申请/专利权人：武汉天海密封科技有限公司

申请日：2018-08-24

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN108890501B

主分类号：B24B27/06

分类号：B24B27/06;B24B55/03;B24B41/06;B24B41/02;B24B1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.12.21#实质审查的生效;2018.11.27#公开

摘要：本发明提出了一种活塞环开口机及活塞环开口方法，包括伺服电机、砂轮、砂轮冷却液管、夹具、装夹工装和收集水槽，所述夹具固定安装在收集水槽内，所述装夹工装可拆卸安装在夹具上，所述砂轮位于装夹工装的上方，砂轮与伺服电机传动连接，所述砂轮冷却液管位于砂轮的侧面，装夹工装还包括一个冷却凹槽，本发明的技术方案能够对活塞环切割部分的不同角度进行冷却，大大提高了冷却的效率且能够回收利用冷却液。

主权项：1.一种活塞环开口机，其包括伺服电机1、砂轮2、砂轮冷却液管3、夹具4和装夹工装5，其特征在于，还包括收集水槽6，所述夹具4固定安装在收集水槽6内，所述装夹工装5可拆卸安装在夹具4上，所述砂轮2位于装夹工装5的上方，砂轮2与伺服电机1传动连接，所述砂轮冷却液管3位于砂轮2的侧面；所述装夹工装5为圆柱体，其表面沿轴线方向开有一条冷却凹槽51，所述砂轮2位于冷却凹槽51的正上方，且其切割方向与冷却凹槽51的长度方向相同；还包括冷却液水箱7和循环泵8，所述收集水槽6与冷却液水箱7相互连通，所述冷却液水箱7通过循环泵8与砂轮冷却液管3相互连通，所述冷却液水箱7位于收集水槽6的下方；所述夹具4包括第一立柱41、第二立柱42、托架43、固定顶头44、活动顶头45和调节手轮46，第一立柱41与第二立柱42正对设置，所述固定顶头44固定安装在第一立柱41靠近第二立柱42的一侧，所述第二立柱42上开有螺纹通孔，所述活动顶头45通过螺纹通孔与第二立柱42螺纹连接，所述活动顶头45与固定顶头44正对设置，所述活动顶头45远离第一立柱41的一端与调节手轮46固定连接，所述托架43位于第一立柱41与第二立柱42之间且托架43的高度低于固定顶头44的高度。

全文数据：一种活塞环开口机及活塞环开口方法技术领域[0001]本发明涉及活塞环的生产技术领域，尤其涉及一种活塞环开口机及活塞环开口方法。背景技术[0002]目前活塞环的生产工艺通常是对多个一体化活塞环进行切割加工，从而得到单片的活塞环。常规切割加工方法是将活塞环固定并用切割设备进行切割，然而普通切割方法会产生大量的热量，需要使用大量的冷却液进行冷却，冷却液喷淋到切割位置处会快速流失，滞留时间短，工件切割处是无法得到良好冷却的。因此切割的过程中活塞环常常会因为发热而变形甚至烧伤，造成产品尺寸的偏差和材料缺陷，降低生产质量。发明内容[0003]有鉴于此，本发明提出了一种能够高效率进行活塞环切割的开口机及活塞环开口方法。[0004]本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种活塞环开口机，包括冷却液、伺服电机、砂轮、砂轮冷却液管、夹具、装夹工装和收集水槽；[0005]所述夹具固定安装在收集水槽内，所述装夹工装可拆卸安装在夹具上，所述砂轮位于装夹工装的上方，砂轮与伺服电机传动连接，所述砂轮冷却液管位于砂轮的侧面；[0006]所述装夹工装为圆柱体，其表面沿轴线方向开有一条冷却凹槽，所述砂轮位于冷却凹槽的正上方，其切割方向与冷却凹槽的长度方向相同。[0007]装夹工装用来承载成摞的活塞环，冷却凹槽朝上，砂轮沿着冷却凹槽的方向对成摞的活塞环进行切割，切割的同时砂轮冷却液管喷出冷却液，冷却液对砂轮片进行降温冷却，并流向冷却凹槽，在冷却凹槽内，冷却液能够滞留一段时间，同时对活塞环被切割的部位进行持续的降温冷却，还能够润滑活塞环被切割的部位。[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，还包括冷却液水箱和循环泵，所述收集水槽与冷却液水箱相互连通，冷却液水箱通过循环泵与砂轮冷却液管相互连通，所述冷却液水箱位于收集水槽的下方。[0009]冷却液经过砂轮和装夹工装后流入收集水槽，收集水槽防止冷却液外派并且收集冷却液，收集的冷却液流入冷却液水箱内，冷却液水箱内的冷却液再次通过循环栗运输至砂轮冷却液管进行使用，达到循环的目的。[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述收集水槽与冷却液水箱之间连通安装有一个管道过滤器。[0011]通常切削过程中会产生固体碎肩，碎屑如果直接进入循环系统会对循环设备造成破坏，同时也会影响下一次的使用。[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，还包括冷却凹槽出水管，所述冷却凹槽出水管通过循环泵与冷却液水箱相互连通，所述冷却凹槽出水管固定安装在冷却凹槽的一端。[0013]砂轮冷却液管的冷却液所能提供的冷却液量可能会不足，因此为了进一步保证冷却凹槽内能够有足够的冷却液，在其一端设置一个冷却凹槽出水管。[00M]更进一步优选的，所述夹具包括第一立柱、第二立柱、托架、固定顶头、活动顶头和调节手轮，第一立柱与第二立柱正对设置，所述固定顶头固定安装在第一立柱靠近第二立柱的一侧，所述第二立柱上开有螺纹通孔，所述活动顶头通过螺纹通孔与第二立柱螺纹连接，所述活动顶头与固定顶头正对设置，活动顶头远离第一立柱的一端与调节手轮固定连接，所述托架位于第一立柱和第二立柱之间且托架的高度低于固定顶头的高度。[0015]以上设计是为了对装夹工装进行固定，装夹工装为圆柱体，安装时圆柱体的两端分别顶住固定顶头和活动顶头，底部通过托架进行支撑，操作者转动调节手轮的同时也会带动活动顶头转动，活动顶头与第二立柱之间的螺纹连接可以让其相对第二立柱进行伸缩运动，从而达到固定和松开装夹工装的目的。[0016]在以上技术方案的基础上，优选的，所述砂轮为金刚石砂轮。[0017]金刚石砂轮切割效率高，切割质量好。[0018]在以上技术方案的基础上，优选的，所述托架包括基座和滑块，所述基座固定安装在收集水槽内，所述滑块与基座紧固连接。[0019]采用滑块和基座进行紧固连接，可以实现托架的高度可以调节，也是为了让本发明具有更广的适应性。[0020]在以上技术方案的基础上，优选的，所述砂轮冷却液管和冷却凹槽出水管均为金属定型软管。[0021]金属定型软管方便进行位置调节和固定，当使用不同尺寸的砂轮和不同尺寸的装夹工装时，只需要手动调节金属定型软管既可以使其适应对应的生产要求。[0022]在以上技术方案的基础上，优选的，所述装夹工装的表面沿周向方向有多个凹槽，所述凹槽的宽度为0.5〜1.5mm。[0023]凹槽一方面可以对活塞环进行限位，防止切割过程中的滑动或转动，另一方面凹槽与活塞环的接触面积大，滞留在凹槽内的冷却液与活塞环的接触面积大，提高了活塞环其他部位的冷却效果。[0024]本发明还提供了一种活塞环的开口方法，包括如下步骤：[0025]步骤1、将表面嵌套有成摞活塞环的装夹工装置于固定顶头和活动顶头之间，装夹工装的一端抵持在固定顶头上，旋转调节手轮使活动顶头与装夹工装的另一端相互抵持，调节托架的高度使托架抵持装夹工装的下端，保持冷却凹槽朝上；[0026]步骤2、调节砂轮冷却液管朝向砂轮的底部，调节冷却凹槽出水管出口位于冷却凹槽的一端；[0027]步骤3、开启伺服电机，控制砂轮沿着冷却凹槽的方向进行切割，同时开启循环栗，砂轮冷却液管和冷却凹槽出水管分别喷出冷却液；[0028]步骤4、收集水槽收集冷却液，收集水槽内的冷却液经过管道过滤器过滤后流入冷却液水箱内，循环泵将冷却液水箱内的冷却液泵送至砂轮冷却液管和冷却凹槽出水管。[0029]本发明的一种活塞环开口机及活塞环开口方法相对于现有技术具有以下有益效果：[0030]本发明提供一种活塞环开口机及活塞环开口方法，其采用一种具有冷却凹槽的圆柱形装夹工装承载活塞环，不仅可以对成摞的活塞环进行一次开口，而且在冷却液对砂轮进行冷却的同时，冷却液进入凹槽内对活塞环切割的部分进行冷却，大大提高了冷却的效率，且冷却液对砂轮的末端进行冷却润滑，能够提高切割质量，同时还能够对冷却液进行回收和循环利用，降低企业的生产成本。附图说明[0031]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0032]图1为本发明活塞环开口机的结构示意图；[0033]图2为本发明活塞环开口机中装夹工装安装在夹具上的结构示意图；[0034]图3为本发明活塞环开口机中装夹工装的俯视结构图；[0035]图4为本发明活塞环开口机中冷却液循环系统的主视结构图；[0036]图5为本发明活塞环开口机中装夹工装部分的冷却液循环系统的俯视结构示意图；[0037]图6为本发明活塞环开口机中托架部分的结构示意图。[0038]图中：1-伺服电机、2-砂轮、3-砂轮冷却液管、4-夹具、5-装夹工装、6-收集水槽、7-冷却液水箱、8-循环泵、9-管道过滤器、10-凹槽、41-第一立柱、42-第二立柱、43-托架、44-固定顶头、45-活动顶头、46-调节手轮、51-冷却凹槽、52-冷却凹槽出水管、431-基座、432-滑块。具体实施方式[0039]下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。[0040]如图1和图4所不，本发明的一种活塞环开□机，包括冷却液、伺服电机1、砂轮2、砂轮冷却液管3、夹具4和装夹工装5，还包括收集水槽6;[0041]所述夹具4固定安装在收集水槽6内，所述装夹工装5可拆卸安装在夹具4上，所述砂轮2位于装夹工装5的上方，砂轮2与伺服电机1传动连接，所述砂轮冷却液管3位于砂轮2的侧面；[0042]所述装夹工装5为圆柱体，其表面沿轴线方向开有一条冷却凹槽51，所述砂轮2位于冷却凹槽51的正上方，且其切割方向与冷却凹槽51的长度方向相同。[0043]砂轮2可以固定安装在伺服电机1的转轴上，也可以通过皮带轮连接砂轮2和伺服电机1的转轴，也可以通过齿轮传动；[0044]具体的，砂轮2可以只做竖直方向的运动，通过夹具4做水平方向的运动，从而达到砂轮2对装夹工装5上的活塞环进行切割的目的，还可以是砂轮做竖直方向和水平方向的运动，夹具固定，从而达到砂轮2对装夹工装5上的活塞环进行切割的目的，砂轮2可以安装在十字滑轨上从而实现同时在水平和竖直方向的运动。[0045]本实施方式中对装夹工装5上开设冷却凹槽51，一方面砂轮2在竖直方向的切割进给量可以更大，具体的切割效果可调度更高。其次砂轮冷却管3喷向砂轮2的冷却液会^入冷却凹槽f51内，当冷却凹槽51内存在冷却液时，砂轮2切割活塞环的同时也会接触冷却凹槽51内的冷却液，从而起到对砂轮的冷却和润滑作用，而且，冷却液还可以对冷却凹槽51附^的活塞环进行冷却，相比没有冷却凹槽51的装夹工装而言，本实施例中的结构可f直接对活塞环的内侧、砂轮的末端进行冷却，提高冷却效率。[0046]作为具体的实施方式，砂轮冷却液管3可以同时安装在砂轮2的两个侧面，也可以只安装在砂轮2的一个侧面。’[0047]如图4所示，在一具体实施方式中，还包括冷却液水箱7和循环泵8,所述收集水槽6与冷却液水箱7相互连通，所述冷却液水箱7通过循环栗8与砂轮冷却液管3相互连通，所述冷却液水箱7位于收集水槽6的下方。[0048]通过增加冷却液水箱7和循环杲8实现了对冷却液的回收和再利用，降低企业的生产成本，节能减排。[0049]在一具体实施方式中，所述收集水槽6与冷却液水箱7之间连通安装有一个管道过滤器9。[0050]由于切削作业会产生大量的机械碎片，机械碎片进入循环管道会发生堵塞，进入循环泵8会对栗产生机械损伤，增加管道过滤器一方面可以提高设备的使用寿命，而且提高循环的冷却液的质量，间接降低生产成本，提高生产质量。[0051]如图5所示，在一具体实施方式中，还包括冷却凹槽出水管52,所述冷却凹槽出水管52通过循环泵8与冷却液水箱7相互连通，所述冷却凹槽出水管52固定安装在冷却凹槽51的一端。[0052]增加冷却凹槽出水管52，直接对冷却凹槽51提供冷却液，避免冷却凹槽51内冷却液量不够导致的冷却效果不佳，且增加冷却凹槽出水管52后，冷却凹槽51内的冷却液单向流动，可以防止冷却液聚集不流动，局部的冷却液温度偏高。[0053]如图2所示，在一具体实施方式中，所述夹具4包括第一立柱41、第二立柱似、托架43、固定顶头44、活动顶头45和调节手轮46,第一立柱41与第二立柱42正对设置，所述固定顶头44固定安装在第一立柱41靠近第二立柱42的一侧，所述第二立柱42上开有螺纹通孔，所述活动顶头45通过螺纹通孔与第二立柱42螺纹连接，所述活动顶头45与固定顶头44正对设置，所述活动顶头45远离第一立柱41的一端与调节手轮46固定连接，所述托架43位于第一立柱41与第二立柱42之间且托架43的高度低于固定顶头44的高度。[0054]根据以上实施方式，操作者可以通过调节手轮46实现对装夹工装5的安装可拆卸，操作方便，而且托架43、固定顶头44和活动顶头45相互配合对装夹工装进行固定，效果好，更加稳定。[0055]在一具体实施方式中，所述砂轮2为金刚石砂轮。i[0056]金刚石砂轮具有优秀的切割质量和切割效率，而且切割的发热量相对较低，因此能够提供更好的开口效果。、、[0057]如图6所示，在一具体实施方式中，所述托架43包括基座431和滑块432,所述基座431固定安装在收集水槽6内，所述滑块432与基座431紧固连接。t〇〇58]滑块432与基座431的紧固连接方式可以通过螺栓进行紧固连接，也可以通过插销紧固连接，也可以通过键联接的方式进行紧固连接，通过紧固连接的方式实现托架的高度可调节，从而让本发明能够适应不同尺寸的产品的加工。[0059]在一具体实施方式中，所述砂轮冷却液管3和冷却凹槽出水管52均为金属定型软管。[0060]金属定型软管方便调节和固定，当需要更换不同尺寸的砂轮2、更换不同尺寸的装夹工装5时，也需要对砂轮冷却液管3和冷却凹槽出水管52进行适应性的调节，通过金属定型软管可以更加方便的调节，适用范围更广。[0061]如图3所示，在一具体实施方式中，所述装夹工装5的表面沿周向方向有多个凹槽10，所述凹槽尺寸为0•5〜1.5mm，所述活塞环的宽度一般为2〜3mm，凹槽的尺寸可以对活塞环进行限位，同时不会卡住活塞环。[0062]装夹工装5的表面设置凹槽10,一方面便于对套接在外侧的活塞环进行限位和固定，另一方面，冷却液也会流向凹槽10,通过凹槽10可以对活塞环的其他部位进行冷却，避免切割部位和其他部位的温度差过大，导致活塞环变形。[0063]利用本发明活塞环开口机进行活塞环切割的方法，包括如下步骤：[00M]步骤1、将表面嵌套有成摞活塞环的装夹工装5置于固定顶头44和活动顶头45之间，装夹工装5的一端抵持在固定顶头44上，旋转调节手轮46使活动顶头45与装夹工装5的另一端相互抵持，调节托架43的高度使托架43抵持装夹工装5的下端，保持冷却凹槽51朝上；[0065]操作人员通过旋转调节手轮46即可对装夹工装5进行安装和拆卸，操作方便，且利用固定顶头44、活动顶头45和托架43分别从装夹工装5的左侧右侧和下侧进行固定，固定效果好，固定方式简单。[0066]步骤2、调节砂轮冷却液管3朝向砂轮2的底部，调节冷却凹槽出水管52出口处位于冷却凹槽51的一端；[0067]以上步骤实现对活塞环的上下左右进行同时冷却，且能够对砂轮2切割部位的附近进行冷却，相比于常规喷淋而言，冷却的范围更广，冷却效果提高。[0068]步骤3、开启伺服电机1，控制砂轮2沿着冷却凹槽51的方向进行切割，同时开启循环泵8,砂轮冷却液管3和冷却凹槽出水管52分别喷出冷却液；[0069]步骤4、收集水槽6收集冷却液，收集水槽6内的冷却液经过管道过滤器9过滤后流入冷却液水箱7内，循环栗8将冷却液水箱7内的冷却液泵送至砂轮冷却液管3和冷却凹槽出水管52。[^070]本发明采用装夹工装5对成摞的活塞环进行固定，相比常规单片切割而言具有更高的效率，切割速度快，其次本发明中装夹工装5具有冷却凹槽51，冷却凹槽51的宽度比活塞环开口的宽度宽10-20mm，深度为l-3mm，一方面砂轮2切割活塞环时能的进给量更多，切割效果更好，且更容易对切割的深度进行控制，另一方面，冷却凹槽51内可以滞留冷却液，冷却液对进入冷却凹槽51的砂轮2和位于冷却凹槽51附近的活塞环均可以起到冷却效果。[0071]其次，上述方法中，冷却液处于封闭的循环系统中，基本不会损耗，冷却液的利用率高，降低企业的生产成本，且回收循环的方法简单。[0072]以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种活塞环开口机，其包括伺服电机（1、砂轮2、砂轮冷却液管3、夹具⑷和装夹工装5，其特征在于，还包括收集水槽6，所述夹具4固定安装在收集水槽6内，所述装夹工装5可拆卸安装在夹具4上，所述砂轮2位于装夹工装5的上方，砂轮2与伺服电机（1传动连接，所述砂轮冷却液管⑶位于砂轮⑵的侧面；所述装夹工装5为圆柱体，其表面沿轴线方向开有一条冷却凹槽51，所述砂轮2位于冷却凹槽51的正上方，且其切割方向与冷却凹槽51的长度方向相同。2.如权利要求1所述的一种活塞环开口机，其特征在于，还包括冷却液水箱7和循环栗8，所述收集水槽6与冷却液水箱7相互连通，所述冷却液水箱⑺通过循环栗⑻与砂轮冷却液管3相互连通，所述冷却液水箱⑺位于收集水槽⑹的下方。3.如权利要求2所述的一种活塞环开口机，其特征在于，所述收集水槽6与冷却液水箱⑺之间连通安装有一个管道过滤器9。4.如权利要求2所述的一种活塞环开口机，其特征在于，还包括冷却凹槽出水管（52，所述冷却凹槽出水管52通过循环泵⑻与冷却液水箱⑺相互连通，所述冷却凹槽出水管52固定安装在冷却凹槽51的一端。5.如权利要求1所述的一种活塞环开口机，其特征在于，所述夹具（4包括第一立柱41、第二立柱42、托架43、固定顶头44、活动顶头45和调节手轮46，第一立柱41与第二立柱42正对设置，所述固定顶头44固定安装在第一立柱41靠近第二立柱42的一侧，所述第二立柱42上开有螺纹通孔，所述活动顶头45通过螺纹通孔与第二立柱42螺纹连接，所述活动顶头45与固定顶头44正对设置，所述活动顶头45远离第一立柱41的一端与调节手轮46固定连接，所述托架43位于第一立柱41与第二立柱42之间且托架43的高度低于固定顶头44的高度。6.如权利要求5所述的一种活塞环开口机，其特征在于，所述托架43包括基座431和滑块432，所述基座431固定安装在收集水槽⑹内，所述滑块432与基座431紧固连接。7.如权利要求1所述的一种活塞环开口机，其特征在于，所述砂轮冷却液管3和冷却凹槽出水管52均为金属定型软管。8.如权利要求1所述的一种活塞环开口机，其特征在于，所述装夹工装5的表面沿周向方向有多个凹槽10。9.一种活塞环开口方法，其采用如权利要求1所述的一种活塞环开口机，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将表面嵌套有成摞活塞环的装夹工装5固定于夹具4上，保持冷却凹槽51朝上；步骤2、调节砂轮冷却液管⑶朝向砂轮⑵的底部；步骤3、控制砂轮2沿着冷却凹槽51的方向进行切割，同时开启循环栗8，砂轮冷却液管⑶喷出冷却液冷却砂轮⑵的切割部位；步骤4、收集水槽6收集冷却液，收集水槽6内的冷却液经过管道过滤器9过滤后流入冷却液水箱⑺内，循环泵⑻将冷却液水箱⑺内的冷却液泵送至砂轮冷却液管3。

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