大型回轉(zhuǎn)支撐套圈端面加工翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計7張CAD圖
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關(guān)于課題《大型回轉(zhuǎn)支承套圈端面加工翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計》的文獻綜述
回轉(zhuǎn)支承在現(xiàn)實工業(yè)中應(yīng)用很廣泛,是兩物體之間需作相對回轉(zhuǎn)運動,又需同時承受軸向力、徑向力、傾翻力矩的機械所必需的重要傳動原件。隨著機械行業(yè)的迅速發(fā)展,回轉(zhuǎn)支承在船舶設(shè)備、工程機械、輕工機械、冶金機械、醫(yī)療機械、工業(yè)機械人、隧道掘進機、旋轉(zhuǎn)舞臺等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用?;剞D(zhuǎn)支承端面套圈在機械加工過程中常常需要進行翻轉(zhuǎn),由于工件慣性大在翻轉(zhuǎn)的過程中會產(chǎn)生較大的沖擊,因此存在很大的安全隱患,所以需要設(shè)計合理的翻轉(zhuǎn)裝置已實現(xiàn)工件的平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)。工件在制造加工中需要經(jīng)常翻身,因此根據(jù)不同工件的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計專用翻轉(zhuǎn)設(shè)備給操作者帶來了大的方便,在大幅度地提高生產(chǎn)效率的同時確保了安生產(chǎn)。由此可見,翻轉(zhuǎn)設(shè)備是工件批量生產(chǎn)必不可少的專用裝備。大型回轉(zhuǎn)支承又稱轉(zhuǎn)盤軸承或大型軸承,是一種能夠承受綜合載荷的大型軸承,可以同時承受較大的徑向載荷、軸向載荷和傾翻力矩,轉(zhuǎn)盤軸承廣泛用于起重機械、港口機械、船舶機具以及其他方面的大型回轉(zhuǎn)裝置上。由于大型回轉(zhuǎn)支承體積大,零件截面積小,加工精度高,工序長,易變形,因此加工的難度增大。
(1)一種工件自動翻轉(zhuǎn)裝置的通用設(shè)計方法[1]
在自動化生產(chǎn)線中, 常常會遇見一種要求工件翻轉(zhuǎn)的情況。比如在傳輸線上工件的初始狀態(tài)為臥式狀態(tài), 現(xiàn)在要求其改變?yōu)檎玖顟B(tài)。為解決這個問題, 設(shè)計了一簡單易行的翻轉(zhuǎn)裝置。其工作原理圖如圖1-1所示。
傳輸方向為垂直紙面由里向外。軸 6 裝在夾爪 5 中,通過軸承 8 裝配連接能自由轉(zhuǎn)動。初始狀態(tài)時, 平行氣爪2處于張開狀態(tài), 氣缸 3 伸出, 平行氣爪 2 收縮夾緊工件 1,氣缸 3 縮回, 抓取工件上升, 工件在重力作用下自動翻轉(zhuǎn)成立式狀態(tài)。抓取點取在工件重心前方時, 工件翻轉(zhuǎn)后上面朝后, 若抓取點取在工件重心后方時, 工件翻轉(zhuǎn)后上面朝前。平行氣爪 2 張開, 工件 1 落下并處于立式狀態(tài)。這種裝置設(shè)計時, 需要選好抓取工件時的抓取點, 以保證工件能順利翻轉(zhuǎn), 并且準(zhǔn)確計算好氣缸 3 的行程, 使工件距下底面高度為 2 mm, 以保證工件落下時不會摔倒。根據(jù)工件尺寸的大小不同, 可以選擇不同行程的平行氣爪 2和不同行程的氣缸 3 適應(yīng)不同尺寸的工件, 達到翻轉(zhuǎn)的目的。通過多條生產(chǎn)線的使用, 這種裝置運行效果良好, 用戶都很滿意。其工作原理已經(jīng)在自動化生產(chǎn)線中被廣泛地采用。
圖1-1 簡易翻轉(zhuǎn)裝置
小結(jié):本方案應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計理論, 建立的以凸輪基本尺寸最小值為目標(biāo)函數(shù)、壓力角及接觸強度等性能要求為約束條件所構(gòu)成的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型是可行的, 對凸輪機構(gòu)的設(shè)計有一定的應(yīng)用價值,為在傳輸線上工件的初始狀態(tài)為臥式狀態(tài), 改變成站立狀態(tài)設(shè)計了一種簡單易行的翻轉(zhuǎn)裝置。
(2) 輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置[2]
設(shè)計如圖1-2所示,為軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置總體布置圖。該裝置主要由翻轉(zhuǎn)體、支承裝置、支撐A、支撐B、行程開關(guān)、翻轉(zhuǎn)油缸等組成。該裝置采用翻轉(zhuǎn)油缸水平安放,翻轉(zhuǎn)油缸的安裝、檢修將非常方便。
圖1-2所示為立式翻轉(zhuǎn)( 軸承中心線由水平轉(zhuǎn)向垂直) 的初始位置。工作原理是:首先利用車間的起重機將從軋輥上拆下的軋輥軸承座吊放在翻轉(zhuǎn)臺上, 然后啟動軋輥軸承座翻轉(zhuǎn)裝置將軋輥的軸承座進行90°的立式翻轉(zhuǎn)(軸承中心線由水平轉(zhuǎn)到垂直),再用起重機將翻轉(zhuǎn)完的軋輥軸承座吊放到指定位置對軸承座內(nèi)的軸承進行檢修, 至此完成了一個工作輥/支承輥軸承座的翻轉(zhuǎn)工作。當(dāng)軸承座內(nèi)的軸承檢修完畢后對軋輥的軸承座進行90 的臥式翻轉(zhuǎn)(軸承中心線由垂直轉(zhuǎn)向水平)時工作順序與此相反。圖1-3所示為軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置液壓系統(tǒng)。系統(tǒng)由一臺恒壓變量泵供油,常態(tài)下電磁溢流閥斷電,液壓泵卸荷使電機空轉(zhuǎn)。當(dāng)電磁溢流閥得電時,液壓泵建立起壓力,電磁換向閥左邊得電,壓力油進入有桿腔,在壓力油作用下,液壓缸活塞退回從而實現(xiàn)將軋輥的軸承座進行90°的立式翻轉(zhuǎn)。同理,當(dāng)電磁溢流閥得電時,液壓缸活塞推出,實現(xiàn)將軋輥的軸承座進行90°的臥式翻轉(zhuǎn)。兩只翻轉(zhuǎn)油缸采用剛性連接保持同步。為了使工作平穩(wěn),采用調(diào)速閥進行速度調(diào)節(jié)。為了減小由于軸承座和翻轉(zhuǎn)體的重心位置變化引起負(fù)值負(fù)載而產(chǎn)生慣性沖擊, 采用了平衡閥。
小結(jié):本軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置能平穩(wěn)、高效地對軋機的軋輥軸承座進行 90°的立式翻轉(zhuǎn)和90°的臥式翻轉(zhuǎn)。軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置對工作輥、支承輥軸承座進行的90°翻轉(zhuǎn),能拆卸和安裝軸承座內(nèi)的軸承。該裝置具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高運行平穩(wěn)等特點。
圖1-2 軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置總體布置圖
1-翻轉(zhuǎn)油缸;2-翻轉(zhuǎn)油缸支座;3-行程開關(guān);4-支承A;
5-軋輥軸承座;6-支承裝置;7-翻轉(zhuǎn)體;8-支承B;9-設(shè)備基礎(chǔ)
圖1-3軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置液壓系統(tǒng)
(3)自動化生產(chǎn)線工件翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計[3]
柴油機缸蓋自動化生產(chǎn)線中,由于缸蓋在加工過程中要進行多面加工,因此要求對工件進行翻轉(zhuǎn)。其工作順序如下:執(zhí)行機構(gòu)下降一夾緊工件一執(zhí)行機構(gòu)上升一將工件翻轉(zhuǎn)180°一執(zhí)行機構(gòu)下降一松開工件一執(zhí)行機構(gòu)上升,一個循環(huán)完成,循環(huán)周期為20s。總體結(jié)構(gòu)如圖1-4所示,執(zhí)行機構(gòu)1下降到預(yù)定位置,由夾緊液壓缸(圖中未畫出)驅(qū)動夾緊工件,然后上升到一定位置,翻轉(zhuǎn)液壓缸(圖中未畫出)工作,即可將工件翻轉(zhuǎn)。
1-執(zhí)行機構(gòu);2-立柱;3-橫梁;4-升降液壓缸;
5-充液系統(tǒng);6-鎖緊螺母;7-調(diào)整螺母;8-底座
圖1-4 工件翻轉(zhuǎn)裝置總體結(jié)構(gòu)
圖1-5 執(zhí)行機構(gòu)1-4剖視圖
其液壓原理圖如圖1-6所示,工作原理在這里就不再過多敘述。
圖1-6 液壓原理圖
1-過濾器;2-雙連葉片泵;3-雙連葉片泵;4-油箱;5-溢流閥;
6-溢流閥;7-電磁換向閥;8-單向節(jié)流閥;9-升降液壓缸;10-夾緊液壓缸;
11-單向節(jié)流閥;12-電磁換向閥;13-翻轉(zhuǎn)液壓缸;14-電磁換向閥
小結(jié):該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、液壓傳動平穩(wěn)慣性小,以及易于控制等優(yōu)點,廣泛適用于箱體類和其他非回轉(zhuǎn)類零件的翻轉(zhuǎn)加工。
(4)大型軸承座翻轉(zhuǎn)裝置的虛擬樣機設(shè)計[4]
該裝置主要由翻轉(zhuǎn)體、支撐裝置和翻轉(zhuǎn)油缸等組成。翻轉(zhuǎn)油缸水平安放,翻轉(zhuǎn)油缸的安裝、檢修非常方便如圖1-7為軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置原理圖,圖1-7所示為立式翻轉(zhuǎn)(軸承中心線由水平到垂直)的初始位置。工作原理是:先利用車間的起重機將軸承座吊放在翻轉(zhuǎn)臺上,然后啟動座翻轉(zhuǎn)裝置將軸承座進行90°的立式翻轉(zhuǎn)(軸承中心線由水平→垂直),再用起重機將翻轉(zhuǎn)完的軸承座吊放到指定位置對軸承座內(nèi)的軸承進行檢修,至此完成了一個軸承座的翻轉(zhuǎn)工作。當(dāng)軸承座內(nèi)的軸承檢修完畢后對軸承座進行90°的臥式翻轉(zhuǎn)(軸承中心線由垂直→水平)時工作順序與此正好相反。
圖1-7大型軸承座翻轉(zhuǎn)裝置工作原理圖
1. 翻轉(zhuǎn)油缸支座 2.翻轉(zhuǎn)油缸 3.翻轉(zhuǎn)體 4.支撐裝置5.軸承座
圖1-8軋輥軸承座翻轉(zhuǎn)裝置的整體模型
小結(jié):該翻轉(zhuǎn)油缸水平安放,翻轉(zhuǎn)油缸的安裝、檢修非常方便,能夠拆卸、安裝軸承座內(nèi)的軸承。該裝置具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高和運行平穩(wěn)等特點。
(5)工件180度翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計[5]
該裝置傳輸方向由左向右。動力軌道裝在三個轉(zhuǎn)盤中,分別由兩只電動滾筒帶動;轉(zhuǎn)盤1、3起支承并固定動力軌道的作用,轉(zhuǎn)盤2通過電機帶動鏈輪鏈條(未畫出轉(zhuǎn)動;上下各有兩只液壓缸,在旋轉(zhuǎn)過程中起夾緊作用。初始狀態(tài)時,上下兩處液壓缸處于非工作狀態(tài);軌道1在電動滾筒帶動下圖1-9工作,工件由左向右進入翻轉(zhuǎn)裝置,當(dāng)工件運行到正確位置,軌道側(cè)面光電開關(guān)工作,電動滾筒停止工作。
這時頂升液壓缸頂起工件約為5mm,然后夾緊液壓缸夾緊工件;接著電機工作,帶動鏈輪鏈條旋轉(zhuǎn)過180度;由兩側(cè)接近開關(guān)控制旋轉(zhuǎn)的角度.翻轉(zhuǎn)結(jié)束后,上下兩液壓缸縮回,由工人對工件進行檢驗,檢驗完畢,軌道 2工作,工件由軌道2輸送出去;電機帶動鏈輪鏈條反向轉(zhuǎn)動工件180度,再進行對下一個工件的操作。
工件翻轉(zhuǎn)采用鏈輪鏈條結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)如圖1-10,鏈輪鏈條傳動是一種工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛的機械結(jié)構(gòu),其中鏈條的兩端與中間轉(zhuǎn)盤的相連,電機帶動鏈輪旋轉(zhuǎn)(未畫出),中間轉(zhuǎn)盤在鏈條的牽引下即可進行轉(zhuǎn)動,從而帶動兩側(cè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)對工件的翻轉(zhuǎn)。
圖1-9翻轉(zhuǎn)裝置圖
圖1-10鏈輪鏈條結(jié)構(gòu)圖
液壓系統(tǒng)原理圖如圖1-11所示。三位四通電磁換向閥分別控制升降缸3夾緊缸的運動方向。單向節(jié)流閥用于回油節(jié)流調(diào)速。執(zhí)行機構(gòu)由驅(qū)動升降的液壓缸3驅(qū)動夾緊松開的液壓缸組成。單向節(jié)流閥還用于平衡位置升降缸及其工作機構(gòu)的自重以防下滑。液壓及控制系統(tǒng)的工作原理見圖1-11,在這里就不過多敘述。
圖1-11液壓控制圖
小結(jié):設(shè)計的該工件翻轉(zhuǎn)裝置經(jīng)在客戶柴油機缸體自動化生產(chǎn)線應(yīng)用,達到了預(yù)期的設(shè)計要求。利用鏈輪鏈條傳動結(jié)合液壓傳動系統(tǒng),并與可編程控制器和計算機控制相結(jié)合,很好地實現(xiàn)了工件的翻轉(zhuǎn)。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單3液壓傳動平穩(wěn)慣性小,運行平穩(wěn),效果良好,以及易于控制等優(yōu)點,廣泛適用于箱體類和其他非回轉(zhuǎn)類零件的翻轉(zhuǎn)加工,在自動化生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
由于國內(nèi)外對翻轉(zhuǎn)裝置的研究有許多,這里只是介紹幾種常用方法,其它翻轉(zhuǎn)裝置機構(gòu)型式在這不過多敘述。
參考文獻:
[1] 孫學(xué)平.一種工件自動翻轉(zhuǎn)裝置的通用設(shè)計方法[J].機械工程師,2006(01):124.
[2] 林順洪,朱新才,李長江等.軋輥軸承座液壓翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計[J].機械工程師,2005,(7):98-99.
[3] 曹玉寶.自動化生產(chǎn)線工件翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計[J].機械傳動,2010(9):80-85
[4]李長江,林順洪,朱新才.大型軸承座翻轉(zhuǎn)裝置的虛擬樣機設(shè)計[J].煤礦機械,2008,(04):199-201.
[5] 劉海影. 工件180度翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計[J]工業(yè)技術(shù),2013(08)
[6] 王化清.大型工件的翻轉(zhuǎn)設(shè)備的設(shè)計與應(yīng)用[J].金屬加工冷加工,2O10(1):42-45
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