柴油机进排气阀用外圆磨床装夹维修装置的制作方法

1.本实用新型属于柴油机进排气阀加工技术领域，具体涉及一种柴油机进排气阀用外圆磨床装夹维修装置，可用于高精度细长轴、阀杆、螺栓类等零件的加工和维修，具有很好的推广作用。


背景技术：

2.进排气阀是柴油机的关键配套件，在柴油机运行过程中不断做轴向往复运动，在压缩、做功过程中进排气阀处于闭合状态，内腔应密封，密封效果直接决定输出功率，在进气、排气过程中进排气阀处于开启状态，确保内部气体的进入和排放。由于零件外形为细长轴，加上长期的往复运动，进排气阀杆部、阀座面会产生不同程度的变形、磨损和侵蚀，导致该零件成为柴油机大修时的必修件。成品零件两端面不允许存在中心孔，返修精度高，形位公差要求严，以某机型柴油机进排气阀为例，如图1所示中的序号7代表的部件进排气阀，该型柴油机进排气阀长度为330mm，细长轴直径为进排气阀的维修的部位为座面，维修要素要求颈部座面半角为粗糙度为ra0.8，直线度为0.01mm，座面相对于细长轴部位的跳动量为0.01mm。现阶段的加工方式为：用车床加工，三爪卡盘装夹杆部φ18外圆，车削颈部座面。存在的缺陷主要有两点：一是三爪卡盘无法找正零件，无法规避进气阀颈部座面因长期运行而导致的变形、磨损和侵蚀等缺陷，维修的是否合格完全依赖缺陷的部位和深度；二是该零件无法在其它设备上装夹，只能装夹在车床上，而车床无法达到粗糙度为ra0.8、直线度0.01mm和跳动量0.01mm的要求，依赖进排气阀与缸盖的研磨来提高贴合度，导致贴合度不符合要求的需要不断返修，严重的会在多次返修后超差报废。
3.通过上述可以判定半角为粗糙度为ra0.8、直线度为0.01mm、跳动量为0.01mm的维修要求，车床加工无法保证，应由外圆磨床进行维修，而该零件属于细长轴类零件，两端无中心孔，无法在磨床上进行直接装夹，要实现零件在外圆磨床上的装夹，就需要设计带有中心孔的座套进行装夹，因此如何将其装夹在磨床上、又能实现维修零件的径向调节是问题的关键，因此提出改进。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题：提供一种柴油机进排气阀用外圆磨床装夹维修装置，本实用新型能够满足柴油机进排气阀维修要求，可操作性、安全性好，保证了进排气阀的维修质量和效率，降低了加工难度，提高了零件的质量控制，有效解决进排气阀在外圆磨床上装夹和调节的问题，结构简单，易于加工制作，方便使用，能够有效的保证维修质量和维修合格率，提升产品质量控制力度。
5.本实用新型采用的技术方案：柴油机进排气阀用外圆磨床装夹维修装置，包括定位块i和定位块ⅱ，所述定位块i和定位块ⅱ后端面均设有用于与外圆磨床顶尖适配的顶尖孔，所述定位块i前端面上设有大内圆槽，所述大内圆槽内部圆周均布设有多个卡爪，所述卡爪在定位块i的大内圆槽底面上可沿其径向滑动连接，所述卡爪前端上设有用于将进排
气阀的颈部的外圆面夹紧的夹紧槽，所述定位块i的大内圆槽侧壁上螺纹旋合有卡爪夹紧螺钉，所述卡爪夹紧螺钉轴线沿着定位块i径向且一端与卡爪连接，所述卡爪夹紧螺钉旋进时带动卡爪沿着定位块i的大内圆槽径向移动且使卡爪的夹紧槽将进排气阀颈部的外圆面夹紧；所述定位块ⅱ前端面上设有小内圆槽，所述小内圆槽的侧壁上旋合有将进排气阀的细长轴端部端面顶紧的顶紧螺钉。
6.对上述技术方案的进一步限定，所述卡爪的夹紧槽的低底面上设有滑槽，所述大内圆槽底面上设有螺纹孔ⅱ，卡爪固定螺钉与滑槽适配后与螺纹孔ⅱ旋合实现将卡爪沿着大内圆槽底面径向可移动进行限位，所述滑槽的截面为与卡爪固定螺钉结构适配的阶梯型，所述卡爪固定螺钉与滑槽旋合时留出0.02-0.05mm的间隙而保证卡爪的移动。
7.对上述技术方案的进一步限定，所述卡爪的夹紧槽上用于将进排气阀的颈部的外圆面夹紧的侧面为内圆弧夹紧面，所述夹紧槽的内圆弧夹紧面与夹紧槽底面通过圆角过渡连接；所述卡爪外侧面上设有与卡爪夹紧螺钉端头适配的凹槽。
8.对上述技术方案的进一步限定，所述定位块i的大内圆槽侧壁上设有与卡爪夹紧螺钉螺纹旋合的螺纹孔i；所述定位块ⅱ的小内圆槽的侧壁上设有用于与顶紧螺钉旋合的螺纹孔ⅲ。
9.本实用新型与现有技术相比的优点：
10.1、针对进排气阀的维修的部位为座面，维修要素要求半角为粗糙度为ra0.8、直线度为0.01mm、跳动量为0.01mm，通过分析确定该部位的维修应选择外圆磨床较为合适，本方案目的在于有效解决进排气阀在外圆磨床上的装夹和调节的问题，保证进排气阀座面维修的实施，同时在加工现场使用过程中结构简单，易于加工制作，方便使用，对于人员技能要求较低，能够有效的保证维修质量和维修合格率，提升产品质量控制力度；
11.2、本装置将进排气阀从车床加工优化至外圆磨床加工，通过定位块以及结合卡爪对进排气阀的两端定位，外部用螺钉实现零件的跳动量的调节，装夹可靠，规避进气阀颈部座面因长期运行导致的变形、磨损和侵蚀等缺陷，其加工要素半角为粗糙度为ra0.8、直线度为0.01mm、跳动量为0.01mm可有效保证，维修结果真实、有效，零件装卸简单、易操作，可有效提高维修效率、维修质量和维修合格率；
12.2、本装置整体采用45钢调制处理，硬度28～32hrc，加工时不会产生严重挤压问题，稳定性好，可以保证装置长时间工作的情况下测量结果的稳定性；该装置无特殊环境要求，装置本身无电、气压等辅助要求，具有安全性；自身重量轻，方便现场管理和使用；
13.4、本装置不仅可以用于进排气阀的维修，也可应用于细长轴、阀杆、螺栓等高精度零部件的维修或加工。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构主视图；
15.图2为本实用新型图1中p向结构示意图；
16.图3为本实用新型中定位块i的结构主视图；
17.图4为本实用新型中定位块i的结构右视图；
18.图5为本实用新型中定位块ⅱ的结构主视图；
19.图6为本实用新型中定位块ⅱ的结构左视图；
20.图7为本实用新型中卡爪的结构主视图；
21.图8为本实用新型中卡爪的结构右视图；
22.图9为本实用新型中四个卡爪的排布图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.请参阅图1-9，详述本实用新型的实施例。
26.柴油机进排气阀用外圆磨床装夹维修装置，如1所示，包括定位块i1和定位块ⅱ5，所述定位块i1和定位块ⅱ5后端面均设有用于与外圆磨床顶尖适配的顶尖孔。
27.如图3、4、7、8所示，所述定位块i1前端面上设有大内圆槽1-1，所述大内圆槽1-1内部圆周均布设有四个卡爪3，如图9所示。所述卡爪3在定位块i1的大内圆槽1-1底面上可沿其径向滑动连接，具体的，所述卡爪3的夹紧槽3-1的低底面上设有滑槽3-5，所述大内圆槽1-1底面上设有螺纹孔ⅱ1-3，卡爪固定螺钉4与滑槽3-5适配后与螺纹孔ⅱ1-3旋合实现将卡爪3沿着大内圆槽1-1底面径向可移动进行限位，所述滑槽3-5的截面为与卡爪固定螺钉4结构适配的阶梯型，所述卡爪固定螺钉4与滑槽3-5旋合时留出0.02-0.05mm的间隙而保证卡爪3的移动。
28.所述卡爪3前端上设有用于将进排气阀7的颈部的外圆面7-2夹紧的夹紧槽3-1，所述夹紧槽3-1的深度根据进排气阀7的外圆面7-2的轴向长度确定，小于外圆面7-2的轴向长度，给外圆磨床的磨头加工进排气阀7的座面7-3留出足够的空间。所述卡爪3的夹紧槽3-1上用于将进排气阀7的颈部的外圆面7-2夹紧的内侧面为内圆弧夹紧面3-2，所述夹紧槽3-1的内圆弧夹紧面3-2与夹紧槽3-1底面通过圆角3-3过渡连接。所述定位块i1的大内圆槽1-1圆面侧壁上螺纹旋合有卡爪夹紧螺钉2，所述定位块i1的大内圆槽1-1圆面侧壁上设有与卡爪夹紧螺钉2螺纹旋合的螺纹孔i1-2；所述卡爪夹紧螺钉2轴线沿着定位块i1径向且一端与卡爪3连接，所述卡爪夹紧螺钉2旋进时带动卡爪3沿着定位块i1的大内圆槽1-1径向移动且使卡爪3的夹紧槽3-1的内圆弧夹紧面3-2将进排气阀7颈部的外圆面7-2夹紧；所述卡爪3外侧面上设有与卡爪夹紧螺钉2端头适配的凹槽3-4。
29.如图5和6所示，所述定位块ⅱ5前端面上设有小内圆槽5-1，所述小内圆槽5-1的圆面侧壁上旋合有将进排气阀7的细长轴7-1端部端面顶紧的顶紧螺钉6，所述定位块ⅱ5的小内圆槽5-1的圆面侧壁上设有用于与顶紧螺钉6旋合的螺纹孔ⅲ5-2。
30.本实用新型使用方法：
31.①
根据图1所示安装维修装置，注意事项：a.卡爪固定螺钉4与卡爪3拧紧后松
圈，调整轴向间隙为0.02～0.05mm，保证卡爪固定螺钉4在调整过程中卡爪3能够沿着径向平稳移动；b.定位块i1圆周上卡爪夹紧螺钉2均匀拧紧。
32.②
将装置安装在外圆磨床上，固定千分表，通过定位块i1圆周上卡爪夹紧螺钉2和定位块ⅱ5外圆上的顶紧螺钉6保证样件进排气阀7的跳动在0.01mm以内，注意事项：找正样件进排气阀7应选细长轴7-1不同位置的两个部位，建议选取靠近螺钉的两端。
33.③
下次装卸时先松动进排气阀7的座面7-3部位外圆面7-2上的1个卡爪夹紧螺钉2，再松动细长轴7-1端部相对应的另外一个顶紧螺钉6，其余螺钉无需松动，安装后通过微调各卡爪夹紧螺钉2和各顶紧螺钉6保证零件的跳动在0.01mm以内。
34.该装置在外圆磨床上使用，装夹可靠，又可以通过调节定位块i1圆周上卡爪夹紧螺钉2和定位块ⅱ5外圆上的顶紧螺钉6调节跳动量，规避进气阀颈部座面因长期运行导致的变形、磨损和侵蚀等缺陷，其加工要素半角为粗糙度为ra0.8、直线度为0.01mm、跳动量为0.01mm可有效保证，维修结果真实、有效，零件装卸简单、易操作，可有效提高维修效率、维修质量和维修合格率。
35.本实用新型安全性和和稳定性分析：
36.①
安全性分析：该装置无特殊环境要求，装置本身无电、压、气等辅助，自身重量轻，无任何安全隐患。
37.②
稳定性分析：根据装置使用频率和使用环境，材料选用45钢即可，整体调质处理，硬度28～32hrc，可以保证装置长时间工作的情况下测量结果的稳定性。
38.测量误差分析：该装置在加工前找正零件在0.01mm以内，螺钉拧紧后无间隙，外圆磨床磨削后的精度与零件找正的精度相同，故满足零件精度要求。
39.即：找正零件跳动量＝加工零件跳动量＜维修要求(0.01mm)。
40.本装置通过对维修方法、零件特点、维修要素等方面的分析和研究，摒弃了原有的加工方法，提出了一种即可保证加工质量也可进行轴向调节的进排气阀维修装置，并将其应用到某机型柴油机进排气阀维修的实例中，来实现进排气阀的有效维修，以保证维修质量，提高维修合格率。该维修装置设计巧妙、使用方便、结构简单、安全稳定，可以有效实现进排气阀的维修，保证维修质量，提高维修合格率。
41.通过现场调试、跟踪与验证，本方案使用在柴油机进排气阀维修上，能够满足维修要求，提高了进排气阀的维修质量和效率，同时装置可操作性、安全性好，降低了加工难度，提高了零件的质量控制。
42.本装置突破了车床维修难以保证的瓶颈问题，在行业内处于领先地位，在解决所有柴油机进排气阀维修的同时，也可应用于细长轴、阀杆、螺栓等高精度零部件的维修或加工，具有很高的应用和推广价值。
43.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
44.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。