[发明专利]一种柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具及其支承方法

说明书

技术领域

本发明属于柴油机曲轴加工技术领域。具体涉及一种柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具及其支承方法。

现有技术

曲轴是柴油机的核心部件，也是柴油机零件加工中难度较大的零件之一。去除曲轴锻坯连杆轴颈较大的余量更是曲轴加工能否继续下去的关键环节。

现有技术中，国内外常用的曲轴连杆轴颈的加工方法主要有以下两种：第一是采用旋风车床加工方式；第二是采用较为先进的车铣合一的复合机床加工方式。使用上述两种机床能保证曲轴能顺利的加工，并具有较好的加工质量，但是由于需要额外增加加工设备，其设备的投入较大，制作成本高，不便于企业尤其是中小型曲轴加工企业的推广应用。

通常，为了节约设备成本的目的，目前，也有将曲轴直接安装在普通车床上对连杆轴颈进行车削加工，但是对于现有的大马力中速柴油机曲轴，尤其对于奇数缸，以缸数9缸为例，其长度为6.5m，偏心距240mm，偏心旋转直径1272m，重量约8吨，重量较重，如果将其两端直接安装在车床上，中间部分无任何支承时，整个曲轴在车削加工过程中振动较大，系统刚性差，车削无法进行。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的第一个技术目的是提供了一种柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具，该支承夹具能直接应用于普通车床上，支承可靠、定中简易，安装方便，预防曲轴在车削加工过程中的振动，保证曲轴较好的加工质量。

为达到上述目的，本发明是按以下技术方案来实现的：

本发明所述的柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具，包括固定在车床导轨上与连杆轴颈同心的外支承圈组件，还包括用于支承并夹紧主轴颈的内偏心圈组件，所述内偏心圈组件的内圆心与主轴颈轴心同心，且其外圆面与外支承圈组件同心，所述外支承圈组件上均匀固定有若干与内偏心圈组件的外圆面接触用于支撑内偏心圈组件的弹性支撑装置。

作为上述技术的进一步改进，所述外支承圈组件的垂直中心线位置设置有对内偏心圈组件进行对中的对中装置。

在本发明中，所述外支承圈组件包括固定在车床导轨上的下支承半圈，以及与下支承半圈组合形成一圆形圈体的上支承半圈，该上支承半圈与下支承半圈接合面处固定连接。

在本发明中，所述内偏心圈组件包括上偏心半圈、下偏心半圈，所述上偏心半圈套设在主轴颈上，所述上偏心半圈与主轴颈之间还设置有定位垫圈；所述下偏心半圈内还设置有一夹紧块，该夹紧块与上偏心半圈一起夹紧在主轴颈上。

作为上述技术的更进一步改进，所述夹紧块为一V型夹紧块，所述下偏心半圈的底部对应设置有用于置放V型夹紧块底部的方形凹槽。

在本发明中，为了使外支承圈组件给内偏心圈组件提供均匀的，对称的弹性刚性支撑力，所述固定在外支承圈组件上的弹性支撑装置为四个，其以外支承圈组件的圆心为中心均匀分布，即其与外支承圈组件的垂直中心线成45°夹角。

具体来说，所述弹性支撑装置包括外套筒，所述外套筒内部空腔内沿其中轴线设置有螺杆，螺杆的末端套设凸形内套筒，该凸形内套筒的凸形端部设置有一与之配合的凹形套筒，所述凸形内套筒与凹形套筒的结合面处还设置有一碟形弹簧，且所述凹形套筒的外端面还安装有一轴承，该轴承与内偏心圈组件接触。

在本发明中，所述弹性支撑装置的外套筒一部分穿过上支承半圈或下支承半圈，另一部分焊接在上支承半圈或下支承半圈的外圆面。

具体来说，所述对中装置为固定在上支承半圈内壁面顶部向下延伸的上对中棒，和固定在下支承半圈内壁面底部向上延伸的下对中棒，通过上对中棒和下对中棒与内偏心圈组件外圆偏心方向上预设的准确的十字对中线的对中，使得外支承圈组件、内偏心圈与曲轴主轴颈轴心三点一线，使其与车床旋转中心趋向重合，增强整个切削加工过程的系统刚性。

为了克服上述现有技术的不足，本发明的第二个技术目的是提供了一种柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具的支承方法。

为达到上述第二技术目的，本发明是按以下技术方案来实现的：

本发明所述的柴油机曲轴连杆轴颈车削用支承夹具的支承方法，其具体步骤是：

(1)用吊车将曲轴安装在机床头尾端附加的分度偏心夹具上定位夹紧，使曲轴待车削的连杆轴颈位于机床旋转中心，曲轴主轴颈位于机床上死点；

(2)用吊车将下支承半圈放入要求支撑的相应曲轴主轴颈位置下端，并与机床导轨定位紧固；

(3)用吊车将下偏心半圈放入下支承半圈中两弹性支撑装置上定位夹持；

(4)用吊车将V型夹紧块经下偏心半圈方形凹槽引导绕曲轴主轴颈轴线旋入至接合面处于向上水平位置后夹持；