多規(guī)格鐵路貨車軸承壓罩機(jī)的研制

馬海軍

摘要：YZJ-30B型鐵路軸承壓罩機(jī)是鐵路軸承防護(hù)罩的壓合設(shè)備，主要適用于353130BL等油封的壓裝及鐵路貨車圓錐滾子軸承多種不同型號(hào)鐵路軸承成品的密封罩壓合。

關(guān)鍵詞：壓罩機(jī)構(gòu) 密封罩 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 定位機(jī)構(gòu)

1 概述

該設(shè)備包括主機(jī)架、定位機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、壓罩機(jī)構(gòu)和進(jìn)出料棍棒線等，軸承的定位和翻轉(zhuǎn)采用氣缸驅(qū)動(dòng)、LL油封的壓裝采用油缸驅(qū)動(dòng)。能廣泛應(yīng)用于3532226、353130B、353130等多種類型的鐵路軸承和類似軸承的密封罩的壓裝。該設(shè)備的主機(jī)為結(jié)構(gòu)件，制作過程中整體加工，保證了壓模油缸與定芯氣缸的同軸度和軸承防護(hù)罩的壓裝精度，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。

2 研制過程

2.1 主要技術(shù)難點(diǎn)和分析：

①將主機(jī)架的兩個(gè)側(cè)板進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，基本消除了工作時(shí)主機(jī)架的變形；②為防止翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)不到位或翻轉(zhuǎn)過頭，設(shè)計(jì)時(shí)選用氣動(dòng)作驅(qū)動(dòng)力，配合齒輪、齒條以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和調(diào)整機(jī)構(gòu)，確保翻轉(zhuǎn)箱翻轉(zhuǎn)到位且沒有晃動(dòng)現(xiàn)象；③壓罩時(shí)軸承內(nèi)部采用芯軸定位，外部采用銷軸定位，定位準(zhǔn)確、可靠；④壓罩的壓頭用液壓驅(qū)動(dòng)；⑤將機(jī)架焊接好后整體加工，保證了定位芯軸和壓頭的同軸度；⑥設(shè)備采用PLC程序控制，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作模式。

2.2 設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)參數(shù)：

①工件外徑φ180～φ320mm，內(nèi)徑φ100～φ200mm，軸承外圈高度110～240mm，兩端加密封罩高度180～350mm；②翻轉(zhuǎn)重量60kg，翻轉(zhuǎn)角度180°；③工作臺(tái)面高度785mm；④生產(chǎn)節(jié)拍：1件/分鐘平均（不包括上料時(shí)間）；⑤液壓系統(tǒng)壓力6.3MPa，電機(jī)功率3kW；⑥設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)整機(jī)噪聲聲壓級(jí)不得超過80分貝/dB（A）。

2.3 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

該設(shè)備主要包括主機(jī)、氣動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，設(shè)備平面布置圖見圖1。

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圖1 平面布置圖

2.3.1 主機(jī)

主機(jī)（見圖2）主要起承載作用。包括主機(jī)架、壓罩組件、翻轉(zhuǎn)裝置、進(jìn)出料棍棒線、定芯裝置及驅(qū)動(dòng)單元等部分。主機(jī)架是用鋼板焊接而成的“C”框架結(jié)構(gòu)，左右側(cè)板為整板焊接，承重能力強(qiáng)，內(nèi)部可以放置氣動(dòng)閥板、電器底板及控制面板等。壓罩組件放置在機(jī)頭部位，包括導(dǎo)向套、壓罩模具、球面墊等，待料時(shí)壓罩組件提升至最高位，留下足夠大的空間放置待壓罩的軸承；定芯裝置放置在主機(jī)架的內(nèi)部，待壓罩軸承到位后，定芯氣缸驅(qū)動(dòng)定芯軸將軸承定位；進(jìn)出料棍棒線放置在主機(jī)架的左右兩側(cè)，可以將軸承的整個(gè)裝配自動(dòng)線有效的連結(jié)為一體；翻轉(zhuǎn)裝置放置在主機(jī)架的左側(cè)，左手將軸承拉入、拉出翻轉(zhuǎn)箱體。待壓罩軸承從主機(jī)架的一側(cè)進(jìn)入壓罩機(jī)，將防護(hù)罩壓入軸承的一端，經(jīng)翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)180°后，再將防護(hù)罩壓入軸承的另一端，兩側(cè)均安裝防護(hù)罩的軸承主機(jī)架的另一側(cè)被送入下一個(gè)工序，完成一個(gè)工作循環(huán)，壓罩機(jī)處于待料狀態(tài)，等待下一個(gè)軸承防護(hù)罩的安裝。

2.3.2 氣動(dòng)系統(tǒng)

壓罩機(jī)的定芯裝置和翻轉(zhuǎn)裝置是由氣缸驅(qū)動(dòng)的。從空壓站來的壓縮空氣首先經(jīng)過氣源處理三聯(lián)件，經(jīng)除水、穩(wěn)壓、混入油霧后進(jìn)入各氣缸。氣動(dòng)系統(tǒng)（原理圖見圖3）的電磁閥是兩位五通雙電控?fù)Q向閥，用于控制雙作用氣缸，具有記憶功能。其機(jī)理是那邊供電，則回到供電位置，不供電時(shí)，便保持?jǐn)嚯娗暗奈恢?，電磁閥的工作電壓是AC220V。定芯氣缸和翻轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)出口上都裝有單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)閥針控制排氣的速度，可使氣缸獲得滿意的速度和緩沖。

2.3.3 液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)（原理圖見圖4）是由液壓站、控制部分及執(zhí)行元件等三部分構(gòu)成。

①液壓站：本液壓系統(tǒng)液壓站是由YBDZ-D20（V3）-CY型油泵電機(jī)組等組成，電機(jī)功率為3kW，轉(zhuǎn)速1440r/min；輸出油壓0～10MPa可調(diào)，最大供油流量28.6L/min（理論）。油泵選用引進(jìn)西德力士樂技術(shù)生產(chǎn)的YBX-D32（V3）型泵。②控制部分：是由液壓閥組成，選用日本油研榆次集團(tuán)公司生產(chǎn)的油研系列液壓閥。③執(zhí)行元件：系統(tǒng)中的執(zhí)行元件由液壓油缸組成，主要油缸內(nèi)的密封件全部采用耐磨材料制作，確保其工作可靠性和較長(zhǎng)的使用壽命。④液壓系

統(tǒng)的壓力為4.0MPa，在工作中根據(jù)需要可以進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。

2.3.4 電控系統(tǒng)

壓罩機(jī)控制核心為OMRONCPM2A可編程序控制器，外部位置檢測(cè)元件采用OMRON公司生產(chǎn)的接近開關(guān)，接近距離為8mm，壓機(jī)動(dòng)作流程均有指示燈指示，方便操作人員了解壓機(jī)的狀態(tài)。

2.4 設(shè)備的安裝

2.4.1 壓罩機(jī)的安裝。該鐵路軸承壓罩機(jī)在運(yùn)輸時(shí)，主機(jī)與液壓站是分開的，主機(jī)與液壓站上均安裝有吊環(huán)螺釘，用天車吊運(yùn)壓罩機(jī)時(shí)，將鋼絲繩套在主機(jī)及液壓站的吊環(huán)螺釘上，起吊時(shí)調(diào)整鋼絲繩的長(zhǎng)度，保證壓罩機(jī)及液壓站處于平衡狀態(tài)。放置好壓罩機(jī)后，調(diào)整地腳螺釘，用水平尺測(cè)量，使主機(jī)工作臺(tái)面水平，再擰緊螺母將地腳螺釘鎖死。

2.4.2 安裝氣動(dòng)系統(tǒng)管道。將氣源接在壓罩機(jī)右側(cè)的進(jìn)氣接管上。

2.4.3 安裝液壓系統(tǒng)管道。將液壓站放置在穩(wěn)固的平面上，在將壓罩油缸的油管對(duì)接好，保證各個(gè)接口不滲漏。

2.4.4 壓罩機(jī)電源的接入。壓罩機(jī)電源采用三相五線制，壓罩機(jī)額定功率3kW，控制電壓AC220V。

2.5 工作原理

合上控制箱內(nèi)的空氣開關(guān)，點(diǎn)按油泵起動(dòng)按鈕，油泵起動(dòng)指示燈亮。待壓裝防護(hù)罩的軸承經(jīng)滾棒線被運(yùn)送至壓罩工作位時(shí)，定位氣缸驅(qū)動(dòng)定位芯軸將軸承固定在壓罩位，將防護(hù)罩放在軸承上，再將壓罩導(dǎo)向套放置在防護(hù)罩上，按下"壓罩"按鈕，壓罩油缸下行將防護(hù)罩壓入軸承后，壓罩油缸和定位氣缸回退至待料位，手動(dòng)將軸承拉出送入翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將軸承旋轉(zhuǎn)180°后再拉出運(yùn)送至壓罩位，重復(fù)壓罩動(dòng)作，將另一端的防護(hù)罩也壓入軸承，完成軸承兩端防護(hù)罩的壓裝。壓裝好的軸承由壓罩機(jī)另一邊的滾棒線送出，至此完成一個(gè)循環(huán)軸承防護(hù)罩的壓裝。

如果定芯處于上升位置，可通過旋轉(zhuǎn)定位升/定位降旋鈕開關(guān)將定位缸置于下降位置。將工件置于工作臺(tái)上，并保證工件與定位銷接觸，定芯自動(dòng)上升。先把導(dǎo)向套放入內(nèi)圈內(nèi)徑中，然后把LL油封套壓在導(dǎo)向套外徑上，使其與內(nèi)圈保持同軸。雙手同時(shí)點(diǎn)按位于按鈕座兩端的壓罩按鈕，壓罩燈亮，同時(shí)壓頭下行。當(dāng)壓頭下行至下限位時(shí)自動(dòng)上行，退罩指示燈亮。（必須將下限位調(diào)整好，確保壓頭下行至下限位時(shí)能將罩壓入）如壓頭不自動(dòng)返回可點(diǎn)按退罩按鈕。將軸承推至翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)力，旋轉(zhuǎn)"正轉(zhuǎn)/逆轉(zhuǎn)"旋鈕開關(guān)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)。待翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定后，將軸承從翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)里拉出放至工作臺(tái)上重復(fù)3-5步，即可完成一個(gè)軸承的壓罩。

3 結(jié)論

多規(guī)格鐵路貨車軸承壓罩機(jī)現(xiàn)已交付使用，整體運(yùn)行安全、可靠。該設(shè)備的成功研制，極大地降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省了工作時(shí)間、提高了工作效率。

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