一种曲轴加工用偏心距调整装置的制作方法

1.本发明属于曲轴生产技术领域，具体是指一种曲轴加工用偏心距调整装置。


背景技术：

2.众所周知，曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作，其结构和受力复杂，工作负荷大，它一般由主轴、连杆轴颈、曲柄等组成，连杆轴颈与曲轴的主轴不同轴心，互相平行，连杆轴颈通常以一定角度偏心分布，每一档连杆轴颈上装有曲柄机构来回摆动传递动力，所以，一根曲轴上连杆轴颈的个数越多，其传递的动力就越大。为了保证发动机工作的平稳性，对不同的曲轴的连杆轴颈相位角分布通常有180
°
、120
°
、90
°
、72
°
、60
°
或更多，如六缸四冲程发动机的曲轴的连杆轴颈通常呈120
°
分布，四缸发送机的曲轴的连杆轴颈通常呈180
°
分布。由于不同曲轴的连杆轴颈之间的夹角不同，偏心距也不同，且加工精度要求都很高，所以车削或磨削曲轴的连杆轴颈，都采用了偏心距调整关联的部件，在曲轴加工过程前，现有设备对曲轴两端的主轴轴径进行了定位，加工时，机床主轴带动曲轴的主轴进行旋转，机床的刀具对曲轴的主轴和连杆轴颈进行加工，由于曲轴的每段轴的轴线是错开的，所以每次加工连杆轴颈前，必须先利用偏心距调整关联的部件进行偏心距调整，将其中心转至磨床主轴旋转中心后才能进行加工，如有偏差会造成连杆轴颈中心与主轴旋转中心不重合，造成较大加工误差，如失圆，甚至造成曲轴报废，导致曲轴的坏品率很高。
3.现有技术cn202180368u公开了一种曲轴偏心夹具，可根据不同的曲轴偏心距尺寸，通过更换偏心盘的方式来调整偏心距，可是曲轴品种多，偏心距不一，使每套夹具都需要一件偏心盘根，造成夹具制造成本高。
4.现有技术cn108500702(a)公开了一种用于曲轴车偏心距加工的曲轴偏心夹具，通过偏心夹套外侧的偏心孔定位调整偏心距，这种曲轴偏心夹具虽然定位准确，装拆方便，调整偏心距只需调整偏心孔定位即可，但是当曲轴加工的尺寸变化时，不能够直接对不同偏心距的曲轴连杆轴颈进行调整，还是需要更换夹具，增加了在更换夹具时产生误差的可能性，并且更换夹具增加了工作量，不仅费时费力，还增加了夹具的数量，同时也提高了制造成本。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，本发明提供一种曲轴加工用偏心距调整装置，可根据曲轴的偏心距大小自动进行适当调整，使得加工时，曲轴上待加工的主轴或曲轴连杆轴颈的水平轴线与机床主轴的轴心线始终在同一直线上，无需更换任何部件，减少了发生现有技术中拆卸安装夹具带来误差的可能性，可以满足更多轴径不同，偏心距不同的大批量的曲轴加工尺寸需求，适合用于各种连杆轴颈相位角分布的曲轴加工，减少了工作量，提高了加工效率，操作简单、安全性强、实用性强、适合大规模推广使用。
6.为达此目的，本发明提供了一种曲轴加工用偏心距调整装置，包括固定机构、联接
机构、传动机构、升降机构，所述传动机构位于所述联接机构的下端，所述升降机构位于所述联接机构的上端，所述固定机构包括转台轴承、滑台轴承、顶尖定位轴安装部、顶尖定位轴、圆环垫片、端面圆环垫圈，所述顶尖定位轴安装在所述顶尖定位轴安装部中心孔内，所述圆环垫片安装于所述顶尖定位轴安装部周边凸台上，所述联接机构包括一位离合器、离合器安装座，所述一位离合器分为上离合、下离合，所述上离合和下离合可相互咬合后形成一个联接整体，所述传动机构包括驱动电机、第一通长花键轴、第一滚珠花键蜗杆、偏心距调整离合器气缸、偏心距调整传动蜗轮、第三滚珠花键轴，所述第一通长花键轴一端与所述驱动电机的轴联接，另一端端部安装有所述第一滚珠花键蜗杆，所述第三滚珠花键轴一端与所述偏心距调整离合器气缸的活塞杆上端联接，另一端与所述下离合固接，所述偏心距调整传动蜗轮固定在所述第三滚珠花键轴外周上，所述升降机构包括回转滑台移动丝杆、丝杆限位座、回转滑台滑板、翘板、回转滑台座，所述回转滑台座通过所述转台轴承与机床主轴联接，所述回转滑台移动丝杆一端套设有所述丝杆限位座，另一端套设有所述离合器安装座，所述上离合固接于所述离合器安装座上，所述回转滑台座前端两侧对称开设有两导轨凹槽，前端面开设有容纳槽，所述翘板为两个，对称固接于所述回转滑台滑板后端面后，插入两所述导轨凹槽内，并可在所述导轨凹槽内上下滑动，所述回转滑台移动丝杆置于所述容纳槽内，并位于所述回转滑台滑板和回转滑台座之间，所述离合器安装座和所述丝杆限位座分别可拆卸式安装于所述回转滑台滑板的上下两端，所述回转滑台滑板前端形成有中心轴，所述顶尖定位轴安装部通过所述滑台轴承安装于所述中心轴上，并可在所述中心轴上旋转，所述端面圆环垫圈可拆卸式安装于所述回转滑台滑板前端面，调整偏心距时，待所述离合器安装座旋转至所述顶尖定位轴下方时，所述偏心距调整离合器气缸通气，将活塞杆顶出，使得所述第三滚珠花键轴上端的下离合和所述离合器安装座上的上离合咬合联接，所述驱动电机驱动，依次传递动力给第一通长花键轴、第一滚珠花键蜗杆、偏心距调整传动蜗轮、所述第三滚珠花键轴，从而带动回转滑台移动丝杆转动，使得所述离合器安装座和所述丝杆限位座带动所述回转滑台滑板在所述回转滑台座上做升降运动，从而调整安装在所述顶尖定位轴上的曲轴的待加工的连杆轴颈的水平轴心线与机床主轴的轴心线直至在同一直线上。
7.作为本发明进一步改进，所述回转滑台移动丝杆为滚珠丝杆。滚珠丝杆具有运动的可逆性，精度高，并且适合高速运转的状态，传送效率达%以上，正适合偏心类的曲轴的加工。
8.作为本发明进一步改进，所述端面圆环垫圈和所述圆环垫片一体化制作，简化整个装置的安装部件，安装拆卸更快捷。
9.作为本发明进一步改进，所述可拆卸式安装方式为螺栓安装，此方式方便拆卸和维修。
10.本技术的一种曲轴加工用偏心距调整装置，有如下优点：1). 本发明的一位离合器在360
°
方向上，只有旋转至顶尖定位轴下方时，才能合上，才可以进行偏心距调整，偏心距调整离合器气缸回位时，一位离合器的上离合和下离合记忆脱离，实现机床主轴旋转不干涉;2). 本发明的升降机构，可对于待加工的曲轴或连杆轴颈的偏心距进行一定范围内的自动调整，无需更换偏心盘，无需更加夹具，不会对偏心距不同的曲轴或连杆轴颈之间
的切换生产产生任何影响，大大提高了生产效率，并降低了由于夹具多产生的高成本;3). 本发明可被对称安装于待加工的曲轴的两端，共用一个驱动电机和一个第一通长花键轴，整个加工过程中无需手动调整，自动化平稳的实现偏心距调整过程，并自动实现平衡。
11.总之，本技术的曲轴加工用偏心距调整装置，结构简单易制造，易安装，使用方便，调整灵活、快捷，有效的缩短了曲轴加工的周期，降低了制造成本，提高了整体的作业效率，适合任何偏心类曲轴在加工时的偏心距调整的需求，应用前景广泛。
附图说明
12.图1 为本发明的曲轴加工用偏心距调整装置整体结构示意图;图2 为图1的分解结构示意图;图3 为本发明安装到曲轴加工设备上后的示意图;图4 为图3中箭头方向视角的截面图(去除曲轴);图5 为图4中(a)-(a)的截面图;图6 为本发明的实施例使用的状态示意图;部品名称1、固定装置;101、机床主轴;102、主轴箱;x、机床主轴的水平轴心线;4、支撑台;3、曲轴;301、连杆轴颈;302、曲轴主轴;y、连杆轴颈水平轴心线;2、曲轴加工用偏心距调整装置;103、转台轴承;213、滑台轴承;214、顶尖定位轴安装部;104、顶尖定位轴;105、圆环垫片;106、端面圆环垫圈;201、一位离合器;2011、上离合;2012、下离合;206、离合器安装座;215、驱动电机;202、第一通长花键轴;203、第一滚珠花键蜗杆;212、偏心距调整离合器气缸;204、偏心距调整传动蜗轮;205、第三滚珠花键轴;207、回转滑台移动丝杆;208、丝杆限位座;209、回转滑台滑板;2091、中心轴;210、翘板;211、回转滑台座;2111、导轨凹槽;2112、容纳槽;5、同步带轮;6、加工装置。
具体实施方式
13.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1-2所示，本发明提供的一种曲轴加工用偏心距调整装置，包括固定机构、联接机构、传动机构、升降机构，所述传动机构位于所述联接机构的下端，所述升降机构位于所述联接机构的上端，所述固定机构包括转台轴承103、滑台轴承213、顶尖定位轴安装部214、顶尖定位轴104、圆环垫片105、端面圆环垫圈106，所述顶尖定位轴104安装在所述顶尖定位轴安装部214中心孔内，所述圆环垫片105安装于所述顶尖定位轴安装部214周边凸台上，所述联接机构包括一位离合器201、离合器安装座206，所述一位离合器201分为上离合2011、下离合2012，所述上离合2011和下离合2012可相互咬合后形成一个联接整体，所述传动机构包括驱动电机215、第一通长花键轴202、第一滚珠花键蜗杆203、偏心距调整离合器气缸212、偏心距调整传动蜗轮204、第三滚珠花键轴205，所述第一通长花键轴202一端与所述驱动电机215的轴联接，另一端端部安装有所述第一滚珠花键蜗杆203，所述第三滚珠花键轴205一端与所述偏心距调整离合器气缸212的活塞杆上端联接，另一端与所述下离合2012固接，所述偏心距调整传动蜗轮204固定在所述第三滚珠花键轴205外周上，
所述升降机构包括回转滑台移动丝杆207、丝杆限位座208、回转滑台滑板209、翘板210、回转滑台座211，所述回转滑台座211通过所述转台轴承103与机床主轴联接所述回转滑台移动丝杆207一端套设有所述丝杆限位座208，另一端套设有所述离合器安装座206，所述上离合2011固接于所述离合器安装座206上，所述回转滑台座211前端两侧对称开设有两导轨凹槽2111，前端面开设有容纳槽2112，所述翘板210为两个，对称固接于所述回转滑台滑板209后端面后，插入两所述导轨凹槽2111内，并可在所述导轨凹槽2111内上下滑动，所述回转滑台移动丝杆207置于所述容纳槽2112内，并位于所述回转滑台滑板209和回转滑台座211之间，所述离合器安装座206和所述丝杆限位座208分别可拆卸式安装于所述回转滑台滑板209的上下两端，所述回转滑台滑板209前端形成有中心轴2091，所述顶尖定位轴安装部214通过所述滑台轴承213安装于所述中心轴2091上，并可在所述中心轴2091上旋转，所述端面圆环垫圈106可拆卸式安装于所述回转滑台滑板209前端面，调整偏心距时，待所述离合器安装座206旋转至所述顶尖定位轴104下方时，所述偏心距调整离合器气缸212通气，将活塞杆顶出，使得所述第三滚珠花键轴205上端的下离合2012和所述离合器安装座206上的上离合2011咬合联接，所述驱动电机215驱动，依次传递动力给第一通长花键轴202、第一滚珠花键蜗杆203、偏心距调整传动蜗轮204、所述第三滚珠花键轴205，从而带动回转滑台移动丝杆207转动，使得所述离合器安装座206和所述丝杆限位座208带动所述回转滑台滑板209在所述回转滑台座211上做升降运动，从而调整安装在所述顶尖定位轴104上的曲轴的待加工的连杆轴颈的水平轴心线与机床主轴的轴心线直至在同一直线上。
14.所述回转滑台移动丝杆207为滚珠丝杆。因为滚珠丝杆具有运动的可逆性，精度高，并且适合高速运转的状态，传送效率达90%以上，正适合偏心类的曲轴的加工，大大降低了偏心距调整的误差。
15.所述端面圆环垫圈106和所述圆环垫片105一体化制作，简化整个装置的安装部件，安装拆卸更快捷。
16.如图3-4所示，图中的曲轴加工设备包括固定装置1、支撑台4、同步带轮5、加工装置6，固定装置1和本发明的曲轴加工用偏心距调整装置2均为两个，对称安装于待加工的曲轴3的曲轴主轴302两侧，固定装置1 和加工装置6均安装于所述支撑台4上，固定装置1包括机床主轴101和主轴箱102，机床主轴101一端安装主轴箱102，另一端安装同步带轮5，曲轴加工用偏心距调整装置2通过转台轴承103安装于所述主轴箱102上，并和机床主轴101同轴联接，亦可直接通过转台轴承103安装于所述机床主轴101上，均可实现本发明的曲轴加工用偏心距调整装置2随着机床主轴101做旋转运动，曲轴3两端的曲轴主轴302均由两侧的曲轴加工用偏心距调整装置2的顶尖定位轴104定位固定，同步带轮5为一个，安装于一侧的机床主轴101一端，用于联接电机以得到驱动力驱动机床主轴101旋转，带动曲轴加工用偏心距调整装置2旋转，继而带动曲轴3转动，位于曲轴3一侧的加工装置6可对其进行加工。
17.如图6所示，提供了本发明用于加工五等分多拐曲轴时做的偏心距调整前后状态示意图，其中图(a)所示，离合器安装座206旋转至下端时，机床主轴101中断旋转，待加工的连杆轴颈301经过分度调整(现有技术中有很多种分度调整的方式，就不在此赘述)，旋转到了机床主轴101的上方，所述偏心距调整离合器气缸212通气，将活塞杆顶出，使得所述第三滚珠花键轴205上端的下离合2012和所述离合器安装座206上的上离合2011咬合联接，即一位离合器201合上，所述驱动电机215驱动，依次传递动力给第一通长花键轴202、第一滚珠
花键蜗杆203、偏心距调整传动蜗轮204、所述第三滚珠花键轴205，从而带动回转滑台移动丝杆207转动，使得所述离合器安装座206和所述丝杆限位座208带动所述回转滑台滑板209在所述回转滑台座211上做下降运动，直至机床主轴的水平轴心线x和连杆轴颈水平轴心线y重叠在同一直线上如图(b)所示，而后所述偏心距调整离合器气缸212回位，一位离合器201断开，机床主轴101继续旋转，从而进行下一步加工。
18.本发明中所有的可拆卸式安装方式均为螺栓安装，此方式方便拆卸和维修。
19.本技术的一种曲轴加工用偏心距调整装置，有如下优点：1). 本发明的一位离合器201在360
°
方向上，只有旋转至顶尖定位轴104下方时，才能合上，才可以进行偏心距调整，偏心距调整离合器气缸212回位时，一位离合器201的上离合2011和下离合2012记忆脱离，实现机床主轴旋转不干涉;2). 本发明的升降机构，可对于待加工的曲轴或连杆轴颈的偏心距进行一定范围内的自动调整，无需更换偏心盘，无需更加夹具，不会对偏心距不同的曲轴或连杆轴颈之间的切换生产产生任何影响，大大提高了生产效率，并降低了由于夹具多产生的高成本;3). 本发明可被对称安装于待加工的曲轴的两端，共用一个驱动电机和一个第一通长花键轴202，整个加工过程中无需手动调整，自动化平稳的实现偏心距调整过程，并自动实现平衡。
20.总之，本技术的曲轴加工用偏心距调整装置，结构简单易制造，易安装，使用方便，调整灵活、快捷，有效的缩短了曲轴加工的周期，降低了制造成本，提高了整体的作业效率，适合任何偏心类曲轴在加工时的偏心距调整的需求，应用前景广泛。
21.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。