影响传动轴淬火硬度及组织的均匀性，存在严重的安全隐患。因淬火时必须对传动轴进行冷却，因此配合传动轴旋转的顶针必须具有良好的防水性同时运转稳定。
这里提供一种用于传动轴淬火的旋转顶针，配置在淬火设备上使用，其结构简单，旋转轻快稳定，具有良好的防水性，使用寿命长，同时配有传感器，通过检测被动侧的转动状况判定顶针上部的传动轴是否有正常旋转，确保淬火品质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于传动轴淬火的旋转顶针，通过简单的结构能够检测传动轴在淬火时是否正常旋转。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于传动轴淬火的旋转顶针，包括被动旋转顶针本体和距离传感器；
所述被动旋转顶针本体包括中心顶针和轴芯，所述中心顶针的一端为与传动轴连接的尖头端，另一端同轴连接于轴芯的一端，所述轴芯的另一端设有感应部，所述感应部的形状为缺角的圆柱体；
所述距离传感器的感应探头靠近于所述感应部的圆弧面。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括顶针座，所述顶针座套设于轴芯的外侧，所述顶针座内侧的下部通过深沟球轴承连接于轴芯外侧的下部，所述顶针座内侧的上部通过推力球轴承连接于轴芯外侧的上部。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述顶针座的上端设有油封安装位。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括底盖，所述顶针座的下部设有O形圈安装槽，所述O形圈安装槽内嵌设有O形圈，所述底盖连接于顶针座的下部。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括信号处理器和报警器，所述信号处理器与距离传感器电连接，所述报警器与信号处理器电连接。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部的侧部的弧面为优弧面。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部的侧部的弧面弧角为240度。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部的侧部设有与轴芯轴向平行的平面。
本发明的有益效果在于：本发明提供的用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，通过设置与距离传感器靠近的轴芯，通过淬火设备的驱动顶针带动传动轴自转，从而带动轴芯自转，本方案通过在轴芯的一端设置缺角的圆柱体，通过缺角的圆柱体的圆弧面与距离传感器的感应探头靠近，当轴芯自转时，缺角部位旋转至感应探头所在位置时，感应距离较远，从而通过计算距离传感器的感应探头与轴芯感应部的感应距离发生变化的时间间隔即可判断轴芯的转速是否正常；通过简单紧凑的机械结构，能够有效监控传动轴在淬火过程中是否能够正常旋转，以确保淬火品质，避免淬火不合格的传动轴流出而产生安全隐患。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种用于传动轴淬火的旋转顶针连接传动轴时的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式的一种用于传动轴淬火的旋转顶针在第一工作状态下的局部结构仰视图；
图3为本发明具体实施方式的一种用于传动轴淬火的旋转顶针在第二工作状态下的局部结构仰视图；
标号说明：
1、距离传感器；11、感应探头；2、中心顶针；3、轴芯；31、感应部；311、圆弧面；312、平面；4、传动轴；5、顶针座；51、深沟球轴承；52、推力球轴承；53、油封安装位；54、O形圈安装槽；6、底盖；7、信号处理器；8、报警器；9、驱动顶针。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：本方案通过在轴芯的一端设置缺角的圆柱体，通过缺角的圆柱体的圆弧面与距离传感器的感应探头靠近，从而通过计算距离传感器的感应探头与轴芯感应部的感应距离发生变化的时间间隔即可判断轴芯的转速是否正常。
请参照图1至图3，本发明涉及一种用于传动轴淬火的旋转顶针，包括被动旋转顶针本体和距离传感器1；
所述被动旋转顶针本体包括中心顶针2和轴芯3，所述中心顶针2的一端为与传动轴4连接的尖头端，另一端同轴连接于轴芯3的一端，所述轴芯3的另一端设有感应部31，所述感应部31的形状为缺角的圆柱体；
所述距离传感器1的感应探头11靠近于所述感应部31的圆弧面311。
上述用于传动轴淬火的旋转顶针的工作原理说明：淬火作业时，传动轴4一端的中心孔连接于淬火设备的驱动顶针9，另一端的中心孔连接于中心顶针2的尖头端，通过驱动顶针9带动传动轴4自转，从而带动中心顶针2自转，使得中心顶针2同轴连接的轴芯3同步自转，由于轴芯3一端的缺角圆柱体的圆弧面311靠近于距离传感器1的感应探头11，当轴芯3在特定转速下自转时，轴芯3一端侧部的缺角部位则相隔特定的时间对应距离传感器1的感应探头11，使距离传感器1的感应探头11在特定的时间间隔与感应部31的感应距离发生变化，通过监测感应探头11与轴芯3的感应部31的感应距离发生变化的时间间隔来判断轴芯3的转速是否正常。
上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，通过设置与距离传感器1靠近的轴芯3，通过淬火设备的驱动顶针9带动传动轴4自转，从而带动轴芯3自转，本方案通过在轴芯3的一端设置缺角的圆柱体，通过缺角的圆柱体的圆弧面311与距离传感器1的感应探头11靠近，当轴芯3自转时，缺角部位旋转至感应探头11所在位置时，感应距离较远，从而通过计算距离传感器1的感应探头11与轴芯3感应部31的感应距离发生变化的时间间隔即可判断轴芯3的转速是否正常；通过简单紧凑的机械结构，能够有效监控传动轴4在淬火过程中是否能够正常旋转，以确保淬火品质，避免淬火不合格的传动轴4流出而产生安全隐患。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括顶针座5，所述顶针座5套设于轴芯3的外侧，所述顶针座5内侧的下部通过深沟球轴承51连接于轴芯3外侧的下部，所述顶针座5内侧的上部通过推力球轴承52连接于轴芯3外侧的上部。
由上述描述可知，通过在轴芯3的外侧同轴套设顶针座5，通过上下部轴承连接，使轴芯3的上下端均被轴承定位，确保轴芯3自转的顺畅度，避免旋转过程中因离心力产生的摆动。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述顶针座5的上端设有油封安装位53。
由上述描述可知，通过在油封安装位53上进行油封，使得顶针座5的上端得到密封，避免轴芯3因为淬火液腐蚀卡滞而运转不畅。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括底盖6，所述顶针座5的下部设有O形圈安装槽54，所述O形圈安装槽54内嵌设有O形圈，所述底盖6连接于顶针座5的下部。
由上述描述可知，通过在顶针座5的下部连接底盖6，连接处通过在O形圈安装槽54内嵌设O形圈，当顶针座5与底盖6连接时，O形圈发生一定形变而与底盖6密封连接，进一步避免轴芯3因为淬火液腐蚀卡滞而运转不畅。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，还包括信号处理器7和报警器8，所述信号处理器7与距离传感器1电连接，所述报警器8与信号处理器7电连接。
由上述描述可知，通过设置喜欢好处理器和报警器8，距离传感器1的感应探头11的感应距离不同而触发信号导通或不导通，信号处理器7通过处理传感器传送的信号判断轴芯3的旋转速度是否正常，若旋转速度不正常，则触发报警器8发生警报，提醒工作人员及时进行检修。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部31的侧部的弧面为优弧面。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部31的侧部的弧面弧角为240度。
进一步的，上述用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，所述感应部31的侧部设有与轴芯轴向平行的平面312。
由上述描述可知，轴芯3的感应部31的1/3表面被加工成平面312，2/3表面为圆弧面311，有利于距离传感器1感应距离变化的间隔时间。
请参照图2，在轴芯3旋转至第一工作状态时，轴芯3感应部31的圆弧面311靠近距离传感器1的感应探头11；
请参照图3，在轴芯3旋转至第二工作状态时，轴芯3感应部31的平面312靠近距离传感器1的感应探头11；
实施例1
一种用于传动轴淬火的旋转顶针，包括被动旋转顶针本体和距离传感器1；所述被动旋转顶针本体包括中心顶针2和轴芯3，所述中心顶针2的一端为与传动轴4连接的尖头端，另一端同轴连接于轴芯3的一端，所述轴芯3的另一端设有感应部31，所述感应部31的形状为缺角的圆柱体；所述距离传感器1的感应探头11靠近于所述感应部31的圆弧面311。
所述用于传动轴淬火的旋转顶针还包括顶针座5，所述顶针座5套设于轴芯3的外侧，所述顶针座5内侧的下部通过深沟球轴承51连接于轴芯3外侧的下部，所述顶针座5内侧的上部通过推力球轴承52连接于轴芯3外侧的上部。所述顶针座5的上端设有油封安装位53。
所述用于传动轴淬火的旋转顶针还包括底盖6，所述顶针座5的下部设有O形圈安装槽54，所述O形圈安装槽54内嵌设有O形圈，所述底盖6连接于顶针座5的下部。还包括信号处理器7和报警器8，所述信号处理器7与距离传感器1电连接，所述报警器8与信号处理器7电连接。所述感应部31的侧部的弧面为优弧面。所述感应部31的侧部的弧面弧角为240度。所述感应部31的侧部设有与轴芯轴向平行的平面312。
实施例2
提供一种简单的用于传动轴淬火的旋转顶针，由中心顶针2、轴芯3、顶针座5、油封、推力球轴承52、深沟球轴承51、C形扣、O形圈、底盖6及距离传感器1组成。此装置的特点在于可简单的与淬火设备连接，中心顶针2更换方便，旋转轻快稳定，具有良好的防水性，将传感器设置旋转机构的被动侧而不是主动侧，通过监控被动旋转顶针的转动来判定顶针上部的传动轴4是否有正常旋转，可靠实用。
顶针座5为法兰型，通过螺丝与淬火设备连接，顶针座5下方的法兰侧面设有传感应器安装孔，距离传感器1安装在顶针座5上，传感器通过信号线与信号处理器7连通。顶针座5下部设有O形圈安装槽54，O形圈安装在有O形圈安装槽54内，底盖6放入顶针座5下方后压缩O形圈，使得顶针座5底部形成密封状态。顶针座5中下部设有深沟球轴承51安装位与C形扣安装槽，深沟球轴承51设置在项针座中下部，C形扣安装在顶针座5的C形扣安装槽中，位于深沟球轴承51下方，用于固定深沟球轴承51。顶针座5上方设有推力球轴承52安装位与油封安装位53，与下方的深沟球轴承51安装位的同轴度控制在0.01以下，确保轴芯3的顺畅度。推力球轴承52安装在顶针座5的上部，推力球轴承52与深沟球轴承51之间留有一定的跨度，使轴芯3的上、下两端均被轴承定位，避免了旋转过程中因离心力产生的摆动。油封安装在顶针座5的油封孔内，位于推力球轴承52的上方，油封用于密封顶针座5的上部。顶针座5上方的油封与下方的O形圈使得顶针座5内部形成密封空间，避免轴芯3因被淬火液腐蚀卡滞或运转不畅。轴芯3穿过油封、推力球轴承52、深沟球轴承51、C形扣后安装在顶针座5中，轴芯3的上端设有中心顶针2安装孔，安装孔孔径与中心顶针2过盈配合，中心顶针2使用硬质合金材料制作，耐磨性与耐腐蚀性良好。轴芯3的最下端的外径非完整的圆形，其1/3的表面被加工为平面312，当轴芯3开始旋转时，其圆形表面与平面312依次靠近传感器，因两者离传感器的距离不同从而触发传感器信号导通与不导通，信号处理器7通过处理传感器传送的信号判定轴芯3的旋转速度是否正常。信号处理器7同时与报警器8连接。
淬火作业时，淬火设备上方的驱动顶针9开始旋转，驱动顶针9与传动轴4上方中心孔间的摩擦力带动传动轴4旋转，传动轴4下方中心孔与被动旋转顶针上的中心顶针2间的摩擦力带动被动旋转顶针的轴芯3旋转，传感器感测轴芯3的位置，信号处理器7通过对传感器信号的处理判定轴芯3的旋转速度是否正常。若检测到转速异常，则报警器8报警，作业人员将报警品隔离，避免不合格品流出。
被动旋转顶针结构简单紧凑，制作成本低，旋转轻快稳定，具有良好的防水性，使用寿命长，同时配有传感器，通过检测被动侧的转动状况准确判定顶针上部的传动轴4是否有正常旋转，确保淬火品质，避免淬火不合格的传动轴4流出影响安全。
综上所述，本发明提供的用于传动轴淬火的旋转顶针结构中，通过设置与距离传感器靠近的轴芯，通过淬火设备的驱动顶针带动传动轴自转，从而带动轴芯自转，本方案通过在轴芯的一端设置缺角的圆柱体，通过缺角的圆柱体的圆弧面与距离传感器的感应探头靠近，当轴芯自转时，缺角部位旋转至感应探头所在位置时，感应距离较远，从而通过计算距离传感器的感应探头与轴芯感应部的感应距离发生变化的时间间隔即可判断轴芯的转速是否正常；通过简单紧凑的机械结构，能够有效监控传动轴在淬火过程中是否能够正常旋转，以确保淬火品质，避免淬火不合格的传动轴流出而产生安全隐患。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于传动轴淬火的旋转顶针，其特征在于，包括被动旋转顶针本体和距离传感器；
所述被动旋转顶针本体包括中心顶针和轴芯，所述中心顶针的一端为与传动轴连接的尖头端，另一端同轴连接于轴芯的一端，所述轴芯的另一端设有感应部，所述感应部的形状为缺角的圆柱体；所述距离传感器的感应探头靠近于所述感应部的圆弧面，所述感应部的侧部的弧面为优弧面；
还包括顶针座，所述顶针座套设于轴芯的外侧，所述顶针座内侧的下部通过深沟球轴承连接于轴芯外侧的下部，所述顶针座内侧的上部通过轴承连接于轴芯外侧的上部；所述顶针座的上端设有油封安装位，使得顶针座的上端得到密封；
还包括底盖，所述顶针座的下部设有O形圈安装槽，所述O形圈安装槽内嵌设有O形圈，所述底盖连接于顶针座的下部；
还包括信号处理器和报警器，所述信号处理器与距离传感器电连接，所述报警器与信号处理器电连接。
2.一种用于传动轴淬火的旋转顶针，其特征在于，所述感应部的侧部设有与轴芯轴向平行的平面。
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