關于軸承與軸承座高效自動壓裝機的工業(yè)設計

林治起+林高林+叢日超

摘 要：設計了一種軸承與軸承座高速、高效自動壓裝機。該機床適合自動壓裝批量和大批量設備生產(chǎn)中的軸承與軸承座高速、高效壓裝裝配，采用軸承與軸承座傾角重力滑道滑入進料、定位、液壓壓裝和液壓頂料及PLC編程控制技術，提高生產(chǎn)效率，保證軸承與軸承座裝配質(zhì)量，縮短交貨周期，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。該機床適用于方形軸承座、圓形軸承座及其他有定位軸承座與軸承的壓裝裝配。該機床實現(xiàn)機電液一體化設計，實現(xiàn)高效率軸承與軸承座壓裝裝配。

關鍵詞：軸承與軸承座；PLC控制；自動液壓壓裝機

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.041

1 背景技術

我們知道：《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》已經(jīng)在黨的十八屆五中全會通過，它是指導我國改革發(fā)展的綱領性文件。“建議”指出：支持綠色清潔生產(chǎn)，推進傳統(tǒng)制造業(yè)綠色改造，推動建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系，鼓勵企業(yè)工藝技術裝備更新改造?，F(xiàn)有機械制造行業(yè)中，軸承與軸承座的裝配是非常重要工序，本文提供一種適合批量和大批量生產(chǎn)制造設備中軸承與軸承座的裝配壓裝方法和機床，能有效提高裝配效率和質(zhì)量。

2 工作原理

軸承與軸承座高速、高效自動壓裝機，由基座平臺和安裝其上的可調(diào)整傾斜角度的安裝有軸承、軸承座工件的重力滑道、定位座板及工件壓合、頂出液壓缸系統(tǒng)總成及液壓站系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成該機床。軸承、軸承座工件放入可調(diào)整傾斜角度的重力滑道、定位座板料槽內(nèi)，依靠自身重力滑入、定位、壓合、頂出由電控和液壓系統(tǒng)循環(huán)操作完成軸承與軸承座高速、高效自動壓裝。

3 結(jié)構(gòu)方案實施

（1）機械部分：如圖1所示，基座平臺由鋼板焊接成，其上安裝有軸承與軸承座壓裝部裝和工作照明燈；其后身體內(nèi)安裝電氣控制板；前左和右下方設有工具櫥；前右安裝有電氣控制按鈕板盒。

軸承與軸承座壓裝部裝：由方座箱體和安裝其上軸承座滑板定位座、隔板、軸承導向定位板、壓合導向座、壓合液壓缸、壓合導向軸、壓合頭、壓合退位行程開關等和安裝其下方頂料液壓缸、頂料推桿和安裝方座箱體內(nèi)的頂出位置、退回位置行程開關等組成。

實現(xiàn)軸承與軸承座靠傾角重力滑道滑入進料、定位，壓合液壓缸壓合達要求壓力（壓力繼電器觸電閉合），壓合液壓缸退回（觸碰退回位置行程開關），壓合液壓缸停止同時啟動頂料液壓缸頂出（觸碰頂出位置行程開關），頂料液壓缸退回（觸碰退回位置行程開關），頂料液壓缸停止同時啟動下一次循環(huán)。

（2）液壓控制部分：液壓站系統(tǒng)壓力（P）由工作缸推力（F）決定；液壓站泵的流量（Q）由工作缸推進速度（V）決定。

該機床壓合液壓缸的推力由下列公式計算：

其中，F(xiàn)---夾緊力（n）

D---活塞或缸內(nèi)直徑（m）

P---夾緊缸油壓壓力（Pa）

η---液壓缸機械效率（通常取0.9）

該機床液壓原理圖及液壓元件如圖2所示：主要元件由油箱、電機、齒輪泵、過濾器、電磁卸荷溢流閥、單向閥、兩個三位四通電磁閥、兩個雙向調(diào)速閥、兩個油缸、壓力繼電器、壓力表、壓力表開關等組成。

（3）電氣控制部分：主要元件由空氣隔離開關、交流接觸器、熱繼電器、變壓器、整流器、PLC控制器、工作燈、指示燈、按鈕開關、行程開關等組成。

（4）PLC控制器的選擇與機床控制順序要求：

1）PLC控制器選歐姆龍CPM1A-20CDR-V1。2）機床控制順序要求：機床機械、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)調(diào)定后，合上空氣隔離開關QF，電源指示燈HR亮；液壓站電動機啟動，電動機運轉(zhuǎn)，PLC控制器上電；啟動加荷按鈕開關SB5，液壓系統(tǒng)加載，加載指示燈HY亮；較長時間不進行壓裝工作，按下卸荷按鈕開關SB6，液壓系統(tǒng)卸載；按下壓裝準備按鈕SB7，可選擇壓裝單循環(huán)SB9和壓裝循環(huán)SB10，當選擇壓裝單循環(huán)SB9按鈕，只做一次壓裝循環(huán)；當選擇壓裝循環(huán)SB10按鈕，機床自動進行滑料、定位、壓合、退回、頂料、退回，再循環(huán)壓裝。當按下壓裝停止按鈕SB8時，待完成一次循環(huán)壓裝后，停止壓裝。

（5）機床調(diào)整控制要點：

1）調(diào)整軸承與軸承座壓裝部裝與機床平臺10°-30°角度緊固，取值24°左右最為適宜。2）第一次應用，應排空液壓缸及液壓站管路中空氣。3）根據(jù)軸承與軸承座配合要求調(diào)整壓力繼電器的壓力，通常液壓站系統(tǒng)壓力調(diào)整為壓力繼電器設定壓力的1.1-1.3倍。4）機床的壓合速度由兩個液壓調(diào)速閥調(diào)整控制。

4 結(jié)束語

設計了一種軸承與軸承座高速、高效自動壓裝機。該機床適合自動壓裝批量和大批量設備生產(chǎn)中的軸承與軸承座壓裝裝配，采用軸承與軸承座傾角重力滑道滑入進料、自動定位、液壓壓裝和液壓頂料及PLC編程控制技術，提高生產(chǎn)效率，保證軸承與軸承座裝配質(zhì)量，縮短交貨周期，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。該機床適用于方形軸承座、圓形軸承座及其他有定位軸承座與軸承的壓裝裝配。該機床實現(xiàn)機電液一體化設計，實現(xiàn)高效率軸承與軸承座壓裝裝配，能為區(qū)域發(fā)展和經(jīng)濟建設起到進步作用。

參考文獻：

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作者簡介：林治起（1965-），男，山東威海人，工程師，山東省首席技師，服務于省級技術研發(fā)中心，主要從事機電一體化設計工作。