CN214443128U - 一种用于发动机气门的尾端定位组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于发动机气门的尾端定位组件，包括尾端支撑装置和尾端定位装置，尾端定位装置固定安装在尾端支撑装置上，尾端定位装置用于对发动机气门的气门盘端面和气门外圆定位，尾端支撑装置活动安装在发动机气门加工的工作台上，以使得尾端支撑装置能够在工作台上移动，所述尾端定位装置包括尾端定位后盖、尾端定位密封件、尾端定位活塞、尾端定位连接套筒、尾端定位第一轴承、尾端定位连接件、尾端定位前盖、尾端定位件、尾端定位第二轴承和尾端定位件安装套。本实用新型能够有效对发动机进行定位，从而提升加工精度。

Description

一种用于发动机气门的尾端定位组件

技术领域

本实用新型涉及气门加工技术领域，具体涉及一种用于发动机气门的尾端定位组件。

背景技术

发动机气门(简称为气门，下同)形状独特，如图1，包括气门头部和气门杆部26，气门头部包括气门盘端面21、气门盘侧角22、气门盘外圆、气门盘锥面和气门颈部25，气门颈部25亦常称为R位，气门杆部26远离气门头部的一端为杆部端面27，杆部端面27用于气门加工时定位。由于气门特有的结构，现有气门加工设备通常分为常规加工设备和专用加工设备两种。常规加工设备是指普通标机或由标机加装普通夹具而成的加工设备，如市面的网带炉、箱式炉、井式炉，可直接用于气门热处理加工，又如普通车床及液压四工位车床加装不停车夹具后形成的加工设备，能够用于车削气门盘外圆、气门盘端面21和气门盘侧角22。专用加工设备是指由设备研发制造公司专门开发的气门专机，属于定制，专为气门的加工特点而设计。

目前，无论是常规加工设备还是专用加工设备，国内外主要致力于单机自动化、单工位改成多工位、零散机床自动连线等方面上进行改进，而进行工序高度集成开发较少，特别是对于气门头部多工序复合加工车床尚未发现。

对气门头部现有加工技术中，大多数是对气门头部的各个部位分别加工作业，一个部位加工作业完成后，需要卸料、转移到新工位，再进行上料后进行加工作业，依次循环，直至完成气门头部各个部位加工作业。完成一个气门头部加工作业，涉及到多次上料、卸料和转移，在每次对新部位加工前，需要重新对气门进行定位，严重影响气门生产效率，并且重复定位还会为气门加工精度和生产质量带来不利影响。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一提供一种用于发动机气门的尾端定位组件，其能够解决发动机气门多工序复合加工时定位的问题。

实现本实用新型的目的之一的技术方案为：一种用于发动机气门的尾端定位组件，包括尾端支撑装置和尾端定位装置，

尾端定位装置固定安装在尾端支撑装置上，尾端定位装置用于对发动机气门的气门盘端面和气门外圆定位，尾端支撑装置活动安装在发动机气门加工的工作台上，以使得尾端支撑装置能够在工作台上移动，

所述尾端定位装置包括尾端定位后盖、尾端定位密封件、尾端定位活塞、尾端定位连接套筒、尾端定位第一轴承、尾端定位连接件、尾端定位前盖、尾端定位件、尾端定位第二轴承和尾端定位件安装套，

尾端定位后盖的内侧与套设在尾端定位活塞上的尾端定位密封件相接触，尾端定位活塞的后端伸入至尾端定位后盖内部并固定在后盖上，前端伸入至尾端定位连接套筒内，尾端定位件的后部依次伸入至尾端定位前盖和尾端定位连接套筒内，尾端定位件用于对气门盘端面和气门外圆定位，尾端定位件的前部位于尾端定位前盖外，尾端定位连接件将尾端定位件插入至尾端定位件安装套内，通过尾端第一轴承和尾端定位第二轴承限制尾端定位件安装套在尾端定位连接套筒内只能以轴线为轴心转动，使得尾端定位件能够跟随发动机气门一同旋转。

进一步地，所述尾端支撑装置包括尾端外壳、尾端安装座、尾端丝母和尾端导轨安装块，尾端导轨安装块安装在第一尾端导轨和第二尾端导轨上并与其相适配，以使得尾端支撑装置能够沿着第一尾端导轨和第二尾端导轨轴向滑动，

尾端导轨安装块和尾端丝母均固定安装在尾端安装座的下部，尾端安装座下部的两侧各设置一个尾端导轨安装块，尾端丝母位于两个尾端导轨安装块之间并与所述尾端丝杆连接，尾端安装座的上部固定安装有尾端外壳，尾端外壳用于固定安装尾端定位装置。

进一步地，所述尾端支撑装置通过第一尾端导轨和第二尾端导轨活动安装在加工台上，尾端支撑装置能够沿着第一尾端导轨和第二尾端导轨的轴向方向滑动。

本实用新型的有益效果为：本实用新型能够有效对发动机气门的气门盘端面进行定位，从而保准加工精度，进而减少操作人员，缩短加工时间，提高生产效率。

附图说明

图1为发动机气门的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为锥面定位驱动装置的结构示意图；

图5为主轴定位驱动装置和锥面定位驱动装置的关系示意图；

图6为在图5的基础上安装锥面定位装置后的结构示意图；

图7为本实用新型主轴定位驱动装置的结构示意图；

图8为锥面定位装置的结构示意图；

图9为尾端支撑装置的侧向示意图；

图10为尾端定位装置的剖面示意图；

图11为刀架装置的俯视示意图；

图12为刀架的侧向示意图；

图13为将锥面定位驱动装置安装在床身上的局部示意图；

其中，1-第一刀架导轨、2-第一电机、3-第二刀架导轨、4-刀架丝杆、 5-刀架装置、501-刀架纵向运动平板、502-刀架轴向运动平板、503- 刀架纵向运动导轨、504-刀架盘、505-刀架盘驱动装置、506-刀架装置导轨安装块、507-刀架丝母、508-刀架纵向运动驱动装置、6-尾端支撑装置、601-尾端外壳、602-尾端安装座、603-尾端丝母、604- 尾端导轨安装块、7-尾端定位装置、701-尾端定位后盖、702-尾端定位密封件、703-尾端定位活塞、704-尾端定位连接套筒、705-尾端定位第一轴承、706-尾端定位连接件、707-尾端定位前盖、708-尾端定位件、709-尾端定位第二轴承、710-尾端定位件安装套、8-第二尾端导轨、9-尾端丝杆、10-第一尾端导轨、11-第二电机、12-床身、13- 锥面定位装置、131-锥面定位滑座、132-锥面定位滑动套、133-锥面定位套、134-锥面定位后端盖、135-锥面定位锁紧轴承、136-锥面定位角接触轴承组、137-锥面定位前端盖、14-锥面定位驱动装置、141- 油缸、142-支架、143-床身连接件、144-导轨组件、145-锥面定位装置安装座、15-主轴定位驱动装置、151-回转油缸、152-旋转同步组件、153-传动轴组件、154-定位杆组件、155-夹心座、156-夹心件、21-气门盘端面、22-气门盘侧角、23-气门外圆、24-气门锥面、25- 气门颈部、26-气门杆部、27-杆部端面。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述。

如图1-图13所示，一种用于发动机气门的尾端定位组件，应用于发动机气门复合加工车床，所述发动机气门复合加工车床包括床身 12和设置在床身12上的刀架装置5、尾端支撑装置6、尾端定位装置7、锥面定位装置13、锥面定位驱动装置14和主轴定位驱动装置15。所述床身上并列固定安装第一刀架导轨1、第一电机2、第二刀架导轨3、第一尾端导轨10、第二电机11和第二尾端导轨8，第一电机2位于第一刀架导轨1和第二刀架导轨3之间，第二电机11位于第一尾端导轨10和第二尾端导轨8之间。

所述刀架装置5上安装有不同规格和类型的刀具，以向气门复合加工过程中提供符合各自需求的各类刀具。刀架装置5滑动安装在第一刀架导轨1和第二刀架导轨3上，刀架装置5能够沿着这些导轨(第一刀架导轨1和第二刀架导轨3)的轴向方向滑动，从而将刀架装置 5滑动安装在床身12上。

刀架装置5的一侧还固定设置有第一电机2和刀架丝杆4，第一电机2固定安装在床身12上，第一电机2的输出轴与刀架丝杆4的一端固定连接，刀架丝杆4的另一端与刀架装置5连接，刀架丝杆4 位于第一刀架导轨1和第二刀架导轨3之间。第一电机2通过刀架丝杆4用于驱动刀架装置5沿导轨轴向滑动，从而使得刀架装置5能够在床身12上移动。

所述刀架装置5包括刀架纵向运动平板501、刀架轴向运动平板 502、刀架纵向运动导轨503、刀架盘504、刀架盘驱动装置505、刀架装置导轨安装块506、刀架丝母507和刀架纵向运动驱动装置508。设置在刀架纵向运动平板501上的刀架盘驱动装置505与刀架盘504联动连接，刀架盘驱动装置505为电机或其他动力装置，用于驱动刀架盘504转动，以使得设置在刀架盘504上的对应刀具转向到待加工发动机气门，完成刀具切换。刀架装置导轨安装块506和刀架丝母 507均固定安装在刀架轴向运动平板502的底端，刀架轴向运动平板 502底端的两侧各设置一个刀架装置导轨安装块506，刀架装置导轨安装块506滑动设置在第一刀架导轨1和第二刀架导轨3上并可沿第第一刀架导轨1和第二刀架导轨3轴向滑动，从而使得刀架装置5通过刀架装置导轨安装块506能够沿着第一刀架导轨1和第二刀架导轨 3轴向滑动，刀架丝母507位于两个刀架装置导轨安装块506之间，刀架丝母507与所述刀架丝杆4联动连接，通过驱动刀架丝母507带动整个刀架装置5沿着第一刀架导轨1和第二刀架导轨3轴向滑动。刀架轴向运动平板502的上端两侧各设置有一个刀架纵向运动导轨503，刀架纵向运动平板501滑动设置在刀架纵向运动导轨503并可沿着刀架纵向运动导轨503轴向滑动，刀架盘驱动装置505固定安装在刀架纵向运动平板501上，刀架纵向运动驱动装置508与刀架纵向运动平板501联动连接，以驱动刀架纵向运动平板501沿着刀架纵向运动导轨503轴向滑动，从而对刀架盘504进行小范围的位移调节，使得刀架盘504上的刀具能够更精准对准待加工的发动机气门。其中，整个刀架装置5通过沿着第一导轨轴向滑动，能大范围地调节刀架盘 504的位置。例如，不需要进行加工时，可以将刀架装置5移动至远处，以远离待加工的发动机气门。而当需要对发动机气门进行加工时，再辅以通过刀架纵向运动导轨503，小范围调节刀架盘504，从而使得刀架盘504上的刀具更精准对准待加工气门。

所述尾端定位装置7设置在刀架装置5的一侧，尾端定位装置7 固定安装在尾端支撑装置6上，尾端定位装置7用于对发动机气门的气门盘端面21和气门外圆23定位，起到辅助定位作用，尾端支撑装置6活动安装在床身12上，以使得尾端支撑装置6能够在床身12上移动。

所述尾端支撑装置6的一侧设置有第二电机11和尾端丝杆9，第二电机11固定安装在床身12上，第二电机11的输出轴与尾端丝杆9的一端连接，尾端丝杆9的另一端与尾端支撑装置6连接，第二电机11通过尾端丝杆9用于驱动尾端支撑装置6沿第二导轨轴向滑动，从而使得尾端支撑装置6能够在床身12上移动。

所述尾端支撑装置6通过第一尾端导轨10和第二尾端导轨8安装在床身12上，并且尾端支撑装置6可沿着第一尾端导轨10和第二尾端导轨8滑动，第一尾端导轨10和第二尾端导轨8并列固定安装在床身12上，也即第一尾端导轨10和第二尾端导轨8平行并列设置。

尾端支撑装置6包括尾端外壳601、尾端安装座602、尾端丝母 603和尾端导轨安装块604，尾端导轨安装块604和尾端丝母603均固定安装在尾端安装座602的下部，尾端安装座602下部的两侧各设置一个尾端导轨安装块604，尾端丝母603位于两个尾端导轨安装块604之间并与尾端丝杆9的另一端连接，从而使得第二电机11通过尾端丝杆9与尾端支撑装置6连接，以使得第二电机11可驱动尾端支撑装置6沿着第一尾端导轨10和第二尾端导轨8上滑动。两个尾端导轨安装块604分别安装在第一尾端导轨10和第二尾端导轨8上，从而使得尾端支撑装置6能够沿着第一尾端导轨10和第二尾端导轨 8滑动。

尾端安装座602的上部固定安装有尾端外壳601，尾端外壳601 用于固定安装尾端定位装置7，从而使得尾端支撑装置6能够带动尾端定位装置7沿着第一尾端导轨10和第二尾端导轨8一起滑动。

所述尾端定位装置7包括尾端定位后盖701、尾端定位密封件702、尾端定位活塞703、尾端定位连接套筒704、尾端定位第一轴承705、尾端定位连接件706、尾端定位前盖707、尾端定位件708、尾端定位第二轴承709和尾端定位件安装套710。尾端定位后盖701的内侧与套设在尾端定位活塞703上的尾端定位密封件702相接触，活尾端定位塞703的后端伸入至尾端定位后盖701内部并固定在尾端定位后盖701上，前端伸入至尾端定位连接套筒704内，尾端定位件708的后部依次伸入至尾端定位前盖707和尾端定位连接套筒704内，尾端定位件708用于对气门盘端面21和气门外圆23定位，尾端定位件 708的前部位于尾端定位前盖707外，尾端定位连接件706将尾端定位件708插入至尾端定位件安装套710内，尾端定位件安装套710通过尾端定位第二轴承709固定在尾端定位连接套筒704上。尾端定位件安装套710的后部间隔设置尾端定位第一轴承705，通过尾端定位第一轴承705使得尾端定位件708跟随发动机气门一同旋转。

所述主轴定位驱动装置15包括回转油缸151、旋转同步组件152、传动轴组件153、定位杆组件154、夹心座155和夹心件156。回转油缸151与定位杆组件154的一端固定连接，夹心件156安装在定位杆组件154的另一端，夹心件156位于夹心座155内，定位杆组件 154沿传动轴组件153的轴向方向设置在传动轴组件153和旋转同步组件152的内部，定位杆组件154的另一端与气门杆部26的杆部端面27接触，夹心件156与气门接触。夹心座155固定安装在传动轴组件153的一端，旋转同步组件152固定安装在传动轴组件153的另一端，旋转同步组件152与回转油缸151传动连接。

回转油缸151用于通过定位杆组件154拉动夹心件156，夹心件 156将气门杆部26夹紧以限制气门仅在轴向上转动，定位杆组件154 用于对气门杆部26的杆部端面27定位，以限制气门在轴向方向发生位移。当气门杆部26夹紧后，回转油缸151依次通过旋转同步组件 152和传动轴组件153带动夹心座155转动，夹心座155带动夹心件156和气门以轴向方向为轴心转动。通过夹心件156、夹心座155和定位杆组件154配合使用，使得待加工的气门在主轴定位驱动装置 15上只能以轴向方向为轴心旋转，也即限制住气门的五个自由度，更方便地对气门加工。

所述锥面定位装置13包括锥面定位滑座131、锥面定位滑动套 132、锥面定位套133、锥面定位后端盖134、锥面定位锁紧轴承135、锥面定位角接触轴承组136、和锥面定位前端盖137。所述锥面定位驱动装置14包括油缸141、支架142、床身连接件143、导轨组件144和锥面定位装置安装座145；油缸141安装在支架142上，支架142 通过导轨组件144与床身连接件143连接，锥面定位装置安装座145 固定安装在导轨组件144的一端。床身连接件143固定安装在床身 12上，从而将锥面定位驱动装置14安装在床身12上。

锥面定位装置13通过通过锥面定位滑动套132键连接安装在主轴定位驱动装置15的155夹心座上，锥面定位滑座131与锥面定位驱动装置14的锥面定位装置安装座145连接，锥面定位驱动装置14 驱动锥面定位滑座131轴向移动，带动锥面定位套133对气门锥面 24辅助定位，锥面定位滑座131与锥面定位滑动套132间设有轴承组件，使锥面定位滑座131不随锥面定位滑动套132转动。

所述锥面定位锁紧轴承135和锥面定位角接触轴承组136设置在锥面定位滑座131和锥面定位滑动套132之间，锥面定位锁紧轴承 135用于限定锥面定位滑座131，以防止锥面定位滑座131跟随锥面定位滑动套132转动，锥面定位角接触轴承组件136用于保证锥面定位滑动套132可以转动；锥面定位滑座131的前后各设置有锥面定位后端盖134和锥面定位前端盖137，锥面定位套133安装在锥面定位前端盖137的前端，锥面定位后端盖134、锥面定位锁紧轴承135、锥面定位角接触轴承组和锥面定位前端盖137均安装在锥面定位滑动套132上。

其中，所述尾端支撑装置6和尾端定位装置7构成用于发动机气门的尾端定位组件，以完成对气门盘端面21定位。

在实际使用时，可按以下步骤对所发动机气门复合加工车床进行操作：

步骤1：回转油缸151推动定位杆组件154从而对定位杆组件154 产生一个前向作用力，即作用力朝夹心件156方向，以使得夹心件 156处于松开状态，将夹心件156处于打开状态，将待加工的发动机气门装入夹心件156内。

步骤2：回转油缸151通过回转油缸151内部的活塞拉动定位杆组件154从而对定位杆组件154产生一个后向作用力，即作用力朝向回转油缸151方向，也即作用力方向为背对夹心件156，由于夹心件 156是通过螺纹方式安装在定位杆组件154上，夹心件156跟随后移并触碰到夹心座155，受到夹心座155圆锥形内腔作用，夹心件156 处于夹紧状态，从而将气门牢牢夹紧，完成对气门杆部26主定位。

步骤3：移动刀架装置5至合适位置，并移动刀架盘504至合适位置，以使得刀架盘504的第一刀具对准发动机气门的气门锥面24，并对气门锥面24进行加工。

步骤4：气门锥面24完成加工后，油缸141推动支架142前移，支架142推动锥面定位装置安装座145前移，通过与锥面定位装置安装座145连接的锥面定位滑座131，使得锥面定位套133前移，从而将锥面定位套133与气门锥面24相接触，完成对气门锥面24辅助定位。

步骤5：旋转刀架盘504，使得第二刀具对准气门外圆23和气门盘侧角22，第二刀具依次对气门外圆23和气门盘侧角22进行加工，直至加工完成；然后，再次旋转刀架盘504，使得第三刀具对准气门盘端面21，对气门盘端面21进行加工，直至加工完成。

步骤6：油缸141后移带动锥面定位滑座131后移，使得锥面定位套133与气门锥面24脱离，从而撤回对气门锥面24辅助定位；然后，通过第一尾端导轨10和第二尾端导轨8移动尾端定位装置7至合适位置，接着，推动尾端定位活塞703使得尾端定位连接套筒704 移动，进而使得尾端定位件708与气门盘端面21接触，完成对气门盘端面21定位。

步骤7：完成对气门盘端面21定位后，再次旋转刀架盘504，第一刀具对气门颈部25加工，完成气门颈部25加工后，第一刀具再次对气门锥面24进行加工，从而完成发动机气门的所有加工。

步骤8：回转油缸151推动定位杆组件154从而对定位杆组件154产生一个前向作用力，即作用力朝夹心件156方向，以使得夹心件156 处于松开状态，将发动机气门从夹心件156上取出，完成发动机气门加工。

本实用新型在气门装卸及加工过程中，定位杆组件在旋转过程中不随油缸沿中心轴线前后移动，始终相对静止对气门杆部26进行轴向定位，但可以随回转油缸高速旋转，以使得发动机气门旋转状态下完成加工。在气门外圆23、气门盘端面21、气门盘侧角22加工过程中，始终对气门锥面24施加辅助定位，保准了加工精度。同样在气门锥面24和气门颈部25加工过程中，对气门盘外圆增加辅助定位，保准加工精度。在整个加工过程中，将原先的5个工序合成1个工序下的5个工步，减少至少4次上下料操作和运输时间，减少操作人员，缩短加工时间，提高生产效率。

本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于发动机气门的尾端定位组件，其特征在于，包括尾端支撑装置和尾端定位装置，

尾端定位装置固定安装在尾端支撑装置上，尾端定位装置用于对发动机气门的气门盘端面和气门外圆定位，尾端支撑装置活动安装在发动机气门加工的工作台上，以使得尾端支撑装置能够在工作台上移动，

所述尾端定位装置包括尾端定位后盖、尾端定位密封件、尾端定位活塞、尾端定位连接套筒、尾端定位第一轴承、尾端定位连接件、尾端定位前盖、尾端定位件、尾端定位第二轴承和尾端定位件安装套，

尾端定位后盖的内侧与套设在尾端定位活塞上的尾端定位密封件相接触，尾端定位活塞的后端伸入至尾端定位后盖内部并固定在后盖上，前端伸入至尾端定位连接套筒内，尾端定位件的后部依次伸入至尾端定位前盖和尾端定位连接套筒内，尾端定位件用于对气门盘端面和气门外圆定位，尾端定位件的前部位于尾端定位前盖外，尾端定位连接件将尾端定位件插入至尾端定位件安装套内，通过尾端第一轴承和尾端定位第二轴承限制尾端定位件安装套在尾端定位连接套筒内只能以轴线为轴心转动，使得尾端定位件能够跟随发动机气门一同旋转。

2.根据权利要求1所述的用于发动机气门的尾端定位组件，其特征在于，所述尾端支撑装置包括尾端外壳、尾端安装座、尾端丝母和尾端导轨安装块，尾端导轨安装块安装在第一尾端导轨和第二尾端导轨上并与其相适配，以使得尾端支撑装置能够沿着第一尾端导轨和第二尾端导轨轴向滑动，

尾端导轨安装块和尾端丝母均固定安装在尾端安装座的下部，尾端安装座下部的两侧各设置一个尾端导轨安装块，尾端丝母位于两个尾端导轨安装块之间并与尾端丝杆连接，尾端安装座的上部固定安装有尾端外壳，尾端外壳用于固定安装尾端定位装置。

3.根据权利要求1所述的用于发动机气门的尾端定位组件，其特征在于，所述尾端支撑装置通过第一尾端导轨和第二尾端导轨活动安装在加工台上，尾端支撑装置能够沿着第一尾端导轨和第二尾端导轨的轴向方向滑动。

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