CN112935938B - 一种提高圆弧接触率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高圆弧接触率的方法，涉及装备制造技术领域，所述方法用于定宽机的连杆与滑块的连接处，包括以下步骤：S1：制备研磨胎具，研磨胎具上设有与定宽机的滑块内圆弧面尺寸、精度相同的研磨面；S2：将铜瓦置于研磨面内进行第一次研磨，直至铜瓦的外圆弧面与研磨胎具的接触率符合设计要求；S3：将第一次研磨后的铜瓦固定在研磨胎具的研磨面内，将钢瓦装配到定宽机的连杆头部，转动研磨胎具带动铜瓦相对钢瓦发生转动以进行第二次研磨；S4：将第二次研磨后的铜瓦从研磨胎具上拆下并装配到滑块内圆弧面上，检测钢瓦与铜瓦的接触率是否符合设计要求；S5：若不符合设计要求，重复步骤S3‑S4。能够提高宽机滑块与连杆连接处的圆弧接触率。

Description

一种提高圆弧接触率的方法

技术领域

本发明涉及装备制造技术领域，具体而言，涉及一种提高圆弧接触率的方法。

背景技术

定宽机工作时是通过电机驱动偏心曲轴转动，偏心曲轴通过连杆推动滑块往复运动。现有的连杆与滑块之间的接触和受力通过钢瓦与铜瓦来传递，为了保证此处的受力情况，要尽量提高钢瓦、铜瓦之间的接触率。

为了更好地传递连杆与滑块之间的接触受力，需要提高连杆与钢瓦、钢瓦与铜瓦、铜瓦与滑块的圆弧面接触率。当提高铜瓦与滑块之间的圆弧接触率时，由于滑块内腔空间小，不易操作；当提高钢瓦与铜瓦之间的圆弧接触率时，需要将铜瓦先装配到滑块圆弧内，再用固定在连杆头部的铜瓦与其研磨，在研磨过程需要频繁拆装以查看接触率，延长了提高定宽机滑块与连杆圆弧接触率整个过程的时间，工作效率低。

发明内容

本发明旨在解决现有提高连杆与滑块之间的各圆弧面接触率需要时间长的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高圆弧接触率的方法，用于定宽机滑块与连杆的连接处，包括以下步骤：

S1：制备研磨胎具，所述研磨胎具上设有与定宽机的滑块内圆弧面尺寸、精度相同的研磨面；

S2：将铜瓦置于所述研磨面内进行第一次研磨，直至所述铜瓦的外圆弧面与所述研磨胎具的接触率符合设计要求；

S3：将第一次研磨后的所述铜瓦固定在所述研磨胎具的所述研磨面内，将钢瓦装配到定宽机的连杆头部，转动所述研磨胎具带动所述铜瓦相对所述钢瓦发生转动以进行第二次研磨；

S4：将第二次研磨后的所述铜瓦从所述研磨胎具上拆下并装配到所述滑块内圆弧面上，检测所述钢瓦与所述铜瓦的接触率是否符合设计要求；

S5：若所述钢瓦与所述铜瓦的接触率不符合设计要求，重复步骤S3-S4，直至所述钢瓦与所述铜瓦的接触率达到设计要求。

本发明所述的提高圆弧接触率的方法，通过研磨胎具研磨铜瓦的外圆弧面，在定宽机外操作空间大、速度快，可高效率地提高滑块与铜瓦的研磨接触率。铜瓦通过研磨胎具固定并扣合在连杆头部钢瓦上，转动研磨胎具以实现对铜瓦与钢瓦接触面的研磨，在定宽机外操作可直接观察检测钢瓦与铜瓦的接触率情况，不用频繁拆装铜瓦钢瓦，工作效率高，从而实现了快速提高连杆与滑块间各圆弧面接触率的目的。

可选地，在所述步骤S1之前还包括：

研磨所述连杆的头部外圆弧面和所述钢瓦内圆弧面，直至所述钢瓦内圆弧面与所述连杆头部外圆弧面之间的接触率符合设计要求；

研磨所述滑块的内圆弧面，直至所述滑块内圆弧面符合设计精度。

可选地，所述研磨胎具的侧壁设有把手，通过转动所述把手以带动所述研磨胎具转动。

可选地，所述步骤S2包括：

当研磨所述铜瓦使所述铜瓦的外圆弧面与所述研磨胎具的接触率达到设计要求后，将所述铜瓦装配在所述滑块圆弧内，检测所述铜瓦的外圆弧面与所述滑块内圆弧面之间的接触率是否符合要求，如果不符合要求，则对所述滑块内圆弧面进行精确研磨直至使所述铜瓦与所述滑块内圆弧面之间的接触率达到设计要求。

可选地，在所述步骤S3中，所述将第一次研磨后的所述铜瓦固定在所述研磨胎具的所述研磨面内包括：

将所述铜瓦的外圆弧面贴靠在所述研磨胎具的所述研磨面上；

在所述研磨胎具的两端连接固定板；

通过所述固定板将所述铜瓦固定在所述研磨胎具上。

可选地，所述通过所述固定板将所述铜瓦固定在所述研磨胎具上后，还包括：

在所述固定板与所述铜瓦之间插入垫块，以用所述垫块将所述铜瓦压紧在所述研磨胎具上。

可选地，在所述步骤S3中，所述将钢瓦装配到定宽机的连杆头部，转动所述研磨胎具带动所述铜瓦相对所述钢瓦发生转动以进行第二次研磨包括：

将所述钢瓦装配到所述连杆头部后竖直摆放；

吊起所述研磨胎具倒扣在所述钢瓦上，以使所述铜瓦与所述钢瓦接触；

转动所述研磨胎具以使所述铜瓦相对所述钢瓦发生转动以进行第二次研磨。

可选地，在所述步骤S3中，所述第二次研磨的最佳时间确定过程包括：

S31：当施加到所述研磨胎具上的压力为零时，驱动所述研磨胎具来回转动直至检测所述钢瓦与所述铜瓦的接触率符合设计要求，确定所述研磨胎具的转动频率与第二次研磨时间之间的关系，得出所述研磨胎具的最佳转动频率；

S32：在所述研磨胎具处于最佳转动频率的前提下，逐渐增大施加到所述研磨胎具上的压力，再驱动所述研磨胎具来回转动直至检测所述钢瓦与所述铜瓦的接触率符合设计要求，确定施加到所述研磨胎具上的压力与第二次研磨时间之间的关系，得出最佳施加压力；

S33：当所述研磨胎具处于最佳转动频率且施加到所述研磨胎具上的压力为最佳压力时，确定研磨时间即为第二次研磨的最佳时间。

可选地，在确定的最佳转动频率的左右各取两组频率，重复步骤S32，以验证对所述研磨胎具的最佳施加压力。

可选地，在所述步骤S4中，所述检测所述钢瓦与所述铜瓦的接触率是否符合设计要求包括：

在所述连杆头部的所述钢瓦外圆弧面上涂抹铅粉；

拉紧所述滑块与所述连杆，直至所述滑块与所述连杆之间的压力达到工作压力后松开；

查看铅粉分布情况。

附图说明

图1为本发明实施例的提高圆弧接触率的方法的流程图；

图2为现有的定宽机的结构示意图；

图3为本发明实施例的研磨胎具的结构示意图；

图4为本发明实施例的S3对应的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-连杆；2-滑块；3-锤头；4-偏心曲轴；5-钢瓦；6-铜瓦；7-研磨胎具；71- 研磨面；8-固定板；9-垫块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。

另外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文中设置有坐标系XY，其中X轴的正向代表右方向，X轴的反向代表左方向，Y轴的正向代表上方，Y轴的反向代表下方。

定宽机的基本工作原理是通过电机驱动(图2中未示出)偏心曲轴转动，偏心曲轴通过连杆1将其的转动转换成滑块2的往复运动，图2显示的是定宽机的其中一侧示意图，另一侧与其对称设置，两个相对的滑块2做往复运动，板坯在固定于滑块2上的锤头的作用下减宽。定宽机的连杆1与滑块2 是通过圆弧面接触的，在运动过程中，连杆1既与滑块2发生相对转动，又会受到滑块2对其的反作用力，所以为了能够提高连杆1与滑块2连接处的使用寿命，在连杆1和滑块2连接处设置了钢瓦5和铜瓦6，钢瓦5固定在连杆1头部，铜瓦6固定在滑块2内腔中，连杆1与滑块2之间的接触和受力通过钢瓦5与铜瓦6来传递。

本发明实施例的一种提高圆弧接触率的方法，用于定宽机的滑块2与连杆1的连接处，包括以下步骤，如图1所示：

S1：制备研磨胎具7，所述研磨胎具7上设有与定宽机的滑块2内圆弧面尺寸、精度相同的研磨面71，如图3所示。

在本步骤中，所述研磨面71的圆弧尺寸为R430mm，所述研磨面71用来放置铜瓦6。

S2：将铜瓦6置于所述研磨面71内进行第一次研磨，直至所述铜瓦6的外圆弧面与所述研磨胎具7的接触率符合设计要求。

在本步骤中，先用立车车磨加工铜瓦6的内圆弧面R400mm和外圆弧面 R430mm，保证尺寸公差、同轴度0.05mm及表面粗糙度达Ra1.6um；将所述铜瓦6置于所述研磨面71内，转动研磨，并时刻观察铜瓦6外圆弧面与所述胎具7之间的接触率，当所述铜瓦6外圆弧面与所述胎具7之间的接触率在75％以上时，停止研磨；将所述铜瓦6装配到滑块2的内腔，查看接触率情况，如果不符合要求，则对所述滑块2内圆弧面进行少许精确研磨补偿，使得所述铜瓦6与所述滑块2之间的圆弧接触率达到75％以上。借助研磨胎具7一方面方便随时观察研磨接触率情况，另一方面便于操作，不受定宽机内部空间的限制，可实现快速提高铜瓦6外圆弧面与所述滑块2之间的接触率。

S3：如图4-5所示，将第一次研磨后的所述铜瓦6固定在所述研磨胎具7 的所述研磨面71内，将钢瓦5装配到定宽机的连杆1头部，转动所述研磨胎具7带动所述铜瓦6相对所述钢瓦5发生转动以进行第二次研磨。

在本步骤中，通过研磨胎具7实现铜瓦6与钢瓦5之间的接触研磨，实现在定宽机外操作，可随时观查铜瓦6内圆弧面与钢瓦5外圆弧面之间的接触情况，当所述钢瓦5外圆弧面与所述铜瓦6内圆弧面可以只检查中间90°范围所对应的圆弧面之间的接触率达到75％以上停止研磨，避免因频繁拆装所述铜瓦6、所述钢瓦5而带来的时间浪费的问题，可实现快速提高铜瓦6内圆弧面与钢瓦5外圆弧面接触率。

S4：将第二次研磨后的所述铜瓦6从所述研磨胎具7上拆下并装配到所述滑块2内圆弧面上，检测所述钢瓦5与所述铜瓦6的接触率是否符合设计要求。

在本步骤中，完成滑块2与连杆1之间的装配，结合步骤S1-S3实现快速提高定宽机滑块与连杆圆弧接触率的目的。

S5：若所述钢瓦5与所述铜瓦6的接触率不符合设计要求，重复步骤 S3-S4，直至所述钢瓦5与所述铜瓦6的接触率达到设计要求。

可选地，在所述步骤S1之前还包括：

研磨所述连杆1的头部外圆弧面和所述钢瓦5内圆弧面，直至所述钢瓦5 内圆弧面与所述连杆1头部外圆弧面之间的接触率符合设计要求；

研磨所述滑块2的内圆弧面，直至所述滑块2内圆弧面符合设计精度。

在本实施例中，一般采用立车车磨加工连杆头部R360mm外圆弧，保证尺寸公差、表面粗糙度达Ra1.6，与装轴承内孔轴线平行度0.05mm。

采用镗床加工滑块2内腔用于把合铜瓦6的两处R430mm内圆弧，加工保证尺寸公差、表面粗糙度达Ra1.6um。

可选地，所述研磨胎具7的侧壁设有把手，通过转动所述把手以带动所述研磨胎具7转动。

在本实施例中，为了更加方便地转动所述研磨胎具7，可在所述研磨胎具7的外壁上设置把手，所述把手与所述研磨胎具7可一体成型设计，减少焊接安装步骤，而且能够增加把手与研磨胎具7之间的连接强度；所述把手设有两个，且分别设置在所述研磨胎具7的两端，可分别从两端拉动所述研磨胎具7转动。所述把手沿图3中X轴所代表的方向设置，方便握住把手对研磨胎具7施加转动力。

可选地，在所述步骤S3中，所述将第一次研磨后的所述铜瓦6固定在所述研磨胎具7的所述研磨面71内包括：

将所述铜瓦6的外圆弧面贴靠在所述研磨胎具7的所述研磨面71上；

在所述研磨胎具7的两端连接固定板8；

通过所述固定板8将所述铜瓦6固定在所述研磨胎具7上。

在本实施例中，所述铜瓦6通过所述固定板8固定在所述研磨胎具7上，所述固定板8上设有固定孔，紧固件穿过所述固定板8上的所述固定孔与所述研磨胎具7固定连接。

可选地，所述通过所述固定板8将所述铜瓦6固定在所述研磨胎具7上后，还包括：

在所述固定板8与所述铜瓦6之间插入垫块9，以用所述垫块9将所述铜瓦6压紧在所述研磨胎具7上。

在本实施例中，在所述固定板8与所述研磨胎具7之间设置合适厚度的垫块9，所述垫块9为弹性垫或软性垫，一方面能够使得所述铜瓦6能够更好地压紧在所述研磨胎具7上，另一方面能够避免因所述铜瓦6直接与所述固定板8刚性接触而对所述铜瓦6造成一定程度的磨损。

可选地，在所述步骤S3中，所述将钢瓦5装配到定宽机的连杆1头部，转动所述研磨胎具7带动所述铜瓦6相对所述钢瓦5发生转动以进行第二次研磨包括：

将所述钢瓦5装配到所述连杆1头部后竖直摆放；

吊起所述研磨胎具7倒扣在所述钢瓦5上，以使所述铜瓦6与所述钢瓦5 接触；

转动所述研磨胎具7以使所述铜瓦6相对所述钢瓦5发生转动以进行第二次研磨。

在本实施例中，利用所述研磨胎具7的自重使所述铜瓦6压紧在所述钢瓦5上，转动所述研磨胎具7带动其内的铜瓦6相对钢瓦5发生转动，来回转动研磨直至其接触率达到75％以上。

利用研磨胎具7重量使铜瓦6内圆弧面紧贴在钢瓦5外圆弧面上，两圆弧面之间的接触压力大，提高研磨效率。

可选地，在所述步骤S3中，所述第二次研磨的最佳时间确定过程包括：

在所述步骤S3中，所述第二次研磨的最佳时间确定过程包括：

S31：当施加到所述研磨胎具7上的压力为零时，驱动所述研磨胎具7来回转动直至检测所述钢瓦5与所述铜瓦6的接触率符合设计要求，确定所述研磨胎具7的转动频率与第二次研磨时间之间的关系，得出所述研磨胎具7 的最佳转动频率，在此过程中确保所述研磨胎具7和连杆1的温升≤15℃，温度≤50℃；

S32：在所述研磨胎具7处于最佳转动频率的前提下，逐渐增大施加到所述研磨胎具7上的压力，再驱动所述研磨胎具7来回转动直至检测所述钢瓦5 与所述铜瓦6的接触率符合设计要求，确定施加到所述研磨胎具7上的压力与第二次研磨时间之间的关系，得出最佳施加压力，在此过程中确保所述研磨胎具7和连杆1的温升≤15℃，温度≤50℃；

S33：当所述研磨胎具7处于最佳转动频率且施加到所述研磨胎具7上的压力为最佳压力时，确定研磨时间即为第二次研磨的最佳时间。

为了验证所述研磨胎具7的最佳转动频率和施加到所述研磨胎具7的最佳压力，在S31确定的最佳转动频率的左右各取两组频率，重复步骤S32将 S32中所述的最佳换向频率用上面的两组频率替代，验证对所述研磨胎具7 上的最佳施加压力。

可选地，在所述步骤S4中，所述检测所述钢瓦5与所述铜瓦6的接触率是否符合设计要求包括：

在所述连杆1头部的所述钢瓦5外圆弧面上涂抹铅粉；

拉紧所述滑块2与所述连杆1，直至所述滑块2与所述连杆1之间的压力达到工作压力后松开；

查看铅粉分布情况。

在本实施例中，将所述滑块2、连杆1装配完成之后，检测铅粉在所述铜瓦6内圆弧面上的分布情况，根据铅粉在所述铜瓦6内圆弧面上的分布面积，判断所述钢瓦5外圆弧面与所述铜瓦6内圆弧面之间的接触率(一般只检查中间90°范围所对应圆弧面)，所述铅粉在铜瓦6内圆弧面上的分布面积与所述铜瓦6、钢瓦5接触率成正比；当接触率达到75％(也即铜瓦6内圆弧面上75％的面积都被铅粉覆盖)以上时，滑块2、连杆1之间各圆弧面的接触研磨结束，如果不能满足接触率要求，还需要从定宽机上拆除钢瓦5、铜瓦6，借助研磨胎具7再次研磨，直至整体试车完成。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种提高圆弧接触率的方法，用于定宽机的滑块(2)与连杆(1)的连接处，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备研磨胎具(7)，所述研磨胎具(7)上设有与定宽机的滑块(2)内圆弧面尺寸、精度相同的研磨面(71)；

S2：将铜瓦(6)置于所述研磨面(71)内进行第一次研磨，直至所述铜瓦(6)的外圆弧面与所述研磨胎具(7)的接触率符合设计要求；

S3：将第一次研磨后的所述铜瓦(6)固定在所述研磨胎具(7)的所述研磨面(71)内，将钢瓦(5)装配到定宽机的连杆(1)头部，转动所述研磨胎具(7)带动所述铜瓦(6)相对所述钢瓦(5)发生转动以进行第二次研磨；

S4：将第二次研磨后的所述铜瓦(6)从所述研磨胎具(7)上拆下并装配到所述滑块(2)内圆弧面上，检测所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率是否符合设计要求；

S5：若所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率不符合设计要求，重复步骤S3-S4，直至所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率达到设计要求；

在所述步骤S3中，所述将钢瓦(5)装配到定宽机的连杆(1)头部，转动所述研磨胎具(7)带动所述铜瓦(6)相对所述钢瓦(5)发生转动以进行第二次研磨包括：

将所述钢瓦(5)装配到所述连杆(1)头部后竖直摆放；

吊起所述研磨胎具(7)倒扣在所述钢瓦(5)上，以使所述铜瓦(6)与所述钢瓦(5)接触；

转动所述研磨胎具(7)以使所述铜瓦(6)相对所述钢瓦(5)发生转动以进行第二次研磨。

2.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

研磨所述连杆(1)的头部外圆弧面和所述钢瓦(5)内圆弧面，直至所述钢瓦(5)内圆弧面与所述连杆(1)头部外圆弧面之间的接触率符合设计要求；

研磨所述滑块(2)的内圆弧面，直至所述滑块(2)内圆弧面符合设计精度。

3.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，所述研磨胎具(7)的侧壁设有把手，通过转动所述把手以带动所述研磨胎具(7)转动。

4.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

当研磨所述铜瓦(6)使所述铜瓦(6)的外圆弧面与所述研磨胎具(7)的接触率达到设计要求后，将所述铜瓦(6)装配在所述滑块(2)圆弧内，检测所述铜瓦(6)的外圆弧面与所述滑块(2)内圆弧面之间的接触率是否符合要求，如果不符合要求，则对所述滑块(2)内圆弧面进行精确研磨直至使所述铜瓦(6)与所述滑块(2)内圆弧面之间的接触率达到设计要求。

5.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述将第一次研磨后的所述铜瓦(6)固定在所述研磨胎具(7)的所述研磨面(71)内包括：

将所述铜瓦(6)的外圆弧面贴靠在所述研磨胎具(7)的所述研磨面(71)上；

在所述研磨胎具(7)的两端连接固定板(8)；

通过所述固定板(8)将所述铜瓦(6)固定在所述研磨胎具(7)上。

6.根据权利要求5所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，所述通过所述固定板(8)将所述铜瓦(6)固定在所述研磨胎具(7)上后，还包括：

在所述固定板(8)与所述铜瓦(6)之间插入垫块(9)，以用所述垫块(9)将所述铜瓦(6)压紧在所述研磨胎具(7)上。

7.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述第二次研磨的最佳时间确定过程包括：

S31：当施加到所述研磨胎具(7)上的压力为零时，驱动所述研磨胎具(7)来回转动直至检测所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率符合设计要求，确定所述研磨胎具(7)的转动频率与第二次研磨时间之间的关系，得出所述研磨胎具(7)的最佳转动频率；

S32：在所述研磨胎具(7)处于最佳转动频率的前提下，逐渐增大施加到所述研磨胎具(7)上的压力，再驱动所述研磨胎具(7)来回转动直至检测所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率符合设计要求，确定施加到所述研磨胎具(7)上的压力与第二次研磨时间之间的关系，得出最佳施加压力；

S33：当所述研磨胎具(7)处于最佳转动频率且施加到所述研磨胎具(7)上的压力为最佳压力时，确定研磨时间即为第二次研磨的最佳时间。

8.根据权利要求7所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，在确定的所述最佳转动频率的左右各取两组频率，重复步骤S32，以验证对所述研磨胎具(7)的最佳施加压力。

9.根据权利要求1所述的提高圆弧接触率的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述检测所述钢瓦(5)与所述铜瓦(6)的接触率是否符合设计要求包括：

在所述连杆(1)头部的所述钢瓦(5)外圆弧面上涂抹铅粉；

拉紧所述滑块(2)与所述连杆(1)，直至所述滑块(2)与所述连杆(1)之间的压力达到工作压力后松开；

查看铅粉分布情况。

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