本發(fā)明屬于柴油機曲軸制造，尤其是涉及一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、曲軸作為柴油機的核心部件，是匯集柴油機缸體的發(fā)出功率，并將其轉(zhuǎn)化為扭矩帶動負(fù)載，向外輸出有效功，并帶動柴油機自身的其他輔助裝置。曲軸在柴油機運行時，不斷承受著來自連桿的交變應(yīng)力，且曲軸的形狀復(fù)雜，存在嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，易使曲軸產(chǎn)生震動，導(dǎo)致曲軸的變形或磨損等情況，造成柴油機無法正常工作甚至損壞的嚴(yán)重后果。

2、在曲軸加工的過程中，控制曲軸的變形是保證曲軸性能的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在制造長度較長、軸頸較細的大長徑比細長曲軸時尤為重要，需要在盡可能控制曲軸的變形程度將軸頸跳動盡可能的減小，以保證柴油機的正常工作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置及方法，以控制大長徑比細長曲軸加工時的變形程度。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其中，包括螺栓和螺套；

4、所述螺套包括：外殼、容納段、固定段和預(yù)緊段，所述容納段、固定段和預(yù)緊段依次設(shè)置在外殼內(nèi)部，在容納段內(nèi)設(shè)有用于容納螺栓端部的容納孔，所述固定段與所述螺栓螺紋連接，在預(yù)緊段內(nèi)設(shè)有活動通道，在活動通道內(nèi)設(shè)有活動螺母，活動螺母與所述螺栓螺紋連接，在活動螺母上還設(shè)有預(yù)緊螺栓，預(yù)緊螺栓的端部與固定段相接觸。

5、進一步的，所述固定段為固定螺母，所述固定螺母與所述外殼的內(nèi)表面固定連接。

6、進一步的，所述活動螺母上設(shè)有用于容納預(yù)緊螺栓的螺紋孔。

7、進一步的，所述螺栓和螺套上均設(shè)有防磨墊，所述防磨墊分別設(shè)置在螺栓和螺套相互遠離的端面上。

8、進一步的，所述容納孔的內(nèi)表面為光滑表面。

9、第二方面，一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工方法，利用所述控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其中，包括以下步驟：

10、步驟s1：加工曲軸兩端及中心孔；

11、步驟s2：粗銑主軸頸及連桿軸頸并釋放應(yīng)力；

12、步驟s3：修中心孔；

13、步驟s4：車主軸頸及連桿軸頸、車錐體；

14、步驟s5：加工減重孔并釋放應(yīng)力；

15、步驟s6：粗磨主軸頸及連桿軸頸并釋放應(yīng)力；

16、步驟s7：半精磨主軸頸及連桿軸頸；

17、步驟s8：加工油孔并釋放應(yīng)力；

18、步驟s9：修中心孔；

19、步驟s10：精磨主軸頸及連桿軸頸、精磨錐體；

20、步驟s11：氮化處理；

21、步驟s12：拋光主軸頸及連桿軸頸；

22、所述氮化處理，包括：

23、步驟s11-1：將吊裝件與曲軸的中心主軸頸連接，將曲軸吊裝；

24、步驟s11-2：在所述中心主軸頸兩側(cè)的曲臂之間設(shè)置所述加工裝置，轉(zhuǎn)動所述加工裝置的螺套，將所述加工裝置的兩端分別抵緊所述中心主軸頸兩側(cè)的曲臂表面；

25、步驟s11-3：在所述中心主軸頸兩側(cè)對稱的主軸頸處分別設(shè)置所述加工裝置，且所述加工裝置均設(shè)置在主軸頸兩側(cè)的曲臂之間，轉(zhuǎn)動所述加工裝置的螺套，將所述加工裝置的兩端分別抵緊所述主軸頸兩側(cè)的曲臂表面；

26、步驟s11-4：轉(zhuǎn)動所有所述加工裝置的預(yù)緊螺栓，將所述加工裝置預(yù)緊固定；

27、步驟s11-5：氮化熱處理；

28、步驟s11-6：反向轉(zhuǎn)動所述加工裝置的預(yù)緊螺栓，之后反向轉(zhuǎn)動所述加工裝置的螺套，將所有所述加工裝置拆卸。

29、進一步的，所述加工裝置均設(shè)置在中心主軸頸和中心主軸頸兩側(cè)對稱的主軸頸的下方。

30、進一步的，所述加工裝置兩端的防磨墊分別與所在主軸頸兩側(cè)的曲臂相對表面抵緊。

31、進一步的，所述釋放應(yīng)力為時效處理。

32、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置及方法具有以下優(yōu)勢：

33、(1)本發(fā)明所述的加工裝置通過外殼內(nèi)部的固定段將螺套與螺栓螺紋連接，轉(zhuǎn)動螺套可以調(diào)節(jié)加工裝置的長度，使加工裝置的兩端能抵緊或松脫兩側(cè)的表面，還能適用于多種型號曲軸的加工。外殼內(nèi)部的活動螺母可以在活動通道內(nèi)沿容納孔的軸向方向，向固定段靠近運動或遠離運動，活動螺母能與固定段隨外殼同時轉(zhuǎn)動，活動螺母上的預(yù)緊螺栓的端部可以抵住固定段，向活動螺母提供遠離固定段的預(yù)緊力，在活動螺母和固定段同時與螺栓螺紋連接時，防止螺套與螺栓之間的相對固定松脫。

34、(2)本發(fā)明所述的加工裝置在螺栓和螺套相互遠離的兩端設(shè)置的防磨墊，能防止螺套在旋緊并抵頂?shù)倪^程中對曲軸表面造成磨損，導(dǎo)致曲軸加工不符合相關(guān)要求。容納孔光滑的內(nèi)表面在導(dǎo)向螺桿的前提下，不會阻礙螺栓的軸向運動，使加工裝置可以順利的安裝。

35、(3)本發(fā)明所述的加工方法通過利用所述加工裝置，將曲軸從接近重心的中心主軸頸進行吊裝，并在中心主軸頸的下方設(shè)置所述加工裝置，以及在中心主軸頸兩側(cè)對稱的主軸頸下方分別設(shè)置所述加工裝置，通過加工裝置抵頂所在主軸頸兩側(cè)的曲臂，在曲軸進行氮化熱處理之前將曲軸的兩端向上彎曲變形，從而抵消曲軸在氮化熱處理過程中，受到重力影響兩端產(chǎn)生的向下彎曲變形，預(yù)緊螺栓能使加工裝置保持抵頂曲臂的穩(wěn)定性，避免加工裝置松脫造成的曲軸變形不可控，在完成氮化熱處理后將所有加工裝置拆卸，曲軸能恢復(fù)至反向變形之前的形狀，保證了曲軸的軸頸跳動在符合相關(guān)要求的范圍內(nèi)。

36、(4)本發(fā)明所述的加工方法通過在車加工和粗磨加工之后分別增加時效處理工序，充分釋放加工產(chǎn)生的切削應(yīng)力，并增加半精磨工序，在后續(xù)的精磨工序中將加工余量控制在0.3mm以內(nèi)，大大減少了磨削熱導(dǎo)致的變形，同時減少了產(chǎn)生的切削應(yīng)力。

技術(shù)特征：

1.一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于，包括螺栓(2)和螺套(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于：所述固定段為固定螺母(8)，所述固定螺母(8)與所述外殼(12)的內(nèi)表面固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于：所述活動螺母(6)上設(shè)有用于容納預(yù)緊螺栓(7)的螺紋孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于：所述螺栓(2)和螺套(4)上均設(shè)有防磨墊，所述防磨墊分別設(shè)置在螺栓(2)和螺套(4)相互遠離的端面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于：所述容納孔(9)的內(nèi)表面為光滑表面。

6.一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工方法，利用權(quán)利要求1至5中任一項所述的控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工方法，其特征在于：所述加工裝置均設(shè)置在中心主軸頸(15)和中心主軸頸(15)兩側(cè)對稱的主軸頸的下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工方法，其特征在于：所述加工裝置兩端的防磨墊分別與所在主軸頸兩側(cè)的曲臂相對表面抵緊。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工方法，其特征在于：所述釋放應(yīng)力為時效處理。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種控制高功率高轉(zhuǎn)速柴油機曲軸變形的加工裝置，包括螺栓和螺套；螺套包括外殼、容納段、固定段和預(yù)緊段，容納段、固定段和預(yù)緊段依次設(shè)置在外殼內(nèi)部，容納段內(nèi)設(shè)有容納孔，固定段與螺栓螺紋連接，預(yù)緊段內(nèi)設(shè)有活動通道，活動通道內(nèi)設(shè)有活動螺母，活動螺母與螺栓螺紋連接，活動螺母上設(shè)有預(yù)緊螺栓，預(yù)緊螺栓的端部與固定段相接觸。本發(fā)明所述的加工裝置通過固定段與螺栓連接，轉(zhuǎn)動螺套可以使加工裝置的兩端抵緊或松脫兩側(cè)的表面，且適用于多種型號曲軸的加工；活動螺母可以向固定段靠近運動或遠離運動，且能與固定段隨外殼同時轉(zhuǎn)動，預(yù)緊螺栓的端部可以提供遠離固定段的預(yù)緊力，防止螺套與螺栓之間的相對固定松脫。

技術(shù)研發(fā)人員：章祥寶,李二紅,陳建軍,高峰,穆沛霖,祁慧青
受保護的技術(shù)使用者：山西柴油機工業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2