CN112936166B - 一种柴油发动机曲轴的压装设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于曲轴零部件装配，公开了一种柴油发动机曲轴的压装设备及其使用方法，压装设备包括中频感应加热装置和压装装置，压装设备还包括沿一轴向依次布置的暂存装置、换向装置和定位装置，所述暂存装置设置有能够容纳多个待压部件的暂存腔，所述中频感应加热装置包括能够插入所述暂存腔对待压部件加热的加热头，所述换向装置包括用于容纳一待压部件的换向腔，所述定位装置包括用于容纳一待压部件的定位腔，所述暂存腔、换向腔和定位腔的位于同一轴心的等半径圆周上，所述暂存装置一侧设置有用于将暂存腔中的待压部件依次挤入换向腔中的挤压机构。本发明的压装设备，生产效率高，能耗低。

Description

一种柴油发动机曲轴的压装设备及其使用方法

技术领域

本发明属于曲轴零部件装配技术领域，具体而言，涉及一种柴油发动机曲轴的压装设备及其使用方法。

背景技术

中国专利ZL201811578294.0，公开了一种曲轴齿轮与法兰全自动加热压装机，用于曲轴制造。包括安装在床身上的尾座总成、V型支撑块二、V型支撑块一、气动压装机构、冷却水循环系统、中频感应加热电源、控制系统、上料分离器、丝杠及气动系统；尾座顶尖总成的尾座顶尖及气动压装机构的床头顶尖顶紧曲轴的两端，V型支撑块二及V型支撑块一对曲轴进行定位支撑，上料分离器将齿轮或法兰顶入气动压装机构的床头夹具本体内，中频感应加热电源实现齿轮和法兰的加热，气动压装机构将齿轮或法兰压入曲轴。

上述现有技术虽然实现了齿轮和法兰的依次压装，但是在每次压装前，均需要进行长达10秒左右的加热，出现长时间的等待过程，完成待压部件的装夹、加热、压装等一系列动作后，导致完成一个曲轴的压装费时较长，生产效率有待提高；同时，加热一般是加热一个部件，周围热量散散严重，能耗也是非常高。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种柴油发动机曲轴的压装设备，采用暂存加热的方式，能够实现不等待压装，同时加热时热量辐射相邻部件，能够实现热量的有效利用，减少能耗。

本发明的第二目的在于提供一种柴油发动机曲轴的压装设备的使用方法，采用暂存加热的方式，能够实现不等待压装，同时加热时热量辐射相邻部件，能够实现热量的有效利用，减少能耗；定位板具有定位作用，同时能够实现压装后的气冷，从而实现快速冷却定型。

为了实现上述第一目的，本发明采用的技术方案为：

一种柴油发动机曲轴的压装设备，包括中频感应加热装置和压装装置，压装设备还包括沿一轴向依次布置的暂存装置、换向装置和定位装置，所述暂存装置设置有能够容纳多个待压部件的暂存腔，所述中频感应加热装置包括能够插入所述暂存腔对待压部件加热的加热头，所述换向装置包括用于容纳一待压部件的换向腔，所述定位装置包括用于容纳一待压部件的定位腔，所述暂存腔、换向腔和定位腔的位于同一轴心的等半径圆周上，所述暂存装置一侧设置有用于将暂存腔中的待压部件依次挤入换向腔中的挤压机构，所述换向装置能够沿轴心转动以使得换向腔能够在与暂存腔对接状态以及与定位腔对接状态之间进行转换，所述定位腔的外端侧设置有与所述定位装置弹性连接的定位板，柴油发动机曲轴能够穿过定位板与定位腔中的待压部件对接，所述压装装置能够将定位腔中的待压部件压入柴油发动机曲轴。

可选地，所述的暂存腔包括用于暂存齿轮的第一暂存腔和用于存储法兰的第二暂存腔，所述第一暂存腔设置有至少两个，所述第二暂存腔设置有至少两个；所述换向装置的换向腔能够在与第一暂存腔对接状态和第二暂存腔对接状态之间进行来回切换。

可选地，至少一个第一暂存腔和至少一个第二暂存腔的外端部连接有上料装置，所述上料装置包括上料导轨，所述上料导轨上设置有可沿其移动的上料杆和推杆，所述推杆能够将上料杆上套设的待压部件推入暂存腔中。

可选地，所述暂存装置和换向装置上均设置有用于压装装置移动的避让缺口部。

可选地，所述定位装置中设置有用于储气腔、连接储气腔的出气通道、以及第一出气口，所述定位板连接有插入所述定位装置的控制杆，所述定位板上设置有第二出气口，所述定位板及控制杆中设置有导气通道，所述导气通道的一端连通所述第二出气口，另外一端设置有能够连通所述出气通道和第一出气口的导气岔口，所述第一出气口和第二出气口分别对准所述柴油发动机曲轴与压装部件的连接部位。

可选地，所述压装装置包括顶尖和压装机构，所述压装装置连接移动机构，能够将顶尖移动到与曲轴轴端对接的位置。

可选地，所述定位板包括用于限制待压部件的定位部件，所述定位部件与定位板为转动连接并在转轴上设置扭簧部件以限制所述定位部件的转动扭矩，所述扭簧部件的扭力小于定位板与定位装置弹性连接弹力。

为了实现上述第二目的，本发明采用的技术方案为：

一种如所述的柴油发动机曲轴的压装设备的使用方法，其特征在于，括以下步骤：

将多个齿轮或法兰套设于上料装置的上料杆上，然后移动至暂存腔的端部，通过推杆将上料杆上的齿轮或法兰推入暂存腔内；

转动暂存装置，将暂存腔转动至加热位置，移动中频感应加热装置，将其加热头插入到暂存腔内，对位于端部的齿轮进行加热，加热设定时间，然后通过挤压机构挤入换向腔内，转动换向装置，将换向腔与定位腔对接，然后通过压装装置将加热后的齿轮压入到定位腔中，转动换向装置使其让位，然后再次移动压装装置，将顶尖与曲轴的轴端对接，然后将齿轮压入到曲轴的轴端部，定位板也同时被移动，然后第一出气口和第二出气口被导通，然后对齿轮与曲轴的连接部进行气吹冷却，使其收缩固定，然后定位板与定位装置的弹性连接的弹力作用下，使得定位部件克服扭簧部件而转动，使得定位板失去限制，然后复位，完成齿轮压装；

转动换向装置，将换向腔与暂存法兰的暂存腔对接，通过挤压机构挤入换向腔内，重复齿轮压装相同的步骤，完成对法兰压装。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

本发明的柴油发动机曲轴的压装设备，通过设置有暂存装置，通过暂存腔，一次性能够容纳多个待压部件，一方面在进行加热后，就能够快速推出，进行压装，移动距离短，耗时也短，而且加热时，不会妨碍前一部件的压装，所以能够实现一边加热一边压装，有效缩短了整个压装过程的操作时间，从而提高生产效率；而加热是在暂存腔中进行，首先热量散热比较少，同时在加热一个部件时，相邻部件也会受到一定的热量，热量能够被更加有效的利用，提高加热效率，同时也减少了加热时间。

本发明的柴油发动机曲轴的压装设备的使用方法，除了上述设备本身能够达到的技术效果外，同时还通过定位板，实现了在压装前的定位，在定位的同时，通过在定位板及定位装置中设置有气道，能够在压装完成后，实现气道的自动导通，对连接为喷气，进行气冷，实现压装的快速冷却。

附图说明

图1为本发明的压装设备的一沿轴向截面的结构示意图；

图2为本发明的暂存装置的端面示意图；

图3为本发明的换向装置的端面示意图；

图4为与图1所示截面同轴且具有一定夹角的另一轴向截面的结构示意图；

图5为图4的e部放大图。

图标：001-齿轮，002-法兰，100-暂存装置，110-暂存腔，111-第一暂存腔，112-第二暂存腔，200-换向装置，201-换向腔，300-定位装置，301-定位腔，302-定位板，303-定位部件，304-扭簧部件，400-上料装置，401-推杆，402-上料杆，403-上料导轨，500-挤压机构，600-中频感应加热装置，601-加热头，700-避让缺口部，801-储气腔，802-第二出口气，803-导气通道，804-出气通道，805-导气岔口，806-第一出气口，900-压装装置，901-压装机构，902-顶尖。

具体实施方式

参照图1，本发明的柴油发动机曲轴的压装设备，主要用于柴油发动机曲轴的轴端齿轮001和法兰002压装，当然，也可以适用于其他内燃机曲轴的齿轮001与法兰002压装。

压装设备包括中频感应加热装置600和压装装置900，中频感应加热装置600采用现有专利技术ZL201811578294.0中使用的中频感应加热装置600即可，中频感应加热装置600包括加热头601，加热头601插入齿轮001或法兰002中心，即可对内圈进行加热。压装装置900包括包括顶尖902和压装机构901，压装装置900连接移动机构，能够将顶尖902移动到与曲轴轴端对接的位置，通过压装机构901能够将顶尖902上齿轮001或法兰002，顺势导入曲轴的轴端，从而完成压装。整个压装装置900设置于移动机构上，能够通过移动机构控制压装装置900的轴向移动，移动机构可以采用齿轮齿条移动副来实现。

压装设备还包括沿一轴向依次布置的暂存装置100、换向装置200和定位装置300，本实施例中，暂存装置100、换向装置200和定位装置300均采用圆柱体结构，换向装置200和定位装置300均采用单独的转动驱动机构来驱动其转动。暂存装置100设置有能够容纳多个待压部件的暂存腔110，换向装置200包括用于容纳一待压部件的换向腔201，定位装置300包括用于容纳一待压部件的定位腔301，暂存腔110、换向腔201和定位腔301的位于同一轴心的等半径圆周上，暂存装置100一侧设置有用于将暂存腔100中的待压部件依次挤入换向腔201中的挤压机构500，换向装置200能够沿轴心转动以使得换向腔201能够在与暂存腔对接状态以及与定位腔301对接状态之间进行转换，定位腔301的外端侧设置有与定位装置300弹性连接的定位板302，柴油发动机曲轴能够穿过定位板302与定位腔301中的待压部件对接，压装装置900能够将定位腔301中的待压部件压入柴油发动机曲轴。

通过设置有换向装置200，能够实现暂存腔110和定位腔301的错位布置，能够更好将暂存腔110后端的中频感应加热装置600、挤压机构500与定位腔301后端的压装装置900进行错位布置，实现空间的有效利用。

暂存腔110包括用于暂存齿轮001的第一暂存腔111和用于存储法兰002的第二暂存腔112。第一暂存腔111和第二暂存腔112分别对应设置单独的中频感应加热装置600以及挤压机构500，分别对齿轮001和法兰002进行加热和挤压操作。然后通过换向装置200即可分别去承接法兰002和齿轮001，法兰002和齿轮001可以同时进行加热，齿轮001压装完后即可压装法兰002，不会有多余的等待时间。

第一暂存腔111设置有至少两个，第二暂存腔112设置有至少两个；换向装置200的换向腔201能够在与第一暂存腔111对接状态和第二暂存腔112对接状态之间进行来回切换。每种暂存腔110分别设置两个以上的目的，可以其中一个暂存腔110用于上料操作，另一个暂存腔110用于加热，这样加热和上料也不会耽搁时间，从而进一步提高生产效率。

具体地，至少一个第一暂存腔111和至少一个第二暂存腔112的外端部连接有上料装置400，上料装置400包括上料导轨403，上料导轨403上设置有可沿其移动的上料杆402和推杆401，推杆401能够将上料杆402上套设的待压部件推入暂存腔110中。上料杆402和推杆401的移动可以采用气缸或液压缸即可实现。操作工人可以将一个个的法兰002或齿轮001依次套在上料杆402上，等待上料杆402移动到与暂存腔110对接的位置，控制推杆401，即可将上料杆402上的部件推入到暂存腔110中，实现上料。

暂存装置100和换向装置200上均设置有用于压装装置900移动的避让缺口部700。通过压装装置900上的避让缺口部700，可以在压装装置900将换向腔201中的部件推入到定位腔301中时，形成避让；而换向装置200上的避让缺口部700以及连同压装装置900上的避让缺口部700，对压装装置900形成避让，使得压装装置900能够将顺利将定位腔301内的部件压入到曲轴的轴端。

定位装置300中设置有用于储气腔801、连接储气腔801的出气通道804、以及第一出气口806，定位板302连接有插入定位装置300的控制杆，定位板302上设置有第二出气口，定位板302及控制杆中设置有导气通道803，导气通道803的一端连通第二出气口，另外一端设置有能够连通出气通道804和第一出气口806的导气岔口805，第一出气口806和第二出气口分别对准柴油发动机曲轴与压装部件的连接部位。自然状态下，由于控制杆插入状态时，导气岔口805不与出气通道804和第一出气口806导通，整个气道处于封闭状态，只有当定位板302被推出时，控制杆上的导气岔口805与导气岔口805连通，这样储气腔801中的气体即可通过出气通道804、导气岔口805来到第一出气口806，同时通过导气岔口805来到导气通道803，最后来到第二出气口，通过第一出气口806和第二出气口对着柴油发动机曲轴与压装部件的连接部位吹气，实现气冷，第一出气口806和第二出气口分别位于连接部位的两侧，所以冷却效果会非常好，减少冷却耗时。

定位板302包括用于限制待压部件的定位部件303，定位部件303与定位板302为转动连接并在转轴上设置扭簧部件304以限制定位部件303的转动扭矩，扭簧部件304的扭力小于定位板302与定位装置300弹性连接弹力。通过定位部件303能够对定位腔301中的部件一端进行限位，压装装置900将定位腔301中的齿轮001或法兰002往曲轴压入时，由于定位部件303的扭簧作用，齿轮001或法兰002会带动定位板302移动运动，因为这个压入的力是瞬时的，当完全压入后，定位装置300上的弹性连接结构又能带动定位板302进行复位，以等待下一次的定位压装。

本发明的柴油发动机曲轴的压装设备的使用方法，括以下步骤：

将多个齿轮001或法兰002套设于上料装置400的上料杆402上，然后移动至暂存腔的端部，通过推杆401将上料杆402上的齿轮001或法兰002推入暂存腔内。

转动暂存装置100，将暂存腔转动至加热位置，移动中频感应加热装置600，将其加热头601插入到暂存腔内，对位于端部的齿轮001进行加热，加热设定时间，然后通过挤压机构500挤入换向腔201内，转动换向装置200，将换向腔201与定位腔301对接，然后通过压装装置900将加热后的齿轮001压入到定位腔301中，转动换向装置200使其让位，然后再次移动压装装置900，将顶尖902与曲轴的轴端对接，然后将齿轮001压入到曲轴的轴端部，定位板302也同时被移动，然后第一出气口806和第二出气口被导通，然后对齿轮001与曲轴的连接部进行气吹冷却，使其收缩固定，然后定位板302与定位装置300的弹性连接的弹力作用下，使得定位部件303克服扭簧部件304而转动，使得定位板302失去限制，然后复位，完成齿轮001压装。

转动换向装置200，将换向腔201与暂存法兰002的暂存腔对接，通过挤压机构500挤入换向腔201内，重复齿轮001压装相同的步骤，完成对法兰002压装。

Claims (7)

1.一种柴油发动机曲轴的压装设备，包括中频感应加热装置和压装装置，其特征在于，压装设备还包括沿一轴向依次布置的暂存装置、换向装置和定位装置，所述暂存装置设置有能够容纳多个待压部件的暂存腔，所述中频感应加热装置包括能够插入所述暂存腔对待压部件加热的加热头，所述换向装置包括用于容纳一待压部件的换向腔，所述定位装置包括用于容纳一待压部件的定位腔，所述暂存腔、换向腔和定位腔的位于同一轴心的等半径圆周上，所述暂存装置一侧设置有用于将暂存腔中的待压部件依次挤入换向腔中的挤压机构，所述换向装置能够沿轴心转动以使得换向腔能够在与暂存腔对接状态以及与定位腔对接状态之间进行转换，所述定位腔的外端侧设置有与所述定位装置弹性连接的定位板，柴油发动机曲轴能够穿过定位板与定位腔中的待压部件对接，所述压装装置能够将定位腔中的待压部件压入柴油发动机曲轴；

所述的暂存腔包括用于暂存齿轮的第一暂存腔和用于存储法兰的第二暂存腔，所述第一暂存腔设置有至少两个，所述第二暂存腔设置有至少两个；所述换向装置的换向腔能够在与第一暂存腔对接状态和第二暂存腔对接状态之间进行来回切换。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机曲轴的压装设备，其特征在于，至少一个第一暂存腔和至少一个第二暂存腔的外端部连接有上料装置，所述上料装置包括上料导轨，所述上料导轨上设置有可沿其移动的上料杆和推杆，所述推杆能够将上料杆上套设的待压部件推入暂存腔中。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机曲轴的压装设备，其特征在于，所述暂存装置和换向装置上均设置有用于压装装置移动的避让缺口部。

4.根据权利要求1或2所述的柴油发动机曲轴的压装设备，其特征在于，所述定位装置中设置有用于储气腔、连接储气腔的出气通道、以及第一出气口，所述定位板连接有插入所述定位装置的控制杆，所述定位板上设置有第二出气口，所述定位板及控制杆中设置有导气通道，所述导气通道的一端连通所述第二出气口，另外一端设置有能够连通所述出气通道和第一出气口的导气岔口，所述第一出气口和第二出气口分别对准所述柴油发动机曲轴与压装部件的连接部位。

5.根据权利要求4所述的柴油发动机曲轴的压装设备，其特征在于，所述压装装置包括顶尖和压装机构，所述压装装置连接移动机构，能够将顶尖移动到与曲轴轴端对接的位置。

6.根据权利要求5所述的柴油发动机曲轴的压装设备，其特征在于，所述定位板包括用于限制待压部件的定位部件，所述定位部件与定位板为转动连接并在转轴上设置扭簧部件以限制所述定位部件的转动扭矩，所述扭簧部件的扭力小于定位板与定位装置弹性连接弹力。

7.一种如权利要求6所述的柴油发动机曲轴的压装设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将多个齿轮或法兰套设于上料装置的上料杆上，然后移动至暂存腔的端部，通过推杆将上料杆上的齿轮或法兰推入暂存腔内；

转动暂存装置，将暂存腔转动至加热位置，移动中频感应加热装置，将其加热头插入到暂存腔内，对位于端部的齿轮进行加热，加热设定时间，然后通过挤压机构挤入换向腔内，转动换向装置，将换向腔与定位腔对接，然后通过压装装置将加热后的齿轮压入到定位腔中，转动换向装置使其让位，然后再次移动压装装置，将顶尖与曲轴的轴端对接，然后将齿轮压入到曲轴的轴端部，定位板也同时被移动，然后第一出气口和第二出气口被导通，然后对齿轮与曲轴的连接部进行气吹冷却，使其收缩固定，然后定位板与定位装置的弹性连接的弹力作用下，使得定位部件克服扭簧部件而转动，使得定位板失去限制，然后复位，完成齿轮压装；

转动换向装置，将换向腔与暂存法兰的暂存腔对接，通过挤压机构挤入换向腔内，重复齿轮压装相同的步骤，完成对法兰压装。

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