一种用于十字轴的加工车床

摘要

本申请涉及机械加工的领域，尤其是涉及一种用于十字轴的加工车床，包括机架、第一滑轨、第一滑块、磨机、第二滑轨、第二滑块和夹具；第一滑轨和第二滑轨连接处的下方设有升降块，两个第一滑块和升降块之间均铰接有第一连接杆，第二滑块和升降块之间铰接有长度小于第一连接杆的第二连接杆；机架上还设有上下移动升降块的气缸。本方案将人工手动磨削变为机械自动磨削，这不仅为工人的作业带来了极大的便利，提升了十字轴端面的磨削效率，同时还确保了十字轴端面的磨削精度和质量。

权利要求

1.一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：包括机架（1）、设置在机架（1）上的水平第一滑轨（2）、滑动连接在第一滑轨（2）上且分别位于十字轴（6）两端的两个第一滑块（4）、设置在第一滑块（4）上用于磨削十字轴（6）端面的磨机（5）、设置在机架（1）上且与第一滑轨（2）连通的水平第二滑轨（3）、滑动嵌设在第二滑轨（3）上的第二滑块（31），以及设置在第二滑块（31）上用于装夹十字轴（6）的夹具（7）；第一滑轨（2）和第二滑轨（3）连接处的下方设有升降块（8），两个第一滑块（4）和升降块（8）之间均铰接有第一连接杆（9），第二滑块（31）和升降块（8）之间铰接有长度小于第一连接杆（9）的第二连接杆（10）；机架（1）上还设有上下移动升降块（8）的气缸（12）；所述第二滑块（31）上转动嵌设有与夹具（7）固连的竖直转轴（15），转轴（15）的侧壁上固定套设有齿轮（16），第二滑轨（3）上设有与齿轮（16）啮合并驱使齿轮（16）发生90度旋转的齿条（17）；第二滑块（31）上还设有当转轴（15）旋转90度后弹性卡住转轴（15）的限位机构；第二滑轨（3）上开设有供齿条（17）水平滑移且与第二滑轨（3）垂直的滑槽（18）；第二滑轨（3）和第二滑块（31）之间设有驱使齿条（17）在滑槽（18）内滑移的驱动机构，当十字轴（6）滑向第一滑轨（2）时，驱动机构驱使齿条（17）滑出滑槽（18）来与齿轮（16）啮合，当十字轴（6）滑离第一滑轨（2）时，驱动机构驱使齿条（17）滑入滑槽（18）来与齿轮（16）脱离；驱动机构包括设置在滑槽（18）内用于将齿条（17）拉入滑槽（18）内的第一弹簧（19）、设置在齿条（17）上的第一连接块（20）、设置在第二滑块（31）上表面的第二连接块（21）、上下滑动在第二连接块（21）上的滑杆（22）、固定连接在滑杆（22）下端的锲块（23），当十字轴（6）滑向第一滑轨（2）时，锲块（23）将抵触第一连接块（20）并把第一连接块（20）和齿条（17）顶向齿轮（16）；驱动机构还包括开设在第一连接块（20）靠近第一滑轨（2）一端上的提升斜面（25），当十字轴（6）滑离第一滑轨（2）时，锲块（23）将顺着提升斜面（25）上升。

2.根据权利要求1所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：所述第一连接块（20）远离第一滑轨（2）的一端上开设有供锲块（23）插入的导向斜面（24）。

3.根据权利要求1所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：所述锲块（23）远离第一滑轨（2）的一端上滚动嵌设有与提升斜面（25）抵触的滚珠（26）。

4.根据权利要求1所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：限位机构包括开设在第二滑块（31）内且与转轴（15）侧壁连通的安装槽（27）、周向均匀分布在转轴（15）侧壁上且能逐一正对安装槽（27）的四个半球槽（28）、滑动嵌设在安装槽（27）内的卡球（29），以及设置在安装槽（27）内用于将卡球（29）顶入半球槽（28）内的第二弹簧（30）。

5.根据权利要求1所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：所述升降块（8）上设有驱使第二连接杆（10）朝向第二滑轨（3）旋转的扭簧（11）。

6.根据权利要求1所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：所述第一连接杆（9）包括铰接在升降块（8）上的外杆（91），以及滑动嵌设在外杆（91）内且与第一滑块（4）铰接的内杆（92）；外杆（91）上螺纹连接有用于抵紧内杆（92）侧壁的螺栓（13）。

7.根据权利要求6所述的一种用于十字轴的加工车床，其特征在于：所述第一滑轨（2）上设有显示两个磨机（5）之间距离的刻度槽（14）。

说明书

一种用于十字轴的加工车床

技术领域

[0001] 本申请涉及机械加工的领域，尤其是涉及一种用于十字轴的加工车床。

背景技术

[0002] 十字轴在进行加工装配前，工人需要对十字轴的四个轴头端面进行磨削，以便于完成十字轴和轴套的组装。

[0003] 目前，十字轴端面的磨削多是借助磨床来完成，工人需抓住十字轴并将它的端面抵在磨床的磨轮上，高速旋转的磨轮便可磨削十字轴的端面，这种磨削十字轴端面的方式
费时费力，严重降低了十字轴端面的磨削效率和磨削质量。

发明内容

[0004] 为了方便工人的作业，提升十字轴端面的磨削效率和磨削质量，本申请提供一种用于十字轴的加工车床。

[0005] 本申请提供的一种用于十字轴的加工车床,采用如下的技术方案：

[0006] 一种用于十字轴的加工车床，包括机架、设置在机架上的水平第一滑轨、滑动连接在第一滑轨上且分别位于十字轴两端的两个第一滑块、设置在第一滑块上用于磨削十字轴
端面的磨机、设置在机架上且与第一滑轨连通的水平第二滑轨、滑动嵌设在第二滑轨上的
第二滑块，以及设置在第二滑块上用于装夹十字轴的夹具；第一滑轨和第二滑轨连接处的
下方设有升降块，两个第一滑块和升降块之间均铰接有第一连接杆，第二滑块和升降块之
间铰接有长度小于第一连接杆的第二连接杆；机架上还设有上下移动升降块的气缸。

[0007] 通过采用上述技术方案，工人将十字轴放在第二滑块上并用夹具夹紧它，紧接着收缩气缸的活塞杆来下移升降块，第一连接杆的下端和第二连接杆的下端不仅会随着升降
块一起下移，同时还会绕着与升降块的铰接点发生旋转，第一连接杆的上端和第二连接杆
的上端则会分别带动第一滑块和第二滑块聚拢，十字轴和两个磨机将会同时聚拢，但由于
第二连接杆的长度小于第一连接杆的长度，十字轴将率先抵达第一滑轨和第二滑轨的交
点，而两个磨机也将同时靠近十字轴的相对两端面并对它们进行磨削。当十字轴的其中两
端面均磨削完毕后，工人伸长气缸的活塞杆来上移升降块，第一连接杆和第二连接杆的倾
斜角度会逐渐变小，两个磨机会滑离开十字轴，十字轴也将重新滑至第二滑轨上，工人随后
只需调整十字轴的磨削位置，即可重复同样的磨削操作对十字轴的另外两端面进行磨削。
本方案将人工手动磨削变为机械自动磨削，结构设计简洁且巧妙，这不仅为工人的作业带
来了极大的便利，提升了十字轴端面的磨削效率，同时还确保了十字轴端面的磨削精度和
质量。

[0008] 优选的，所述第二滑块上转动嵌设有与夹具固连的竖直转轴，转轴的侧壁上固定套设有齿轮，第二滑轨上设有与齿轮啮合并驱使齿轮发生90度旋转的齿条；第二滑块上还
设有当转轴旋转90度后弹性卡住转轴的限位机构；第二滑轨上开设有供齿条水平滑移且与
第二滑轨垂直的滑槽；第二滑轨和第二滑块之间设有驱使齿条在滑槽内滑移的驱动机构，
当十字轴滑向第一滑轨时，驱动机构驱使齿条滑出滑槽来与齿轮啮合，当十字轴滑离第一
滑轨时，驱动机构驱使齿条滑入滑槽来与齿轮脱离。

[0009] 通过采用上述技术方案，当十字轴的其中两个端面被磨削完毕且十字轴滑离开第一滑轨时，驱动机构将驱使齿条缩入滑槽内，齿轮无法与齿条啮合，届时转轴、夹具和十字
轴将直接回到第二滑轨的初始位置上。当需要对十字轴的另外两端面进行磨削时，工人控
制气缸来让十字轴移向第一滑轨，此时的驱动机构将驱使齿条滑出滑槽来与齿轮啮合，齿
轮在齿条的作用下将发生90度的旋转，同时限位机构对转轴的弹性锁定在齿轮的扭转下将
被取消，转轴、夹具和十字轴会同时发生90度的旋转，当它们成功旋转90度后，限位机构又
将对转轴的位置进行弹性锁定，十字轴的另外两端面便能顺利地被磨机磨削，省去了人工
手动调整十字轴位置的步骤，方便了工人的作业，提高了十字轴端面的磨削效率。

[0010] 优选的，驱动机构包括设置在滑槽内用于将齿条拉入滑槽内的第一弹簧、设置在齿条上的第一连接块、设置在第二滑块上表面的第二连接块、上下滑动在第二连接块上的
滑杆、固定连接在滑杆下端的锲块，当十字轴滑向第一滑轨时，锲块将抵触第一连接块并把
第一连接块和齿条顶向齿轮；驱动机构还包括开设在第一连接块靠近第一滑轨一端上的提
升斜面，当十字轴滑离第一滑轨时，锲块将顺着提升斜面上升。

[0011] 通过采用上述技术方案，当第二滑块朝向第一滑轨滑动并靠近齿条时，滑杆下端的锲块将会抵触第一连接块并推动第一连接块靠近齿轮，第一弹簧会被拉伸，齿条将随着
第一连接块一起滑动并伸出滑槽，齿条即可和齿轮实现啮合，以实现转轴、夹具和十字轴的
90度旋转。当第二滑块背向第一滑轨滑动并靠近齿条时，锲块将会抵触到第一连接块的提
升斜面上，在提升斜面的作用下，锲块和滑杆将会向上移动，随着第二滑块的继续滑动，锲
块会从第一连接块的上方经过，这让第二滑块、夹具和十字轴能顺利地经过齿条且不发生
旋转。驱动机构的结构设计简单且巧妙，为工人调整十字轴的磨削位置带来了很大便利。

[0012] 优选的，所述第一连接块远离第一滑轨的一端上开设有供锲块插入的导向斜面。

[0013] 通过采用上述技术方案，导向斜面可让锲块推动第一连接块的过程更加顺利，使齿条与齿轮能顺利啮合，确保了加工车床的正常工作。

[0014] 优选的，所述锲块远离第一滑轨的一端上滚动嵌设有与提升斜面抵触的滚珠。

[0015] 通过采用上述技术方案，滚珠可减小锲块与提升斜面之间的摩擦阻力，使锲块能顺利地从第一连接块的上方经过。

[0016] 优选的，限位机构包括开设在第二滑块内且与转轴侧壁连通的安装槽、周向均匀分布在转轴侧壁上且能逐一正对安装槽的四个半球槽、滑动嵌设在安装槽内的卡球，以及
设置在安装槽内用于将卡球顶入半球槽内的第二弹簧。

[0017] 通过采用上述技术方案，齿轮受齿条的作用而发生旋转时，半球槽的边缘将会挤压卡球并将卡球顶入安装槽内，此时的第二弹簧被压缩，转轴、夹具和十字轴便能顺利发生
旋转。当转轴、夹具和十字轴均成功旋转90度后，安装槽将会与对应的半球槽正对，此时第
二弹簧将把卡球顶入对应的半球槽内，转轴、夹具和十字轴的位置便可被锁定，十字轴的端
面即可被两个磨机磨削。限位机构的结构原理简单，实用性强，方便了工人控制十字轴的位
置。

[0018] 优选的，所述升降块上设有驱使第二连接杆朝向第二滑轨旋转的扭簧。

[0019] 通过采用上述技术方案，扭簧使第二连接杆始终有一个朝向第二滑轨旋转的趋势，这不仅降低了第二连接杆向上顶坏第一滑轨和第二滑轨的概率，同时还可让第二滑块
在第一滑轨和第二滑轨上的滑动更加顺利。

[0020] 优选的，所述第一连接杆包括铰接在升降块上的外杆，以及滑动嵌设在外杆内且与第一滑块铰接的内杆；外杆上螺纹连接有用于抵紧内杆侧壁的螺栓。

[0021] 通过采用上述技术方案，工人可以通过滑动内杆来调整第一连接杆的整体长度，两个磨机之间的最短距离将随着第一连接杆整体长度的调整而发生改变，从而让加工车床
能适应更多规格的十字轴，当第一连接杆调整至合适的长度后，工人最后通过拧紧螺栓来
抵紧内杆即可。

[0022] 优选的，所述第一滑轨上设有显示两个磨机之间距离的刻度槽。

[0023] 通过采用上述技术方案，刻度槽为工人调整两个磨机之间的距离提供了参照，使工人能快速且精准地调整两个磨机之间的距离。

[0024] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0025] 1.机架、第一滑轨、第一滑块、磨机、第二滑轨、第二滑块、夹具、升降块、第一连接杆、第二连接杆和气缸的设置，方便了工人的作业，提升十字轴端面的磨削效率和磨削质
量；

[0026] 2.转轴、齿轮、齿条、限位机构、滑槽和驱动机构的设置，省去了人工手动调整十字轴位置的步骤，方便了工人的作业，提高了十字轴端面的磨削效率；

[0027] 3.导向斜面的设置，可使齿条与齿轮能顺利啮合，确保了加工车床的正常工作；

[0028] 4.滚珠的设置，可使锲块能顺利地从第一连接块的上方经过；

[0029] 5.扭簧的设置，降低了第二连接杆向上顶坏第一滑轨和第二滑轨的概率，还可让第二滑块在第一滑轨和第二滑轨上的滑动更加顺利；

[0030] 6.外杆、内杆和螺栓的设置，可让加工车床能适应更多规格的十字轴。

附图说明

[0031] 图1是本申请实施例的整体结构示意图；

[0032] 图2是本申请实施例中第二滑块和第二滑轨处的剖视结构示意图。

[0033] 附图标记说明：1、机架；2、第一滑轨；3、第二滑轨；4、第一滑块；5、磨机；51、磨轮；52、电机；6、十字轴；7、夹具；71、上夹块；72、下夹块；73、液压缸；8、升降块；9、第一连接杆；
91、外杆；92、内杆；10、第二连接杆；11、扭簧；12、气缸；13、螺栓；14、刻度槽；15、转轴；16、齿
轮；17、齿条；18、滑槽；19、第一弹簧；20、第一连接块；21、第二连接块；22、滑杆；23、锲块；
24、导向斜面；25、提升斜面；26、滚珠；27、安装槽；28、半球槽；29、卡球；30、第二弹簧；31、第
二滑块。

具体实施方式

[0034] 以下结合附图1‑2对本申请作进一步详细说明。

[0035] 参照图1，一种用于十字轴的加工车床,包括机架1、固定连接在机架1上且呈水平状态的第一滑轨2和第二滑轨3，第一滑轨2和第二滑轨3呈垂直设置，且第二滑轨3的一端连
通于第一滑轨2的中点；加工车床包括滑动嵌设在第一滑轨2上的两个第一滑块4，两个第一
滑块4分别位于第一滑轨2中点的两端，且两个第一滑块4到第一滑轨2中点的距离相同；加
工车床还包括安装在第一滑块4上的磨机5，以及安装在第二滑块31上用于装夹十字轴6的
夹具7。第一滑轨2中点的正下方设有一个升降块8，升降块8和第一滑块4之间铰接有第一连
接杆9，升降块8和第二滑块31之间铰接有第二连接杆10，第二连接杆10的长度小于第一连
接杆9的长度，且升降块8上固定连接有一个驱使第二连接杆10旋向第二滑轨3的扭簧11。机
架1上还固定连接有一个驱动升降块8上下移动的气缸12，气缸12通过气管与气压泵站连
接。工人将十字轴6放在第二滑块31上并且用夹具7夹紧它，紧接着气缸12的活塞杆会收缩
并带动升降块8向下移动，第一连接杆9和第二连接杆10的倾斜角度将随着升降块8的下移
而同时变大，在第一连接杆9和第二连接杆10的带动下，第一滑块4和第二滑块31将同时朝
向第一滑轨2的中点移动，由于第二连接杆10的长度小于第一连接杆9的长度，所以第二滑
块31和十字轴6将率先抵达第二滑轨3的中点，而两个磨机5也将紧跟着抵在十字轴6的相对
两端面并对它们进行磨削。当十字轴6的其中两端面被磨削完毕后，气缸12的活塞杆会伸长
并带动升降块8向上移动，第一滑块4和磨机5会滑离开十字轴6，第二滑块31和十字轴6则会
重新滑回到第二滑轨3上，工人随后再90度旋转十字轴6并用夹具7夹紧它，即可重复之前的
操作来对十字轴6的另外两端面进行磨削。

[0036] 磨机5包括转动连接在第一滑块4的上的磨轮51，以及安装在第一滑块4上用于旋转磨轮51的电机52，电机52通过电线与电源连接。电机52启动后，磨轮51将会高速发生旋转
来磨削十字轴6的端面。夹具7包括设置在第二滑块31上用于夹持十字轴6的上夹块71和下
夹块72，以及安装在第二滑块31上用于上下移动上夹块71的液压缸73，液压缸73通过油管
与液压泵站连接。当十字轴6被放在下夹块72上后，液压缸73的活塞杆伸长来下移上夹块
71，十字轴6终将被上夹块71压紧在下夹块72上，从而完成了十字轴6的装夹。

[0037] 第一连接杆9包括铰接在升降块8上且横截面呈方环形的外杆91，以及滑动嵌设在外杆91内部的内杆92，内杆92远离外杆91的一端与第一滑块4铰接，外杆91的转动轴线和内
杆92的转动轴线均与第一滑轨2垂直。外杆91远离升降块8的一端上螺纹连接有一个用于抵
紧内杆92侧壁的螺栓13。当十字轴6的规格大小发生改变后，工人可以滑动内杆92来调整第
一连接杆9的整体长度，以此来调整两个第一滑块4之间的最短距离，从而让磨机5能顺利地
磨削十字轴6的端面。为了使工人能快速且精准地调整两个第一滑块4之间的最短距离，第
一滑轨2上开设有用于显示两个第一滑块4之间距离的刻度槽14。

[0038] 参照图1和图2，第二滑块31上转动连接有一根竖直的转轴15，转轴15的上端穿出第二滑块31的上表面并与夹具7固定连接。转轴15的侧壁上固定套设有齿轮16，第二滑轨3
内设有一个与第二滑轨3长度方向相同且与齿轮16啮合的齿条17，齿轮16在齿条17的带动
下将会发生90度的旋转。第二滑轨3的内侧壁上开设有一条与第二滑轨3垂直的滑槽18，齿
条17滑动嵌设在滑槽18内，滑槽18内侧壁和齿条17之间固定连接有一个第一弹簧19，第一
弹簧19用以将齿条17拉入滑槽18内来让齿条17脱离开齿轮16。齿条17的上表面固定连接有
一个与齿条17长度方向相同的第一连接块20，第二滑块31的上表面固定连接有一块水平的
第二连接块21，第二连接块21上上下滑动有一根竖直的滑杆22，滑杆22的下端固定连接有
一个锲块23，锲块23用以抵触第一连接块20并将它与齿条17顶向齿轮16，使齿条17能与齿
轮16顺利啮合，为了使锲块23能顺利地顶开第一连接块20，第一连接块20上还开设有一个
方便锲块23插入的导向斜面24。第一连接块20靠近第一滑轨2的一端上开设有一个供锲块
23抵接并抬升锲块23的提升斜面25，锲块23远离第一滑轨2的一端上滚动嵌设有一个与提
升斜面25抵触的滚珠26。其中的第一弹簧19、第一连接块20、第二连接块21、滑杆22、锲块23
和提升斜面25组成了驱使齿条17在滑槽18内滑移的驱动机构。十字轴6的其中两端面被磨
机5磨削完毕后，十字轴6将随着第二滑块31重新滑动至第二滑轨3上，随着第二滑块31的继
续滑动，锲块23的端部将会抵触到提升斜面25上并被提升斜面25抬升，锲块23便会随着第
二滑块31的移动而从第一连接块20的上方经过，转轴15、夹具7和十字轴6将直接回到第二
滑轨3的初始位置上并不发生90度的旋转。随着升降块8的再次下移，十字轴6将跟随第二滑
块31再次滑向第一滑轨2，十字轴6滑向第一滑轨2的过程中，锲块23将插入第一连接块20与
第二滑轨3之间的缝隙，锲块23将把第一连接块20和齿条17顶向齿轮16，同时第一弹簧19被
拉伸，齿条17将会滑出滑槽18并与齿轮16啮合，在齿轮16和齿条17的联动作用下，转轴15、
夹具7和十字轴6都会发生90度的旋转，从而对十字轴6的位置进行了自动调整，十字轴6的
另外两端面便可顺利的被磨机5磨削。

[0039] 参照图2，第二滑块31的内部开设有一个连通转轴15侧壁的安装槽27，转轴15的侧壁上开设有四个半球槽28，四个半球槽28等角度间隔分布在转轴15的侧壁上，转轴15在旋
转过程中，四个半球槽28将会逐一正对安装槽27。安装槽27内滑动嵌设有一个卡球29，安装
槽27槽底和卡球29之间固定连接有一个第二弹簧30，第二弹簧30在自然状态下将会把卡球
29顶入半球槽28内，第二弹簧30在压缩状态下缩入安装槽27内并与半球槽28脱离开。其中
的安装槽27、半球槽28、卡球29和第二弹簧30组成了当转轴15旋转90度后弹性卡住转轴15
的限位机构。在齿轮16和齿条17的联动作用下，转轴15将会发生旋转，半球槽28的内侧壁将
会挤压卡球29并将卡球29顶入安装槽27内，此时的卡球29与半球槽28脱离开，同时第二弹
簧30被压缩，转轴15、夹具7和十字轴6便能顺利地发生90度旋转。当转轴15成功旋转90度
后，安装槽27将会正对下一个半球槽28，第二弹簧30将把卡球29自动顶入半球槽28内，从而
实现对转轴15的位置锁定，夹具7上的十字轴6便能平稳地被磨机5（如图1）磨削。

[0040] 本实施例的实施原理为：工人将十字轴6放在第二滑块31上并且用夹具7夹紧它，紧接着气缸12的活塞杆会收缩并带动升降块8向下移动，第一连接杆9和第二连接杆10的倾
斜角度将随着升降块8的下移而同时变大，在第一连接杆9和第二连接杆10的带动下，第一
滑块4和第二滑块31将同时朝向第一滑轨2的中点移动，由于第二连接杆10的长度小于第一
连接杆9的长度，所以第二滑块31和十字轴6将率先抵达第二滑轨3的中点，而两个磨机5也
将紧跟着抵在十字轴6的相对两端面并对它们进行磨削。十字轴6的其中两端面被磨机5磨
削完毕后，十字轴6将随着第二滑块31重新滑动至第二滑轨3上，随着第二滑块31的继续滑
动，锲块23的端部将会抵触到提升斜面25上并被提升斜面25抬升，锲块23便会随着第二滑
块31的移动而从第一连接块20的上方经过，转轴15、夹具7和十字轴6将直接回到第二滑轨3
的初始位置上并不发生90度的旋转。随着升降块8的再次下移，十字轴6将跟随第二滑块31
再次滑向第一滑轨2，十字轴6滑向第一滑轨2的过程中，锲块23将插入第一连接块20与第二
滑轨3之间的缝隙，锲块23将把第一连接块20和齿条17顶向齿轮16，同时第一弹簧19被拉
伸，齿条17将会滑出滑槽18并与齿轮16啮合，在齿轮16和齿条17的联动作用下，转轴15、夹
具7和十字轴6都会发生90度的旋转，从而对十字轴6的位置进行了自动调整，十字轴6的另
外两端面便可顺利的被磨机5磨削。

[0041] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。