РЕДУКТОР ДЛЯ РАСТОЧКИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ПОСТЕЛЕЙ КОРЕННЫХ ПОДШИПНИКОВ БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ ДВС
REDUCTION GEAR FOR BORING OF RESTORED MAIN BEARING SADDLES OF CYLINDER BLOCKS OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINE

Изобретение относится к ремонтному производству, в частности к расточке при восстановлении изношенных и аварийных постелей коренных подшипников коленчатых валов, а также постелей подшипников распределительных валов блоков цилиндров (БЦ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Для расточки постелей коренных подшипников (ПКП) известно много различных конструкций расточных устройств. Это специальные металлорежущие станки и специализированные устройства вплоть до переносного малогабаритного оборудования (универсальные расточные станки из рассмотрения исключены): АС №617174, АС №627924, АС №691248, АС №821072, АС №917954, АС №1204329, патент №2127657, АС №1189634, специальные горизонтально-расточные станки ремонтной линии оборудования AMC-SCHOU, переносной станок АС №500918, комплект оснастки для расточки постелей коленчатого вала (ГОСНИТИ), малогабаритный станок для восстановления постелей коренных подшипников блока цилиндров, патент №2157747.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) заявленного изобретения нами принято устройство для восстановления постелей коренных подшипников кривошипно-шатунного механизма двигателей внутреннего сгорания (ДВС), содержащее корпус, расточной вал и предназначенный для установки в крайнюю постель блока цилиндров базирующий фланец, обеспечивающий соосность проходящего через него расточного вала с остальными постелями блока цилиндров и на котором закреплен корпус (RU 2235010, В23Р 6/00, 27.08.2004).
Основным недостатком прототипа является то, что в нем не решен вопрос обеспечения качества расточки.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение качества расточки за счет автоматической подачи расточного вала.
Известно, что для осуществления расточки единовременно должны осуществляться две задачи: вращение и осевая подача расточного вала с режущим инструментом, причем для качественной расточки эти движения должны быть синхронны и стабильны как по частоте вращения, так и по поступательным движениям (продольной подаче).
Технический результат изобретения достигается тем, что нами разработано устройство для расточки восстанавливаемых постелей коренных подшипников блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания, содержащее корпус с расположенным внутри вращающе-подающим расточным механизмом, расточной вал и предназначенный для установки в крайнюю постель блока цилиндров базирующий фланец, обеспечивающий соосность проходящего через него расточного вала с остальными постелями блока цилиндров и на котором закреплен корпус.
Предлагаемое устройство согласно изобретению отличается тем, что оно снабжено блок-втулкой, внутри которой проходит и фиксируется расточной вал, и механизмом привода реверсивным. Последний состоит из блока конических шестерен и двух последовательных пар цилиндрических шестерен с разными передаточными отношениями. Блок-втулка помещена одновременно в ступицы обеих конечных цилиндрических шестерен двух последовательных пар. Вращение с ведомой конической шестерни передается на обе последовательные пары цилиндрических шестерен. При этом конечная шестерня пары цилиндрических шестерен, предназначенных для вращения расточного вала, соединена с блок-втулкой с помощью шлицевого соединения, а конечная шестерня пары цилиндрических шестерен, предназначенных для подачи расточного вала, соединена с блок-втулкой с помощью резьбового соединения.
.
Устройство снабжено цанговым зажимом для фиксирования расточного вала внутри блок-втулки в положении, соответствующем растачиваемой постели.
Механизм привода реверсивный состоит из двух одинаковых ведущих конических шестерен и находящейся в постоянном зацеплении с ними одной конической ведомой, на валу которой закреплены шестерни двух последовательных пар цилиндрических шестерен механизма вращения и подачи расточного вала. Такая простая конструкция позволяет передавать вращение от внешнего энергетического источника на механизм вращения и подачи расточного вала и просто решать задачу реверса вращения расточного вала путем переключения внешнего привода с одной ведущей конической шестерни на другую.
Механизм вращения и подачи расточного вала состоит из двух последовательных пар цилиндрических шестерен с разными передаточными отношениями и блока-втулки.
Блок-втулка помещена в ступицы цилиндрических шестерен. При этом в ступицу цилиндрической шестерни, предназначенной для вращения расточного вала, блок-втулка помещена с помощью шлицевого соединения, а в ступицу цилиндрической шестерни, предназначенной для подачи расточного вала, - с помощью резьбового соединения. Резьбовое и шлицевое соединения блок-втулки со ступицами цилиндрических шестерен идут по всей длине блок-втулки.
На фигуре 1, где представлен общий вид редуктора для расточки постелей коренных подшипников, приняты следующие обозначения:
1 - базирующий фланец, который устанавливается в крайнюю постель блока цилиндров. К нему через эластичную прокладку крепится вращающе-подающий корпус с шестеренным механизмом. Внутри этого корпуса проходит расточной вал. Другой конец расточного вала устанавливается в крайней постели на противоположной стороне блока.
2 - шестеренный механизм,
3 - механизм привода реверсивный,
4 - блок-втулка,
5 - цанговый зажим для фиксации расточного вала.
Механизм вращения и подачи расточного вала можно понять из кинематической схемы редуктора, приведенной на фигуре 2. На фигуре 2 приняты следующие обозначения:
6 и 8 - ведущие конические шестерни,
7 - ведомая коническая шестерня,
9 - блок-втулка,
10 - цанговый зажим,
11 и 13, 12 и 14 - последовательные пары цилиндрических шестерен, 15 - ось блок-втулки 9.
Любая из ведущих конических шестерен 6 или 8 через ведомую коническую шестерню 7 передает вращение последовательной паре цилиндрических шестерен 12 и 14. В ступице цилиндрической шестерни 14 и на поверхности размещенной в ней блок-втулки 9 имеются элементы шлицевого соединения. Вследствие этого вращение блок-втулки 9, а следовательно, и зафиксированного в ней цанговым зажимом расточного вала оказывается жестко привязано к вращению ведущих конических шестерен 6 или 8.
Одновременно та же пара ведущих конических шестерен 6 или 8 через ту же ведомую коническую шестерню 7 вращает другую последовательную пару цилиндрических шестерен 11 и 13. В ступице цилиндрической шестерни 13 и снаружи размещенной в ней блок-втулки 9 имеется одинаковая резьба, и блок-втулка 9 может вворачиваться (или выворачиваться) в ступицу цилиндрической шестерни 13.
Рассмотрим некоторые особенности цепочек цилиндрических шестерен 11 и 13, а также 12 и 14.
Если цилиндрические шестерни 13 и 14 будут вращаться с одинаковой частотой, то блок-втулка 9 и находящийся в ней расточной вал будут
вращаться с частотой вращения этих шестерен и перемещения расточного вала не будет.
Но пары цилиндрических шестерен 12 и 14, а также 11 и 13 имеют разные передаточные отношения (2,415 и 2,059 соответственно), вследствие чего возникает рассогласование частот вращения цилиндрических шестерен 13 и 14.
А поскольку блок-втулка 9 связана с цилиндрической шестерней 14 через шлицы, то она вынуждена вращаться с частотой вращения цилиндрической шестерни 14. При этом на резьбе ступицы цилиндрической шестерни 13 блок-втулка 9 будет проскальзывать и продвигаться в осевом направлении, что и будет соответствовать подаче. Подача будет повторяться с каждым оборотом цилиндрической шестерни 14 на одну и ту же величину. В данном конкретном случае при расточке чугунных ПКП величина подачи расточного вала обоснована с учетом теории резания и равна 0,08 мм/оборот.
Так решается вопрос с качеством растачиваемых поверхностей ПКП по шероховатости.
шп
Наиболее эффективным признан электропривод с обоснованной мощностью не менее 0,40 кВт, что позволяет применять в качестве вращателя бытовую электродрель, например, марки ИЭ-1035.Э-1У мощностью на шпинделе N=0,42 кВт. Для соединения вращателя с механизмом привода реверсивным на выступающих наружу валах конических шестерен 6 и 8 выполнены квадраты (см. фиг. 1), а в патрон дрели зажимается переходник с внутренним квадратом соответствующего размера и встроенной эластичной муфтой.
Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет:
- перейти от ручной подачи расточного вала к автоматической, синхронной, с его вращением. Это обеспечивает возможность значительного повышения качества расточки;
- перейти от консольной технологии расточки к межопорной, что также обеспечивает повышение качества расточки;
- исключить перебазирование расточного оборудования при переходе с одной постели на другую, что способствует сохранению соосности и снижению трудоемкости расточки.
.