一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置及其加工方法与流程

1.本发明涉及工程机械日常维护领域，具体涉及一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置及其加工方法。


背景技术：

2.挖斗是指用来挖掘土壤、黄沙、石子和建筑垃圾等松散物料用的一种斗状构件，其安装在挖掘机上用来挖掘的一种工作装置。但是挖掘机多在泥沙环境中工作，挖斗挂耳上的四个轴孔润滑点极易受到污染，硬质颗粒进入轴孔后，使轴、衬套处于磨粒磨损状态，加快了轴、衬套及轴孔的磨损，需要及时维修更换。由于轴孔产生了磨损和变形，在更换挖斗衬套之前，需要先进行镗削加工。
3.而且挖掘机多在野外工作，现场更换衬套的条件无法保证。有操作者为缩短更换时间，在挖斗上焊接加工装置进行加工，或加热挖斗产生热胀变形，再通过敲击方式取出衬套，这都对挖斗的形状、尺寸和金相组织造成不利影响，降低了挖斗的使用寿命。若将挖斗拆卸后运至车间加工，将会大幅增加维修时间。而且，机床需要通过挖斗外形定位和夹紧，由于挖斗使用过程中产生了复杂的变形，无法保证定位精度和轴孔的加工精度，从而降低了挖斗轴孔的加工生产效率和经济效益。
4.因此，现有技术中存在的问题亟待解决。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，提供一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置及其加工方法。本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置及其加工方法，通过对轴孔进行镗削，及时更换已磨损的衬套和小轴，减少了大量维修时间。
6.本发明的上述技术目的，是通过以下技术方案实现的：
7.一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，包括定位加工机构和锁紧机构，所述定位加工机构包括定位轴、轴承、电机、镗刀和用于定位轴孔中心的定位套，所述定位轴贯穿轴孔，所述定位轴一端与电机连接，另一端与轴承连接，所述轴承通过卡座安装于镗臂上，所述定位套套设于定位轴上且放置于轴孔内，所述定位轴上设有与定位套相适配的台阶部，所述定位套的外表面设有锥度，所述电机外接发电机，所述锁紧机构将该加工装置锁紧至挖斗主体上，通过将定位套更换为镗刀实现对轴孔的镗削加工。
8.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述锁紧机构包括侧板、底座、内套管、外套管和滑枕，左右两个所述侧板分别设置于该加工装置的两侧，左右两个所述底座分别与内套管和外套管相连接，所述内套管的外壁与外套管的内壁间隙配合，所述内套管与外套管滑动连接，所述内套管固定连接于左侧的侧板上，所述外套管固定连接于右侧的侧板上，所述滑枕与底座滑动连接。
9.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述定位加工机构还包括左卡瓦、右卡瓦、用于抵紧左侧挂耳的第一限位钉和用于抵紧右侧挂耳的第二限位钉，所述左卡
瓦固定连接于内套管上，所述右卡瓦固定连接于外套管上，所述第一限位钉设置于左卡瓦上，所述第二限位钉设置于右卡瓦上。
10.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述锁紧机构还包括镗臂、镗臂支架和锁紧螺栓，所述镗臂与镗臂支架固定连接，所述镗臂支架与滑枕通过锁紧螺栓固定连接，所述定位轴安装于左右两个镗臂之间，所述底座通过滑枕带动镗臂左右移动，实现镗臂对定位轴的夹紧。
11.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述锁紧机构还包括转动支座、转动支架和小轴，所述转动支座与滑枕固定连接，所述转动支架与镗臂固定连接；所述小轴一端与转动支架转动连接，另一端与镗臂转动连接，所述镗臂可沿小轴转动。
12.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述镗臂通过固定螺栓和紧固螺母与镗臂支架可拆卸连接。
13.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述底座上设置有燕尾槽，所述燕尾槽与滑枕为间隙配合连接。
14.如上所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，所述锁紧机构还包括油缸、换向阀、油缸支座和支座轴，所述油缸外接液压泵，所述液压泵控制油缸往复运动，所述油缸连接换向阀，所述油缸通过支座轴设置于油缸支座上，所述油缸支座设置于侧板上，所述油缸的活塞杆和缸体通过油缸的活塞杆和缸体分别与左右两个侧板相连接。
15.基于同一个发明构思，本发明还提供了一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置的加工方法，包括以下步骤：组装加工装置、定位加工装置、锁紧加工装置、更换镗刀和镗孔加工步骤。
16.优选的，具体包括以下步骤：
17.步骤s1、组装加工装置，具体步骤如下：
18.s11、组装底座，将内套管、外套管放置在挖斗主体上，在内套管上用螺栓固定安装上左卡瓦，用螺栓分别将底座与侧板组装；
19.s12、组装右卡瓦，调整右侧底座与挖斗主体的位置，保证有5mm间隙，将右卡瓦焊接在外套管上；
20.s13、组装油缸，在侧板上安装油缸支座和支座轴，用螺栓将油缸的两端固定在油缸支座上，侧板上安装换向阀，通过油管将油缸与液压泵相连；
21.s14、组装镗臂，用固定螺栓和紧固螺母将镗臂与镗臂支架连接，将镗臂支架安装在滑枕上，将滑枕装入底座上的燕尾槽中；
22.s15、组装转动支架，用螺栓将转动支座安装在滑枕上，将转动支架焊接在镗臂上，将小轴装入镗臂与转动支架的孔内，调整转动间隙，保证转动顺畅；
23.步骤s2、定位加工装置，具体步骤如下：
24.s21、调试定位轴，在镗臂两侧安装卡座，将轴承装入卡座内，装入定位轴，调整定位套，调整定位中心；
25.s22、调试电机，安装电机和变速箱，并调试定位轴的转动速度，保证定位轴和定位套转动顺畅；
26.s23、定位加工装置，再次调试加工装置的位置，保证轴承的顺畅转动，拧紧锁紧螺栓，固定定位轴和定位套；
27.s24、确定定位轴的位置后，调整各零部件的安装位置，保证燕尾槽滑动顺畅，拧紧各个零部件的安装螺栓；
28.步骤s3、锁紧加工装置，具体步骤如下：
29.s31、调整左卡瓦的位置，与右卡瓦配合，调整第一限位钉和第二限位钉，保证第一限位钉和第二限位钉紧密贴合挖斗主体的左右两个挂耳的侧面；
30.s32、调试油缸，启动液压泵，调试压力，保证底座的运动距离，以及足够的动力驱动；
31.s33、启动油缸，保证侧板对挖斗主体的夹紧力；
32.s34、调整两个油缸的压力，保证侧板贴合挖斗主体的侧面，实现对加工装置的锁紧；
33.步骤s4、更换镗刀，具体步骤如下：
34.s41、松开锁紧螺栓，滑动两侧滑枕，打开两侧镗臂；
35.s42、取出定位套，更换为镗刀；
36.s43、调整第一限位钉和第二限位钉的旋进距离，保证镗刀对轴孔的加工位置；
37.s44、拧紧固定螺栓和紧固螺母，确定镗刀的位置；
38.步骤s5、镗孔加工，具体步骤如下：
39.s51、启动电机，对轴孔进行试切；
40.s52、根据试切情况，调整进刀量；
41.s53、加工轴孔至要求；
42.s54、镗孔完成后，松开固定螺栓和紧固螺母，取下定位轴和镗刀。
43.s55、控制油缸，打开侧板，取下加工装置。
44.步骤s6、加工第二组轴孔，具体步骤如下：
45.s61、采用上述步骤s2所述定位轴放置于挂耳上方的轴孔；
46.s62、采用上述步骤s3锁紧加工装置；
47.s63、采用上述步骤s4更换镗刀；
48.s64、采用上述步骤s5进行镗孔加工，加工轴孔至要求；
49.s65、加工完成，取下加工装置。
50.与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
51.1、本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，直接在挖斗主体上完成轴孔的镗削加工，可随时随地进行现场加工，节约了维护时间，提高了生产效率和经济效益。
52.2、本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工方法，以轴孔定位，保证了定位和加工的一致性，加工过程中无焊接变形和焊接应力的产生，提高了轴孔的加工精度。
53.3、本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工方法，利用内套管与外套管配合的“管中管”结构、燕尾槽与滑枕配合的导向结构进行导向，运动精度高；通过液压泵控制油缸，带动侧板实现快速夹紧，结构简单可靠，提高了加工装置的稳定性，便于现场操作，也进一步提高了轴孔的加工精度。
54.4、本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，可根据不同挖斗实际变形情况调整夹紧位置和夹紧力，锁紧可靠，加工过程平稳。
55.5、本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置及方法，不仅适用于挖斗轴
孔，也可用于其他工程机械轴孔加工的现场作业。
附图说明
56.为了更清楚地说明本发明或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的仅仅是本发明的一个实施例，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附图。
57.图1为本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置加工下轴孔右侧示意图；
58.图2为本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置加工下轴孔左侧示意图；
59.图3为图2中的a部局部放大结构示意图；
60.图4为本发明提供的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置加工上轴孔结构示意图。
61.图中，1
‑
油缸支座，2
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支座轴，3
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换向阀，4
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油缸，5
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挖斗主体，6
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变速箱，7
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电机，8
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定位轴，9
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定位套，10
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镗刀，11
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轴承，12
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卡座，13
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左卡瓦，14
‑
固定螺栓，15
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侧板，16
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紧固螺母，17
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底座，1701
‑
燕尾槽，18
‑
转动支架，19
‑
转动支座，20
‑
小轴，21
‑
第一限位钉，22
‑
内套管，23
‑
外套管，24
‑
右卡瓦，25
‑
镗臂支架，26
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锁紧螺栓，27
‑
镗臂，28
‑
滑枕，29
‑
挂耳，30
‑
轴孔，31
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第二限位钉。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或者“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
64.实施例1：
65.请参见图1
‑
3，一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，包括定位加工机构和锁紧机构，所述定位加工机构包括定位轴8、轴承11、电机7、镗刀10和用于定位轴孔30中心的定位套9，所述定位轴8贯穿轴孔30，所述定位轴8一端与电机7连接，另一端与轴承11连接，所述轴承11通过卡座12安装于镗臂27上，所述定位套9套设于定位轴8上且放置于轴孔30内，所述定位轴8上设有与定位套9相适配的台阶部，所述定位套9的外表面设有锥度所述电机7外接发电机，所述锁紧机构将该加工装置锁紧至挖斗主体5上，通过将定位套9更换为镗刀10实现对轴孔30的镗削加工。
66.优选的，所述锁紧机构包括侧板15、底座17、内套管22、外套管23和滑枕28，左右两个所述侧板15分别设置于该加工装置的两侧，左右两个所述底座17分别与内套管22和外套管23相连接，所述内套管22的外壁与外套管23的内壁间隙配合，所述内套管22与外套管23
滑动连接，所述内套管22固定连接于左侧的侧板15上，所述外套管23固定连接于右侧的侧板15上，所述滑枕28与底座17滑动连接。
67.优选的，所述定位加工机构还包括左卡瓦13、右卡瓦24、用于抵紧左侧挂耳29的第一限位钉21和用于抵紧右侧挂耳29的第二限位钉31，所述左卡瓦13固定连接于内套管22上，所述右卡瓦24固定连接于外套管23上，所述第一限位钉21设置于左卡瓦13上，所述第二限位钉31设置于右卡瓦24上。
68.优选的，所述锁紧机构还包括镗臂27、镗臂支架25和锁紧螺栓26，所述镗臂27与镗臂支架25固定连接，所述镗臂支架25与滑枕28通过锁紧螺栓26固定连接，所述定位轴8安装于左右两个镗臂27之间，所述底座17通过滑枕28带动镗臂27左右移动，实现镗臂27对定位轴8的夹紧。
69.优选的，所述锁紧机构还包括转动支座19、转动支架18和小轴20，所述转动支座19与滑枕28固定连接，所述转动支架18与镗臂27固定连接；所述小轴20一端与转动支架18转动连接，另一端与镗臂27转动连接，所述镗臂27可沿小轴20转动。
70.优选的，所述镗臂27通过固定螺栓14和紧固螺母16与镗臂支架25可拆卸连接。
71.优选的，所述底座17上设置有燕尾槽1701，所述燕尾槽1701与滑枕28为间隙配合连接。
72.优选的，所述锁紧机构还包括油缸4、换向阀3、油缸支座1和支座轴2，所述油缸4外接液压泵，所述液压泵控制油缸4往复运动，所述油缸4连接换向阀3，所述油缸4通过支座轴2设置于油缸支座1上，所述油缸支座1设置于侧板15上，所述油缸4的活塞杆和缸体通过油缸4的活塞杆和缸体分别与左右两个侧板15相连接。
73.实施例2：
74.请参见图1
‑
图3，当加工第一组轴孔30的下镗孔时，一种如实施例1所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置的加工方法，包括以下步骤：组装加工装置、定位加工装置、锁紧加工装置、更换镗刀和镗孔加工步骤。
75.优选的，具体包括以下步骤：
76.步骤s1、组装加工装置，具体步骤如下：
77.s11、组装底座17，将内套管22、外套管23放置在挖斗主体5上，在内套管22上用螺栓固定安装上左卡瓦13，用螺栓分别将底座17与侧板15组装；
78.s12、组装右卡瓦24，调整右侧底座17与挖斗主体5的位置，保证有5mm间隙，将右卡瓦24焊接在外套管23上；
79.s13、组装油缸4，在侧板15上安装油缸支座1和支座轴2，用螺栓将油缸4的两端固定在油缸支座1上，侧板15上安装换向阀3，通过油管将油缸4与液压泵相连；
80.s14、组装镗臂27，用固定螺栓14和紧固螺母16将镗臂27与镗臂支架25连接，将镗臂支架25安装在滑枕28上，将滑枕28装入底座17上的燕尾槽1701中；
81.s15、组装转动支架18，用螺栓将转动支座19安装在滑枕28上，将转动支架18焊接在镗臂27上，将小轴20装入镗臂27与转动支架18的孔内，调整转动间隙，保证转动顺畅；
82.步骤s2、定位加工装置，具体步骤如下：
83.s21、调试定位轴8，在镗臂27两侧安装卡座12，将轴承11装入卡座12内，装入定位轴8，调整定位套9，调整定位中心；
84.s22、调试电机7，安装电机7和变速箱6，并调试定位轴8的转动速度，保证定位轴8和定位套9转动顺畅；
85.s23、定位加工装置，再次调试加工装置的位置，保证轴承11的顺畅转动，拧紧锁紧螺栓26，固定定位轴8和定位套9；
86.s24、确定定位轴8的位置后，调整各零部件的安装位置，保证燕尾槽1701滑动顺畅，拧紧各个零部件的安装螺栓；
87.步骤s3、锁紧加工装置，具体步骤如下：
88.s31、调整左卡瓦13的位置，与右卡瓦24配合，调整第一限位钉21和第二限位钉31，保证第一限位钉21和第二限位钉31紧密贴合挖斗主体5的左右两个挂耳29的侧面；
89.s32、调试油缸4，启动液压泵(图中未示出)，调试压力，保证底座17的运动距离，以及足够的动力驱动；
90.s33、启动油缸4，保证侧板15对挖斗主体5的夹紧力；
91.s34、调整两个油缸4的压力，保证侧板15贴合挖斗主体5的侧面，实现对加工装置的锁紧；
92.步骤s4、更换镗刀10，具体步骤如下：
93.s41、松开锁紧螺栓26，滑动两侧滑枕28，打开两侧镗臂27；
94.s42、取出定位套9，更换为镗刀10；
95.s43、调整第一限位钉21和第二限位钉31的旋进距离，保证镗刀10对轴孔30的加工位置；
96.s44、拧紧固定螺栓14和紧固螺母16，确定镗刀10的位置；
97.步骤s5、镗孔加工，具体步骤如下：
98.s51、启动电机7，对轴孔30进行试切；
99.s52、根据试切情况，调整进刀量；
100.s53、加工轴孔30至要求；
101.s54、镗孔完成后，松开固定螺栓14和紧固螺母16，取下定位轴8和镗刀10。
102.s55、控制油缸4，打开侧板15，取下加工装置。
103.请参见图4，当加工第二组轴孔30的上镗孔时，s6步骤的具体步骤如下：
104.s61、采用上述步骤s2所述定位轴8放置于挂耳29上方的轴孔30；
105.s62、采用上述步骤s3锁紧加工装置；
106.s63、采用上述步骤s4更换镗刀10；
107.s64、采用上述步骤s5进行镗孔加工，加工轴孔30至要求；
108.s65、加工完成，取下加工装置。
109.实施例3：
110.某20吨挖掘机在野外工作，在泥沙环境工作四个月后，挖斗主体5的衬套、销轴和轴孔30磨损严重，需现场更换。采用实施例1所述的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，由运输车运至现场，随车携带液压泵和发动机，进行轴孔30的现场加工和衬套更换。首先，挖掘机将挖斗抬升至运输车上，将挖斗从挖掘机上拆下，放置在运输车上。调整挖斗位置，按照图3所示，以上面的轴孔30为基准，采用实施例2的加工方法，采用定位轴8和定位套9进行定位，夹紧挖斗主体5的侧面。连接液压泵和发动机，同时加工2个挖斗主体5上面的轴孔
30。继续加工下轴孔，以挖斗主体5下面的轴孔30为基准，夹紧挖斗主体5的后侧面，同时加工2个挖斗主体5下面的轴孔30。轴孔30加工后，现场装入新衬套。启动挖掘机，调整挖斗位置，通过新的销轴20将挖斗主体5通过挂耳29安装在挖掘机上，继续作业。加工和更换时间为2.5小时，较采用在挖斗上焊接加工装置进行加工花费的时间4小时，本实施例节约了大量往复维修时间。
111.实施例4：
112.某40吨挖掘机进行水泥旧地面凿除作业，造成销轴断裂，衬套破坏。由于工期紧张，急需现场更换销轴和衬套。采用运输车，将实施例1的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置运至现场，随车配备液压泵和发动机，进行轴孔的现场加工和衬套更换。开动挖掘机，将破碎锤从挖掘机上拆下，将所配挖斗抬升并放置在运输车上。调整挖斗至图3所示位置。采用实施例2的加工方法，通过进行轴孔30对定位轴8进行初步定位。调整侧板15、第一限位钉21和第二限位钉31的位置，进行最终定位。根据定位情况，启动液压泵，采用装置的内套管22和外套管23的管中管结构进行快速夹紧，并锁紧装置与挖斗主体5的相互位置。松开锁紧螺栓26，滑动两侧滑枕28，打开两侧镗臂27，取出定位套9，更换为镗刀10。启动发动机，由变速箱6带动镗刀10加工轴孔30，两个个轴孔30一组，一次加工一组。加工完成后，松开锁紧装置，采用定位轴8和定位套9，再次对第二组轴孔30进行定位和夹紧，更换为镗刀10，加工轴孔30。轴孔30加工后，现场装入新衬套。启动挖掘机，将挖斗主体5拆下，更换为破碎锤，通过新销轴将破碎锤安装在挖掘机上，继续作业。加工和更换时间为3小时，较采用在挖斗上焊接加工装置进行加工花费的时间4小时，节约了时间，保证了按工期完成作业。
113.本发明公开的一种挖掘机挖斗轴孔的现场加工装置，以轴孔30定位，保证定位和加工的一致性，提高了轴孔30的加工精度；可随时随地进行现场加工，节约了维护时间，提高了生产效率和经济效益。
114.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。