CN113021260B - 一种车车拉刀块拆除螺栓的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，包括：刀盘支架，用于锁定刀盘；扭矩传递组件，扭矩传递组件可拆卸地装入刀盘的与待拆螺栓对应的U形内腔中，扭矩传递组件的扭矩输出部与待拆螺栓头部锁定配合；与待拆螺栓同轴的齿轮，设为扭矩传递组件的扭矩输入部；齿条，与齿轮啮合；导轨座，导轨座固定设置，齿条滑动连接导轨座；齿条驱动部件，齿条驱动部件在驱动状态时，齿条、齿轮依次传力以形成拧出待拆螺栓的扭矩。采用本发明的方案，能够方便拆除刀盘上的待拆螺栓，并且便于维护，可靠性好。

Description

一种车车拉刀块拆除螺栓的装置

技术领域

本发明涉及工装设备技术领域，具体来说，是一种拆除加工刀盘上锁定刀块的螺栓的工装。

背景技术

曲轴是发动机中核心零件之一。曲轴主轴颈的粗加工由配置刀盘的机床对各档外圆表面进行车削加工。该工序具有生产效率高、刚性好的特点。但该工位车刀的切削参数较大，会产生较大的切削抗力。同时劈刀的切宽尺寸较大，加工时劈刀会产生切削振动。为了保证在切削抗力产生的冲击载荷下刀块与刀盘的可靠连接，采用的是M10细牙螺栓连接。细牙螺栓的螺距较小，螺旋升角也较小，螺纹副能够产生较大的自锁力。实际使用中，安装新刀块后为了保证刀块的连接稳定与可靠，需对M10螺栓施加60N/m的扭矩。刀盘螺栓在长时间承受切削力引起的载荷作用下螺栓头表面产生变形，螺纹副表面产生黏合。在拆卸更换新刀块时用内六角扳手较难拆除，很容易打滑。轻则造成螺栓的内六角槽的烂牙，那么旧刀块就无法拆除，导致整个刀盘报废，甚至会造成内六角扳手掰断，造成操作工突然失力摔倒，引起安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，能够方便拆除刀盘上的待拆螺栓，并且便于维护，可靠性好。

本发明的目的是这样实现的：一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，包括：

刀盘支架，用于锁定刀盘；

扭矩传递组件，所述扭矩传递组件可拆卸地装入刀盘的与待拆螺栓对应的U形内腔中，所述扭矩传递组件的扭矩输出部与待拆螺栓头部锁定配合；

与待拆螺栓同轴的齿轮，设为扭矩传递组件的扭矩输入部；

齿条，与齿轮啮合；

导轨座，所述导轨座固定设置，所述齿条滑动连接导轨座；

齿条驱动部件，所述齿条驱动部件在驱动状态时，所述齿条、齿轮依次传力以形成拧出待拆螺栓的扭矩。

进一步地，所述刀盘支架在锁定刀盘时使得刀盘处于竖直状态，并使扭矩传递组件、齿轮、待拆螺栓均保持水平状态，所述齿条和导轨座均竖直布置。

进一步地，所述齿条上固定安装有水平延伸的齿条圆柱销，所述齿条圆柱销与齿条相互垂直，所述齿条驱动部件在驱动状态时，其驱动力作用于齿条圆柱销以使齿条受到沿其长度方向上的力。

进一步地，所述齿条驱动部件包括一可平移的斜楔质量块，所述斜楔质量块具有倾斜的下斜面，所述齿条驱动部件在驱动状态时，所述斜楔质量块的下斜面向下抵压齿条圆柱销，以使齿条受到沿其长度方向向下的驱动力。

进一步地，所述扭矩传递组件包括冲击套，所述齿轮的朝向待拆螺栓的轴端同轴固定有齿轮轴，所述冲击套一部分处于刀盘的U形内腔中并与待拆螺栓头部和齿轮轴可拆卸固定连接；所述齿条驱动部件还包括导向杆，所述导向杆一端与斜楔质量块固定连接，其另一端固定连接有承接板，所述导向杆水平延伸并轴向活动地穿接冲击套另一部分；所述斜楔质量块和承接板处于冲击套的两相反侧，所述导向杆上套装有弹簧，所述弹簧与承接板共处冲击套的一侧位置，所述弹簧两端分别与冲击套、承接板相连，所述弹簧在弹力释放瞬间驱使斜楔质量块的下斜面向齿条圆柱销方向平移以使齿条圆柱销受到向下的驱动力。

进一步地，所述承接板配置有击打部件，所述击打部件在使用时击打承接板并产生驱使斜楔质量块松离齿条圆柱销的驱使力；所述冲击套配置有固定设置的支撑座，所述支撑座设有平行于导向杆的冲击套导向槽，所述冲击套滑动连接冲击套导向槽。

进一步地，所述扭矩传递组件还包括垫块，所述垫块卡装在齿轮与U形内腔腔壁之间并沿齿轮的轴线方向将齿轮向待拆螺栓的方向顶靠。

进一步地，所述斜楔质量块配置有质量块锁定机构，所述质量块锁定机构包括手柄支座、牵引手柄，所述手柄支座固定设置，所述牵引手柄转动连接手柄支座，所述牵引手柄以其支点为准分为手持端和钩型限位端，所述斜楔质量块设有定位槽；在锁定斜楔质量块时，所述牵引手柄的钩型限位端插配斜楔质量块的定位槽，所述斜楔质量块与齿条圆柱销之间在水平方向上留有最大间距。

进一步地，所述击打部件包括：击打支座，固定设置；击打旋转轴，旋转地连接击打支座；带有手柄的手轮，固定连接击打旋转轴一轴端；用于撞击承接板的重锤，固定连接击打旋转轴另一轴端。

进一步地，所述刀盘支架配置有一对底部滑轨，所述刀盘支架可滑动调节地装配底部滑轨。

本发明的有益效果在于：

1、能够方便拆除刀盘上的待拆螺栓，在拆除待拆螺栓的过程中，通过对齿条的加载使得齿条、齿轮依次传力，从而形成拧出待拆螺栓的扭矩；

2、整体机构的配合关系精巧灵活，利用手柄带动重锤旋转，反复击打承接板、斜楔质量块，产生沿待拆螺栓轴向的冲击力，利用齿条与齿轮的配合关系产生一个延后的扭转冲击力，在实际操作过程中，轴向冲击力与扭转力交替产生，当待拆螺栓受到轴向冲击后，其螺纹沿轴向受压后释放压力的过程会产生一定的反弹，此时待拆螺栓轴向的拉力会被部分抵消，螺纹副之间的摩擦力也会减弱，随着轴向和扭转的冲击作用交替进行，待拆螺栓的螺纹很容易被拧松；

3、本发明以纯机械结构改进为主，可靠性很好，便于维护。

附图说明

图1是本发明的第一立体示意图。

图2是图1中的Ⅹ部放大图。

图3是本发明的第二立体示意图。

图4是刀盘的待拆螺栓在拆除时安装冲击套的示意图。

图5是图4中的Ⅸ部放大图。

图6是本发明的刀盘轴向视角的结构示意图。

图7是本发明的俯瞰视角结构示意图。

图8是图7中的Ⅳ部放大图。

图9是未安装刀盘的状态示意图。

图10是安装刀盘的状态示意图。

图11是本发明的安装完成状态示意图。

图12是牵引手柄勾住斜楔质量块的示意图。

图13是牵引手柄脱离斜楔质量块的示意图。

图14是重锤击打承接板的示意图。

图中，1手柄，2手轮，3击打旋转轴，4重锤，4a锤头，4b旋臂，5击打支座，6承接板，7导向杆，8斜楔质量块，8a下斜面，8b定位槽，9弹簧，10齿条，11齿条圆柱销，12导轨座，13冲击套，14齿轮，14a齿轮轴，14bT型块，15垫块，15aT型槽，16刀盘，16aU形内腔，17刀块，18待拆螺栓，19支撑座，19a冲击套导向槽，20牵引手柄，20a钩型限位端，21手柄支座，22基座，23刀盘支架，24底部滑轨。

具体实施方式

下面结合附图1-14和具体实施例对本发明进一步说明。

如图1-5所示，一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，用于拆除连接刀块17和刀盘16的待拆螺栓18，其包括：

作为主体平台的基座22；

刀盘支架23，用于锁定刀盘16；

一对水平延伸并固定在基座22上的底部滑轨24，刀盘支架23可滑动调节地装配底部滑轨24，刀盘支架23的锁定方式可以是插销锁定或螺栓锁定等方式；

扭矩传递组件，扭矩传递组件可拆卸地装入刀盘16的与待拆螺栓18对应的U形内腔16a中，扭矩传递组件的扭矩输出部与待拆螺栓18头部锁定配合；

与待拆螺栓18同轴的齿轮14，设为扭矩传递组件的扭矩输入部；

齿条10，与齿轮14啮合；

固定在基座22上的导轨座12，导轨座12固定设置，齿条10滑动连接导轨座12；

齿条驱动部件，齿条驱动部件在驱动状态时，齿条10、齿轮14依次传力以形成拧出待拆螺栓18的扭矩。

其中，刀盘支架23在锁定刀盘16时使得刀盘16处于竖直状态，并使扭矩传递组件、齿轮14、待拆螺栓18均保持水平状态，齿条10和导轨座12均竖直布置。

如图4、5所示，上述扭矩传递组件还包括垫块15，垫块15卡装在齿轮14与U形内腔16a腔壁之间并沿齿轮14的轴线方向将齿轮14向待拆螺栓18的方向顶靠，垫块15设有贯穿其中的T型槽15a，齿轮14的朝向垫块15的轴端固定有T型块14b，T型块14b插入T型槽15a内，并在齿轮14产生旋转动作时，T型块14b在T型槽15a内产生同步的旋转动作，使得齿轮14和齿条10能够产生动啮合效果。

如图13所示，上述齿条10上固定安装有水平延伸的齿条圆柱销11，齿条圆柱销11与齿条10相互垂直，齿条驱动部件在驱动状态时，其驱动力作用于齿条圆柱销11以使齿条10受到沿其长度方向上的力。

上述齿条驱动部件包括一可平移的斜楔质量块8，斜楔质量块8具有倾斜的下斜面8a，齿条驱动部件在驱动状态时，斜楔质量块8的下斜面8a向下抵压齿条圆柱销11，以使齿条10受到沿其长度方向向下的驱动力。

如图3-5所示，上述扭矩传递组件包括冲击套13，齿轮14的朝向待拆螺栓18的轴端同轴固定有齿轮轴14a，冲击套13一部分处于刀盘16的U形内腔16a中并与待拆螺栓18头部和齿轮轴14a可拆卸固定连接，冲击套13具有凸出的、插配待拆螺栓18螺头的内六角槽的插接部，冲击套13的插接部的截面结构与螺栓18螺头的内六角槽相匹配，从而便于向待拆螺栓18传递扭矩。

如图13所示，上述齿条驱动部件还包括导向杆7，导向杆7一端与斜楔质量块8固定连接，其另一端固定连接有承接板6，导向杆7水平延伸并轴向活动地穿接冲击套13另一部分，斜楔质量块8和承接板6处于冲击套13的两相反侧，导向杆7上套装有弹簧9(强力弹簧)，弹簧9与承接板6共处冲击套13的一侧位置，弹簧9两端分别与冲击套13、承接板6相连，弹簧9在弹力释放瞬间驱使斜楔质量块8的下斜面8a向齿条圆柱销11方向平移以使齿条圆柱销11受到向下的驱动力。

如图3、9所示，上述承接板6配置有击打部件，击打部件在使用时击打承接板6并产生驱使斜楔质量块8松离齿条圆柱销11的驱使力；冲击套13配置有固定在基座22上的支撑座19，支撑座19设有平行于导向杆7的冲击套导向槽19a，冲击套13滑动连接冲击套导向槽19a。

如图13所示，上述斜楔质量块8配置有质量块锁定机构，质量块锁定机构包括手柄支座21、牵引手柄20，手柄支座21固定在基座22上，牵引手柄20转动连接手柄支座21，牵引手柄20以其支点为准分为手持端和钩型限位端20a，斜楔质量块8设有定位槽8b；在锁定斜楔质量块8时，如图12所示，牵引手柄20的钩型限位端20a插配斜楔质量块8的定位槽8b，斜楔质量块8与齿条圆柱销11之间在水平方向上留有最大间距。

如图3、9、14所示，上述击打部件包括：

击打支座5，固定在基座22上；

击打旋转轴3，旋转地连接击打支座5；

带有手柄1的手轮2，固定连接击打旋转轴3一轴端；

用于撞击承接板6的重锤4，固定连接击打旋转轴3另一轴端。

其中，手持手柄1即可带动手轮2进行旋转，从而带动整个重锤4进行旋转，以便击打承接板6。

在本实施例中，如图3、9所示，重锤4包括一对等长的、垂直固定在击打旋转轴3轴端的旋臂4b，每个旋臂4b的外侧端一体固定有锤头4a，利用锤头4a击打承接板6。

结合图1-14，本实施例的使用步骤如下：

S1、如图9所示，刀盘16未安装时，刀盘支架23远离冲击套13等部件；

S2、如图10所示，将刀盘16安装、锁定在刀盘支架23上；

S3、如图11所示，移动调节刀盘支架23，使得刀盘支架23不断接近冲击套13等部件，在刀盘支架23移动到位后，用紧固件或锁定销等零件锁定刀盘支架23，如图5所示，使得冲击套13的六角插接部插入待拆螺栓18的内六角槽内，齿轮14的齿轮轴14a可拆卸固定插接(本实施例中是螺纹连接)冲击套13，T型块14b插入T型槽15a内，垫块15卡装在齿轮14与U形内腔16a腔壁之间并沿齿轮14的轴线方向将齿轮14向待拆螺栓18的方向顶靠，以便扭矩的传递；

S4、如图12所示，用牵引手柄20的钩型限位端20a插配斜楔质量块8的定位槽8b，以暂时锁定斜楔质量块8的位置，此时，承接板6压缩弹簧9，通过手轮2旋转重锤4；

S5、如图13所示，当重锤4旋转到一定的初速度时，突然松开牵引手柄20，使得钩型限位端20a脱离斜楔质量块8的定位槽8b，此时，受弹簧9的弹性恢复力的作用，承接板6、导向杆7、斜楔质量块8迅速向齿条圆柱销11进行直线移动，斜楔质量块8的下斜面8a撞击齿条圆柱销11，从而产生向下的分力以驱使齿条10向下移动，同时，齿条10驱使齿轮14产生扭转力，齿轮14受到的扭矩传递到待拆螺栓18上，待拆螺栓18就会受到瞬间的拧出扭转力，同时，斜楔质量块8和齿条圆柱销11处于相对停止的状态，随后，如图14所示，重锤4的锤头4a撞击承接板6，弹簧9压缩，斜楔质量块8沿导向杆7向左平移，暂时脱离齿条圆柱销11，同时，冲击套13对待拆螺栓18产生一个轴向的冲击力，使得待拆螺栓18的预紧力(螺纹副的正压力)会在弹力作用下部分被抵消；

S6、在重锤4的锤头4a连续撞击承接板6的情况下，会对待拆螺栓18产生“轴向—扭转—轴向”的交变载荷的冲击，达到快速松脱待拆螺栓18的效果。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于，包括：

刀盘支架(23)，用于锁定刀盘(16)；

扭矩传递组件，所述扭矩传递组件可拆卸地装入刀盘(16)的与待拆螺栓(18)对应的U形内腔(16a)中，所述扭矩传递组件的扭矩输出部与待拆螺栓(18)头部锁定配合；

与待拆螺栓(18)同轴的齿轮(14)，设为扭矩传递组件的扭矩输入部；

齿条(10)，与齿轮(14)啮合；

导轨座(12)，所述导轨座(12)固定设置，所述齿条(10)滑动连接导轨座(12)；

齿条驱动部件，所述齿条驱动部件在驱动状态时，所述齿条(10)、齿轮(14)依次传力以形成拧出待拆螺栓(18)的扭矩；

其中，所述齿条(10)上固定安装有水平延伸的齿条圆柱销(11)，所述齿条圆柱销(11)与齿条(10)相互垂直，所述齿条驱动部件在驱动状态时，其驱动力作用于齿条圆柱销(11)以使齿条(10)受到沿其长度方向上的力；

所述齿条驱动部件包括一可平移的斜楔质量块(8)，所述斜楔质量块(8)具有倾斜的下斜面(8a)，所述齿条驱动部件在驱动状态时，所述斜楔质量块(8)的下斜面(8a)向下抵压齿条圆柱销(11)，以使齿条(10)受到沿其长度方向向下的驱动力；

所述扭矩传递组件包括冲击套(13)，所述齿轮(14)的朝向待拆螺栓(18)的轴端同轴固定有齿轮轴(14a)，所述冲击套(13)一部分处于刀盘(16)的U形内腔(16a)中并与待拆螺栓(18)头部和齿轮轴(14a)可拆卸固定连接；所述齿条驱动部件还包括导向杆(7)，所述导向杆(7)一端与斜楔质量块(8)固定连接，其另一端固定连接有承接板(6)，所述导向杆(7)水平延伸并轴向活动地穿接冲击套(13)另一部分；所述斜楔质量块(8)和承接板(6)处于冲击套(13)的两相反侧，所述导向杆(7)上套装有弹簧(9)，所述弹簧(9)与承接板(6)共处冲击套(13)的一侧位置，所述弹簧(9)两端分别与冲击套(13)、承接板(6)相连，所述弹簧(9)在弹力释放瞬间驱使斜楔质量块(8)的下斜面(8a)向齿条圆柱销(11)方向平移以使齿条圆柱销(11)受到向下的驱动力；

所述承接板(6)配置有击打部件，所述击打部件在使用时击打承接板(6)并产生驱使斜楔质量块(8)松离齿条圆柱销(11)的驱使力；所述冲击套(13)配置有固定设置的支撑座(19)，所述支撑座(19)设有平行于导向杆(7)的冲击套导向槽(19a)，所述冲击套(13)滑动连接冲击套导向槽(19a)。

2.根据权利要求1所述的一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于：所述刀盘支架(23)在锁定刀盘(16)时使得刀盘(16)处于竖直状态，并使扭矩传递组件、齿轮(14)、待拆螺栓(18)均保持水平状态，所述齿条(10)和导轨座(12)均竖直布置。

3.根据权利要求1所述的一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于：所述扭矩传递组件还包括垫块(15)，所述垫块(15)卡装在齿轮(14)与U形内腔(16a)腔壁之间并沿齿轮(14)的轴线方向将齿轮(14)向待拆螺栓(18)的方向顶靠。

4.根据权利要求1所述的一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于：所述斜楔质量块(8)配置有质量块锁定机构，所述质量块锁定机构包括手柄支座(21)、牵引手柄(20)，所述手柄支座(21)固定设置，所述牵引手柄(20)转动连接手柄支座(21)，所述牵引手柄(20)以其支点为准分为手持端和钩型限位端(20a)，所述斜楔质量块(8)设有定位槽(8b)；在锁定斜楔质量块(8)时，所述牵引手柄(20)的钩型限位端(20a)插配斜楔质量块(8)的定位槽(8b)，所述斜楔质量块(8)与齿条圆柱销(11)之间在水平方向上留有最大间距。

5.根据权利要求1所述的一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于：所述击打部件包括：

击打支座(5)，固定设置；

击打旋转轴(3)，旋转地连接击打支座(5)；

带有手柄(1)的手轮(2)，固定连接击打旋转轴(3)一轴端；

用于撞击承接板(6)的重锤(4)，固定连接击打旋转轴(3)另一轴端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种车车拉刀块拆除螺栓的装置，其特征在于：所述刀盘支架(23)配置有一对底部滑轨(24)，所述刀盘支架(23)可滑动调节地装配底部滑轨(24)。

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