活塞环自动磨侧位口装置的制作方法

本实用新型涉及一种活塞环的加工设备，特别是涉及一种用于磨削活塞环侧位口的装置。

背景技术：

活塞环安装在发动机气缸中，是发动机很关键的零部件之一，在活塞环的制造过程中，需要磨削活塞环开口两侧，使活塞环闭合后形成近似半圆形凹槽。活塞环磨侧位口工序很重要，其直接影响活塞环的使用。

目前，国内行业中活塞环是采用手工磨削的，需将活塞环人工安装在胎模内、且需要手腕左右摆动完成一个加工循环，在加工过程中，活塞环不可避免地存在一定的误差，且由于磨削过程中手腕摆动力大小不均，导致活塞环开口宽度及深度不等、尺寸误差大，进而导致活塞环的加工精度和质量得不到保证。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种活塞环自动磨侧位口装置，该装置在加工过程中始终以活塞环磨口侧所在的平面为定位基准进行加工，避免人工磨削造成的活塞环开口磨削宽度和高度不等、尺寸误差大的影响，操作简单，性能稳定可靠，降低劳动强度和生产成本，效率高，能有效保证活塞环的加工精度。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，包括由电机驱动的可控的左丝杠、挂环杆、环模、端面限位板、砂轮，所述环模相对端面限位板定位，所述环模的中心设置有容纳活塞环的通孔，所述挂环杆上套装有多个活塞环，所述挂环杆相对端面限位板定位，所述左丝杠将挂环杆上的活塞环推入环模的通孔，且位于环模最左端的活塞环的端面定位于端面限位板的端面，所述砂轮转动前后摆动磨削位于环模最左端的活塞环，最左端的活塞环磨削完成后，环模退行、挂环杆退行，磨削完成的活塞环脱落。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中所述通孔包括圆形孔和与圆形孔连接的锥面孔，所述锥面孔的直径自右向左减小。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中还包括推盘、顶筒，所述推盘的中心设置有 推盘通孔，所述推盘通孔的直径等于或小于活塞环自然开口时的内孔直径，所述顶筒左端与推盘固定连接，所述顶筒的右端固定连接有第一螺母，所述第一螺母与左丝杠螺纹连接。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中还包括蜗杆减速机，所述蜗杆减速机包括芯轴、固定安装在芯轴上的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆与所述电机的输出轴固定连接，所述芯轴与所述左丝杠固定连接。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中还包括床身、滑动连接在床身上的滑板、快速移动电机，所述快速移动电机驱动所述滑板在床身上滑动，所述顶筒的外壁滑动连接在滑板上，所述蜗杆减速机的外壳与滑板滑动连接。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中还包括工件回收机构，所述工件回收机构包括固定在床身上的流道，所述流道的端部位于环模左端面的正下方。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中所述床身左端设置有砂轮机构，所述砂轮机构包括所述砂轮、驱动所述砂轮旋转的砂轮电机，所述砂轮机构还包括砂轮摆动机构，所述砂轮摆动机构包括摆动电机、摆动主轴，所述摆动电机带动摆动主轴摆动，所述摆动主轴的右端固定连接主轴固定板，所述主轴固定板上设置可以沿主轴固定板升降的拖板，所述拖板上安装所述砂轮电机，所述砂轮电机的输出轴固定连接所述砂轮。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中所述砂轮机构还包括砂轮升降机构，所述砂轮升降机构包括所述拖板、竖直设置的升降丝杠、升降电机，所述升降电机固定在所述主轴固定板上，所述升降电机通过升降丝杠驱动所述拖板升降运动。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中还包括固定在床身上的磨口微调电机，所述砂轮机构滑动连接在床身上，所述磨口微调电机驱动所述砂轮机构在床身上滑动。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置，其中所述床身上设置电控箱，所述电控箱用于控制各电机的启动和停止。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置与现有技术不同之处在于本实用新型活塞环自动磨侧位口装置包括电机驱动的可控的左丝杠、挂环杆、环模、端面限位板、砂轮，使用时，将开口整理好的多个活塞环套在挂环杆上，左丝杠将挂环杆上的活塞环推入环模的通孔，使位于环模最左端的活塞环的端面定位于端面限位板的端面，此时砂轮前后摆动磨削位于环模最左端的活塞环，最左端的活塞环磨削完成后，砂轮复位，环模退行、挂环杆退行，磨削完成的活塞环脱落，在整个加工过程中，本实用新型始终以活塞环磨口侧所在的平面为定位基准进行加工，避免了人工磨削造成的开口磨削深度及宽度不等、尺寸误差大的问题，操作简单，性能稳定可靠，降低了劳动强度和生产成本，效率高，能有效保证活塞环的加工精度。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置中砂轮机构还包括砂轮升降机构，当需要加工不同尺寸的活塞环时，可利用砂轮升降机构对砂轮的高度进行调整，实现不同直径的活塞环的加工，本实用新型还可以对活塞环的磨口大小进行调整，本实用新型中设置有磨口微调电机、电控箱，可通过电控箱控制磨口微调电机进行调整，磨口微调电机可拖动摆动主轴进而拖动砂轮机构的砂轮向左或向右移动，使得磨口变小或变大。

下面结合附图对本实用新型的活塞环自动磨侧位口装置作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置中部分结构的示意图；

图3为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置送料结束后丝母一与丝母座一的相对位置示意图；

图4为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置将活塞环推出后丝母一与丝母座一的相对位置示意图；

图5为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置中砂轮机构的主视结构示意图；

图6为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置中左丝杠与右丝杠的连接示意图；

图7为磨削前活塞环的左视示意图；

图8为图7的A向视图；

图9为磨削后活塞环的左视示意图；

图10为图9的B向视图；

图11为环模与活塞环的位置关系示意图；

图12为图9中沿C-C的示意图；

图13为图9中沿D-D的示意图；

图14为本实用新型中推盘的主视图；

图15为图14中沿A-A的剖视图；

图16为本实用新型活塞环自动磨侧位口装置的左视图；

图17为本实用新型中挂环杆的左视剖视图；

图18为本实用新型中挂环杆与左挂架的连接示意图；

图19为本实用新型中挂环杆与右挂架的连接示意图；

图20为本实用新型中左挂架的主视示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图16所示，本实用新型活塞环自动磨侧位口装置包括床身1、快速移动电机23、滑板14、摆动电机3、升降电机4、砂轮电机、由砂轮电机驱动旋转的砂轮5、端面限位板8、环模10、储料杆组件11、推盘12、顶筒13、丝母一15、丝母座一16、蜗杆减速机17、电机18、退件推块19、滚动丝杠组件20、弹簧21、退件调整丝杠22。

如图1、图2所示，床身1中部固定设置有直线导轨101，滑板14为矩形框架结构，滑板14的下方固定连接有多个滑块1401，多个滑块1401与直线导轨101配合，快速移动电机23固定在床身1的右端，快速移动电机23通过进退丝杠组件44驱动滑板14在床身1上滑动，进退丝杠组件44包括第一丝杠44a、第一丝母44b、第一轴承、第一轴承座44d，第一轴承座44d底部固定连接在床身1上，第一轴承座44d内设置有安装孔，第一轴承固定安装在安装孔内，第一轴承套装在第一丝杠44a右端外表面且第一丝杠44a的右端与快速移动电机23的输出轴固定连接，第一丝杠44a与第一丝母44b螺纹连接，第一丝母44b的外表面与滑板14的右端固定连接，第一丝杠44a通过第一轴承支撑在第一轴承座44d的安装孔内，当启动快速移动电机23时，快速移动电机23的输出轴转动，带动第一丝杠44a转动，第一丝杠44a与第一丝母44b螺纹连接，第一丝母44b移动，第一丝母44b的外表面与滑板14的右端固定连接，带动滑板14在床身1上滑动，此过程中，第一轴承的内圈随第一丝杠44a转动，第一轴承的外圈不动。

如图1所示，滑板14的左端部设置有环模支架28，环模支架28上设置有能容纳环模10的圆孔，环模10嵌在圆孔中。

如图1、图11所示，环模10的中心设置有容纳活塞环的通孔，通孔包括圆形孔10a和与圆形孔10a连接的锥面孔10b，锥面孔10b的直径自右向左减小。

结合图1、图2、图6所示，电机18与滚动丝杠组件20传动连接，电机18与滚动丝杠组件20之间设置蜗杆减速机17，蜗杆减速机17包括外壳31、蜗轮、蜗杆、芯轴26，外壳31滑动连接在滑板14上，蜗轮、蜗杆设置在外壳31内，电机18的输出轴与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮套装固定在芯轴26上，蜗轮与芯轴26采用平键固定连接，滚动丝杠组件20包括左丝杠25、右丝杠27，芯轴26两端分别与左丝杠25、右丝杠27固定连接，芯轴26的左端与左丝杠25的左端通过第一圆锥销47固定连接，芯轴26的右端与右丝杠27的左端通过第二圆锥销48固定连接。

如图17至图20所示，储料杆组件11包括挂环杆11a、左挂架11b、右挂架11c，挂环 杆11a上设置有纵向通孔，左挂架11b下端可嵌入纵向通孔49的左端，左挂架11b上端与环模支架28固定连接，右挂架11c可嵌入纵向通孔49的右端，左挂架11b包括左导向段52、连接在左导向段52下端的下连接段53、连接在左导向段52上端的上连接段54，上连接段54与环模支架28固定连接，左导向段52的截面为矩形，下连接段53为圆弧状，下连接段53嵌入纵向通孔49内后，左导向段52伸出纵向通孔外，右挂架11c包括右导向段50和与右导向段50连接的右连接段51，右导向段50的截面为矩形，右连接段51为圆弧形，右挂架11c嵌入纵向通孔49后，右导向段50的上端面超出挂环杆11a的外表面。使用时，将活塞环开口整理好，套在挂环杆11a的外表面，活塞环开口张开，活塞环开口的两个侧面刚好贴合在右导向段50的前后侧面或左导向段52的前后侧面。

本实用新型中储料杆组件11也可以是一体结构，挂环杆11a、左挂架11b、右挂架11c的形状不局限于以上形状，只要构成的储料杆组件11可以挂活塞环、其上方设置有导向结构可以为活塞环导向(如上述的左导向段或右导向段)、防止活塞环在被推动过程中转动或窜动的结构，并且储料杆组件11上方设置有可以与环模支架28连接的结构、可以悬挂支撑储料杆组件11即可。

为了调整储料杆组件11的高度，左挂架11b上端与环模支架28之间设置有调节装置29。调节装置29包括调节螺栓29a、调节螺母29b、滑动连接板29c，滑动连接板29c为L型板，调节螺母29b的外表面固定连接在L型板的竖直段的右侧面，L型板的竖直段的左侧面滑动连接在环模支架28上，L型板的水平段与左挂架11b的上连接段54连接，调节螺栓29a穿过环模支架28的顶连接板并与调节螺母29b螺纹连接，当需要调整储料杆组件11的高度时，拧调节螺栓29a，调节螺母29b与滑动连接板29c固定连接，滑动连接板29c在环模支架28上滑动，带动左挂架11b上下移动，达到调整储料杆组件11的高度的目的。

结合图14及图15所示，推盘12的中心设置有通孔12a，通孔12a的直径等于或略小于活塞环自然开口时的内孔的最小直径，推盘12上设置有沿轴线方向贯通的开口12b，挂环杆11a可伸入通孔12a中，右挂架11c的右导向段50的尺寸与开口12b的尺寸相适应，右导向段50的上端可伸入开口12b中。

结合图1及图2所示，顶筒13为圆筒状，顶筒13的左端与推盘12固定连接，顶筒13的右端固定连接有第一螺母55，第一螺母55与左丝杠25螺纹连接，左丝杠25的左端部伸入顶筒13并通过轴承支撑在顶筒13内，轴承外圈与与顶筒13的内壁固定连接，轴承内圈与左丝杠25的左端部固定连接，顶筒13外壁滑动连接在滑板14上，当左丝杠25旋转时，轴承内圈转动，外圈不转动，第一螺母55带动顶筒13在滑板14上移动。

如图1至图4所示，丝母座一16固定连接在滑板14上，丝母座一16内设置有阶梯状的安装孔16a，丝母一15穿过安装孔16a且其右端外表面螺纹连接有丝母帽30，丝母帽30的左端面与安装孔16a的右端面之间的距离为F，丝母一15设置在安装孔16a内，丝母一15的外壁设置有键槽，丝母一15与丝母座一16通过滑键连接，丝母一15可在丝母座一16内滑动，向左或向右滑动的距离均为F，丝母一15在丝母座一16内向左滑动时，滑动的距离由丝母帽30的左端面限定，当丝母帽30的左端面与安装孔16a的右端面贴合时，丝母一15不能继续向左滑动，丝母一15在丝母座一16内向右滑动时，滑动的距离由丝母一15左端的阶梯面15a限定，阶梯面15a到阶梯状安装孔的台阶面16b的距离为F，当丝母一15的阶梯面15a与台阶面16b贴合时，丝母一15不能继续向右滑动。

如图1所示，丝母一15套装在左丝杠25的中部外表面且二者螺纹连接。

如图1所示，退件推块19底部滑动连接在滑板14上，退件推块19包括丝母二19a、丝母座二19b，丝母二19a固定安装在丝母座二19b内部，丝母座二19b的底部与滑板14滑动连接，丝母二19a螺纹连接在右丝杠27的外表面。

床身1上固定连接有安装支架32，安装支架32上设置有退件调整丝杠安装孔33，退件调整丝杠22的杆部穿过退件调整丝杠安装孔33并与退件推块19的右端接触，退件调整丝杠22的杆部套装有弹簧21，弹簧21的两端分别顶在安装支架32右端面、退件调整丝杠22的螺母左端面，左丝杠25、右丝杠27、退件调整丝杠22均水平设置，左丝杠25、右丝杠27、挂环杆11a的中心线重合。

结合图1、图5、图16所示，床身1的左端设置砂轮机构，砂轮机构包括砂轮电机、砂轮5、砂轮摆动机构和砂轮升降机构，砂轮摆动机构包括摆动电机3、摆动主轴6、主轴支座40、摆动连接板7、摆动丝杠57、第二螺母56、连接块59，砂轮升降机构包括升降电机4、拖板39，砂轮5为金刚石砂轮，摆动电机3安装在床身1上，主轴支座40位于摆动电机3的右侧，主轴支座40内设置有摆动主轴安装孔，摆动主轴6通过两个轴承41支撑在摆动主轴安装孔内，两个轴承41之间设置轴承隔套42，摆动主轴6的外表面还设置有两个轴承压盖43，两个轴承压盖43均与主轴支座40固定连接，摆动主轴6的左端外表面固定连接有主轴固定套61，摆动电机3的输出轴通过联轴器与摆动丝杠57的一端连接，第二螺母56套装并螺纹连接在摆动丝杠57的外表面，摆动丝杠57的两端设置有限位块58，两个限位块58分别用于限定第二螺母56的左极限位置和右极限位置，连接块59与第二螺母56固定连接，连接块59可以套装在摆动丝杠57的外表面、其右端面与第二螺母56的左端面固定，当摆动电机3启动时，第二螺母56、连接块59可前后移动，当然，连接块59也可以直接固定在第 二螺母56的外表面而不套装在摆动丝杠57的外表面，连接块59的上端与摆动连接板7的下端铰接，摆动连接板7的上端与摆动主轴6的左端固定连接，摆动主轴6的右端固定连接主轴固定板38，升降电机4固定在主轴固定板38上，拖板39滑动连接在主轴固定板38上，升降电机4驱动拖板39在主轴固定板38上滑动，砂轮电机固定在拖板39上，砂轮电机的输出轴固定连接砂轮。启动摆动电机3时，摆动电机3的输出轴旋转，带动摆动丝杠57旋转，第二螺母56在摆动丝杠57上前后移动，带动连接块59前后移动，摆动连接板7向前或向后摆动，摆动主轴6在摆动连接板7的带动下可向前或向后旋转一定角度，带动砂轮5向前或向后摆动，本实用新型中可设定摆动电机3的输出轴正转时，砂轮5向前摆动，向前摆动一定角度后，摆动电机3的输出轴反转，砂轮5向后摆动，当然也可设定摆动电机3的输出轴正转时，砂轮5向后摆动。

本实用新型中摆动连接板7的上端也可与主轴固定套61固定连接，即摆动连接板7既可以直接固定连接在摆动主轴6的端部，也可以与主轴固定套61固定连接，而主轴固定套61与摆动那个主轴6固定连接，即只要满足摆动连接板7摆动时，摆动主轴6也一起摆动即可。

当然，本实用新型中也可以不设置连接块，可直接将摆动连接板7的下部与第二螺母56的外表面铰接，只要能实现摆动连接板摆动即可。

结合图1和图2所示，端面限位板8固定设置在床身1上且位于环模10的左侧，端面限位板8的右端面对环模10左端面限位，端面限位板8上设置有适于砂轮5边缘穿过的通孔32，砂轮5的垂直中线与环模10的中心线、挂环杆11a的中心线重合。

如图1所示，本实用新型活塞环自动磨侧位口装置还包括固定连接在床身1左端的磨口微调电机2，主轴支座40滑动连接在床身1上，磨口微调电机2通过丝杠62驱动主轴支座40在床身1上滑动，带动砂轮5在前后方向移动，使得活塞环的磨口尺寸可调整。

如图1所示，本实用新型活塞环自动磨侧位口装置还包括电控箱9，电控箱9固定在床身1上，电控箱9内设置PLC，PLC可控制滑板滑动到设定位置，使最左端的活塞环处于待加工位置等，电控箱9用于控制砂轮电机、摆动电机3、升降电机4、快速移动电机23、电机18、磨口微调电机2的启动和停止。

如图11至图13示出了活塞环60’由刚进入环模10及到达加工位置时的示意图，图13为活塞环60’在环模10右端时的状态，此时活塞环60’与环模10的锥面孔101接触，活塞环60’此时处于自由状态，自由开口一般大于3.5mm左右；图12为活塞环60’在加工位置时的状态，此时活塞环60’外圆与环模10内圆紧密接触呈正圆形，闭口间隙收缩到0.1mm-0.15mm左右。

如图1所示，本实用新型活塞环自动磨侧位口装置还包括工件回收机构24，工件回收机构24包括工作台2405、固定在床身1上的流道2401、电机驱动的传送带机构2402、辊道2403、接环杆2404，流道2401采用管材制成，流道2401的一端位于环模10左端面的正下方，流道2401的另一端位于传送带机构2402的上方，传送带机构2402水平设置在工作台2405上，工作台2405的端部固定连接有辊道支撑架，辊道2403包括多个辊子，多个辊子间隔设置，且多个辊子的两端均与辊道支撑架可转动连接，辊道2403自上而下、自右向左倾斜设置，接环杆2404的一端固定在床身1上，接环杆2404的另一端靠近辊道2403左端。

本实用新型活塞环自动磨侧位口装置的加工过程如下：将开口整理好的多个活塞环依次套在挂环杆11a上，启动砂轮电机，砂轮电机带动砂轮5旋转，启动快速移动电机23，快速移动电机23通过进退丝杠组件44推动滑板14快速移动到加工位置，快速移动电机23停止，启动电机18，电机18带动蜗杆减速机17旋转，进而带动滚动丝杠组件20旋转，左丝杠25旋转，与左丝杠25螺纹连接的第一螺母55向左移动，顶筒13、推盘12向左移动，推动左端的活塞环进入环模10，滚动丝杠组件20继续旋转，推动最左端的活塞环端面定位于推动端面限位板8，在滚动丝杠组件20旋转的同时，丝母一15在丝母座一16中向右移动，同时，退件推块19的丝母座二19b向右移动完成送料动作，电机18停止；此时，砂轮摆动机构通过丝杠带动砂轮前后摆动对位于最左端的活塞环进行磨削加工，砂轮向前摆动和向后摆动的角度一致，加工完成后砂轮复位，即回到活塞环开口中间位置；启动快速移动电机23，快速移动电机23通过进退丝杠组件44带动滑板14向右移动，环模10退行即环模10向右移动、挂环杆11a退行即向右移动，磨削完成的活塞环60’脱落，退件调整丝杠22撞击退件推块19，退件推块19沿滑板14向左移动，滚动丝杠组件20向左移动，顶筒13、推盘12向左移动，将磨削完成的活塞环60’从环模10中推出，磨削完成的活塞环60’脱落并沿工件回收机构24流出，经过流道2401、传送带机构2402、辊道2403穿在接环杆2404上，一个加工循环结束。加工下一个活塞环时，始终循环上述过程。

本实用新型中左丝杠25、蜗杆减速机17的芯轴26、右丝杠27连接为一体，左丝杠25与右丝杠27的导程和旋向完全相同，滑板14在设定的距离内每次左右移动时退件推块19与退件调整丝杠22的位置不改变，并且通过调整退件调整丝杠22使活塞环加工完后脱落的位置以及下一个待加工的活塞环的位置都是不变的，每个循环都是以活塞环的磨口侧所在的平面为加工基准，能自动磨侧位口，操作简便，降低工人的劳动强度和人工成本，避免了人工磨削带来的活塞环的开口磨削深度不等、磨削宽度不等的问题，性能稳定可靠，交给那个效率高，同时能保证活塞环的加工精度。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。