CN111251088A - 一种用于十字头销的托磨装置及磨削方法 - Google Patents

Abstract

一种用于十字头销的托磨装置及磨削方法，包括托架、传动板、卡盘连接板和万向传动杆；其中托架上设置有滚动轴承，十字头销安放于该滚动轴承上且进行旋转，传动板连接于该十字头销的一端，卡盘连接板连接于卡盘上，万向传动杆一端与卡盘连接板连接，另一端与传动板连接；卡盘依次通过卡盘连接板、万向传动杆和传动板带动十字头销在托架上旋转，砂轮沿轴向来回移动对十字头销的外圆进行磨削。本发明具有操作安全、实用性强、快捷方便的优点，取得了提高工作效率、保证产品质量的有益效果，适用于大型柴油机十字头销的磨削加工。

Description

一种用于十字头销的托磨装置及磨削方法

技术领域

本发明涉及大型柴油机十字头销的磨削工艺，特别涉及一种用于十字头销的托磨装置及磨削方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

十字头销是大功率低速船用柴油机的重要运动零件之一，其体积较大、重量较重，外圆粗糙度要求较高。所述十字头销在整体加工完成前，需要对成品进行外圆磨削，采用合适的磨削手段是在加工过程中达到精准、高效的关键问题。目前业内大型十字头销采用的传统磨削工艺方式多为固定式托架+传动杆的托磨方式，然而传统的托磨方式明显存在有以下的缺点与不足：

1)托磨过程中磨削稳定性较差，容易产生振纹、斜纹等；

2)润滑不到位，十字头销与托架之间的接触面容易产生较大的摩擦阻力；

3)托架为固定支撑，冷却不到位，接触面极易产生大量热量；

4)托架支撑件容易发生磨损，需要频繁替换。

因此采用合适的磨削传动托磨装置是在原有基础上提高十字头销磨削加工精度的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于十字头销的托磨装置及磨削方法，有效减少接触面，降低十字头销在托磨过程中产生的摩擦阻力和热量，达到降低成本、提高工效、节约人工、简化操作和保证磨削质量的目的。

基于上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于十字头销的托磨装置，所述十字头销放置于机床上，两个端面上设有螺纹孔，该机床设有卡盘和砂轮，其特征在于：所述的托磨装置包括托架、传动板、卡盘连接板和万向传动杆；

所述托架上设置有滚动轴承，所述十字头销安放于该滚动轴承上且进行旋转，所述传动板连接于该十字头销的一端，所述卡盘连接板连接于所述卡盘上，所述万向传动杆一端与所述卡盘连接板连接，另一端与所述传动板连接；

所述卡盘依次通过所述卡盘连接板、万向传动杆和传动板带动所述十字头销在所述托架上旋转，所述砂轮沿轴向来回移动对所述十字头销的外圆进行磨削。

进一步地，所述的万向传动杆包括左传动杆、右传动杆、两叉形连接件、两连接杆、左连接盘和右连接盘；一连接杆穿过一叉形连接件的叉端和左传动杆的端部，将该左传动杆与叉形连接件铰接起来，该叉形连接件与所述左连接盘固定连接，另一连接杆穿过另一叉形连接件的叉端和右传动杆的端部，将该右传动杆与叉形连接件铰接起来，该叉形连接件与所述右连接盘固定连接，所述左传动杆的前端部设有键齿，所述右传动杆的前端部设有键槽，通过所述键槽与键齿的嵌套，该右传动杆与所述左传动杆进行对接且能够沿轴向进行相对滑移。

进一步地，所述的左连接盘与所述卡盘连接板连接，其一侧面设有位于中心的圆凹槽，沿该圆凹槽的周围设有多个连接孔；所述右连接盘与所述传动板连接，结构与所述左连接盘相同。

进一步地，所述的传动板为长腰形板件，一侧面的中心设有圆凸台，该圆凸台的周围设有多个连接螺纹孔，该传动板上靠腰形圆弧的两侧设有以所述圆凸台中心为对称的一对圆弧槽，该圆弧槽一端为盲端，另一端开口于所述传动板的边缘，所述传动板通过所述连接螺纹孔与所述右连接盘连接且以所述圆凸台定位，所述圆弧槽钩挂在旋接于所述十字头销的螺纹孔中的螺栓上，从而将该传动板连接于该十字头销的端面上。

进一步地，所述的卡盘连接板为长方形板件，一侧面的中心设有圆凸台，该圆凸台的周围设有多个连接螺纹孔，该卡盘连接板的上下边缘处设有多个固定孔，所述卡盘连接板通过所述连接螺纹孔与所述左连接盘连接且以所述圆凸台定位，通过所述固定孔与所述卡盘固定连接。

进一步地，所述的托架上设有油液输出管，用以对所述十字头销的外圆与所述滚动轴承的接触处进行润滑和冷却。

进一步地，所述的万向传动杆和传动板根据不同的十字头销进行制作。

本发明的另一技术方案为：

一种采用上述托磨装置实现的十字头销的磨削方法，其包括如下步骤：

1)将所述十字头销安放于调节好的托架上的滚动轴承上；

2)将所述万向传动杆的一端通过所述卡盘连接板固定安装在机床的卡盘上，另一端固定连接在所述传动板上；

3)在所述十字头销一端面的两螺纹孔中旋接对应的螺栓，将所述传动板的圆弧槽钩挂在该螺栓上，从而将所述十字头销与所述卡盘连接起来；

4)打开托架上的油液输出管；

5)启动机床，通过砂轮完成所述十字头销的外圆的磨削。

与传统的十字头销托磨方法相比较，本发明具有以下优点：

1、提升了产品质量——由于采用滚动轴承作为支撑，从而使十字头销与托架之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，同时使用了油液输出管进行冷却和润滑，从而有效地减少了磨削过程中十字头销与托架接触处产生的摩擦阻力及热量，托磨过程中磨削稳定性较差，减少了振纹、斜纹等缺陷的产生，保证了十字头销的磨削加工质量。

2、操作快捷、方便——采用万向传动杆作为旋转运动的传动构件，因而降低了十字头销安装定位的精度要求，更方便了操作人员的操作，提高了工作效率。

3、提高了操作的安全性，降低了劳动强度——本发明的加油液润滑不需要人工手动操作，人员只需开启油液输出管进行自动润滑，因此简化了操作，降低了作业人员的劳动强度。

总之，本发明具有操作安全、实用性强、快捷方便的优点，取得了提高工作效率、保证产品质量的有益效果，适用于大型柴油机十字头销的磨削加工。

附图说明

图1是柴油机十字头销的结构简图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的右视图。

图4是万向传动杆的结构示意图。

图5是图4的A向视图。

图6是图4的B-B剖面图。

图7是传动板的结构图。

图8是图7的左视图。

图9是卡盘连接板的结构图。

图10是图9的左视图。

图11是本发明的工作状态图。

图中：

1—十字头销，11—螺纹孔，2—油液供给管，3—万向传动杆，31—左传动杆，311—键齿，32—右传动杆，321—键槽，33—叉形连接件，34—左连接盘，341—连接孔，342—圆凹槽，35—连接杆，36—右连接盘，4—传动板，41—圆凸台，42—连接螺纹孔，43—圆弧槽，5—滚动轴承，6—卡盘连接板，61—圆凸台，62—连接螺纹孔，63—固定孔，7—砂轮，8—托架，9—卡盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的详细说明，但不能以此限制本发明的保护范围。

本发明用于对低速船用柴油机大型十字头销的外圆进行磨削。请结合参阅图1、图2和图3，所述十字头销1的结构为一大型台阶轴，放置于机床上，该机床设有卡盘9和砂轮7，所述十字头销1的两个端面上各设有两个螺纹孔11。

请参阅图11，所述的托磨装置包括托架8、传动板4、卡盘连接板6和万向传动杆3。

所述托架8上设置有滚动轴承5和油液输出管2。所述十字头销1安放于该滚动轴承5上且能够进行旋转；所述油液输出管2用以对所述十字头销1的外圆与所述滚动轴承5的接触处进行润滑和冷却。

所述传动板4连接于所述十字头销1的一端，所述卡盘连接板6连接于所述卡盘9上，所述万向传动杆3一端与所述卡盘连接板6连接，另一端与所述传动板4连接。所述卡盘9依次通过所述卡盘连接板6、万向传动杆3和传动板4带动所述十字头销1在所述托架8上旋转，所述砂轮7沿轴向来回移动，实现对所述十字头销1的外圆的磨削。

请参阅图4，所述的万向传动杆3包括左传动杆31、右传动杆32、两个叉形连接件33、两根连接杆35、左连接盘34和右连接盘36。所述叉形连接件33的叉端和所述左传动杆31的端部均设有连接通孔，一根连接杆35横向穿过该连接通孔，将所述左传动杆31与叉形连接件33铰接起来，该叉形连接件33与所述左连接盘34固定连接。同样地，另一连接杆35将所述右传动杆32与另一叉形连接件33铰接起来，该叉形连接件33与所述右连接盘36固定连接。

请参阅图6，所述左传动杆31的前端部设有键齿311，所述右传动杆32的前端部设有键槽321，所述键齿311嵌套于该键槽321内，从而所述右传动杆32与所述左传动杆31进行对接，并且相互之间沿轴向能够进行相对滑移。

请参阅图5，所述的左连接盘34的一侧面设有圆凹槽342，该圆凹槽342位于所述左连接盘34的中心，沿所述圆凹槽342的周围设有多个连接孔341，该多个连接孔341沿圆周均匀分布。

请结合参阅图9和图10，所述的卡盘连接板6为长方形板件，其一侧面的中心设有圆凸台61，该圆凸台61的周围设有多个连接螺纹孔62，该多个连接螺纹孔62沿圆周均匀分布，且位置与所述左连接盘34的多个连接孔341相对应。所述卡盘连接板6的上下边缘处设有多个固定孔63，该卡盘连接板6通过所述固定孔63和螺栓固定于所述卡盘上。

所述左连接盘34通过所述连接孔341和连接螺纹孔62与所述卡盘连接板6固定连接，连接时所述圆凸台61嵌入所述圆凹槽342，以起定位作用。

请结合参阅图7和图8，所述的传动板4为长腰形板件，其一侧面的中心设有圆凸台41，该圆凸台41的周围设有多个连接螺纹孔42；该传动板4上设有一对圆弧槽43，该对圆弧槽43靠近所述传动板4两侧的腰形圆弧，而且以所述圆凸台41的中心为对称，该圆弧槽43的一端为盲端，另一端开口于所述传动板4的边缘。

所述右连接盘36的结构与所述左连接盘34相同，一侧面设有位于中心的圆凹槽，其周围设有多个沿圆周均匀分布的连接孔，该多个连接孔的位置与所述传动板4的多个连接螺纹孔42相对应。

所述右连接盘36通过所述连接孔和连接螺纹孔42与所述传动板4固定连接，连接时所述圆凸台41嵌入所述圆凹槽以进行定位。

请结合参阅图2和图7，所述十字头销1端面的两螺纹孔11中旋接有螺栓，所述传动板4的圆弧槽43钩挂在该螺栓上，并且所述螺栓紧靠住所述圆弧槽43的盲端，从而将所述传动板4连接于所述十字头销1的端面上。

所述的万向传动杆3和传动板4的结构尺寸可以根据需要磨削加工的不同十字头销1进行制作。

本发明所述的十字头销的磨削方法包括如下步骤，请参阅图11：

1)将所述十字头销1安放于调节好的托架8上的滚动轴承5上；

2)将所述万向传动杆3的一端通过所述卡盘连接板6固定安装在机床的卡盘9上，另一端固定连接在所述传动板4上；

3)在所述十字头销1一端面的两螺纹孔11中旋接对应的螺栓，将所述传动板4的圆弧槽43钩挂在该螺栓上，从而将所述十字头销1与所述卡盘9依次通过所述传动板4、万向传动杆3及卡盘连接板6连接起来；

4)打开托架8上的油液输出管2进行润滑和冷却，以减少所述十字头销1外圆与滚动轴承5之间接触处的摩擦及热量；

5)启动机床，所述卡盘9带动所述十字头销1旋转，通过砂轮7来回移动完成所述十字头销1的外圆的磨削。

本发明利用所述十字头销的托磨装置大幅度提高了工作效率，有效地降低了劳动强度，提高了产品磨削加工质量，在保证作业安全的同时降低了成本。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实施案例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案，凡依据本发明的内容所做的等效变化及修改，均属于本发明的范畴。

Claims (8)

1.一种用于十字头销的托磨装置，所述十字头销放置于机床上，两个端面上设有螺纹孔，该机床设有卡盘和砂轮，其特征在于：所述的托磨装置包括托架、传动板、卡盘连接板和万向传动杆；

所述托架上设置有滚动轴承，所述十字头销安放于该滚动轴承上且进行旋转，所述传动板连接于该十字头销的一端，所述卡盘连接板连接于所述卡盘上，所述万向传动杆一端与所述卡盘连接板连接，另一端与所述传动板连接；

所述卡盘依次通过所述卡盘连接板、万向传动杆和传动板带动所述十字头销在所述托架上旋转，所述砂轮沿轴向来回移动对所述十字头销的外圆进行磨削。

2.根据权利要求1所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的万向传动杆包括左传动杆、右传动杆、两叉形连接件、两连接杆、左连接盘和右连接盘；一连接杆穿过一叉形连接件的叉端和左传动杆的端部，将该左传动杆与叉形连接件铰接起来，该叉形连接件与所述左连接盘固定连接，另一连接杆穿过另一叉形连接件的叉端和右传动杆的端部，将该右传动杆与叉形连接件铰接起来，该叉形连接件与所述右连接盘固定连接，所述左传动杆的前端部设有键齿，所述右传动杆的前端部设有键槽，通过所述键槽与键齿的嵌套，该右传动杆与所述左传动杆进行对接且能够沿轴向进行相对滑移。

3.根据权利要求2所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的左连接盘与所述卡盘连接板连接，其一侧面设有位于中心的圆凹槽，沿该圆凹槽的周围设有多个连接孔；所述右连接盘与所述传动板连接，结构与所述左连接盘相同。

4.根据权利要求2所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的传动板为长腰形板件，一侧面的中心设有圆凸台，该圆凸台的周围设有多个连接螺纹孔，该传动板上靠腰形圆弧的两侧设有以所述圆凸台中心为对称的一对圆弧槽，该圆弧槽一端为盲端，另一端开口于所述传动板的边缘，所述传动板通过所述连接螺纹孔与所述右连接盘连接且以所述圆凸台定位，所述圆弧槽钩挂在旋接于所述十字头销的螺纹孔中的螺栓上，从而将该传动板连接于该十字头销的端面上。

5.根据权利要求2所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的卡盘连接板为长方形板件，一侧面的中心设有圆凸台，该圆凸台的周围设有多个连接螺纹孔，该卡盘连接板的上下边缘处设有多个固定孔，所述卡盘连接板通过所述连接螺纹孔与所述左连接盘连接且以所述圆凸台定位，通过所述固定孔与所述卡盘固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的托架上设有油液输出管，用以对所述十字头销的外圆与所述滚动轴承的接触处进行润滑和冷却。

7.根据权利要求1所述的用于十字头销的托磨装置，其特征在于：所述的万向传动杆和传动板根据不同的十字头销进行制作。

8.一种采用权利要求1所述托磨装置实现的十字头销的磨削方法，其特征在于：所述的磨削方法包括如下步骤：

1)将所述十字头销安放于调节好的托架上的滚动轴承上；

2)将所述万向传动杆的一端通过所述卡盘连接板固定安装在机床的卡盘上，另一端固定连接在所述传动板上；

3)在所述十字头销一端面的两螺纹孔中旋接对应的螺栓，将所述传动板的圆弧槽钩挂在该螺栓上，从而将所述十字头销与所述卡盘连接起来；

4)打开托架上的油液输出管；

5)启动机床，通过砂轮完成所述十字头销的外圆的磨削。

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