大型回轉支撐套圈端面加工翻轉裝置設計7張CAD圖,大型,回轉,支撐,端面,加工,翻轉,裝置,設計,CAD 關于課題《大型回轉支承套圈端面加工翻轉裝置設計》的文獻綜述 回轉支承在現(xiàn)實工業(yè)中應用很廣泛，是兩物體之間需作相對回轉運動，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，回轉支承在船舶設備、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、旋轉舞臺等行業(yè)得到了廣泛的應用?；剞D支承端面套圈在機械加工過程中常常需要進行翻轉，由于工件慣性大在翻轉的過程中會產(chǎn)生較大的沖擊，因此存在很大的安全隱患，所以需要設計合理的翻轉裝置已實現(xiàn)工件的平穩(wěn)翻轉。工件在制造加工中需要經(jīng)常翻身，因此根據(jù)不同工件的結構特點設計專用翻轉設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，翻轉設備是工件批量生產(chǎn)必不可少的專用裝備。大型回轉支承又稱轉盤軸承或大型軸承，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裝置上。由于大型回轉支承體積大，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）一種工件自動翻轉裝置的通用設計方法[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, 設計了一簡單易行的翻轉裝置。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成立式狀態(tài)。抓取點取在工件重心前方時, 工件翻轉后上面朝后, 若抓取點取在工件重心后方時, 工件翻轉后上面朝前。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, 并且準確計算好氣缸 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 適應不同尺寸的工件, 達到翻轉的目的。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 簡易翻轉裝置 小結：本方案應用優(yōu)化設計理論, 建立的以凸輪基本尺寸最小值為目標函數(shù)、壓力角及接觸強度等性能要求為約束條件所構成的優(yōu)化設計數(shù)學模型是可行的, 對凸輪機構的設計有一定的應用價值，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)設計了一種簡單易行的翻轉裝置。 (2) 輥軸承座液壓翻轉裝置[2] 設計如圖1-2所示，為軋輥軸承座液壓翻轉裝置總體布置圖。該裝置主要由翻轉體、支承裝置、支撐A、支撐B、行程開關、翻轉油缸等組成。該裝置采用翻轉油缸水平安放,翻轉油缸的安裝、檢修將非常方便。 圖1-2所示為立式翻轉( 軸承中心線由水平轉向垂直) 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臺上, 然后啟動軋輥軸承座翻轉裝置將軋輥的軸承座進行90°的立式翻轉（軸承中心線由水平轉到垂直）,再用起重機將翻轉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工作。當軸承座內(nèi)的軸承檢修完畢后對軋輥的軸承座進行90 的臥式翻轉（軸承中心線由垂直轉向水平）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。當電磁溢流閥得電時,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。同理,當電磁溢流閥得電時,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。兩只翻轉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體的重心位置變化引起負值負載而產(chǎn)生慣性沖擊, 采用了平衡閥。 小結：本軋輥軸承座液壓翻轉裝置能平穩(wěn)、高效地對軋機的軋輥軸承座進行 90°的立式翻轉和90°的臥式翻轉。軋輥軸承座液壓翻轉裝置對工作輥、支承輥軸承座進行的90°翻轉，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裝置總體布置圖 1-翻轉油缸；2-翻轉油缸支座；3-行程開關；4-支承A； 5-軋輥軸承座；6-支承裝置；7-翻轉體；8-支承B；9-設備基礎 圖1-3軋輥軸承座液壓翻轉裝置液壓系統(tǒng) （3）自動化生產(chǎn)線工件翻轉裝置設計[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。其工作順序如下：執(zhí)行機構下降一夾緊工件一執(zhí)行機構上升一將工件翻轉180°一執(zhí)行機構下降一松開工件一執(zhí)行機構上升，一個循環(huán)完成，循環(huán)周期為20s。總體結構如圖1-4所示，執(zhí)行機構1下降到預定位置，由夾緊液壓缸(圖中未畫出)驅動夾緊工件，然后上升到一定位置，翻轉液壓缸(圖中未畫出)工作，即可將工件翻轉。 1-執(zhí)行機構；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 工件翻轉裝置總體結構 圖1-5　執(zhí)行機構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-翻轉液壓缸；14-電磁換向閥 小結：該裝置具有結構簡單、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類零件的翻轉加工。 （4）大型軸承座翻轉裝置的虛擬樣機設計[4] 該裝置主要由翻轉體、支撐裝置和翻轉油缸等組成。翻轉油缸水平安放,翻轉油缸的安裝、檢修非常方便如圖1-7為軸承座液壓翻轉裝置原理圖，圖1-7所示為立式翻轉(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臺上,然后啟動座翻轉裝置將軸承座進行90°的立式翻轉(軸承中心線由水平→垂直),再用起重機將翻轉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工作。當軸承座內(nèi)的軸承檢修完畢后對軸承座進行90°的臥式翻轉(軸承中心線由垂直→水平)時工作順序與此正好相反。 圖1-7大型軸承座翻轉裝置工作原理圖 1. 翻轉油缸支座　2.翻轉油缸　3.翻轉體　4.支撐裝置5.軸承座 圖1-8軋輥軸承座翻轉裝置的整體模型 小結：該翻轉油缸水平安放,翻轉油缸的安裝、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度翻轉裝置的設計[5] 該裝置傳輸方向由左向右。動力軌道裝在三個轉盤中，分別由兩只電動滾筒帶動；轉盤1、3起支承并固定動力軌道的作用，轉盤2通過電機帶動鏈輪鏈條（未畫出轉動；上下各有兩只液壓缸，在旋轉過程中起夾緊作用。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裝置，當工件運行到正確位置，軌道側面光電開關工作，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,帶動鏈輪鏈條旋轉過180度；由兩側接近開關控制旋轉的角度.翻轉結束后，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動工件180度，再進行對下一個工件的操作。 工件翻轉采用鏈輪鏈條結構來實現(xiàn)如圖1-10，鏈輪鏈條傳動是一種工業(yè)上應用非常廣泛的機械結構，其中鏈條的兩端與中間轉盤的相連，電機帶動鏈輪旋轉（未畫出），中間轉盤在鏈條的牽引下即可進行轉動，從而帶動兩側轉盤轉動，實現(xiàn)對工件的翻轉。 圖1-9翻轉裝置圖 圖1-10鏈輪鏈條結構圖 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)行機構由驅動升降的液壓缸3驅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：設計的該工件翻轉裝置經(jīng)在客戶柴油機缸體自動化生產(chǎn)線應用，達到了預期的設計要求。利用鏈輪鏈條傳動結合液壓傳動系統(tǒng)，并與可編程控制器和計算機控制相結合，很好地實現(xiàn)了工件的翻轉。該裝置具有結構簡單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類零件的翻轉加工，在自動化生產(chǎn)中具有廣闊的應用前景。 由于國內(nèi)外對翻轉裝置的研究有許多，這里只是介紹幾種常用方法，其它翻轉裝置機構型式在這不過多敘述。 參考文獻： [1] 孫學平.一種工件自動翻轉裝置的通用設計方法[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裝置設計[J].機械工程師,2005,(7):98-99. [3] 曹玉寶.自動化生產(chǎn)線工件翻轉裝置設計［J］.機械傳動，2010(9):80-85 [4]李長江,林順洪,朱新才.大型軸承座翻轉裝置的虛擬樣機設計[J].煤礦機械，2008,(04):199-201. [5] 劉海影. 工件180度翻轉裝置的設計[J]工業(yè)技術，2013（08） [6] 王化清.大型工件的翻轉設備的設計與應用［J］．金屬加工冷加工,2O10（1）：42-45