一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法与流程

本发明涉及凸轮轴油封修正技术领域，尤其涉及一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法。

背景技术：

凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是特种铸铁，偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。

油封是用来封油(油是传动系统中最常见的液体物质，也泛指一般的液体物质之意)的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。

在凸轮轴安装过程中一般需要使用油封配合进行封油，为了达到更好的封油效果，油封与凸轮轴之间的配合间隙要求较高，所以在油封生产加工时，都需要对油封进行椭圆度检测后，在出现不合格时，再送入下一工序进行修正，这种操作方式存在在修正时还需要再次检测定位，效率低的问题，所以需要一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及方法。

技术实现要素：

基于现有的操作方式存在在修正时还需要再次检测定位，效率低的技术问题，本发明提出了一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法。

本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法，包括支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有工作台，两个所述支撑板以工作台的轴线为中心呈对称分布，所述工作台的表面固定安装有固定轴承，所述固定轴承的内圈固定连接有功能管，所述功能管的一端固定连接有功能箱，所述功能箱的内壁固定连接有涨紧装置；

所述功能管的另一端延伸至工作台的下表面，所述功能管的另一端表面固定套接有从动锥形齿轮，所述工作台的下表面固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴通过键与键槽固定安装有主动锥形齿轮，所述主动锥形齿轮的表面与从动锥形齿轮的表面啮合，所述从动锥形齿轮与主动锥形齿轮的齿数比为四比一；

所述功能管的另一端内壁固定连接有转动轴承，所述转动轴承的内圈固定连接有进油机构，所述支撑板的表面固定连接有储油管，所述储油管的表面固定安装有可编plc控制器，所述第一伺服电机通过电线与可编plc控制器电性连接，所述储油管的内壁固定连接有挤压装置，所述工作台的表面固定开设有行程槽，所述行程槽的内壁固定开设有调节槽，所述调节槽的内壁通过轴承固定转动连接有调节杆，所述调节杆的一端贯穿并延伸至工作台的表面，所述调节杆的一端固定连接有手轮，所述调节杆的表面螺纹连接有螺纹管，所述螺纹管的表面固定连接有滑块，所述滑块的表面与行程槽的内壁滑动连接；

所述滑块的表面固定连接有检测机构，所述工作台的上表面固定连接有修正机构。

优选地，所述涨紧装置包括涨紧管，六个所述涨紧管以功能箱的轴心为中心呈环形阵列分布，所述涨紧管的表面与功能箱的表面固定连接，所述功能箱的内壁固定连接有第一分隔板，六个所述第一分隔板以功能箱的轴心为中心呈环形阵列分布，所述第一分隔板的一端与功能箱的内壁固定连接，所述第一分隔板的另一端固定连接有固定柱，所述固定柱的一端延伸至功能管的内壁，所述第一分隔板和固定柱的表面与功能箱的内壁设置有第一连接腔，所述涨紧管的内壁与第一连接腔的内壁固定连通。

优选地，所述涨紧管的内壁滑动连接有第一活塞，所述第一活塞的表面固定连接有涨紧杆，所述涨紧杆的一端贯穿并延伸至涨紧管的表面，所述涨紧杆的表面套接有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与第一活塞的表面和涨紧管的内壁固定连接，所述涨紧杆的一端固定连接有涨紧块，其中三个所述涨紧块的表面均固定安装有压力传感器，所述压力传感器通过电线与可编plc控制器电性连接。

优选地，所述进油机构包括进油管，所述进油管的表面与转动轴承的内圈固定连接，所述固定柱的一端通过轴承与进油管的顶部固定转动连接，所述固定柱的表面固定连接有第二分隔板，六个所述第二分隔板以固定柱的轴心为中心呈环形阵列分布，所述第二分隔板的表面与功能管的内壁固定连接，所述第二分隔板和固定柱的表面与功能管的内壁设置有第二连接腔，所述第二连接腔的内壁与第一连接腔的内壁固定连通。

优选地，所述进油管的内壁设置有进油腔，六个所述进油腔以进油管的轴心为中心呈环形阵列分布，所述进油腔的内壁与第二连接腔的内壁固定连通，所述进油腔的内底壁固定连通有液压油管，六个所述液压油管的一端均贯穿并延伸至进油管的表面。

优选地，所述挤压装置包括挤压腔，所述挤压腔设置于储油管的内壁，六个所述挤压腔以储油管的轴心为中心呈环形阵列分布，所述挤压腔、液压油管、进油管、功能管、功能箱和涨紧管的内部均设置有液压油，所述液压油管的一端贯穿并延伸至挤压腔的内壁，所述挤压腔的内壁滑动连接有第二活塞，所述第二活塞的表面固定连接有挤压杆，所述挤压杆的一端固定连接有挤压管，所述挤压管的内壁螺纹连接有螺纹杆。

优选地，所述储油管的内壁固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过电线与可编plc控制器电性连接，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器与螺纹杆的一端固定连接，所述储油管的内壁固定开设有止动槽，两个所述止动槽以储油管的轴线为中心呈对称分布，所述止动槽的内壁滑动连接有止动块，所述止动块的表面与挤压管的表面固定连接，其中一个所述止动槽的内壁固定安装有限位开关，所述限位开关通过电线与第二伺服电机电性连接。

优选地，所述检测机构包括数显千分表，所述数显千分表通过电线与可编plc控制器电性连接，所述滑块的表面固定连接有滑板，所述数显千分表面固定安装在滑板的表面。

优选地，所述修正机构包括液压缸，两个所述液压缸以工作台的轴线为中心呈对称分布，两个所述液压缸与数显千分表在工作台的表面呈九十度分布，所述液压缸通过电线与可编plc控制器电性连接，所述液压缸包括液压杆，所述液压杆的一端固定连接有修正块，所述修正块的表面呈圆弧形状。

优选地，所述修正方法为，包括如下步骤：步骤一、装置校准，通过将油封标准件套在功能箱和涨紧管的表面，然后通过可编plc控制器控制第二伺服电机启动，第二伺服电机的输出轴通过联轴器带动螺纹杆转动，螺纹杆螺纹带动挤压管运动，挤压管带动挤压杆和第二活塞运动，通过第二活塞挤压推动挤压腔内部的液压油通过液压管、进油腔、第一连接腔和第二连接腔进入涨紧管内部，推动涨紧管内第一活塞运动带动涨紧杆和涨紧杆一端的涨紧块，以功能箱的轴心为中心向外扩张伸出，涨紧块的表面与油封标准件的内壁插接，通过压力传感器检测涨紧块与油封标准件内壁之间的压力值，反馈到可编plc控制器，可编plc控制器通过压力传感器检测反馈的信息自动控制第二伺服电机停止，然后通过转动手轮带动调节杆转动，带动调节杆螺纹带动调节管、滑块、滑板和数显千分表运动，在数显千分表的检测端与油封标准件的表面接触后，停止转动手轮，然后通过启动第一伺服电机转动，第一伺服电机的输出轴带动主动锥形齿轮转动，主动锥形齿轮带动从动锥形齿轮和功能管转动，功能管带动功能箱、涨紧管、涨紧杆、涨紧块和油封标准件转动，通过油封标准件的表面转动，对数显千分表进行校准；

步骤二、在对油封进行椭圆检测修正时，只需要将油封放在工作台表面，油封的内壁与功能箱和涨紧管的表面套接，然后通过可编plc控制器控制第二伺服电机启动，第二伺服电机的输出轴通过联轴器带动螺纹杆转动，螺纹杆螺纹带动挤压管运动，挤压管带动挤压杆和第二活塞运动，将挤压腔内部的液压油通过液压油管、进油腔、第二连接腔和第二连接腔进入涨紧管内，挤压推动涨紧管内第一活塞运动，带动涨紧杆从涨紧管内伸出，带动涨紧块的表面与油封的内壁插接涨紧，通过压力传感器检测感应涨紧块与油封内壁的涨紧力反馈到可编plc控制器，可编plc控制器在接收到压力信息后，自动控制第二伺服电机停止和启动第一伺服电机转动，第一伺服电机的输出轴通过键与键槽带动主动锥形齿轮转动，主动锥形齿轮带动从动锥形齿轮转动，从动锥形齿轮带动功能管、功能箱、涨紧管、涨紧杆、涨紧块和油封转动，油封转动时，油封的表面与数显千分表的检测端接触，通过数显千分表检测油封的椭圆度，在检测到椭圆度大于设定值时，可编plc控制器继续控制第一伺服电机的输出轴转动一圈，第一伺服电机的输出轴带动主动锥形齿轮转动一圈，主动锥形齿轮带动从动锥形齿轮转动四分之一圈，带动油封检测部转动九十度与修正块对齐，然后可编plc控制器控制第一伺服电机暂停，同时启动两个液压缸工作，两个液压缸内液压杆伸出，带动修正块运动与油封的表面插接，然后可编plc控制器通过数显千分表反馈的椭圆度数值控制液压缸内液压力，通过液压杆带动修正块与油封的表面插接后挤压，对油封进行椭圆度修正；

步骤三、在修正后，可编plc控制器控制液压杆收缩进入液压缸内，修正块的表面与油封的表面分离后，可编plc控制器继续控制第一伺服电机工作，第一伺服电机继续带动油封转动，通过数显千分表对油封进行椭圆度检测，在数显千分表检测油封椭圆度偏差数值仍然有较大偏差时，继续控制液压缸和液压杆推动修正块对油封进行挤压修正；

步骤四、在数显千分表检测油封椭圆度合格后，可编plc控制器同时控制第一伺服电机停止和第二伺服电机反转，第二伺服电机的输出轴通过联轴器带动螺纹杆反转，带动挤压管、挤压杆和第二活塞反向运动，对挤压腔和涨紧管内部释放压力，在挤压腔和涨紧管内部压力释放后，在复位弹簧的作用力下涨紧杆自动收缩进入涨紧管内，涨紧块的表面与油封的内壁分离，然后取下检测修正后的油封，继续放入另一个需要检测修正的油封。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置涨紧装置、进油机构和挤压装置，在使用时，通过可编plc控制器自动控制第二伺服电机工作，通过第二伺服电机带动第二活塞挤压液压油，推动第一活塞、涨紧杆和涨紧块运动，涨紧块的表面与检测修正油封的内壁插接涨紧，从而具有自动快速对需要检测修正的油封进行装夹的效果。

2、通过设置检测机构和修正机构，在对需要检测和修正的油封装夹后，通过第一伺服电机带动油封转动，油封转动时表面与数显千分表的检测端接触，通过数显千分表检测油封的椭圆度值，反馈到可编plc控制器，可编plc控制器自动控制液压缸工作和工作压力，自动推动修正块对油封的表面进行挤压修正，达到了自动检测油封椭圆度和修正油封椭圆度的效果，从而解决了现有的操作方式存在在修正时还需要再次检测定位，效率低的问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的示意图。

图2为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的支撑板结构剖视图。

图3为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的功能箱结构剖视图。

图4为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的功能管结构剖视图。

图5为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的进油管结构俯视图。

图6为本发明提出的一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法的工作台结构剖视图。

图中：1、支撑板；2、工作台；3、固定轴承；4、功能管；5、功能箱；6、从动锥形齿轮；7、第一伺服电机；8、主动锥形齿轮；9、转动轴承；10、储油管；11、可编plc控制器；12、行程槽；13、调节槽；14、调节杆；15、手轮；16、螺纹管；17、滑块；18、涨紧管；181、第一分隔板；182、固定柱；183、第一连接腔；184、第一活塞；185、涨紧杆；186、复位弹簧；187、涨紧块；188、压力传感器；19、进油管；191、第二分隔板；192、第二连接腔；193、进油腔；194、液压油管；20、挤压腔；201、第二活塞；202、挤压杆；203、挤压管；204、螺纹杆；205、第二伺服电机；206、止动槽；207、止动块；208、限位开关；21、数显千分表；211、滑板；22、液压缸；221、液压杆；222、修正块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种凸轮轴油封椭圆自动修正装置及修正方法，如图1-2所示，包括支撑板1，支撑板1的顶部固定连接有工作台2，两个支撑板1以工作台2的轴线为中心呈对称分布，工作台2的表面固定安装有固定轴承3，固定轴承3的内圈固定连接有功能管4，功能管4的一端固定连接有功能箱5，功能箱5的内壁固定连接有涨紧装置；

如图1-2所示，功能管4的另一端延伸至工作台2的下表面，功能管4的另一端表面固定套接有从动锥形齿轮6，工作台2的下表面固定安装有第一伺服电机7，第一伺服电机7的输出轴通过键与键槽固定安装有主动锥形齿轮8，主动锥形齿轮8的表面与从动锥形齿轮6的表面啮合，从动锥形齿轮6与主动锥形齿轮8的齿数比为四比一；

如图1-2所示，功能管4的另一端内壁固定连接有转动轴承9，转动轴承9的内圈固定连接有进油机构，支撑板1的表面固定连接有储油管10，储油管10的表面固定安装有可编plc控制器11，第一伺服电机7通过电线与可编plc控制器11电性连接，储油管10的内壁固定连接有挤压装置，工作台2的表面固定开设有行程槽12，行程槽12的内壁固定开设有调节槽13，调节槽13的内壁通过轴承固定转动连接有调节杆14，调节杆14的一端贯穿并延伸至工作台2的表面，调节杆14的一端固定连接有手轮15，调节杆14的表面螺纹连接有螺纹管16，螺纹管16的表面固定连接有滑块17，滑块17的表面与行程槽12的内壁滑动连接；

如图1-2所示，滑块17的表面固定连接有检测机构，工作台2的上表面固定连接有修正机构；

如图1-5所示，涨紧装置包括涨紧管18，六个涨紧管18以功能箱5的轴心为中心呈环形阵列分布，涨紧管18的表面与功能箱5的表面固定连接，功能箱5的内壁固定连接有第一分隔板181，六个第一分隔板181以功能箱5的轴心为中心呈环形阵列分布，第一分隔板181的一端与功能箱5的内壁固定连接，第一分隔板181的另一端固定连接有固定柱182，固定柱182的一端延伸至功能管4的内壁，第一分隔板181和固定柱182的表面与功能箱5的内壁设置有第一连接腔183，涨紧管18的内壁与第一连接腔183的内壁固定连通，涨紧管18的内壁滑动连接有第一活塞184，第一活塞184的表面固定连接有涨紧杆185，涨紧杆185的一端贯穿并延伸至涨紧管18的表面，涨紧杆185的表面套接有复位弹簧186，复位弹簧186的两端分别与第一活塞184的表面和涨紧管18的内壁固定连接，涨紧杆185的一端固定连接有涨紧块187，其中三个涨紧块187的表面均固定安装有压力传感器188，压力传感器188通过电线与可编plc控制器11电性连接；

如图1-5所示，进油机构包括进油管19，进油管19的表面与转动轴承9的内圈固定连接，固定柱182的一端通过轴承与进油管19的顶部固定转动连接，固定柱182的表面固定连接有第二分隔板191，六个第二分隔板191以固定柱182的轴心为中心呈环形阵列分布，第二分隔板191的表面与功能管4的内壁固定连接，第二分隔板191和固定柱182的表面与功能管4的内壁设置有第二连接腔192，第二连接腔192的内壁与第一连接腔183的内壁固定连通，进油管19的内壁设置有进油腔193，六个进油腔193以进油管19的轴心为中心呈环形阵列分布，进油腔193的内壁与第二连接腔192的内壁固定连通，进油腔193的内底壁固定连通有液压油管194，六个液压油管194的一端均贯穿并延伸至进油管19的表面；

如图1-5所示，挤压装置包括挤压腔20，挤压腔20设置于储油管10的内壁，六个挤压腔20以储油管10的轴心为中心呈环形阵列分布，挤压腔20、液压油管194、进油管19、功能管4、功能箱5和涨紧管18的内部均设置有液压油，液压油管194的一端贯穿并延伸至挤压腔20的内壁，挤压腔20的内壁滑动连接有第二活塞201，第二活塞201的表面固定连接有挤压杆202，挤压杆202的一端固定连接有挤压管203，挤压管203的内壁螺纹连接有螺纹杆204，储油管10的内壁固定安装有第二伺服电机205，第二伺服电机205通过电线与可编plc控制器11电性连接，第二伺服电机205的输出轴通过联轴器与螺纹杆204的一端固定连接，储油管10的内壁固定开设有止动槽206，两个止动槽206以储油管10的轴线为中心呈对称分布，止动槽206的内壁滑动连接有止动块207，止动块207的表面与挤压管203的表面固定连接，其中一个止动槽206的内壁固定安装有限位开关208，限位开关208通过电线与第二伺服电机205电性连接；

进一步地，限位开关208具有自动控制第二伺服电机205反转停止，防止挤压管203运动超程的特点；

如图1-2所示，检测机构包括数显千分表21，数显千分表21通过电线与可编plc控制器11电性连接，滑块17的表面固定连接有滑板211，数显千分表21面固定安装在滑板211的表面；

如图1和图6所示，修正机构包括液压缸22，两个液压缸22以工作台2的轴线为中心呈对称分布，两个液压缸22与数显千分表21在工作台2的表面呈九十度分布，液压缸22通过电线与可编plc控制器11电性连接，液压缸22包括液压杆221，液压杆221的一端固定连接有修正块222，修正块222的表面呈圆弧形状；

该凸轮轴油封椭圆自动修正装置的修正方法为，包括如下步骤：步骤一、装置校准，通过将油封标准件套在功能箱5和涨紧管18的表面，然后通过可编plc控制器11控制第二伺服电机205启动，第二伺服电机205的输出轴通过联轴器带动螺纹杆204转动，螺纹杆204螺纹带动挤压管203运动，挤压管203带动挤压杆202和第二活塞201运动，通过第二活塞201挤压推动挤压腔20内部的液压油通过液压管、进油腔193、第一连接腔183和第二连接腔192进入涨紧管18内部，推动涨紧管18内第一活塞184运动带动涨紧杆185和涨紧杆185一端的涨紧块187，以功能箱5的轴心为中心向外扩张伸出，涨紧块187的表面与油封标准件的内壁插接，通过压力传感器188检测涨紧块187与油封标准件内壁之间的压力值，反馈到可编plc控制器11，可编plc控制器11通过压力传感器188检测反馈的信息自动控制第二伺服电机205停止，然后通过转动手轮15带动调节杆14转动，带动调节杆14螺纹带动调节管、滑块17、滑板211和数显千分表21运动，在数显千分表21的检测端与油封标准件的表面接触后，停止转动手轮15，然后通过启动第一伺服电机7转动，第一伺服电机7的输出轴带动主动锥形齿轮8转动，主动锥形齿轮8带动从动锥形齿轮6和功能管4转动，功能管4带动功能箱5、涨紧管18、涨紧杆185、涨紧块187和油封标准件转动，通过油封标准件的表面转动，对数显千分表21进行校准；

步骤二、在对油封进行椭圆检测修正时，只需要将油封放在工作台2表面，油封的内壁与功能箱5和涨紧管18的表面套接，然后通过可编plc控制器11控制第二伺服电机205启动，第二伺服电机205的输出轴通过联轴器带动螺纹杆204转动，螺纹杆204螺纹带动挤压管203运动，挤压管203带动挤压杆202和第二活塞201运动，将挤压腔20内部的液压油通过液压油管194、进油腔193、第二连接腔192和第二连接腔192进入涨紧管18内，挤压推动涨紧管18内第一活塞184运动，带动涨紧杆185从涨紧管18内伸出，带动涨紧块187的表面与油封的内壁插接涨紧，通过压力传感器188检测感应涨紧块187与油封内壁的涨紧力反馈到可编plc控制器11，可编plc控制器11在接收到压力信息后，自动控制第二伺服电机205停止和启动第一伺服电机7转动，第一伺服电机7的输出轴通过键与键槽带动主动锥形齿轮8转动，主动锥形齿轮8带动从动锥形齿轮6转动，从动锥形齿轮6带动功能管4、功能箱5、涨紧管18、涨紧杆185、涨紧块187和油封转动，油封转动时，油封的表面与数显千分表21的检测端接触，通过数显千分表21检测油封的椭圆度，在检测到椭圆度大于设定值时，可编plc控制器11继续控制第一伺服电机7的输出轴转动一圈，第一伺服电机7的输出轴带动主动锥形齿轮8转动一圈，主动锥形齿轮8带动从动锥形齿轮6转动四分之一圈，带动油封检测部转动九十度与修正块222对齐，然后可编plc控制器11控制第一伺服电机7暂停，同时启动两个液压缸22工作，两个液压缸22内液压杆221伸出，带动修正块222运动与油封的表面插接，然后可编plc控制器11通过数显千分表21反馈的椭圆度数值控制液压缸22内液压力，通过液压杆221带动修正块222与油封的表面插接后挤压，对油封进行椭圆度修正；

步骤三、在修正后，可编plc控制器11控制液压杆221收缩进入液压缸22内，修正块222的表面与油封的表面分离后，可编plc控制器11继续控制第一伺服电机7工作，第一伺服电机7继续带动油封转动，通过数显千分表21对油封进行椭圆度检测，在数显千分表21检测油封椭圆度偏差数值仍然有较大偏差时，继续控制液压缸22和液压杆221推动修正块222对油封进行挤压修正；

步骤四、在数显千分表21检测油封椭圆度合格后，可编plc控制器11同时控制第一伺服电机7停止和第二伺服电机205反转，第二伺服电机205的输出轴通过联轴器带动螺纹杆204反转，带动挤压管203、挤压杆202和第二活塞201反向运动，对挤压腔20和涨紧管18内部释放压力，在挤压腔20和涨紧管18内部压力释放后，在复位弹簧186的作用力下涨紧杆185自动收缩进入涨紧管18内，涨紧块187的表面与油封的内壁分离，然后取下检测修正后的油封，继续放入另一个需要检测修正的油封；

通过设置涨紧装置、进油机构和挤压装置，在使用时，通过可编plc控制器11自动控制第二伺服电机205工作，通过第二伺服电机205带动第二活塞201挤压液压油，推动第一活塞184、涨紧杆185和涨紧块187运动，涨紧块187的表面与检测修正油封的内壁插接涨紧，从而具有自动快速对需要检测修正的油封进行装夹的效果；

通过设置检测机构和修正机构，在对需要检测和修正的油封装夹后，通过第一伺服电机7带动油封转动，油封转动时表面与数显千分表21的检测端接触，通过数显千分表21检测油封的椭圆度值，反馈到可编plc控制器11，可编plc控制器11自动控制液压缸22工作和工作压力，自动推动修正块222对油封的表面进行挤压修正，达到了自动检测油封椭圆度和修正油封椭圆度的效果，从而解决了现有的操作方式存在在修正时还需要再次检测定位，效率低的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。