CN2576387Y - 气门座镗床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种以气门导管孔定心、采用气浮快速调整定位、刀杆自由摆动或主轴套自由摆动、有级或无级调速的立式发动机缸盖气门座圈维修加工专用机床，目的是既能保证气门座圈密封锥面的圆度和锥度要求，又能保证气门座圈密封锥面与气门导管孔中心线的圆跳动要求。其结构主要有床身、镗头、夹具体、镗刀杆、刀具、定位心轴和气动部件，镗头包括刚性镗头和主轴套筒导套万向摆动镗头，镗刀杆包括刚性刀杆和万向摆动刀杆，工件相对床身台面可平移或转动，工件还可绕两个相互垂直且与床身台面平行的转轴调整转角，万向摆动镗头或万向摆动刀杆可随机纠正定位心轴与气门导管孔的导向和定位误差，定心精度高，在高回转精度的带动下，经过进给机构的精细进给，加工精度高，用此机床修理过的发动机缸盖气门座圈完全满足使用要求，是发动机缸盖气门座圈修理的理想设备。

Description

气门座镗床

本实用新型涉及一种以气门导管孔定心、采用气浮快速调整定位、刀杆自由摆动或主轴套自由摆动的立式发动机缸盖气门座圈维修加工专用机床，即气门座镗床。

在背景技术中，在发动机缸盖气门座圈的修理过程中，常用的加工设备是手动工具或手提式电动工具，以手动铰削(或手动镗削)加电动(或气动、手工)研磨的加工方法为主。其不足之处是：维修工用手把转动铰刀(或镗头)劳动强度大；对同一缸盖不同孔位加工时，还须重新调整紧固铰刀(或镗头)，比较费时；对偏量较大、硬度较高的气门座圈，加工时靠手感掌握要克服吃刀量不均匀、断续切削、切削面积大等工艺难题，同时还要消除切削振纹，往往要经过多次反复加工，操作难度太大；经手动铰削(或手动镗削)后的气门座圈密封锥面的角度、圆度误差及对导管孔的跳动误差一般比较大，因此研磨量也较大，即使研磨后气门座圈密封锥面能够达到密封要求，但在气门密封锥面上研出的凹槽较深，容易引起积碳缩短正常使用周期；对无可拆卸导管、座圈的缸盖无法修复。

本实用新型的目的是克服上述技术中所存在的不足之处，而研制的一种专用气门座镗床，达到快速移动、调整；准确自位定心；机动快速镗削；加工质量稳定；省时、省力、减轻维修工劳动强度；不研磨或微量研磨就能够满足气门座圈密封锥面使用要求；维修效率高的目的。

本实用新型的技术解决方案如下：

气门座镗床，基本由床身1、床身1台面上有定位夹持工件的夹具体2、床身1后上部的镗头7组成。床身1上面为水平台面，上面放置气动夹具体2，夹具体2装有可调工件两个方向转动的调整机构及可调整夹紧工件位置的夹紧装置19。在镗头结构方面，本实用新型可以是采用万向摆动刀杆16或刚性刀杆40、主轴套筒33垂直进给，见图1；主轴套筒外套60万向摆动、刚性刀杆40或万向摆动刀杆16、主轴套筒33进给，见图2。

图1镗头结构其特征是：电机10输出经齿轮传动链至主轴44，传动链中设有滑移齿轮43、变速杆9，主轴44下端连接刀杆16、刀杆16下部连接刀具17及定位心轴18，主轴套筒33与进给机构15连接，镗头7箱经蜗杆轴41和蜗轮轴42组成的升降机构11在立柱5上垂直移动。

图2镗头结构其特征是：无级变速电机10输出经传动链(中间可以设滑移齿轮56、离合操纵杆31)、可伸缩传动轴38、传动箱34至主轴44、主轴44下端连接刀杆40、刀杆40下部连接刀具17及定位心轴18，主轴套筒33与进给手轮28连接，主轴套筒33与进给机构28连接，主轴套筒导套60经支座58、活塞杆39、气缸筒36、传动箱34与主轴套筒33连接，主轴套筒导套60中部外球面上、下方向配有控制球体自由摆动及紧固功能的上、下气缸30及32。

本实用新型的技术解决方案还包括：

所述图1镗头结构齿轮传动链，用6/4极双速电动机10为动力源，通过滑移齿轮43的位置变换，便能获得六种转速，如图4。

所述图1镗头结构的进给机构15有两种方式，即直接进给和微动进给方式，如图4。

所述图1镗头结构的镗头7箱升降机构11，如图4。

所述图2镗头结构中的主轴套筒提升机构可以是采用气缸筒36经气路连接恒压气囊45的提升机构，见图5。

所述图2镗头结构中的可伸缩传动机构可以是采用可伸缩传动轴38两端经万向联轴器57连接传动链，可伸缩传动轴38传动方式可以是花键副、滚珠花键副或棱柱滑动副，见图3、5。

所述图2镗头结构中的传动箱上部设置平衡配重锤37，见图2、3。

所述图1气门座镗床夹具体2结构可以是采用脚踏阀26控制压缩空气，压缩空气进入夹具体2下面的气室，压缩空气作用在床身1水平台面上，产生的反作用力使夹具体2微量浮起，轻微的外力便可以使夹具体2在床身1水平台面上自由移动或摆动，见图1、7。

所述图1气门座镗床夹具体2结构可以是采用可调工件两个方向转动的调整机构及可调整夹紧工件位置的夹紧装置19。夹具体2转动调整机构可以是夹具体2底板上面连接下支座25，下支座25连接转轴24、中间转动架23、支座59，支座59与转轴24成180°方向连接翻转架22。可调整夹紧工件位置的夹紧装置19可以是翻转架22中部为滑动导轨，导轨上装夹紧装置19，见图1、6。

本实用新型的优点和效果如下：

1.由于气门座圈工作面与导管孔同轴度要求很高，本机床采用了方便找正的气浮工作台及回转精度较高的镗头7。汽缸盖27的装夹、调整方便，机动镗削、进给机构稳定，加工效率高、精度可靠，较之传统的加工方法有明显的先进性。

2.由于采用气浮移动夹具体2，夹具体2可在机床床身1水平台面上自由移动和转动，夹具体2自身又采用了两个方向的转动调整装置，工件的位置及倾角可轻松调整到位。

3.由于采用可调整刀具、定位心轴18的装夹定位方式相同，且刀具、定位心轴18的规格可根据加工对象确定，加工范围广、适应性强。

4.由于采用了主传动与自动提升分开的进给机构15，能有效的控制精进给量、防止扎刀现象发生。

5.由于采用万向摆动刀杆16或万向摆动主轴配合气浮移动夹具体2使用，能方便实现以导管孔定心加工，定心准确、换位迅速。

6.由于采用专机，可轻松解决镗取座圈、钻铰导管底孔等问题。机床兼具钻孔、铰孔等功能，可方便的对气缸盖的导管孔及导管底孔进行加工。

本实用新型的附图说明如下：

图1、图2是机床外观示意图，图3是图2的A向视图，图4是图1的镗头传动示意图，图5是图2的镗头传动示意图，图6是夹具体2结构示意图，图7是夹具体2气浮移动示意图。

说明书附图中标号说明如下：

1-床身，2-夹具体，3-夹紧手柄，4-翻转架调整把手，5-立柱，6-锁紧手柄，7-镗头，8-开关，9-变速杆，10-电机或无级调速电机，11-升降机构，12-棘轮扳手，13-粗进给把手，14-微进给手轮，15-进给机构，16-万向摆动刀杆，17-刀具，18-定位心轴，19-夹紧装置，20-夹紧把手，21-调整把手，22-翻转架，23-中间转动架，24-转轴，25-下支座，26-脚踏阀，27-汽缸盖、加工件，28-进给手轮，29-调速手轮，30-上气缸，31-离合操纵杆，32-下气缸，33-主轴套筒，34-传动箱，35-配重支撑杆，36-气缸筒，37-配重锤，38-可传动轴，39-活塞杆，40-刚性刀杆，41-蜗杆轴，42-蜗轮轴，43-滑移齿轮，44-主轴，45-恒压气囊，46-进给齿轮轴，47-锥柄，48-球头刀杆，49-卷簧，50-卷簧盒，51-提升齿轮，52-蜗杆轴，53-蜗轮套，54-手柄座，55-齿条，56-滑移齿轮，57-万向联轴器，58-支座，59-支座，60-主轴套筒导套。

下面依附图作进一步详述：

参见图1、图6、图7，将床身1上面调整为水平台面，上面放置气动夹具体2，阀26可控制压缩空气的通断，踩下脚踏阀26接通压缩空气，压缩空气进入夹具体2下面的气室，压缩空气作用在床身1水平台面上，产生的反作用力使夹具体2微量浮起，轻微的外力便可以使夹具体2在床身1水平台面上自由移动或摆动；松开脚踏阀26，压缩空气断开，夹具体2自重产生的静摩擦力能防止夹具体2在机床台面上的移动和转动。夹具体2装有可调工件两个方向转动的调整机构。将清洗干净、更换过磨损超差气门导管的汽缸盖27(工件)摆放在翻转架上面的合适位置，待检查接触可靠后，用两端的夹紧装置19夹牢。再通过旋转翻转架调整把手4、调整把手21分别调整夹具体2翻转架22、中间转动架23转角，使气门导管孔轴线与机床平面基本垂直(用专用校正仪检查)后，分别旋转夹紧手柄3、锁紧手柄6，使两处转动副紧固。

如图1和如图4所示镗头结构，用6/4极双速电动机10为动力源，电机10通过三级齿轮传动链连接花键套带动主轴44，传动链中设有滑移齿轮43、变速杆9，通过滑移齿轮43的位置变换，便能获得55～550r/min六种转速和一个空挡位，主轴44轴线与机床台面垂直，主轴44下端连接万向摆动刀杆16、刀杆16下部连接刀具17及定位心轴18，主轴套筒33与进给机构15连接，进给机构15有两种方式：即直接进给和微动进给方式(如图4，直接进给：手柄座54与蜗轮53脱开，手柄座54带动进给齿轮轴46、主轴套筒33，主轴44进给；微动进给：手柄座54与蜗轮53连接，微进给手轮14带动蜗杆轴52、蜗轮轴53、进给齿轮轴46、主轴套筒33，主轴44微动进给。进给齿轮轴46右端套装有提升齿轮51，卷簧49装在弹簧盒50内、外圈挂钩卡在弹簧盒50外壁的卡槽固定，套装在提升齿轮51右端)。镗头7箱经升降机构11，既经棘轮扳手12带动蜗杆轴41、蜗轮轴42，蜗轮轴42另一端的齿轮与立柱5上的齿条55啮合，在立柱5上垂直移动调整。

如图2所示，镗头结构，无级变速电机10设置调速手轮29，输出经传动链(传动链中间可以设滑移齿轮56、离合操纵杆31控制连接或空挡)、下万向联轴器57、可伸缩传动轴38、上万向联轴器57、传动箱34至主轴44，主轴44下端连接刀杆40、刀杆40下部连接刀具17及定位心轴18，主轴套筒导套60下部设置进给手轮28、进给手轮28与主轴套筒33连接，主轴套筒导套60经支座58、活塞杆39、气缸筒36、传动箱34与主轴套筒33上端连接，主轴套筒导套60中部为外球面，外球面上、下方向配有控制球体自由摆动及紧固功能的上气缸30及下气缸32。

所述图2镗头结构中的主轴套筒提升机构可以是采用气缸筒36经气路连接恒压气囊45；气缸筒36下部连接传动箱34、主轴套筒33；活塞杆39下部与支座58铰接、支座58连接主轴套筒导套60，见图5

如图2、图3、图5所示，镗头结构中的可伸缩传动机构采用可伸缩传动轴38下端经万向联轴器57连接传动链末端，可伸缩传动轴38上端经万向联轴器57连接传动箱34始端，可伸缩传动轴38传动方式可以是花键副、滚珠花键副或棱柱滑动副。

如图2、图3所示，镗头结构中的传动箱上部设置平衡配重机构，平衡配重机构可以是可摆动调整的配重支撑杆35、可沿配重支撑杆35移动调整的配重锤37。

使用本机床镗修气门座圈时，是以气门导管孔为定位基准的。根据不同发动机气门导管的孔径尺寸，可选取合适的定位心轴18。依据气门直径大小及座圈锥角选取合适的刀座及刀片，将刀片与刀座用螺钉拧紧后，***刀杆下部的卡槽中，再用对刀器调整刀具的加工半径，使其与对应的气门尺寸相同后，使刀座可靠夹紧。

将主轴44转速调至空档，踩下脚踏阀26接通压缩空气，夹具体2微量浮起，夹具体2便可以在床身1水平台面上自由移动或摆动，将所需修理的气门导管孔与心轴18对准后，沿定位心轴18加机械油少许，低速转动主轴44，扳动主轴44进给手柄13，使心轴缓缓***导管孔中，至合适位置后，松开脚踏阀26，使主轴44高速转动，点踩脚踏阀26三到五次，然后松开脚踏阀26，缸盖27定位完成。将主轴44转速调至合适档位，这样便可开始对该气门座进行镗削。

本实用新型的工作原理如下：发动机汽缸盖27使用一段时间以后，气门导管孔会产生严重磨损，配合间隙增大，气门导杆会出现随机偏斜，造成密封锥面打偏，出现局部露气，且易出现积碳现象、加剧密封锥面打偏，气门与座圈密封性能丧失，造成发动机动力下降、油耗加大、尾气排放超标，必须进行修理后才能继续使用。本实用新型在修理发动机汽缸盖27时，一般应更换气门导管。对气门座圈密封锥面下沉不大、有镗修量的，可不拆换气门座圈；对气门座圈密封锥面下沉量大、无镗修量的，拆下旧气门座圈，镶装新气门座圈后镗修。本实用新型是采用以孔定位，首先校机床台面水平，再用专用校正工具校气门导管孔中心线与水平面垂直，然后夹紧工件。根据被加工件选取合适的刀具、刀头及定位心轴与刀杆连接，使用对刀器结合气门精细调整刀具加工半径。在修理过程中，通过气浮移动夹具体2、万向摆动刀杆16或万向摆动主轴33的协调动作，使刀杆下端的定位心轴18无干涉的轻松***气门导管孔中，通过主轴44转动带动定位心轴18、工件27，迅速实现自位定心，然后断开浮动气路，定心完成。选取合适的切削速度和进给量进行加工，可使加工后的气门座圈的密封性能完全达到本行业的使用要求。

Claims (11)

1.气门座镗床，基本由床身(1)、床身(1)台面上有定位夹持工件的夹具体(2)、床身(1)后上部的镗头(7)组成。床身(1)上面为水平台面，上面放置通压缩空气可气浮移动的夹具体(2)，夹具体(2)装有可调工件两个方向转动的调整机构及可调整夹紧工件位置的夹紧装置(19)。在镗头(7)结构中，采用万向摆动刀杆(16)或刚性刀杆(40)，装配在主轴(44)上，主轴套筒(33)垂直进给；可以是主轴套筒外套(60)万向摆动，刚性刀杆(40)或万向摆动刀杆(16)，装配在主轴(44)上，主轴套筒(33)进给。

2.根据权利要求书1所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构中，电机(10)输出经齿轮传动链至主轴(44)，传动链中设有滑移齿轮(43)、变速杆(9)，主轴(44)下端连接刀杆(16)、刀杆(16)下部连接刀具(17)及定位心轴(18)，主轴套筒(45)与进给机构(15)连接，镗头(7)箱经升降机构(11)在立柱(5)上垂直移动。

3.根据权利要求书1所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构中，无级变速电机(10)输出经传动链(中间可以设滑移齿轮(56)、离合操纵杆(31))、可伸缩传动轴(38)、传动箱(34)至主轴(59)、主轴(59)下端连接刀杆(40)、刀杆(40)下部连接刀具(17)及定位心轴(18)，主轴套筒(33)与进给手轮(28)连接，主轴套筒导套(60)经支座(58)、活塞杆(39)、气缸筒(36)、传动箱(34)与主轴套筒(33)连接，主轴套筒导套(60)中部外球面上、下方向配有控制球体自由摆动及紧固功能的上、下气缸(30)及(32)。

4.根据权利要求1或2所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构齿轮传动链，用6/4极双速电动机(10)为动力源，通过滑移齿轮(43)的位置变换，便能获得六种转速和一个空挡位。

5.根据权利要求1或2所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构的进给机构(15)有两种方式，即直接进给和微动进给方式。直接进给机构中：手柄座(54)与蜗轮(53)脱开，手柄座(54)带动进给齿轮轴(46)、主轴套筒(33)，主轴(44)进给；微动进给机构中：手柄座(54)与蜗轮(53)连接，微进给手轮(14)带动蜗杆轴(52)、蜗轮轴(53)、进给齿轮轴(46)、主轴套筒(33)，主轴(44)微动进给。进给机构(15)中包括：进给齿轮轴(46)右端套装有提升齿轮(51)，卷簧(49)装在弹簧盒(50)内、外圈挂钩卡在弹簧盒(50)外壁的卡槽固定，套装在提升齿轮(51)右端。

6.根据权利要求1或2所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构的镗头(7)箱升降机构(11)是指：，棘轮扳手(12)带动蜗杆轴(41)，蜗轮轴(42)，蜗轮轴(42)另一端的齿轮与立柱(5)上的齿条(55)啮合。

7.根据权利要求1或3所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构中的主轴套筒提升机构可以是采用：气缸筒(36)经气路连接恒压气囊(45)；气缸筒(36)下部连接传动箱(34)、主轴套筒(33)；活塞杆(39)下部与支座(58)铰接、支座(58)连接主轴套筒导套(60)。

8.根据权利要求1或3所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构中的可伸缩传动机构，是采用可伸缩传动轴(38)两端经万向联轴器(57)连接传动链，可伸缩传动轴(38)传动方式可以是花键副、滚珠花键副或棱柱滑动副。

9.根据权利要求1或3所述的气门座镗床，其特征是：镗头(7)结构中的传动箱上部设置平衡配重机构，平衡配重机构可以是可摆动调整的配重支撑杆(35)、可沿配重支撑杆(35)移动调整的配重锤(37)。

10.根据权利要求1或2、3所述的气门座镗床，其特征是：夹具体(2)结构踩下脚踏阀(26)接通压缩空气，压缩空气进入夹具体(2)下面的气室，压缩空气作用在床身(1)水平台面上，产生的反作用力使夹具体(2)微量浮起，轻微的外力便可以使夹具体(2)在床身(1)水平台面上自由移动或摆动。

11.根据权利要求1或2、3所述的气门座镗床，其特征是：夹具体(2)结构中设可调工件两个方向转动的调整机构及可调整夹紧工件位置的夹紧装置(19)。夹具体(2)转动调整机构可以是夹具体(2)底板上面连接下支座(25)，下支座(25)连接转轴(24)、中间转动架(23)、支座(59)，支座(59)与转轴(24)成180°方向连接翻转架(22)。可调整夹紧装置(19)可以是翻转架(22)中部为滑动导轨，导轨上装夹紧装置(19)。

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