一種曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，包括：上、下壓板，上、下壓板鉸連接并由液壓油缸驅(qū)動；壓頭組件，其位于上壓板的施壓處并與上壓板定位連接，壓頭組件內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)輪以及八字形排列的兩只滾輪，導(dǎo)輪套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上并可繞軸轉(zhuǎn)動，兩只滾輪分別位于導(dǎo)輪下部的端角處且滾輪上端與導(dǎo)輪的圓角相貼合，滾輪下端凸出于壓頭組件外，滾壓力通過導(dǎo)輪、滾輪向曲軸大圓角沉割槽傳遞；支撐組件，其位于下壓板的施壓處并與下壓板定位連接，支撐組件具有用于接納曲軸的圓弧面，圓弧面上對稱設(shè)置兩個可旋轉(zhuǎn)的支撐軸；滾壓時兩支撐軸表面與所述滾輪在曲軸軸頸上形成三點(diǎn)一圓。本發(fā)明可應(yīng)用于大型船用發(fā)動機(jī)等需要較大滾壓力的滾壓工藝。
【專利說明】一種曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機(jī)曲軸大圓角沉割槽的滾壓機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸圓角滾壓工藝是提高曲軸疲勞強(qiáng)度的主要方法，球鐵曲軸實(shí)施軸頸圓角滾壓工藝后，壽命可提高100%-300%，具有很好的加工性和經(jīng)濟(jì)性。多數(shù)滾壓機(jī)構(gòu)形狀象把鉗子，鉗口上面為裝滾輪的壓頭體，鉗口下面為支撐體，鉗尾采用油缸對鉗子上壓板和下壓板實(shí)施夾緊力，通過上下壓板將力傳遞到滾輪上，油缸內(nèi)的壓力由伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確控制。滾壓前在曲軸軸頸處加工出略大于滾壓圓角的圓角沉割槽。滾壓時，帶滾輪的壓頭體和支撐體象鉗子一樣夾緊在曲軸軸頸上，滾輪壓到曲軸的圓角沉割槽里。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動，油缸壓力通過上下壓板將壓力傳到圓角沉割槽上，將沉割槽圓角表面壓下少許，實(shí)現(xiàn)滾壓工藝。
[0003]曲軸圓角滾壓工藝應(yīng)用廣泛，該工藝常被用于小功率發(fā)動機(jī)曲軸加工中，滾壓圓角一般R2mm左右，滾壓機(jī)構(gòu)已經(jīng)相對成熟。而對于大型船用發(fā)動機(jī)球鐵曲軸的圓角滾壓，R5mm左右的大圓角沉割槽需要很大的滾壓力，這對滾壓機(jī)構(gòu)中的滾輪夾、壓頭體、支撐體、上壓板、下壓板等的結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度、定位等提出新的要求，而現(xiàn)有技術(shù)中小圓角沉割槽的滾壓機(jī)構(gòu)已無法滿足上述要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，通過沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)壓頭體和支撐體采用U形槽在上壓板和下壓板上定位，采用一體式大圓角滾輪夾對大圓角滾輪限位，上壓板和下壓板結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸根據(jù)受力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明有效解決了曲軸大圓角沉割槽滾壓時大滾壓力對滾輪夾、壓頭體、支撐體、上壓板、下壓板等的結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度、定位等的要求，實(shí)現(xiàn)了曲軸大圓角沉割槽的滾壓工藝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，包括:上、下壓板，上、下壓板鉸連接并由液壓油缸驅(qū)動；壓頭組件，其位于上壓板的施壓處并與上壓板定位連接，壓頭組件內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)輪以及八字形排列的兩只滾輪，導(dǎo)輪套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上并可繞軸轉(zhuǎn)動，兩只滾輪分別位于導(dǎo)輪下部的端角處且滾輪上端與導(dǎo)輪的圓角相貼合，滾輪下端凸出于壓頭組件外，滾壓力通過導(dǎo)輪、滾輪向曲軸大圓角沉割槽傳遞；支撐組件，其位于下壓板的施壓處并與下壓板定位連接，支撐組件具有用于接納曲軸的圓弧面，圓弧面上對稱設(shè)置兩個可旋轉(zhuǎn)的支撐軸；滾壓時兩支撐軸表面與所述滾輪在曲軸軸頸上形成三點(diǎn)一圓。
[0006]上述技術(shù)方案中，導(dǎo)輪下部設(shè)有用于夾持所述滾輪的一體式滾輪夾。
[0007]上述技術(shù)方案中，支撐組件上的支撐軸兩側(cè)分別設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的第一支撐套和第二支撐套，支撐軸分別與第一支撐套和第二支撐套相貼合。
[0008]上述技術(shù)方案中，壓頭組件與上壓板的接合處設(shè)有U形結(jié)構(gòu)，U形結(jié)構(gòu)與上壓板的相應(yīng)端面和側(cè)面尺寸、形狀相適配形成壓頭組件與上壓板之間的定位連接。支撐組件與下壓板的接合處設(shè)有U形結(jié)構(gòu)，U形結(jié)構(gòu)與下壓板的相應(yīng)端面和側(cè)面尺寸、形狀相適配形成支撐組件與下壓板之間的定位連接。
[0009]上壓板的上端和下壓板的下端均采用弧形設(shè)置。
[0010]上述技術(shù)方案中，滾壓機(jī)構(gòu)通過吊板吊裝，吊板鉸接點(diǎn)設(shè)于上壓板上，且吊板鉸接點(diǎn)靠近上、下壓板的鉸接點(diǎn)并遠(yuǎn)離上、下壓板的施壓處。
[0011]上述技術(shù)方案中，上、下壓板上可分別設(shè)有多個減重孔。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0013]1、壓頭組件中的滾輪的導(dǎo)輪設(shè)計(jì)以及支撐組件中的支撐軸和支撐套設(shè)計(jì)，可有效解決了曲軸大圓角沉割槽滾壓時大滾壓力對滾輪夾、壓頭體、支撐體、上壓板、下壓板等的結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度、定位等的要求，實(shí)現(xiàn)了曲軸大圓角沉割槽的滾壓工藝，可應(yīng)用于大型船用發(fā)動機(jī)的曲軸圓角滾壓；
[0014]2、通過沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)壓頭體和支撐體采用U形槽在上壓板和下壓板上定位，定位準(zhǔn)確、連接牢固；
[0015]3、采用一體式大圓角滾輪夾對大圓角滾輪限位，可有效防止?jié)L輪脫落，且結(jié)構(gòu)緊湊、易于加工；
[0016]4、上壓板和下壓板的弧面設(shè)計(jì)可有效抵消大滾壓力可能造成的變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)滾輪對曲軸大圓角進(jìn)行滾壓時的受力分析圖；
[0018]圖2是本發(fā)明曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)主視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)立體圖；
[0020]圖4是本發(fā)明曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)中壓頭組件的立體圖；
[0021]圖5是圖4在滾輪處的豎向剖視圖(包含曲軸2的部分剖視)；
[0022]圖6是本發(fā)明曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)中支撐組件立體圖；
[0023]圖7是圖6的橫向剖視圖；
[0024]圖8是上壓板的主視圖；
[0025]圖9是上壓板的立體圖；
[0026]圖10是下壓板的主視圖；
[0027]圖11是下壓板的立體圖。
[0028]結(jié)合附圖在其上標(biāo)記以下附圖標(biāo)記:
[0029]1-滾輪，2-曲軸，3-—體式滾輪夾，4-壓頭組件，41-壓頭組件U形結(jié)構(gòu)，42-壓頭本體,43-轉(zhuǎn)軸,44-導(dǎo)輪,5-上壓板,51-第一定位側(cè)面,52-第一定位端面,53-第二定位端面，54-第四銷孔，55-第一銷孔，56-第二銷孔，6-吊板，7-第一銷軸，8-第二銷軸，9-油缸，10-第三銷軸，11-第四銷軸，12-下壓板，121-第三銷孔，122-第五銷孔，123-第二定位側(cè)面，124-第三定位端面，125-第四定位端面，126-減重孔，13-支撐組件，130-支撐本體，131-支撐軸，132-第一支撐套，133-第二支撐套，134-支撐組件U形結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】[0030]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的滾壓機(jī)構(gòu)的滾輪I在曲軸2的圓角沉割槽上滾動，施力機(jī)構(gòu)施加一個垂直向下的力F，力F沿滾輪方向分解為力Fl和力F2 (即滾壓力),滾輪I將曲軸2圓角沉割槽向內(nèi)下壓一定量，實(shí)現(xiàn)曲軸2圓角沉割槽的滾壓。
[0032]如圖2、3所示，一體式滾輪夾3給滾輪I提供限位，防止?jié)L輪I掉落，同時留有一定間隙，讓滾輪I圓角能夠找正曲軸2圓角沉割槽。滾輪夾3通過螺釘上緊在壓頭組件4下端。圖2中壓頭組件4上端和左端與上壓板5依靠U形結(jié)構(gòu)配合定位(參見圖4)，壓頭組件4用螺釘上緊在上壓板5上。支撐組件13的左端和下端與下壓板12依靠U形結(jié)構(gòu)配合定位(參見圖6)，支撐組件13用螺釘上緊在下壓板12上。上下壓板的小頭端與油缸9連接。滾壓時，整個機(jī)構(gòu)通過吊板6和上壓板5上的第一銷軸7吊起來，上下壓板通過第四銷軸11銷連接，第一銷軸7的位置設(shè)在第四銷軸11的左側(cè)(即油缸9的一側(cè))，油缸9的上端與上壓板5的小頭端通過第二銷軸8鉸接，油缸9的下端與下壓板12通過第三銷軸10鉸接。油缸9為上下壓板提供夾緊力，并最終傳導(dǎo)至滾輪I對曲軸2的大圓角沉割槽實(shí)現(xiàn)滾壓。
[0033]進(jìn)一步如圖4所示，圖4為壓頭組件4的立體圖，壓頭組件4的上端和左端設(shè)有U形結(jié)構(gòu)41，通過該U形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與上壓板5的定位。一體式滾輪夾3設(shè)在壓頭組件中且其下部凸出于壓頭組件4，兩個八字形排列的滾輪I外露并與曲軸2的大圓角位置相應(yīng)(參見圖5)。
[0034]進(jìn)一步如圖5所示，壓頭組件4包括壓頭本體42、轉(zhuǎn)軸43以及導(dǎo)輪44，轉(zhuǎn)軸43和導(dǎo)輪44設(shè)在壓頭本體42內(nèi)，且導(dǎo)輪44套接在轉(zhuǎn)軸43的外部。八字形排列的兩個滾輪I設(shè)在導(dǎo)輪44下部端角處并與導(dǎo)輪44的圓角相貼合，為避免滾輪3掉落，采用一體式滾輪夾3對滾輪I進(jìn)行夾持，滾輪夾3為一體式結(jié)構(gòu)，滾輪I被限制在滾輪夾3上但有一定的活動量，滾壓時滾輪I的一端圓角與曲軸2的大圓角沉割槽貼合，另一端與導(dǎo)輪44圓角貼合。滾壓時轉(zhuǎn)軸43、導(dǎo)輪44、滾輪I以及曲軸2均為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動件，導(dǎo)輪44工作時繞軸轉(zhuǎn)動，滾壓力通過導(dǎo)輪44、滾輪I向曲軸2的大圓角沉割槽傳遞，可在大滾壓力的情況下最大限度減小滾輪I的磨損。
[0035]進(jìn)一步如圖6、7所示(支撐組件示意圖)，兩組支撐套，即第一支撐套132和第二支撐套133通過轉(zhuǎn)軸固定在支撐本體130上，還包括支撐軸131，每個支撐軸131被兩個支撐套(即第一支撐套132和第二支撐套133)支撐夾持。滾壓時兩支承軸131表面和滾輪I在軸頸上形成三點(diǎn)一圓(參見圖2)，軸頸轉(zhuǎn)動和滾壓力帶動支承軸131在第一支撐套132和第二支撐套133間轉(zhuǎn)動，可在滾壓時最大限度避免曲軸軸頸的磨損。支撐組件的左端和下端設(shè)計(jì)的支撐組件U形結(jié)構(gòu)134可與下壓板的相應(yīng)結(jié)構(gòu)形成對接定位(參見圖2)。
[0036]進(jìn)一步如圖8、9所示(上壓板示意圖)，上壓板5的第一定位端面52、第二定位端面53、第一定位側(cè)面與壓頭組件4的U形結(jié)構(gòu)41配合，可對壓頭本體42提供精確定位，并提供強(qiáng)大支撐力。第四銷孔54通過第四銷軸11與下壓板12連接，上壓板5可繞第四銷軸11轉(zhuǎn)動。第一銷孔55通過第一銷軸7與吊板6連接，使整個滾壓機(jī)構(gòu)可以繞第一銷軸7轉(zhuǎn)動。第二銷孔56通過第二銷軸8與油缸9的活塞桿連接。上壓板5上開有減重孔，并且上壓板5的寬度從壓頭組件4處向油缸9施力處逐漸減小。上壓板5上部成弧形，可有效抵消大滾壓力可能造成的變形。
[0037]進(jìn)一步如圖10、11所示(下壓板示意圖)，下壓板12上設(shè)有第三定位端面124、第四定位端面125、第二定位側(cè)面123,這些定位端面和定位側(cè)面與支撐組件13的U形結(jié)構(gòu)134配合，對支撐本體130實(shí)施精確定位，并提供強(qiáng)大支撐力。第五銷孔122通過第四銷軸11與上壓板5連接，下壓板12可繞第四銷軸11轉(zhuǎn)動。第三銷孔121通過第三銷軸10與油缸9連接。下壓板12上開有減重孔126，并且下壓板12寬度從支撐處向油缸9施力處逐漸減小。下壓板12下端成弧形，可有效抵消大滾壓力可能造成的變形。
[0038]本發(fā)明通過沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)壓頭體和支撐體采用U形槽在上壓板和下壓板上定位，采用一體式大圓角滾輪夾對大圓角滾輪限位，上壓板和下壓板結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸根據(jù)受力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明有效解決了曲軸大圓角沉割槽滾壓時大滾壓力對滾輪夾、壓頭體、支撐體、上壓板、下壓板等的結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度、定位等的要求，實(shí)現(xiàn)了曲軸大圓角沉割槽的滾壓工藝。
[0039]以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 上、下壓板，所述上、下壓板鉸連接并由液壓油缸驅(qū)動； 壓頭組件，其位于上壓板的施壓處并與上壓板定位連接，壓頭組件內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)輪以及八字形排列的兩只滾輪，所述導(dǎo)輪套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上并可繞軸轉(zhuǎn)動，所述兩只滾輪分別位于導(dǎo)輪下部的端角處且滾輪上端與導(dǎo)輪的圓角相貼合，滾輪下端凸出于所述壓頭組件外，滾壓力通過所述導(dǎo)輪、滾輪向曲軸大圓角沉割槽傳遞； 支撐組件，其位于下壓板的施壓處并與下壓板定位連接，支撐組件具有用于接納所述曲軸的圓弧面，圓弧面上對稱設(shè)置兩個可旋轉(zhuǎn)的支撐軸；滾壓時所述兩支撐軸表面與所述滾輪在所述曲軸軸頸上形成三點(diǎn)一圓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)輪下部設(shè)有用于夾持所述滾輪的一體式滾輪夾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支撐組件上的支撐軸兩側(cè)分別設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的第一支撐套和第二支撐套，支撐軸分別與所述第一支撐套和第二支撐套相貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述壓頭組件與上壓板的接合處設(shè)有U形結(jié)構(gòu)，所述U形結(jié)構(gòu)與上壓板的相應(yīng)端面和側(cè)面尺寸、形狀相適配形成壓頭組件與上壓板之間的定位連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支撐組件與下壓板的接合處設(shè)有U形結(jié)構(gòu)，所述U形結(jié)構(gòu)與下壓板的相應(yīng)端面和側(cè)面尺寸、形狀相適配形成支撐組件與下壓板之間的定位連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述上壓板的上端和下壓板的下端均采用弧形設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滾壓機(jī)構(gòu)通過吊板吊裝，所述吊板鉸接點(diǎn)設(shè)于上壓板上，且吊板鉸接點(diǎn)靠近上、下壓板的鉸接點(diǎn)并遠(yuǎn)離上、下壓板的施壓處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸大圓角沉割槽滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述上、下壓板上分別設(shè)有多個減重孔。
【文檔編號】B23P9/02GK103801895SQ201210441074
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)明者】廖繼光, 黃德銳, 李勇強(qiáng), 蔚興建, 劉榮根, 于筍, 梁清延 申請人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司