阅读说明：本技术 一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头及其液压回路 (Honing head for machining cylinder hole of hydraulic drive internal combustion engine and hydraulic loop of honing head ) 是由 吕延军 罗宏博 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头及其液压回路,珩磨头主要由输入传动轴、双作用液压缸、单作用液压缸、配油盘等组成,双作用液压缸缸体内表面周向均匀分布3个矩形凹槽,活塞外圆表面均匀分布3个矩形凸键,使双作用液压缸不仅能实现轴向往复直线运动,也可以实现周向旋转运动；单作用液压缸由珩磨体、推杆、复位弹簧、油石座,涨缩弹簧,油石组成,推杆在液压力和复位弹簧力的作用下可实现直线往复移动,推杆外圆回转面的两个圆锥面和油石座内圆锥面的配合,实现油石的径向移动。本发明使内燃机缸孔珩磨工作稳定,从而达到内燃机缸孔加工表面圆柱度和直线度的高精度等级,大大提高内燃机工作效率和缸孔表面质量。(The invention discloses a honing head for processing a cylinder hole of a hydraulically driven internal combustion engine and a hydraulic loop thereof, wherein the honing head mainly comprises an input transmission shaft, a double-acting hydraulic cylinder, a single-acting hydraulic cylinder, an oil distribution disc and the like, wherein 3 rectangular grooves are uniformly distributed on the circumferential direction of the inner surface of the cylinder body of the double-acting hydraulic cylinder, and 3 rectangular convex keys are uniformly distributed on the outer circumferential surface of a piston, so that the double-acting hydraulic cylinder can realize axial reciprocating linear motion and circumferential rotary motion; the single-action hydraulic cylinder consists of a honing body, a push rod, a return spring, an oilstone seat, a collapsible spring and an oilstone, wherein the push rod can linearly reciprocate under the action of hydraulic pressure and the action of the return spring, and two conical surfaces of an excircle revolution surface of the push rod are matched with an inner conical surface of the oilstone seat to realize radial movement of the oilstone. The invention ensures that the internal combustion engine cylinder hole honing work is stable, thereby achieving the high-precision grade of the cylindricity and the straightness of the processing surface of the internal combustion engine cylinder hole, and greatly improving the working efficiency of the internal combustion engine and the surface quality of the cylinder hole.)

一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头及其液压回路

技术领域

本发明涉及内燃机缸孔珩磨加工技术领域，具体涉及一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头及其液压回路。

背景技术

内燃机作为一种热效率比较高的动力机械，广泛地应用于国计民生的各个领域。近几十年来，随着全球不可再生能源短缺和环境保护等问题日益突出，对内燃机的燃油效率和环保要求越来越高。缸体作为内燃机主体部分，其缸孔充当着内燃机工作时燃油燃烧做功和活塞往复运动做功的主要场所，缸孔的加工精度和加工质量对发动机工作特性具有重要的影响。

现有内燃机缸孔珩磨加工装置大多为机械传动、传动装置结构复杂,加工工序多,因而造成的累计误差大,加工精度等级不高。本发明选用液压驱动，其动力传输稳定可靠，结构简单合理，控制精度和自动化程度较高，不仅能够解决目前的内燃机缸孔加工精度等级不高的问题，而且对企业提高工作效率和经济效益起到较大作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、稳定可靠、控制精度高的内燃机缸孔珩磨加工珩磨头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头，包括输入传动轴、双作用液压缸、单作用液压缸、配油盘和支撑轴承；

所述双作用液压缸包括缸体，所述输入传动轴固定在缸体左端盖上，缸体内的活塞将缸体分为左右两个工作油腔，双作用液压缸右端盖上贯穿有右油口连接右工作油腔，双作用液压缸左端盖上贯穿有左油口连接左工作油腔，活塞右端连接活塞杆一端，活塞杆通过密封圈完成双作用液压缸右端盖与活塞杆之间的密封；

所述单作用液压缸由珩磨体、推杆、复位弹簧、油石座，涨缩弹簧，油石组成，所述珩磨体与活塞杆另一端刚性连接，所述推杆左端和珩磨体形成密闭工作油腔，单作用液压缸左端盖上贯穿有单作用液压缸油口连接工作油腔，推杆右端和珩磨体右端之间安装有复位弹簧，所述油石通过涨缩弹簧安装在油石座上，所述油石座安装在单作用液压缸缸体周向均匀分布的油石座槽中，推杆周向的外圆锥面与油石座上的内圆锥面紧密配合；

所述配油盘和支撑轴承外圈固定连接在一起，分别安装在双作用液压缸左端盖、右端盖和单作用液压缸左端盖上，配油盘与缸体端盖之间形成旋转摩擦副，配油盘上上有配油槽。

进一步地，所述活塞外圆周上均匀分布的凸键与缸体内圆柱面上均均匀分布的凹槽紧密配合。

进一步地，所述凹槽为矩形，数量为3个，所述凸键为矩形，数量为3个；

进一步地，所述右油口、左油口和单作用缸油口分别有8个。

进一步地，所述推杆外圆面上有两个锥形回转面与油石座内圆面上圆锥面形成配合。

一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头液压回路，包括珩磨头轴向往复运动油路，珩磨头回转运动油路，油石径向扩张油路，三个油路独立控制，液压泵站提供液压回路动力来源；

所述珩磨头轴向往复运动油路压力油经液压泵站进入单向阀，单向阀在油路中主要防止工作回路压力油的回流，蓄能器在油路中能减小压力冲击，维持系统压力稳定；三位四通电磁换向阀和双作用液压缸之间的双向液压锁，由2个液控单向阀并联组成，每个单向阀取对方油路的压力作为先导压力，当三位四通电磁换向阀处于中位时，两个单向阀先导压力相等，单向阀关闭，使双作用液压缸左右工作油腔作用力平衡，活塞与珩磨头轴向位置固定；当珩磨头轴向进给时，珩磨头轴向运动控制信号让三位四通电磁换向阀右位得电，双向液压锁左液控单向阀打开，双作用液压缸左工作油腔上的左油口进油，左工作油腔受压，容积增大，推动活塞右移，右工作油腔上的右油口回油，活塞带动活塞杆和刚性连接在活塞杆上的珩磨体向右移动，完成珩磨头的轴向进给；珩磨头轴向运动控制信号让三位四通电磁换向阀左位得电，双向液压锁右液控单向阀打开，双作用液压缸右工作油腔上的右油口进油，右工作油腔受压，容积增大，推动活塞左移，左工作油腔上的左油口回油，活塞带动活塞杆和刚性连接在活塞杆上的珩磨体向左移动，完成珩磨头的轴向缩回，完成珩磨头轴向往复运动；

所述珩磨头回转运动油路中二位四通电磁换向阀的常态为右位，当珩磨头回转运动控制信号通电，二位四通电磁换向阀左位工作时，变量液压马达将压力能转换为旋转的机械能，通过输入传动轴将转矩和转速传递到珩磨体上，带动珩磨头旋转运动；

所述油石径向扩张油路中二位三通电磁换向阀左位工作时，单作用液压缸工作油腔上的单作用缸油口进油，推动推杆右移，推杆的轴向移动转化为油石座的径向移动，油石扩张，将工作油腔的液压力转化为油石的珩磨工作压力，反之，二位三通电磁换向阀右位工作时，单作用液压缸工作油腔泄压，在推杆复位弹簧作用下左移，油石座缩回，油石泄压。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明主要依靠液压泵站油液压力作为动力源，液压传动相对于机械传动，传动平稳，传动比大，结构简单，控制方便和精度高，同时利用液压缸的轴向直线移动能很好的保证珩磨加工时缸孔的直线度和圆柱度，从而有利于提高缸孔的加工质量和内燃机的燃烧效率。

附图说明

附图1是本发明内燃机缸孔加工珩磨头结构示意图；

附图2是本发明内燃机缸孔加工珩磨头液压控制系统原理图；

附图3是本发明内燃机缸孔加工珩磨头双作用液压缸结构示意图；

附图4是本发明内燃机缸孔加工珩磨头单作用液压缸结构示意图。

图中：1-输入传动轴，2-缸体，3-凹槽，4-活塞，5-凸键，6-活塞杆，7-密封圈，8-单作用液压缸油口，9-油石座，10-涨缩弹簧，11-油石，12-复位弹簧，13-推杆，14-珩磨体，15-右油口，16-左油口，17-配油盘，18-轴承，19-液压泵站，20-单向阀，21-蓄能器，22-珩磨头轴向运动控制信号，23-珩磨头回转运动控制信号，24-油石径向扩张控制信号，25-三位四通电磁换向阀，26-二位四通电磁换向阀，27-二位三通电磁换向阀，28-双向液压锁，29-双作用液压缸，30-变量液压马达，31-单作用液压缸，32-油箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性成果前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头，包括输入传动轴1、双作用液压缸29、单作用液压缸31、配油盘17和支撑轴承18。

如图3所示，双作用液压缸29包括缸体2，输入传动轴1与缸体2左端盖刚性连接，缸体2内的活塞4将缸体2分为左右两个工作油腔，双作用液压缸29右端盖上贯穿有右油口15连接右工作油腔，双作用液压缸29左端盖上贯穿有左油口16连接左工作油腔，活塞4右端连接活塞杆6一端，活塞杆6通过密封圈7完成双作用液压缸29右端盖与活塞杆6之间的密封，缸体2内圆柱面上均匀分布3个矩形凹槽3，活塞4外圆柱面均与分布3个矩形凸键5；

如图4所示，单作用液压缸31由珩磨体14、推杆13、复位弹簧12、油石座9，涨缩弹簧10，油石11组成，珩磨体14与活塞杆6另一端刚性连接，推杆13左端和珩磨体14形成密闭工作油腔，单作用液压缸31左端盖上贯穿有单作用液压缸油口8连接工作油腔，推杆13右端和珩磨体14右端之间安装有复位弹簧12，油石11通过涨缩弹簧10安装在油石座9上，油石座9安装在单作用液压缸31缸体周向均匀分布的油石座槽中，推杆13外圆面上两个锥形回转面与油石座9内圆面上的圆锥面紧密配合；

配油盘17和支撑轴承18外圈固定连接在一起，分别固定安装在双作用液压缸29左端盖、右端盖和单作用液压缸31左端盖上，配油盘上17上有配油槽，配油盘17与缸体端盖之间形成旋转摩擦副，这样可以实现在进出油的同时，缸体2的旋转运动和活塞4的轴向运动。

如图2所示，本发明实施例中一种液压驱动内燃机缸孔加工珩磨头液压回路，液压泵站19提供液压回路中工作介质液压油的压力，油箱32存储液压油与油液散热。根据前面内燃机缸孔珩磨加工工艺要求，珩磨加工液压油路包括珩磨头轴向往复运动油路，珩磨头回转运动油路，油石径向扩张油路，三个油路独立工作，互不干涉。

珩磨头轴向往复运动油路压力油经液压泵站19进入单向阀20，单向阀20在油路中主要防止工作回路压力油的回流，蓄能器21在油路中能减小压力冲击，维持系统压力稳定；三位四通电磁换向阀25和双作用液压缸29之间的双向液压锁28，由2个液控单向阀并联组成，每个单向阀取对方油路的压力作为先导压力，当三位四通电磁换向阀25处于中位时，两个单向阀先导压力相等，单向阀关闭，使双作用液压缸29左右工作油腔作用力平衡，活塞4与珩磨头轴向位置固定；当珩磨头轴向进给时，珩磨头轴向运动控制信号22让三位四通电磁换向阀25右位得电，双向液压锁28左液控单向阀打开，压力油通过双作用液压缸29左配油盘17和双作用液压缸29左端盖均匀分布的8个左油口16进油，左工作油腔受压，容积增大，推动活塞4右移，右工作油腔油液通过双作用液压缸29右油口15和右配油盘17回油，活塞4带动活塞杆6和刚性连接在活塞杆6上的珩磨体14向右移动，完成珩磨头的轴向进给。当磨头轴向运动控制信号22让三位四通电磁换向阀25左位得电，双向液压锁28右液控单向阀打开，压力油通过双作用液压缸29右配油盘17和双作用液压缸29右端盖均匀分布的8个右油口15进油，右工作油腔受压，容积增大，推动活塞4左移，左工作油腔油液双作用液压缸29左油口16和左配油盘17回油，活塞4带动活塞杆6和刚性连接在活塞杆6上的珩磨体14向左移动，完成珩磨头的轴向缩回，完成珩磨头轴向往复运动；

珩磨头回转运动油路中二位四通电磁换向阀26的常态位为右位，各个油口互不相通，当珩磨头回转运动控制信号23通电，二位四通电磁换向阀26左位工作时，变量液压马达30将压力能转换为旋转的机械能，通过输入传动轴1将转矩和转速输入，输入传动轴1与缸体2刚性连接，缸体2的内圆面均匀分布3个矩形凹槽与活塞4外圆面上均匀分布的3个矩形凸键紧密配合，活塞4与活塞杆6、珩磨体14刚性连接，使变量液压马达30输入的转矩和转速传递到珩磨体14上，带动珩磨头做旋转运动，变量液压马达30可实现对输出转速的调整；

油石径向扩张油路中二位三通电磁换向阀27左位工作时，压力油通过单作用液压缸31上的配油盘17和单作用液压缸31左端盖上均匀分布的8个单作用液压缸油口8进油，推动推杆13右移，推杆13的轴向移动转化为油石座9的径向移动，油石11扩张，将工作油腔的液压力转化为油石11的珩磨工作压力，反之，二位三通电磁换向阀27右位工作时，单作用液压缸31工作油腔油液通过单作用液压缸油口8和左端盖配油盘17泄压，在推杆13复位弹簧12作用下左移，油石座9缩回，油石泄压。

本发明使用到的标准元件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行计算、设计、订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有最新技术标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。