[发明专利]曲轴圆角强化定位方法及其装置

说明书

本发明提供一种曲轴圆角强化定位方法及其装置，其设有支座，支座上设有卡爪，卡爪内嵌有滚动机构，支座上还设有夹紧机构，夹紧机构包括液压缸、转轴和抛臂，液压缸和抛臂通过转轴连接，抛臂和支座连接，支座上还设有冲击机构，支座与冲击机构固定连接。其解决了现有滚压机床滚压力难以满足大型曲轴圆角滚压强化需求，使得曲轴圆角强化强度达不到使用需求的技术问题。本发明可广泛应用于曲轴圆角强化工艺中。

技术领域

本发明涉及一种曲轴强化定位方法及其装置，特别是涉及一种曲轴圆角强化定位方法及其装置。

背景技术

曲轴是内燃机中最核心的动力输出部件，对于大型船用曲轴，输出载荷较大，单一的强化方式难以满足强度要求，因此需要进行复合强化处理。现阶段复合强化处理主要包括气体氮化与圆角滚压复合强化或者感应淬火与圆角滚压复合强化，每种复合强化都离不开圆角滚压，并且大型曲轴的圆角滚压需要施加极大的滚压力，国内外研制的滚压机床均不能满足滚压力要求。

针对此种现状，亟需研究开发新的强化手段和新的曲轴强化设备，以满足更高功率发动机曲轴的生产要求。目前，曲轴圆角强化比较有效的方式之一为冲击强化，但冲击装置中冲击机构需要非常高精度的定位，并且需要与曲轴之间具备良好衔接，因此，强化定位装置成为限制曲轴圆角强化的重要因素。

发明内容

本发明针对现有滚压机床滚压力难以满足大型曲轴圆角滚压强化需求，使得曲轴圆角强化强度达不到使用需求的技术问题，提供一种能够满足曲轴圆角强化需求、与曲轴圆角准确定位且具备良好衔接关系的曲轴圆角强化定位方法及其装置。

为此，本发明的技术方案是，一种曲轴圆角强化定位装置，设有支座，支座上设有卡爪，卡爪内嵌有滚动机构，支座上还设有夹紧机构，夹紧机构包括液压缸、转轴和抛臂，液压缸和抛臂通过转轴连接，抛臂和支座连接，支座上还设有冲击机构，支座与冲击机构固定连接。

优选的，卡爪位于支座的前端，支座和卡爪为一体结构。

优选的，卡爪呈半圆弧形，滚动机构包括滚轮和支撑轴套，支撑轴套和滚轮材料均为硬质合金。

优选的，滚轮内侧与支撑轴套接触，滚轮外侧略高于卡爪圆弧内表面。

优选的，支座后端面开有阶梯孔，冲击机构通过阶梯孔固定在支座上。

优选的，冲击机构设有冲击气缸，冲击气缸上设有击锤。

一种曲轴圆角冲击强化定位方法，具体步骤为：

(1)装夹曲轴：曲轴大端装在机床头架上，由机床上的顶尖和连接盘配合小端的顶尖，实现曲轴轴向固定；

(2)机械冲击过程开始前，夹紧机构带动支座夹紧曲轴，实现曲轴的周向固定；

(3)启动冲击气缸，冲击气缸带动冲击锤冲击曲轴圆角部位，完成一次冲击过程；

(4)当一次冲击过程完成后，松开夹紧装置，将曲轴旋转一定的角度，再次通过夹紧机构完成曲轴的周向定位，开始下一个冲击周期；

液压缸卸载，夹紧装置仍然处于夹紧状态，但对曲轴的夹紧力很小，保证曲轴能顺利转过一定的角度；

(5)转到指定的角度后，夹紧装置在液压缸作用下再次抱紧曲轴，开始下一个冲击周期，如此循环往复，实现对曲轴圆角的机械强化冲击。

优选的，步骤(2)中，夹紧机构带动支座夹紧曲轴的具体步骤为：

夹紧机构中，液压缸的活塞杆在控制阀作用下沿缸腔移动，带动抛臂转动，使抛臂带动下端连接的支座夹紧曲轴。

优选的，步骤(3)中冲击机构冲击曲轴圆角的具体步骤为：

外接气源向冲击气缸充气，冲击气缸控制阀开通，冲击气缸活塞通过冲击锤迅速冲击曲轴圆角部位。