Многошпиндельное устройство для притирки клапанов Советский патент 1984 года по МПК B24B15/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для притирки клапанов двигателей внутреннего сгорания при их ремонте.

Известен многошпиндельный станок для притирки клапанов, содержащий станину с приводами возвратно-вращательного и возвратно-поступательного перемещения клапанов, поджатых шпинделями к седлам головок 1.

Однако в этом устройстве движение шпинделя с клапанами относительно седла головки подчинено определенной закономерности, т. е. подчинено тому или иному закону движения, что способствует низкому качеству обработки уплотняющих поверхностей, так как одни и те же точки сопряжения вызывают неравномерную выработку по периметру притираемой поверхности.

Цель изобретения - повышение качества притирки.

Поставленная цель достигается тем, что многошпиндельное устройство для притирки клапанов, содержащее станину со смонтированными на ней механизмами возвратновращательного и возвратно-поступательного перемещения, связанными со шпинделями клапанов, поджатыми к седлам головок, снабжено управляемыми тормозами, размещенными на щпинделях, соединенных с центральными колесами введенного в устройство дифференциального механизма, водило которого связано с механизмом возвратновращательного движения, при этом элементы механизма осевого перемещения, предназначенного для взаимодействия с клапанами, установлены в противофазе.

На чертеже изображена кинематическая схема много шпиндельного устройства для притирки клапанов.

Устройство содержитстанину, на которой установлены привод 1 возвратно-поступательного перемещения клапанов 2, поджатых шпинделями 3 к седлам 4 головок 5, и привод 6 возвратно-вращательного перемещения шпинделей 3. Привод возвратно-поступательного перемещения клапанов содержит эксцентриковый кулачок 7, который по мере вращения воздействует на торцовую часть стержня клапана 2 и установлен на валу 8, кинематически соединенном через клиноременную передачу 9 и редуктор с электродвигателем (редуктор и электродвигатель не показаны). Привод возвратно-вращательного перемещения шпинделей содержит зубчатую рейку 10, связанную с электродвигателем через кулисный механизм и редуктор (последние не показаны). Устройство для притирки клапанов снабжено дифференциальным механизмом 11, водило 12 которого является ведущим звеном и входит в зацепление с зубчатой рейкой 10 посредством шестерни 13, выполненной на корпусе 14

дифференциала. На водиле 12 установлены сателлиты 15 и 16, которые могут совершать планетарное движение вокруг центральных шестерен 17 и 18. Одно центральное колесо -17 соединено при помощи подвижной шпонки 19 с одним шпинделем 3, другое 18 - с другим. Между шпинделем и ступицей центрального колеса расположена тарированная пружина 20. В зависимости от конструктивного исполнения клапана 2 захватная

0 часть 21 шпинделя 3 выполнена либо в виде отвертки, либо в виде резинового наконечника. Устройство также снабжено электромагнитными дисковыми тормозами 22, тормозящими центральные колеса 17 и 18 дифJ ференциала 11 относительно общей станины. Управление тормозами можно осуществлять либо кулачковым командоаппаратом, либо при помощи реле времени. Для точной и жесткой установки головки 5 на станину на последней выполнены направляющие

0 упоры 23 и расположено зажимное устройство 24. Конструкция устройства такова, что позволяет установку двух головок.

Многошпиндельное устройство для притирки клапанов работает следующим об5 разом.

Две головки 5 с клапанами 2 в сборе устанавливаются на упоры 23 и поджимаются зажимным устройством 24, при этом клапаны 2 поджимаются к седлам 4 шпинделями 3. Поджатие производится пружи0 ной 20, расположенной на щпинделе 3, которая сжимается при перемещении шпинделя 3 на ступице центрального колеса дифференциала 11, который, в свою очередь, перемещается при поджатии головок 5 к упорам 23. Таким образом, создается одинаковое усилие поджатия клапанов к седлам, что создает одинаковый момент на обоих колесах 17 и 18 дифференциала. Затем включается электродвигатель, который через редуктор и кулисный механизм перемещает возвратно-посту0 пательно зубчатую рейку 10 и через редуктор и клиноременную передачу 9 вращает эксцентриковый кулачок 7. Зубчатая рейка 10 перемещает возвратно-вращательно дифференциал 11 со шпинделями 3. В процессе притирки кулачок 7 периодически поднимает

клапан 2 над седлом 4 у одной головки, а на другой головке в этот момент кулачок 7 не воздействует на клапан, т. е. кулачки 7 противоположных клапанов 2 работают в противофазе. В момент поднятия клапана

Q над седлом со стороны, например, центрального колеса 17, на последнем уменьшается почти до минимума момент сопротивления, а на центральном колесе 18 он сохраняет свою прежнюю величину. В результате возникновения разности моментов центральное

5 колесо 18, шпиндель 3 и клапан 2 остановятся, при этом зона контакта притираемого клапана с седлом будет отличной от первоначальной зоны на угол, определяемый режимом работы эксцентрикового кулачка 7. Одновременно сателлиты 15 и 16 начнут обкатываться по шестерне 18 и передавать вращение колесу 17 со шпинделем и клапаном, при этом скорость врашения клапана будет в два раза больше первоначальной, как результат этого - угол возвратно-вращательного перемещения клапана также будет в два раза больше. При прекращении взаимодействия кулачка 7 с клапаном 2 последний под действием пружины 20 вновь прижимается к седлу головки, при этом зона контакта клапана с седлом также будет отличной от первоначальной. Далее моменты на колесах 17 и 18 уравниваются и производится процесс притирки. После определенного промежутка времени кулачок 7 воздействует уже на клапан со стороны колеса 18, при этом процесс смещения клапана относительно седла происходит аналогично предыдущему. Таким образом клапаны, поворачиваясь и останавливаясь, садятся в другое место седла, при этом зона контакта притираемого клапана с седлом перемещается, что улучщает качество притирки.

Далее режим процесса притирки можно изменить управляемыми электромагнитными тормозами 22, которые также работают в противофазе, при этом командоаппарат или реле времени управления тормозами включают их после процесса притирки через определенный угол поворота, например, через каждые 10°, т. е. при обычном процессе притирки клапан совершает возвратно-вращательное движение относительно седла

на угол, например, 120°, при этом клапан садится в одно и то же место седла. При повороте клапана на 10° от начальной точки включается тормоз 22, например, на ступице колеса 17, которое останавливается вместе с клапаном. Противоположный клапан со стороны колеса 18 притирается со скоростью в два раза больще первоначальной, а угол вращения клапана равен 240°. После определенного времени притирки включается тормоз на ступице колеса 18, при этом включение (торможение) производится тогда, когда клапан не дойдет до первоначальной точки на 10°, а колесо 17 растормаживается. Цикл притирки производится аналогично предыдущему. Затем снова включается тормоз на колесе 17, при этом клапан не дойдет до первоначальной точки посадки на 20° и т. д. Режимы притирки можно также чередовать, например, без торможения, потом с торможением, затем без торможения и т. д.

Притирку можно производить и при установке одной головки. В данном случае электротормоз на свободном шпинделе будет постоянно включен, а смещение клапана относительно седла производится кратковременным отключением одного тормоза и включением другого.

Таким образом наличие дифференциала и управляемых электромагнитных тормозов в многошпиндельномустройстве для притирки клапанов позволяет менять режимы притирки, менять места посадки клапана, зону контакта седла с клапаном, что существенно влияет на повыщение качества притирки.

МНОГОШПИНДЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИТИРКИ КЛАПАНОВ, содержащее станину со смонтированными на ней механизмами возвратно-вращательного и осевого возвратно-поступательного перемещения, связанными со щ11инделями клапанов, поджатыми к седлам головок, отличающееся тем, что, с целью повышения качества притирки, устройство снабжено управляемыми тормозами, размещенными на шпинделях, соединенных с центральными колесами введенного в устройство дифференциального механизма, водило которого связано с механизмом возвратно-вращательного движения, при этом элементы механизма осевого перемещения, предназначенного для взаимодействия с клапанами, установлены в противофазе. i (Л 2} . to о I 3 ij. Цй