专利名称：组合式凸轮轴的轴管扩径装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及组合式凸轮轴的轴管扩径装置。
背景技术：
凸轮轴是发动机配气机构的关键部件，由轴体和套装在轴体上的若干个凸轮组成。组合式凸轮轴具有结构紧凑、质量轻、材料组合优化等特点，相比于采用铸造或锻造加工而成的传统一体式凸轮轴，具有较大的技术优势，因而在当今的汽车发动机中被广泛采用。组合式凸轮轴的技术关键在于轴体与凸轮的连接。现有的连接方式包括过盈装配、焊接、烧结、轴管扩径和机械滚花等。其中，轴管扩径是指先将各凸轮依次套装在轴体上，此时各凸轮与轴体间隙配合；然后再通过推进系统将带有一定过盈量的扩管部件推过或拉过轴体的管腔，以扩大轴体的管径，最终使凸轮和轴体压配连接。在扩管部件的运动过程中，轴体的管壁受到挤压发生扩径塑性变形，抵消了凸轮与轴体的配合间隙，同时凸轮由受到轴体往外的推挤而产生弹性变形。当扩管部件通过轴体后，在凸轮的回弹作用以及轴体的塑性扩张下，凸轮与轴体的配合面产生压应力，实现压配连接。其中，扩管部件采用的是锥体或是钢球等。
随着发动机功率、扭矩及转速的不断提高，凸轮轴承受的冲击载荷和动态扭矩越来越高，凸轮与轴体的连接强度已成为组合式凸轮轴最为重要的技术指标。现有组合式凸轮轴的轴管扩径装置在扩管部件通过各凸轮位置时不能监测通过压力，也就不能确定凸轮与轴体间的紧固力否合格，因此无法保证凸轮与轴体的连接强度。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种可监测扩管部件通过压力的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，以保证凸轮与轴体的连接强度。
解决上述技术问题的技术方案是组合式凸轮轴的轴管扩径装置，包括推进系统，所述推进系统推动或拉动扩管部件在轴体的管腔内轴向运动，还包括推进系统的负载阻力监测装置，所述负载阻力监测装置通过控制系统控制推进系统的运动。
所述控制系统采用PLC可编程控制器。
所述推进系统包括液压系统，所述液压系统中的活塞杆与推杆连接，扩管部件位于推杆的头部。
所述负载阻力监测装置包括与液压系统连接的电接点压力表，所述电接点压力表的信号
3输出端与控制系统连接。
进一步的是，该组合式凸轮轴的轴管扩径装置还包括扩管部件的位置感应装置，所述位 置感应装置的信号输出端与控制系统连接。
所述位置传感装置包括与轴体平行设置的支撑杆，所述支撑杆上间隔设置有分别与各凸 轮相对应的闯块，推进系统上安装有与扩管部件同步运动的触头，所述触头与闯块相匹配， 触头的信号输出端与控制系统连接。
进一步的是，所述触头通过连接杆安装在推进系统的活塞杆上。
本实用新型的有益效果是扩管部件的通过压力与推进系统的负载阻力成正比关系，因 此通过负载阻力监测装置可间接的计算出扩管部件的通过压力。当负载阻力监测装置所监测 到的数据不能达到设定要求时，通过控制系统控制推进系统使其退回到工作起始点，并重新 进行轴管扩径，确保凸轮轴胀紧合格。
图l为本申请组合式凸轮轴的轴管扩径装置的结构示意图。
图中标记为轴体l、扩管部件2、推杆3、活塞杆4、液压系统5、触头6、闯块7、连接 杆8、电接点压力表9、凸轮IO、支撑杆ll、控制系统12。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图l所示的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，包括推进系统，所述推进系统推动或拉动 扩管部件2在轴体1的管腔内轴向运动，还包括推进系统的负载阻力监测装置，所述负载阻力 监测装置通过控制系统12控制推进系统的运动。扩管部件2的通过压力与推进系统的负载阻 力成正比关系，因此通过负载阻力监测装置可间接的计算出扩管部件2的通过压力。当负载 阻力监测装置所监测到的数据不能达到设定要求时，通过控制系统12控制推进系统使其退回 到工作起始点，并重新进行轴管扩径，确保凸轮轴胀紧合格。所述控制系统12采用PLC可编 程控制器。
如图1所示，作为推进系统的一种具体结构，所述推进系统包括液压系统5，所述液压系 统5的活塞杆4与推杆3连接，扩管部件2位于推杆3的头部。扩管部件2采用钢球，其直径略大 于扩管前轴体l的管径。这样，当推杆3推动钢球在轴体1的管腔内轴向运动时，钢球挤压轴 体l管壁使轴体l发生扩径塑性变形，并使凸轮产生弹性变形。钢球通过后在轴体与凸轮的接 触部位产生压应力，实现压配连接。上述这种推进系统具有结构简单的优点。
如图1所示，所述负载阻力监测装置包括与液压系统5连接的电接点压力表9，所述电接点压力表9的信号输出端与控制系统12连接。通过电接点压力表9可以准确的监测出液压系统 5的负载阻力，当监测到的数据不能达到设定要求时，通过控制系统12控制推进系统使其退 回到工作起始点。
如图1所示，为了准确的监测出扩管部件2在轴体1的管腔内轴向运动过程中通过各凸轮 IO位置时的负载阻力，该组合式凸轮轴的轴管扩径装置还包括扩管部件2的位置感应装置， 所述位置感应装置的信号输出端与控制系统12连接。通过轴体1与凸轮10的配合要求，可计 算出实现轴体1与凸轮10压配连接所需要的最小通过压力。位置感应装置的作用在于感应出 扩管部件2在轴体1中的位置。当扩管部件2正好位于凸轮10位置时，位置感应装置发出感应 信号，此时控制系统12根据负载阻力监测装置所监测出数据进行判断，当监测到的数据不能 达到扩管部件2的最小通过压力时，再通过控制系统12控制推进系统使其退回到工作起始点
如图1所示，作为位置感应装置的具体结构，所述位置传感装置包括与轴体l平行设置的 支撑杆ll，所述支撑杆11上间隔设置有分别与各凸轮10相对应的闯块7，推进系统上安装有 与扩管部件2同步运动的触头6，所述触头6与闯块7相匹配，触头6的信号输出端与控制系统 12连接。其中，触头6通过连接杆8安装在推进系统的活塞杆4上。
在上述推力感应装置中，支撑杆11上的各闯块7分别与轴体1上的各凸轮10相对应，即当 扩管部件2运动到某一凸轮10的位置时，触头6刚好运动至该凸轮10相应的闯块7位置。此时 ，触头6感应到闯块7，并将感应信号发送至控制系统12，此时控制系统12通过负载阻力监测 装置所监测到的数据，来判断扩管部件2通过凸轮10位置时的通过压力是否达到设定要求， 并由此控制推进系统的运动。
将上述的这种位置感应装置与电接点压力表9配合使用，可以准确的监测出扩管部件2在 轴体1的管腔内轴向运动过程中通过各凸轮10位置时的通过压力，为凸轮轴胀紧合格提供了 有力保证。
权利要求1.组合式凸轮轴的轴管扩径装置，包括推进系统，所述推进系统推动或拉动扩管部件(2)在轴体(1)的管腔内轴向运动，其特征是还包括推进系统的负载阻力监测装置，所述负载阻力监测装置通过控制系统(12)控制推进系统的运动。
2. 如权利要求l所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述控制系统(12)采用PLC可编程控制器。
3. 如权利要求l所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述推进系统包括液压系统(5)，所述液压系统(5)中的活塞杆(4)与推杆(3)连接，扩管部件(2)位于推杆(3)的头部。
4. 如权利要求3所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述扩管部件采用钢球。
5. 如权利要求3所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述负载阻力监测装置包括与液压系统(5)连接的电接点压力表(9)，所述电接点压力表(9)的信号输出端与控制系统(12)连接。
6. 如权利要求l、 2、 3、 4或5所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是还包括扩管部件(2)的位置感应装置，所述位置感应装置的信号输出端与控制系统(12)连接。
7. 如权利要求6所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述位置传感装置包括与轴体(1)平行设置的支撑杆(11)，所述支撑杆(11)上间隔设置有分别与各凸轮(10)相对应的闯块(7)，推进系统上安装有与扩管部件(2)同步运动的触头(6)，所述触头(6)与闯块(7)相匹配，触头(6)的信号输出端与控制系统(12)连接。
8. 如权利要求7所述的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，其特征是所述触头(6)通过连接杆(8)安装在推进系统的活塞杆(4)上。
专利摘要本实用新型公开了一种可监测扩管部件通过压力的组合式凸轮轴的轴管扩径装置，以保证凸轮与轴体的连接强度。该组合式凸轮轴的轴管扩径装置包括推进系统，所述推进系统推动或拉动扩管部件在轴体的管腔内轴向运动，还包括推进系统的负载阻力监测装置，所述负载阻力监测装置通过控制系统控制推进系统的运动。扩管部件的通过压力与推进系统的负载阻力成正比关系，因此通过负载阻力监测装置可间接的计算出扩管部件的通过压力。当负载阻力监测装置所监测到的数据不能达到设定要求时，通过控制系统控制推进系统使其退回到工作起始点，并重新进行轴管扩径，确保凸轮轴胀紧合格。
文档编号B21D39/08GK201399541SQ200920301699
公开日2010年2月10日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者马桂华 申请人:马桂华