本發(fā)明涉及一種裝置，用于使工件在平衡定心裝置上定向，所述裝置具有上法蘭和下法蘭，它們?cè)诔跏嘉恢蒙贤牡貒@平衡定心裝置的平衡軸的軸線布置，其中，所述上法蘭包括用于夾緊工件的夾緊件的接口，并且所述下法蘭包括用于將所述裝置固定在平衡軸上的固定件的接口。

背景技術(shù)：

測(cè)量確定旋轉(zhuǎn)的工件或機(jī)器部件慣性軸線的位置在所謂的平衡定心或質(zhì)量定心時(shí)使用。在這種情況下，工件容納在機(jī)器上的通過(guò)工件的幾何形狀預(yù)先確定的起始位置上并環(huán)繞由此產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。工件旋轉(zhuǎn)期間，測(cè)量存在的不平衡并與相對(duì)于產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸線確定工件慣性軸線的位置。在另一步驟中，然后改變工件的支承，使產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸線和慣性軸線一致。隨后在該位置上，在工件上加工定心孔或類似的定心件，用于將工件容納在隨后的加工過(guò)程中。

DE 10 2007 018 618 A1公開(kāi)了一種渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)，其基本上由帶渦輪的徑流式渦輪機(jī)和帶壓縮機(jī)輪的壓縮機(jī)構(gòu)成，該壓縮機(jī)輪通過(guò)軸與渦輪抗扭連接。渦輪增壓器在平衡定心方面的問(wèn)題是，渦輪通常具有預(yù)澆注的中心，并且定心因此必須在該中心內(nèi)進(jìn)行。利用鉆頭定心經(jīng)常導(dǎo)致與所要達(dá)到的額定位置產(chǎn)生偏差。備選地，定心也可以利用砂輪軸產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于工件定向的裝置，借此可以使工件在平衡定心機(jī)上盡可能精確地定向。

所述技術(shù)問(wèn)題按照本發(fā)明通過(guò)一種用于使工件在平衡定心裝置上定向的裝置解決，所述裝置具有上法蘭和下法蘭，它們?cè)诔跏嘉恢蒙贤牡貒@平衡定心裝置的平衡軸的軸線布置，其中，所述上法蘭包括用于夾緊工件的夾緊件的接口，并且所述下法蘭包括用于將所述裝置固定在平衡軸上的固定件的接口，其中，至少兩個(gè)彈簧布置在上法蘭和下法蘭之間，使得所述上法蘭在初始位置中在軸向和徑向上僅支承在兩個(gè)彈簧件上，并且處在初始位置上的上法蘭能夠借助反向于彈簧件指向的力相對(duì)于下法蘭運(yùn)動(dòng)到偏心的位置中，其中，包括壓力彈簧和活塞的移動(dòng)裝置布置在上法蘭和下法蘭之間，通過(guò)所述移動(dòng)裝置所述上法蘭借助所述活塞能夠受控地沿軸向運(yùn)動(dòng)到夾緊位置中，在該夾緊位置上所述上法蘭貼靠地夾緊在所述下法蘭上。優(yōu)選地，在夾緊位置上，所述活塞通過(guò)壓力彈簧的彈簧力能夠與所述上法蘭的固定件的支承件相貼靠，從而所述上法蘭通過(guò)所述活塞能夠向著所述下法蘭被夾緊并且能夠在偏心位置上止動(dòng)。

通過(guò)按照本發(fā)明的裝置的設(shè)計(jì)，上法蘭彈性支承在初始位置上，因?yàn)樗谳S向和經(jīng)向上僅支承在彈簧件上。在初始位置上，上法蘭可以相對(duì)于下法蘭運(yùn)動(dòng)。由此容納工件的上法蘭在完成工件的不平衡測(cè)量后可以這樣定向，使計(jì)算出的并且考慮了工件的不平衡的慣性軸線相對(duì)于所述軸線軸同地布置并且借助定心件、例如鉆頭或砂輪軸在工件內(nèi)進(jìn)行定心。在移動(dòng)上法蘭后，將上法蘭以及工件置于上法蘭不再能夠運(yùn)動(dòng)的夾緊位置。在夾緊位置上，上法蘭摩擦接合地貼靠在下法蘭上。

通過(guò)上法蘭的彈性支承，該上法蘭基本上可以無(wú)摩擦、也就是沒(méi)有粘滑運(yùn)動(dòng)效應(yīng)地移動(dòng)。與此相關(guān)有利的是，彈簧件設(shè)計(jì)為回形，因?yàn)檫@些彈簧件具有高抗拉和抗壓強(qiáng)度并且因此確保上法蘭遵循作用于其上的力，以便使上法蘭沿拉力和壓力方向移動(dòng)。

在此建議，所述彈簧件包括上彈簧件和下彈簧件，并且所述上彈簧件在所述上法蘭的固定件與所述下法蘭的保持件之間夾緊，并且所述下彈簧件在所述固定件的自由端部與所述下法蘭之間夾緊。通過(guò)彈簧件的布置，一方面上法蘭彈性地支承并且在確定的區(qū)域內(nèi)能夠向著下法蘭運(yùn)動(dòng)。另一方面，彈簧件這樣設(shè)計(jì)，使得在最大負(fù)荷下，上法蘭與下法蘭之間仍存在足夠的最小間隙，并且上法蘭在初始位置上不與下法蘭產(chǎn)生摩擦接合地貼靠。根據(jù)上法蘭的幾何形狀構(gòu)造，可有利地使用兩個(gè)以上的彈簧件。彈簧件的彈簧力和構(gòu)造尤其可與所要容納的工件相配合。

還建議，所述上法蘭與所述下法蘭的間距能夠借助移動(dòng)裝置改變，并且所述上法蘭借助貼靠面能夠與所述下法蘭的支承面摩擦接合地貼靠。彈簧件有利地地這樣設(shè)計(jì)，使得在上法蘭的最大負(fù)荷下，在上法蘭的貼靠面與下法蘭的支承面之間存在最小間隙。由此既使在最大負(fù)荷下也確保上法蘭的可運(yùn)動(dòng)性。移動(dòng)裝置借助固定器件布置在下法蘭上。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，所述下法蘭具有至少一個(gè)氣道和與該氣道連接的進(jìn)氣閥，其中，所述氣道如此布置，從而通過(guò)向進(jìn)氣閥鼓入壓力空氣能夠向所述活塞的工作面施加壓力并且使所述活塞克服所述壓力彈簧的彈簧力運(yùn)動(dòng)，而不再與所述固定件的支承件相接觸，從而使所述裝置能夠從夾緊位置進(jìn)入初始位置。通過(guò)進(jìn)氣閥將壓力空氣送入一個(gè)或多個(gè)氣道內(nèi)。氣道通入活塞的工作面，從而向活塞施加壓力并使彈簧夾緊。只要壓力空氣從氣道排出并因此在活塞上壓力降低，壓力彈簧就松弛并且將活塞壓在支承件上，從而上法蘭向著下法蘭運(yùn)動(dòng)。與此相關(guān)有利的是，壓力彈簧的彈簧力大于彈簧件的彈簧力。由此只要壓力空氣從氣道排出并且壓力彈簧壓到活塞上，則彈簧件就可被夾緊。

為了排出氣道內(nèi)存在的壓力空氣，所述氣道具有至少一個(gè)排氣口，所述排氣口借助封閉件被封閉。封閉件例如可以是栓塞或可調(diào)節(jié)的閥門(mén)。依據(jù)本發(fā)明的裝置的封閉件此外與平衡機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)連接，由此壓力空氣可以受控地被送入氣道并從氣道排出。

為了使上法蘭的位置相對(duì)于下法蘭移動(dòng)，所述上法蘭在初始位置中借助沿相對(duì)于軸線的徑向在中心作用于所述上法蘭的定位裝置，能夠克服所述彈簧件的彈簧力在垂直于軸線延伸的平面中運(yùn)動(dòng)。定位裝置在上法蘭與彈簧件之間的中心作用，由此防止上法蘭翻轉(zhuǎn)。

在此建議，上法蘭設(shè)計(jì)為罐狀。通過(guò)上法蘭的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，在上與下法蘭之間產(chǎn)生空隙，可用于容納移動(dòng)裝置。此外，盡管上法蘭具有很大的運(yùn)動(dòng)性，但上法蘭仍能以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的方式與下法蘭產(chǎn)生接觸。

附圖說(shuō)明

下面借助附圖中所示本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在附圖中：

該附圖示出用于使工件、尤其渦輪增壓器的渦輪在平衡定心裝置上定向的裝置的設(shè)計(jì)方案的半側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

所述裝置基本上由上法蘭1和下法蘭2構(gòu)成，它們?cè)诔跏嘉恢蒙贤牡丨h(huán)繞平衡定心裝置的未示出的平衡軸的軸線3布置。上法蘭1具有用于夾緊件的接口4，利用該夾緊件可以?shī)A緊未示出的工件的支承件，并且下法蘭2具有用于固定件的接口5，所述固定件用于將裝置固定在平衡軸上。夾緊件可以利用相應(yīng)的固定件安裝在上法蘭1上。夾緊件的接口4為此具有相應(yīng)的容納件、如孔。

上法蘭1設(shè)計(jì)為罐狀，其中，上法蘭1的側(cè)壁6平行于軸線3延伸，從而在上法蘭1的內(nèi)部，確切地說(shuō)在軸線3與側(cè)壁6之間存在空隙，該空隙在軸向上具有開(kāi)口。下法蘭2與開(kāi)口連接并進(jìn)入由上法蘭1形成的空間內(nèi)。來(lái)自平衡軸可軸向運(yùn)動(dòng)的壓桿7在下法蘭2上導(dǎo)引并作為夾緊件的松弛機(jī)構(gòu)的機(jī)械操縱件使用。壓桿7的操縱可以利用與主軸線3同心布置的可安裝在主軸下面的減壓缸實(shí)現(xiàn)。壓桿7此外在其自由端部8上可以具有螺紋，該螺紋可以用于拆卸壓桿7。

在下法蘭2上借助固定器件固定移動(dòng)裝置，該移動(dòng)裝置安置在由上法蘭1成型的空間內(nèi)。移動(dòng)裝置包括與軸線3同心定向的壓力彈簧9，該壓力彈簧圍繞中心的環(huán)繞軸線3延伸的保持件10布置。保持件10具有貫通孔11并例如利用螺栓固定在下法蘭2上。壓力彈簧9一方面支承在保持件10的凸緣上，且另一方面支承在可運(yùn)動(dòng)活塞13的端部12上?；钊?3同心地圍繞保持件10延伸，其中，活塞13的第一端部12與保持件10形成隆起部，壓力彈簧9插入該隆起部?jī)?nèi)。

活塞13階梯狀構(gòu)成并利用中間區(qū)域形成與下法蘭2的導(dǎo)引件15間隔布置的工作面14?；钊?3可以向?qū)б?5軸向移動(dòng)，從而工作面14與導(dǎo)引件15中間的距離可以縮小或變大?；钊?3軸向上的可移動(dòng)性一方面通過(guò)活塞13的第一端部12與保持件10的接觸和另一方面通過(guò)工作面14與導(dǎo)引件15的接觸進(jìn)行限制?；钊?3利用平行于軸線3的區(qū)域貼靠在導(dǎo)引件15上，從而基本上消除了活塞13的徑向可運(yùn)動(dòng)性。在該區(qū)域內(nèi)，此外存在兩個(gè)例如作為密封圈的密封件16，其容納在活塞13相應(yīng)的槽內(nèi)。

導(dǎo)引件15還具有至少一個(gè)氣道17或多個(gè)氣道17，其出口面垂直通到活塞13的工作面14上。在與工作面14相反的方向上，導(dǎo)引件15支承在兩個(gè)密封件16上，這些密封件容納在下法蘭的凹處內(nèi)并防止空氣從氣道排出。導(dǎo)引件15內(nèi)的氣道17與在下法蘭2內(nèi)徑向延伸的且通向壓桿8的氣道17連接。氣道17具有至少一個(gè)利用封閉件封閉的排氣口18。封閉件例如可以設(shè)計(jì)為栓塞或閥門(mén)。

活塞13的例如設(shè)計(jì)為掣子的第二端部19與上法蘭1的環(huán)形設(shè)計(jì)的且平行于側(cè)壁6延伸的固定件21的支承件20相間隔。支承件20可以設(shè)計(jì)為固定件21的凸緣或凹處。固定件21通過(guò)固定器件固定在上法蘭1上并在導(dǎo)引件15與側(cè)壁6之間伸入由上法蘭1包繞的空間內(nèi)。

固定件21此外用于夾緊兩個(gè)彈簧件，即上彈簧件22和下彈簧件23。上彈簧件22利用第一端部24在支承件20上面夾緊在固定件21的凸起上并利用第二端部25在壓力彈簧9上面夾緊在保持件10上。下彈簧件23利用第一端部26夾緊在固定件的自由端部上并利用第二端部27夾緊在下法蘭2上。彈簧件22、23的夾緊可以借助螺栓實(shí)現(xiàn)。彈簧件22、23設(shè)計(jì)為回形彈簧，其中，也可以利用其他彈簧彈性的部件或其他方式構(gòu)成的彈簧。

依據(jù)本發(fā)明的裝置借助可安裝在下法蘭2接口5上的固定器件與平衡軸固定連接。工件或工件的支承件通過(guò)布置在上法蘭1上的用于夾緊件的接口夾緊在裝置上。工件例如可以是渦輪增壓器的渦輪。

在初始位置上，上法蘭1與下法蘭2同心定向并在軸向和徑向上僅支承在兩個(gè)彈簧件22、23上，從而上法蘭1彈性支承在初始位置上并可以通過(guò)克服彈簧件22、23的彈簧力作用的力運(yùn)動(dòng)到偏心的位置上。根據(jù)彈簧件22、23的彈性特性，只要作用的力松弛，上法蘭就返回同心位置內(nèi)。對(duì)上法蘭1的力由未示出的、沿相對(duì)于軸線3的徑向在上法蘭1上的中心作用的定位裝置施加。定位裝置使上法蘭1可以克服彈簧件22、23的彈簧力在相對(duì)于軸線3垂直延伸的平面上運(yùn)動(dòng)。定位裝置在上法蘭1的區(qū)域上作用，該區(qū)域在本發(fā)明的意義上稱為彈簧中心點(diǎn)28并處于垂直于軸線3延伸且布置在上彈簧與下彈簧件22、23之間中心的平面上。彈簧中心點(diǎn)28相對(duì)于上彈簧件22和下彈簧件23具有相同的距離。由此上法蘭1可以無(wú)翻轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)到偏心位置內(nèi)。

工件在初始位置上固定在上法蘭1上。只要下法蘭2與上法蘭1之間在夾緊位置上達(dá)到的固定連接松開(kāi)，就有可能出現(xiàn)振動(dòng)并將上法蘭1從偏心位置彈回到初始位置。需要的振動(dòng)衰減時(shí)間可以實(shí)驗(yàn)測(cè)定。需要時(shí)可以利用行程接收器測(cè)量自由振動(dòng)的振幅。在足夠小的振幅情況下，釋放或自動(dòng)操縱上法蘭1的夾緊。只要彈簧件22、23的振動(dòng)減弱，就使從上法蘭1到下法蘭2占據(jù)的同心定向鎖定，方法是將氣道17內(nèi)的壓力空氣排出。這一點(diǎn)例如可以由此進(jìn)行，即將封閉件從排氣口18去除并因此使處于氣道內(nèi)的壓力空氣排出。但壓力空氣也可以通過(guò)至少一個(gè)在壓桿8內(nèi)的并與平衡機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)氣動(dòng)連接的氣道17導(dǎo)入裝置內(nèi)并從該裝置導(dǎo)出。該裝置可以通過(guò)壓桿8內(nèi)的氣道17例如借助連接的閥門(mén)排氣。氣動(dòng)系統(tǒng)以及壓力空氣的調(diào)節(jié)和控制可以通過(guò)控制平衡機(jī)進(jìn)行。定位裝置也可以通過(guò)該平衡機(jī)進(jìn)行控制。

壓力空氣從裝置排出并且壓力彈簧9的彈簧力大于彈簧件22、23的彈簧力，由此壓力彈簧9的彈簧力作用于活塞13的第一端部12，從而其工作面14接近導(dǎo)引件15，此外活塞13的第二端部19或安裝在第二端部19上的掣子與上法蘭1的固定件21的支承件20相貼靠?；钊?3壓緊固定件21并因此將上法蘭1沿軸向壓向下法蘭2，其中，貼靠面29重新壓在上法蘭1的自由端部上，確切的說(shuō)是側(cè)壁6上，與下法蘭2的支承面30產(chǎn)生摩擦接合的貼靠并使上法蘭1從初始位置運(yùn)動(dòng)到夾緊位置。通過(guò)上法蘭1的貼靠面29與下法蘭2的支承面30之間的接觸面，傳遞足夠大的摩擦力矩，從而上法蘭1在夾緊位置上不能相對(duì)于下法蘭2運(yùn)動(dòng)。在該位置上，進(jìn)行第一不平衡-測(cè)量過(guò)程，以確定工件的不平衡。

利用所測(cè)量的不平衡可以計(jì)算工件的偏心度并因此相對(duì)于給出的旋轉(zhuǎn)軸線確定工件的慣性軸線。為了相對(duì)于所測(cè)量的偏心度確定工件的慣性軸線，需要時(shí)必須在平衡定心裝置上改變工件的定向。為此通過(guò)布置在壓桿8內(nèi)的并與平衡機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)連接的氣道17送入壓力空氣。壓桿8內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)氣道17與下法蘭2內(nèi)的氣道17氣動(dòng)連接，其中，嵌入下法蘭2的槽內(nèi)并貼靠在壓桿8上的密封件16防止壓力空氣泄露。壓力空氣從下法蘭2內(nèi)的氣道17流動(dòng)到導(dǎo)引件15的氣道17內(nèi)，從而向活塞13的工作面14施加壓力并使活塞13克服壓力彈簧9的彈簧力從支承件20提起，并且上法蘭1從夾緊位置進(jìn)入初始位置。彈簧件22、23這樣設(shè)計(jì)，使得在上法蘭1的最大負(fù)荷下，也就是即使在工件固定在上法蘭1上時(shí)，上法蘭1的貼靠面29與下法蘭2的支承面30之間也存在最小間隙31。

上法蘭1彈性支承在初始位置上并與固定在其上面的工件可以在垂直于軸線3延伸的平面上運(yùn)動(dòng)。上法蘭1利用定位裝置可以從其同心位置運(yùn)動(dòng)到偏心位置。只要上法蘭1通過(guò)施加到彈簧中心28上的力與所測(cè)量的偏心度相應(yīng)地移動(dòng)定位裝置并將其位置止動(dòng)，壓力空氣就被從氣道17中排出。由于取消了作用在活塞13的工作面14上的并且與壓力彈簧9的彈簧力反向作用的反作用力，上法蘭1通過(guò)活塞13進(jìn)入夾緊位置并固定上法蘭1的偏心位置。所計(jì)算的和可能情況下與工件的旋轉(zhuǎn)軸線不同的慣性軸線現(xiàn)在可以通過(guò)引入定心確定。定心可以借助鉆頭或砂輪軸產(chǎn)生。如果利用偏心布置的位置固定的砂輪軸在工件旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行定心，那么中心的中央始終與旋轉(zhuǎn)軸線精確地同心并且中心的圓度最佳。