一种曲轴定位顶尖装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种曲轴加工技术领域，特别是涉及一种曲轴定位顶尖装置。


背景技术：

2.曲轴生产线中，初始工位加工中心孔，后工位如车床、磨床、抛光机等加工曲轴时需要使用顶尖结构用于轴向定位夹紧，用于曲轴定位旋转进行加工。产品设计时，由于不同型号的曲轴中心孔尺寸差异，如图1所示，存在d1、d2、d3、d4、d5等不同直径的曲轴中心孔尺寸，顶尖结构设计时也会跟曲轴匹配设计不同的顶尖尺寸，满足生产需求。现有技术的曲轴加工一般有两种解决方案：建设不同生产线，将同一系列的曲轴共线生产，满足顶尖不用换型；不同系列曲轴共线生产，每次换型时需要更换顶尖，满足不同尺寸需求。
3.这两种方案存在的主要问题有：
4.1.同一生产线只能生产相同系列的产品，不满足产品迭代，投入成本高柔性低；
5.2.使用不同生产线时，投入成本高；
6.3.同一生产线生产不同系列产品时，需要更换顶尖，增加换型时间，生产效率低；
7.4.频繁换型顶尖，机床精度变化等，影响加工质量；
8.5.频繁人工换型，存在安全风险。


技术实现要素：

9.本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种结构简单、满足不同曲轴共线生产、减少成本投入、产能利用最大化、避免顶尖机构换型、减少机床精度变化及硬件磨损和减少安全风险的曲轴定位顶尖装置。
10.本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，包括球顶尖、顶尖座和机体，所述顶尖座的右部可拆卸式插接于所述机体的中心轴对应位置处，所述顶尖座的右端与所述机体的右端弹性限位式滑动连接，所述机体的中部外周与尾架可拆卸式固定，所述机体的右部穿设于所述尾架上，所述球顶尖包括由左至右依次一体成型或固定的顶尖身、限位区和顶紧面组，所述顶尖身、所述限位区和所述顶紧面组三者的中心均位于同一中心线上，所述顶紧面组与曲轴内的中心孔内壁可解除式相抵，所述顶尖身过盈配合式插接于所述顶尖座的中心轴对应位置处左端。
11.本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置还可以是：
12.所述顶紧面组包括由左至右依次一体成型或固定的至少两个直径不同的顶紧部，所述顶紧部与相应尺寸所述曲轴的中心孔可解除式相抵。
13.所述顶紧面组包括横截面为不同直径的的第一顶紧部、第二顶紧部和第三顶紧部，所述第一顶紧部、所述第二顶紧部和所述第三顶紧部由左至右依次一体成型或固定，所述第三顶紧部与所述限位区一体成型或固定，所述第一顶紧部、所述第二顶紧部和所述第三顶紧部均与相应尺寸的所述曲轴的中心孔可解除式相抵。
14.所述机体的右端可拆卸式固定有锁紧螺母和锁紧螺栓，所述锁紧螺母的外周与所
述机体右端的内周可拆卸式固定，所述锁紧螺栓由右至左依次穿设于所述锁紧螺母的中央位置处和所述顶尖座的右端中央位置处，所述锁紧螺栓的头部与所述锁紧螺母可拆卸式固定，所述顶尖座的右端与所述锁紧螺栓的头部弹性可解除式相抵。
15.所述锁紧螺栓的尾部套设有弹簧，所述弹簧的左端与所述顶尖座的右端可解除式相抵，所述弹簧的右端与所述锁紧螺栓的头部左侧端面可解除式相抵。
16.所述锁紧螺母的下部螺旋连接有上下贯穿的顶丝，所述顶丝的上端与所述锁紧螺栓可解除式相抵。
17.所述顶尖座的右端设置有限位孔，所述机体在所述限位孔对应位置处可拆卸式固定有限位销，所述限位销的下端在所述限位孔内与所述顶尖座可解除式相抵。
18.所述顶尖座的左端外周可拆卸式固定有转换圆环，所述转换圆环的外周设置有用于位置传感器进行感应的凹槽，所述凹槽沿环绕所述转换圆环的外周的周向设置。
19.所述顶尖座的右部外周和所述机体的内周之间设置有滑动轴承，所述滑动轴承的外周与所述机体可拆卸式固定，所述滑动轴承的内周与所述顶尖座可拆卸式固定。
20.所述机体的中部外周和所述尾架之间夹设有法兰盘，所述法兰盘的内周右端面与所述尾架的左端面可拆卸式固定，所述法兰盘的外周左端面与所述机体的中部外周可拆卸式固定。
21.本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，包括球顶尖、顶尖座和机体，所述顶尖座的右部可拆卸式插接于所述机体的中心轴对应位置处，所述顶尖座的右端与所述机体的右端弹性限位式滑动连接，所述机体的中部外周与尾架可拆卸式固定，所述机体的右部穿设于所述尾架上，所述球顶尖包括由左至右依次一体成型或固定的顶尖身、限位区和顶紧面组，所述顶尖身、所述限位区和所述顶紧面组三者的中心均位于同一中心线上，所述顶紧面组与曲轴内的中心孔内壁可解除式相抵，所述顶尖身过盈配合式插接于所述顶尖座的中心轴对应位置处左端。这样，所述顶尖身、所述限位区和所述顶紧面组形成了球顶尖，所述顶尖身、所述限位区和所述顶紧面组均位于同一中心线上，在实际过程中，当同一台磨床需要换型加工尺寸差异较大的几种不同类型的曲轴时，其中心孔的大小也会发生相应的改变。顶紧面组与所述曲轴的中心孔相抵，在需要对机床进行生产换型时，只需要调整所述尾架到所述曲轴的距离即可；即生产车间在换型生产过程中可以避免频繁更换所述球顶尖及调试机床，减小更换所述球顶尖来换型的调试难度，从而避免引起机床加工质量的不稳定，而且减小人力与物力资源的损失，同时所述顶紧面组满足不同曲轴共线生产，减少了成本投入，使产能利用最大化，而且换型时无需拆装尾座总成、减少机床精度变化，减少了零部件的磨损，减少安全风险。将所述顶尖身过盈配合式插入所述顶尖座内，因为所述顶尖身和所述顶尖座之间是过盈配合，因此在工作过程中所述顶尖身和所述顶尖座不会发生相对位移，然后将所述顶尖座插入所述机体内后，所述顶尖座的外周与所述机体的内周滑动连接，所述顶尖座的右端与所述机体的右端弹性连接，使得所述顶尖座在所述机体围设形成的内腔内左右滑动，并且可以通过所述机体与所述顶尖座之间的弹性力使得所述球顶尖与所述曲轴的中心孔解除相抵后可以恢复至初始位置等待下一个循环工序，所述顶尖座的右端还与所述机体的右端限位式连接，使得所述顶尖座在所述机体围设形成的空腔内只能在一定范围内左右滑动，进而避免所述顶尖座滑出所述机体，以及所述顶尖座过分插入所述机体内。最后将所述机体的中部外周与所述尾架可拆卸式固定，进而所述机体的右部完全插入所述尾
架内，在实际工作中，同样的装置分别左右对称布置在所述曲轴的左右两侧，左侧的所述球顶尖与所述曲轴左侧的中心孔相抵，右侧的所述球顶尖与所述曲轴右侧的中心孔相抵，使得所述曲轴的左右两端均被夹紧，方便对所述曲轴进行加工。本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，相对于现有技术的优点是：结构简单、满足不同曲轴共线生产、减少成本投入、产能利用最大化、避免顶尖机构换型、减少机床精度变化及硬件磨损和减少安全风险。
附图说明
22.图1现有技术中不同型号的曲轴所具有的不同直径的中心孔示意图。
23.图2本实用新型一种曲轴定位顶尖装置球顶尖结构示意图。
24.图3本实用新型一种曲轴定位顶尖装置结构示意图。
25.图4本实用新型一种曲轴定位顶尖装置内部剖视图。
26.图号说明
[0027]1…
球顶尖
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顶尖座
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机体
[0028]4…
顶尖身
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限位区
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顶紧面组
[0029]7…
第一顶紧部
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第二顶紧部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9…
第三顶紧部
[0030]
10
…
锁紧螺母
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11
…
锁紧螺栓
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12
…
弹簧
[0031]
13
…
顶丝
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14
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限位孔
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15
…
限位销
[0032]
16
…
转换圆环
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17
…
凹槽
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18
…
滑动轴承
[0033]
19
…
端盖
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20
…
法兰盘
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21
…
尾架
具体实施方式
[0034]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置是以所述顶紧面组6在左侧，所述尾架21在右侧，所述限位销15在上侧，所述顶丝13在下侧，所述锁紧螺母10在外侧，所述锁紧螺栓11在内侧，并以此确定“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”的方向。
[0036]
下面结合附图的图2至图4对本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置作进一步详细说明。
[0037]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，包括球顶尖1、顶尖座2和机体3，所述顶尖座2的右部可拆卸式插接于所述机体3的中心轴对应位置处，所述顶尖座2的右端与所述机体3的右端弹性限位式滑动连接，所述机体3的中部外周与尾架21可拆卸式固定，所述机体3的右部穿设于所述尾架21上，所述球顶尖1包括由左至右依次一体成型或固定的顶尖身4、限位区5和顶紧面组6，所述顶尖身4、所述限位区5和所述顶紧面组6三者的中心均位于同一中心线上，所述顶紧面组6与曲轴内的中心孔内壁可解除式相抵，所述顶尖身4过盈配合式插接于所述顶尖座2的中心轴对应位置处左端。这样，所述顶尖身4、所述限位区5和所述顶紧面组6形成了球顶尖1，所述顶尖身4、所述限位区5和所述顶
紧面组6均位于同一中心线上，在实际过程中，当同一台磨床需要换型加工尺寸差异较大的几种不同类型的曲轴时，其中心孔的大小也会发生相应的改变。顶紧面组6与所述曲轴的中心孔相抵，在需要对机床进行生产换型时，只需要调整所述尾架21到所述曲轴的距离即可；即生产车间在换型生产过程中可以避免频繁更换所述球顶尖1及调试机床，减小更换所述球顶尖1来换型的调试难度，从而避免引起机床加工质量的不稳定，而且减小人力与物力资源的损失，同时所述顶紧面组6满足不同曲轴共线生产，减少了成本投入，使产能利用最大化，而且换型时无需拆装尾座总成、减少机床精度变化，减少了零部件的磨损，减少安全风险。将所述顶尖身4过盈配合式插入所述顶尖座2内，因为所述顶尖身4和所述顶尖座2之间是过盈配合，因此在工作过程中所述顶尖身4和所述顶尖座2不会发生相对位移，然后将所述顶尖座2插入所述机体3内后，所述顶尖座2的外周与所述机体3的内周滑动连接，所述顶尖座2的右端与所述机体3的右端弹性连接，使得所述顶尖座2在所述机体3围设形成的内腔内左右滑动，并且可以通过所述机体3与所述顶尖座2之间的弹性力使得所述球顶尖1与所述曲轴的中心孔解除相抵后可以恢复至初始位置等待下一个循环工序，所述顶尖座2的右端还与所述机体3的右端限位式连接，使得所述顶尖座2在所述机体3围设形成的空腔内只能在一定范围内左右滑动，进而避免所述顶尖座2滑出所述机体3，以及所述顶尖座2过分插入所述机体3内。最后将所述机体3的中部外周与所述尾架21可拆卸式固定，进而所述机体3的右部完全插入所述尾架21内，在实际工作中，同样的装置分别左右对称布置在所述曲轴的左右两侧，左侧的所述球顶尖1与所述曲轴左侧的中心孔相抵，右侧的所述球顶尖1与所述曲轴右侧的中心孔相抵，使得所述曲轴的左右两端均被夹紧，方便对所述曲轴进行加工。本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，相对于现有技术的优点是：结构简单、满足不同曲轴共线生产、减少成本投入、产能利用最大化、避免顶尖机构换型、减少机床精度变化及硬件磨损和减少安全风险。
[0038]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述顶紧面组6包括由左至右依次一体成型或固定的至少两个直径不同的顶紧部，所述顶紧部与相应尺寸所述曲轴的中心孔可解除式相抵。这样，所述顶紧部与所述曲轴的中心孔相抵以便对所述曲轴进行加工，所述顶紧部与所述曲轴的中心孔解除相抵即可在对所述曲轴加工完毕后松开所述曲轴准备进入下一个循环工序。在需要对机床进行生产换型时，只需要调整所述尾架21与所述曲轴的距离即可，使得不同直径的所述顶紧部分别与相对应直径大小的所述曲轴的中心孔紧密相抵，即生产车间在换型生产过程中可以避免频繁更换所述球顶尖1及调试机床，减小更换所述球顶尖1来换型的调试难度，从而避免引起机床加工质量的不稳定，而且减小人力与物力资源的损失，同时至少两个直径不同的顶紧部可以解决柔性化生产中对各类型所述曲轴的兼容问题。通过设置所述顶紧部，提高了换型效率，无需进行精度调整，降低了劳动成本，而且换型时无需拆装所述机体3和所述顶尖座2，减少了零部件的磨损，提升了零部件的使用寿命以及降低了采购成本。进一步优选的技术方案为所述顶紧面组6包括横截面为不同直径的的第一顶紧部7、第二顶紧部8和第三顶紧部9，所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9由左至右依次一体成型或固定，所述第三顶紧部9与所述限位区5一体成型或固定，所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9均与相应尺寸的所述曲轴的中心孔可解除式相抵。这样，由于各种不同型号的所述曲轴横截面的直径不同，因此其中心孔的直径也随之发生变
化，所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9由左至右依次一体成型或固定，而所述第三顶紧部9与所述限位区5一体成型或固定，使得所述第一顶紧部7位于最左端，所述第三顶紧部9位于最右端，若要所述第三顶紧部9能顺利与对应直径的所述曲轴的中心孔相抵，所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9三者的横截面直径由小到大进行变化，所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9分别与不同直径的所述曲轴的中心孔可解除式相抵，从而生产车间在换型生产过程中可以避免频繁更换所述球顶尖1及调试机床，减小更换所述球顶尖1来换型的调试难度，从而避免引起机床加工质量的不稳定，而且减小人力与物力资源的损失，所述限位区5不仅起到限位作用，而且也起到导向作用，防止所述顶尖身4直接与所述曲轴的端部接触，对所述曲轴造成损害。所述第一顶紧部7、所述第二顶紧部8和所述第三顶紧部9增加了比较宽的顶紧适用区域，来适应不同尺寸的所述曲轴。
[0039]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述机体3的右端可拆卸式固定有锁紧螺母10和锁紧螺栓11，所述锁紧螺母10的外周与所述机体3右端的内周可拆卸式固定，所述锁紧螺栓11由右至左依次穿设于所述锁紧螺母10的中央位置处和所述顶尖座2的右端中央位置处，所述锁紧螺栓11的头部与所述锁紧螺母10可拆卸式固定，所述顶尖座2的右端与所述锁紧螺栓11的头部弹性可解除式相抵。这样，所述锁紧螺母10的外周与所述机体3右端的内周可拆卸式固定，在所述机体3围设形成的供所述顶尖座2滑动的腔体右端形成封堵面，进而将供所述顶尖座2可以向右滑动的腔体的右端堵住，防止所述顶尖座2过分插入所述机体3的内腔，所述锁紧螺栓11的头部外周插入所述锁紧螺母10并且与所述锁紧螺母10可拆卸式固定，使得所述锁紧螺栓11的尾部插入所述顶尖座2的右端，对所述顶尖座2的右端起到移动的导向作用，并且所述锁紧螺栓11与所述顶尖座2之间形成更好的弹性连接，产生一定的弹性力，使得所述顶紧面组6在与所述曲轴的中心孔脱离相抵时，可以推动所述顶尖座2恢复到初始位置等到下一步循环工序。当然，所述锁紧螺母10的外周与所述机体3的右端内周为螺纹连接，所述锁紧螺母10的内周与所述锁紧螺栓11的头部外周为螺纹连接。进一步优选的技术方案为所述锁紧螺栓11的尾部套设有弹簧12，所述弹簧12的左端与所述顶尖座2的右端可解除式相抵，所述弹簧12的右端与所述锁紧螺栓11的头部左侧端面可解除式相抵。这样，所述锁紧螺栓11的头部直径大于尾部直径，所述锁紧螺栓11的头部与尾部之间形成落差面，这个落差面即为所述锁紧螺栓11的头部左侧端面，为所述弹簧12提供相抵的平面，所述锁紧螺栓11的尾部穿设于所述顶尖座2的右端，所述弹簧12穿设与所述锁紧螺栓11的尾部，所述弹簧12的左端与所述顶尖座2的右端相抵，所述弹簧12的右端与所述锁紧螺栓11的头部左侧端面相抵，当所述顶紧面组6与所述曲轴的中心孔相抵时，推动所述顶尖座2压缩所述弹簧12，所述弹簧12可以始终沿所述锁紧螺栓11的延伸方向进行压缩产生弹性力，这个弹性力的方向始终保持与所述顶尖座2的移动方向一致，因此可以避免所述顶尖座2与其他零部件之间发生干涉而不能移动或者不能顺滑移动的情况。
[0040]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述锁紧螺母10的下部螺旋连接有上下贯穿的顶丝13，所述顶丝13的上端与所述锁紧螺栓11可解除式相抵。这样，所述球顶尖1与所述曲轴的中心孔相抵时，会对所述球顶尖1的弹性力有一定的要求或者说所述顶尖座2向右移动的移动量有一定
的要求，也可以说是对所述弹簧12的压缩量有一定的要求，需要调整这个量值时，只需要松开所述顶丝13，使得所述顶丝13与所述锁紧螺栓11解除相抵，调节所述锁紧螺栓11与所述锁紧螺母10的相对位置，达到所需要的量值，然后向上旋入所述顶丝13，使得所述顶丝13与所述锁紧螺栓11相抵，对所述锁紧螺栓11产生一个向上的压力，锁定所述锁紧螺栓11和所述锁紧螺母10之间的相对位置，使得这个量值不会再发生变化，这个量值可以时所述弹簧12的压缩量。
[0041]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述顶尖座2的右端设置有限位孔14，所述机体3在所述限位孔14对应位置处可拆卸式固定有限位销15，所述限位销15的下端在所述限位孔14内与所述顶尖座2可解除式相抵。这样，所述限位销15在所述限位孔14内移动的最大相对位移为所述限位孔14最左端到最右端的距离，也就是当所述限位孔14随所述顶尖座2向左移动，所述限位销15停在所述限位孔14的最左端时，所述顶尖座2移动到可以向左移动的最大位移，当所述限位孔14随所述顶尖座2向右移动，所述限位销15停在所述限位孔14的最右端时，所述顶尖座2移动到可以向右移动的最大位移，避免了所述顶尖座2在轴向上的位移过大。
[0042]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述顶尖座2的左端外周可拆卸式固定有转换圆环16，所述转换圆环16的外周设置有用于位置传感器进行感应的凹槽17，所述凹槽17沿环绕所述转换圆环16的外周的周向设置。这样，所述传感器设置在所述曲轴被顶紧时的所述凹槽17对应的位置处，所述转换圆环16上设置有所述凹槽17，所述凹槽17沿所述转换圆环16的外周一周，所述凹槽17随所述顶尖座2的左右移动而同时移动，使得所述顶尖座2在安装时无论哪个方向朝向所述传感器，所述传感器都能感应到所述凹槽17的位置，当所述顶紧面组6与所述曲轴相抵并顶紧所述曲轴中心孔时，所述传感器感应到所述凹槽17，发出所述曲轴被顶紧的信号，进行下一步加工，当所述顶紧面组6上没有所述曲轴或者所述顶紧面组6没有与所述曲轴的中心孔抵接到位，所述传感器则感应不到所述凹槽17，进而发出断开信号，不会进行下一步加工。
[0043]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述顶尖座2的右部外周和所述机体3的内周之间设置有滑动轴承18，所述滑动轴承18的外周与所述机体3可拆卸式固定，所述滑动轴承18的内周与所述顶尖座2可拆卸式固定。这样，使用所述滑动轴承18将所述顶尖座2和所述机体3相隔开，所述滑动轴承18的外周与所述机体3可拆卸式固定，所述滑动轴承18的内周与所述顶尖座2可拆卸式固定，利用所述滑动轴承18中间的润滑剂，使得发生相对滑动的所述机体3和所述顶尖座2的接触面不发生直接接触，大大的减小了所述机体3和所述顶尖座2的表面磨损，所述滑动轴承18还可以是滚珠轴承等，利用其内部的滚珠体减小所述机体3和所述顶尖座2之间的摩擦耗损。进一步优选的技术方案为所述机体3的左端设置有端盖19，所述端盖19的外周与所述机体3的左端可拆卸式固定，所述端盖19的内周与所述顶尖座2可解除式相抵。这样，所述端盖19的外周与所述机体3的左端可拆卸式固定，所述端盖19的内周与所述顶尖座2可解除式相抵，使得所述机体3和所述顶尖座2滑动连接的重叠部分在安装轴承或者其他润滑件等时，这些润滑件不会从所述机体3和所述顶尖座2之间的间隙滑出。
[0044]
本实用新型的一种曲轴定位顶尖装置，请参考图2至图4中相关各图，在前面技术
方案的基础上还可以是：所述机体3的中部外周和所述尾架21之间夹设有法兰盘20，所述法兰盘20的内周右端面与所述尾架21的左端面可拆卸式固定，所述法兰盘20的外周左端面与所述机体3的中部外周可拆卸式固定。这样，所述机体3和所述尾架21的端面直径不一致时，所述机体3中部的右侧端面和所述尾架21的左侧端面不能很好的重合，因此很难将所述机体3与所述尾架21直接进行固定，在所述机体3和所述尾架21的连接固定处设置所述法兰盘20，使得所述法兰盘20的内周右端面与所述尾架21的左端面可拆卸式固定，所述法兰盘20的外周左端面与所述机体3的中部外周可拆卸式固定，此时所述机体3的固定点在所述尾架21的固定点外侧，若所述机体3的固定点在所述尾架21的固定点内侧，则可以是所述法兰盘20的外周右端面与所述尾架21的左端面可拆卸式固定，所述法兰盘20的内周左端面与所述机体3的中部外周可拆卸式固定。
[0045]
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。