一种气门座圈研磨设备的制作方法

1.本实用新型涉及气门座圈加工技术领域，具体涉及一种气门座圈研磨设备。


背景技术：

2.气门座圈是进气门与排气门的阀座，与气门相接触，密封燃烧室内气体的零件；气门座圈需要与气门座锥面配合，从而达到密封气门和承受高速冲击的作用。气门座圈在生产成型后，需要对表面进行精加工，使得表面更光滑或形成与气,门座配合的锥面，传统的气门座圈加工方法，大部分采用人工打磨，不仅劳动强度大，工作效率低且受人为因素影响，产品的打磨质量也较差，不能满足生产的需求。
3.现有技术cn205147979u公布了一种气门座圈边缘打磨装置，将气门座圈以转轴为中心紧固在工作台上，气门座圈边缘与砂槽的内壁相接触，通过控制器启动电机，在电机的带动下，第一锥齿轮旋转，进而带动第二锥齿轮转动，因此，转轴也随之转动，连接臂通过固定块固定在转轴上，连接臂也旋转，带动砂槽沿气门座圈边缘旋转，进而对气门座圈边缘进行打磨处理。然而现有技术仍然存在以下问题：
4.1)由于气门座圈因安装和制造会产生微小误差，此时，气门座圈的中轴线和打磨头的中轴线可能不在同一直线上；导致在加工时，打磨头伸入气门座圈内存在位置偏差，进而降低了气门座圈的加工精度，使得加工产品品质差异较大，从而影响产品的使用；
5.2)由于气门座圈可能存在一定的杂质、飞边等微小凸起，现有的打磨杆无法进行轴向浮动，导致打磨量无法根据实际情况自动调整，也降低了气门座圈的加工精度，使得加工产品品质差异较大，从而影响产品的使用；
6.3)现有技术在打磨过程中因气门座圈转动使得气门座圈与打磨器之间形成相对旋转而实现打磨，然而实现气门座圈转动的结构过于复杂，使得打磨过程的精度调节尤其麻烦，不方便；
7.4)现有技术中气门座圈定位是通过定位机构和定位辅助机构协同实现的，使得气门座圈的定位尤其复杂，在实际生产应用中，过于复杂的机械设备会显著增加设备成本；且方案中多次采用弹性设备(扭力拉绳、第一弹簧和第二弹簧等)，在设备长期运行过程中更易出现设备故障，进一步增加生产成本。


技术实现要素：

8.本实用新型意在提供一种气门座圈研磨设备，以解决现有技术中因打磨器缺乏径向浮动机构而降低气门座圈打磨精度的技术问题。
9.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种气门座圈研磨设备，包括机架、研磨装置和升降装置，升降装置和研磨装置固定在机架上；所述升降装置的动力输出端与研磨装置固定连接；所述研磨装置包括驱动部和研磨部；驱动部的动力输出端和研磨部间连接有驱动齿轮组；所述研磨部包括研磨杆和研磨头，研磨杆端部开有安装孔，研磨头一端插入安装孔与研磨杆间隙配合。
10.本方案的原理及优点是：
11.1、与现有技术中打磨器不能进行径向浮动相比，本方案中研磨头与研磨杆间隙配合，当研磨设备和工件在安装或制造过程中产生径向微小误差时，易引起气门座圈的中心轴与研磨头的中心轴无法对准，此时通过研磨头在研磨杆内能发生径向移动而浮动对准研磨头的中心轴与气门座圈的中心轴，从而抵消安装或生产过程中产生的微小误差，提升研磨精度。
12.2、与现有技术打磨设备结构复杂不同，本方案中采用升降机构和研磨机构配合，升降机构驱动研磨机构上下，研磨机构则对气门座圈进行进一步研磨加；本方案中研磨结构更加简单，且能对安装和生产中的微小误差进行自动调节，具有更高的研磨精度。
13.3、本方案中采用驱动齿轮组将驱动部的动力变速传递给研磨部，使得研磨部能根据实际加工工件所需要的转速输出研磨动力，避免因研磨动力过大或过小导致的研磨杆抖动或降低研磨效果等，从而影响研磨效率。
14.优选的，所述驱动齿轮组包括齿轮配合的主动齿和从动齿，主动齿固定连接在驱动部的动力输出端，从动齿固定连接在研磨杆端部。采用上述方案，主动齿和从动齿齿轮配合，将驱动部的旋转扭矩传递给研磨杆，使得研磨杆带动研磨头对气门座圈进行精细加工。
15.优选的，所述主动齿和从动齿为相互啮合的斜齿。申请人研究发现，设置直齿轮啮合时，研磨杆在高速转动时易发生上下跳动；而采用斜齿轮啮合能有效保证研磨部的研磨精度和稳定性。
16.优选的，研磨头和研磨杆的接触端面安装有弹性部，所述研磨杆和研磨头的间隙配合处径向设有销孔，所述研磨杆上的销孔为第一销孔，位于研磨头上的销孔为第二销孔；第一销孔的尺寸大于第二销孔的尺寸。
17.与现有技术中打磨器不能进行轴向浮动相比，本方案中研磨头与研磨杆接触端面安装有弹性部，当研磨设备和工件在安装或制造过程中产生轴向微小误差时，弹性部使得研磨头具有轴向缓冲，从而抵消轴向微小误差，自动调整研磨量，提升研磨精度和良品率。。
18.优选的，所述研磨头远离研磨杆的一端为圆锥形。采用上述方案，当研磨头进入气门座圈内对气门座圈进行研磨加工时，可以根据实际情况对研磨量进行微量调节，提高气门座圈的研磨精度。
19.优选的，升降装置包括第一驱动部和升降部，升降部包括滑动连接的滑轨和滑板，所述滑轨固定连接在机架上，所述滑板与第一驱动部的动力输出端固定连接，所述研磨装置固定在滑板上。采用上述方案，研磨装置在第一驱动部的驱动下稳定升降，便于研磨装置靠近和离开气门座圈。
20.优选的，所述滑板上固定连接有安装座，所述安装座设有第一安装孔，所述研磨杆转动连接在第一安装孔处。采用上述方案，便于研磨杆的稳固固定和转动。
21.优选的，所述研磨部包括至少一根研磨杆，每根研磨杆对应设有从动齿和研磨头。采用上述方案，根据实际气门座圈中需要研磨的孔数量安装研磨杆，便于具有多孔的气门座圈工件的同时打磨，提升研磨效率。
22.优选的，所述安装座对应每根研磨杆对应设有至少两个第一安装孔。采用上述方案，有效避免研磨杆在转动过程中发生抖动，从而影响研磨效果。
23.优选的，所述机架上可拆卸的固定连接有工装板和夹紧装置，所述工装板和机架
对应设有多组固定孔。工装板和夹紧装置用于固定气门座圈，工装板的厚度可以补偿气门座圈和研磨头的径向距离，工装板的多组固定孔使得工装板具有多种固定位置，从而使得设备适用于研磨不同尺寸的气门座圈。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例1整体的主视图(安装有气门垫圈)。
25.图2为本实用新型实施例1整体的立体图(安装有气门垫圈)。
26.图3为本实用新型实施例1整体的右视图(安装有气门垫圈)。
27.图4为本实用新型实施例2整体的主视图(安装有气门垫圈)。
28.图5为图4中a部的放大图。
29.图6为本实用新型实施例3整体的主视图(拆下气门垫圈)。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
31.说明书附图中的附图标记包括：机架1、油缸21、油缸座211、活塞杆212、滑轨22、滑板23、电机31、主动齿32、从动齿33、安装板34、第一安装孔341、研磨杆35、第一销孔351、弹簧36、研磨头37、第二销孔371、工装板4、夹紧装置41、固定孔42。
32.实施例1
33.本实施例基本如图1、图2和图3所示：一种气门座圈研磨设备，包括机架1、研磨装置和升降装置，升降装置和研磨装置均固定在机架1上；升降装置包括第一驱动部和升降部，本实施例第一驱动部具体为如图3所示设置在机架1背面的油缸21，油缸21包括油缸座211和活塞杆212，油缸座211固定在机架1上，活塞杆212与升降部固定连接；升降部包括滑轨22和滑动连接在滑轨22上的滑板23，滑板23与活塞杆212固定连接，滑轨22固定在机架1上，本实施例中滑轨22的安装为竖直方向，滑板23在油缸21的驱动下沿滑轨22上下滑动。
34.研磨装置包括第二驱动部和研磨部，第二驱动部固定在滑板23上，本实施例第二驱动部具体为电机31，电机31安装有变速器，电机31的动力输出端穿过滑板23在端部固定有主动齿32；研磨部包括至少一根研磨杆35，本实施例具体包括两根研磨杆35，每根研磨杆35端部均固定有从动齿33，为保证传动的稳定性，主动齿32和从动齿33均为斜齿；每个从动齿33均和主动齿32啮合形成驱动齿轮组；从动齿33的齿轮外径小于主动齿32的齿轮外径，便于降低研磨杆35的转速，保证研磨效果。研磨杆35与滑板23间固定连接有安装座，安装座上设有多个如图2所示的第一安装孔341，每个第一安装孔341对应安装一根研磨杆35，有效避免只有一个安装孔固定研磨杆35时研磨杆35在高速转动下发生抖动而降低研磨效果。
35.每根研磨杆35对应安装一个研磨头37，具体为，研磨杆35远离主动齿32的一端轴向开有第二安装孔，研磨头37插入第二安装孔与第二安装孔间隙配合，便于缓冲设备和工件在安装或制造时产生的径向微小误差。第二安装孔孔壁和研磨头37对应开有贯穿的销孔，第二安装孔孔壁上的销孔为第一销孔351，研磨头37上的销孔为第二销孔371，销钉穿过第一销孔351和第二销孔371使得研磨头37可拆卸的固定连接在研磨杆35上，便于研磨头37的维修和更换。研磨头37远离研磨杆35的一端为圆锥形，便于研磨头37滑入气门座圈内，进而根据实际情况对研磨量进行微量调节，提高气门座圈的研磨精度。
36.机架1上可拆卸的固定连接有如图2所示的工装板4和夹紧装置41，工装板4和夹紧装置41用于固定气门座圈；由于工装板4通过螺钉可拆卸的固定在机架1上，其可根据实际需要进行更换，工装板4的厚度可以补偿气门座圈和研磨头37的径向距离，从而使得设备适用于研磨不同厚度的气门座圈。
37.机架1上还设有控制器(图中未示出)，控制器与油缸21、电机31和变速器信号连接，本实施例具体为电连接，控制器5为现有技术(例如plc控制器)，此处不再赘述。
38.本实施例的具体实施过程如下：将待加工的气门座圈安装在工装板4上，控制器5控制油缸21启动，油缸21将研磨头37下降至接触气门座圈上的孔，同时控制器5控制电机31启动，电机31的旋转扭矩被驱动齿轮组传送给研磨头37，使得研磨头37以适合的转速研磨气门座圈，研磨完成后控制器5控制点击关闭。在此过程中，由于第二安装孔与研磨头37间隙配合，且研磨头37远离研磨杆35的一端为圆锥形，在气门座圈与研磨头37的竖向中轴线存在一定误差的情况下，研磨头37仍然能够在圆锥的导向下滑入气门座圈内，使得研磨头37具有的径向浮动功能，有效补偿设备和气门座圈在安装定位或加工过程产生的微小误差，提升研磨精度，从而提高气门座圈的加工效率。
39.实施例2
40.为了进一步提升对研磨精度的控制，本实施例与实施例1的区别在于，如图图4和图5所示，第一销孔351的尺寸大于第二小孔的尺寸，本实施例第一销孔351具体为竖直方向的椭圆孔，第二销孔371为圆孔，研磨杆35和研磨头37轴向接触面安装有弹性部，本实施例弹性部具体为弹簧36。
41.本实施例中，当研磨头37在研磨加工过程中，气门座圈的不同孔再制造过程中产生轴向误差时，固定研磨头37的销钉可在椭圆形的第一销孔351中上下滑动，使得研磨头37在弹簧36的弹性作用下能沿着研磨杆35上下滑动，补偿设备和工件在安装或制造时产生的轴向微小误差，有效调控研磨量，提升加工精度。
42.实施例3
43.为了进一步扩大设备的应用范围，本实施例与实施例2的区别在于，如图6所示，工装板4和机架1对应设有多组固定孔42。
44.本实施例中，当对不同尺寸的气门座圈进行研磨加工时，可以根据气门座圈的实际尺寸调整工装板4的固定位置，穿设螺钉实现固定；增大了设备的应用范围，从而使得设备适用于研磨不同尺寸的气门座圈，从而降低生产成本。
45.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。