CN108127403A - 一种轴承组装装置和组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承组装装置和组装方法，组装装置包括组装机和翻转机，组装方法通过组装装置将组装工作分解为通过组装机由外圈下部完成内组件和外圈的装配工作，然后通过翻转机完成轴承翻转，最后通过组装机或另一组装机由外圈下部完成另一内组件和外圈的装配工作。通过该装置和方法可以避免内组件上的滚子与外圈滚道的磕碰，保证装配组装的质量，还可以大幅度降低劳动人员的劳动强度，提高工作效率；另外，相关装置的设计充分考虑了与现有轴承部件生产线的对接，可进一步提高组装工作的效率，降低人工的劳动强度。

Description

一种轴承组装装置和组装方法

技术领域

本发明涉及轴承生产或检修时的组装装置和组装方法，主要是涉及一种轴承内组件、外圈、中隔圈的自动/半自动组装装置和方法，尤其是涉及一种大中型滚子轴承的内组件、外圈、中隔圈的自动/半自动组装装置和方法。

背景技术

为适应物资、客流高速运转的需求，原铁道部在高速、快捷、安全的前提下，提出了“跨越式发展”的战略目标，客运方面自1998年开始全国主要干线已进行了多次大提速，货运方向也提出了“高速、重载”的目标，车速达到120km/h，车辆装载能力由每辆60t发展至80t甚至更高，对车辆所用轴承进行了更换，对其组装合套等方面的质量提出了更高的要求。

上述车辆所用轴承为滚子轴承，属于大中型滚子轴承，具有体积大、质量重、加工装配要求高等特点。对于其中的双列滚子轴承而言，其主要由外圈、内组件、中隔圈和油封等部件组成，即从外圈的两端各装入一个内组件，通过两个内组件之间中隔圈调节轴承的轴向游隙，待轴向游隙合格后，再通过油封等部件对轴承进行密封。

在轴承的生产或检修过程中，需对轴承各部件进行组装合套，所述各部件是指轴承的外圈、两个内组件和中隔圈。目前采用的轴承组装方法是人工手动组装，具体方法为：首先将一个内组件竖直正放（内组件直径较小一端在上，直径较大一端在下），再把中隔圈放在正放内组件上，然后将外圈套在正放的内组件上，再取一个倒放的内组件（内组件直径较大一端在上，直径较小一端在下）并将其小心放入外圈中，至此完成组装。轴承合套是指在轴承组装的基础上，进行轴向游隙测量，选配合适的中隔圈后，即完成轴承的合套。在组装过程中，也可先套外圈，再放中隔圈和倒放的内组件。由于内组件的质量较重，而外圈的质量更重，在组装过程中，搬起和放下外圈及内组件的人工劳动强度大；而且长期工作时，会带来劳动人员疲劳、体力下降，易发生内组件上的滚子与外圈滚道磕碰的现象，影响轴承的装配质量，甚至带来安全隐患；还有，长时间工作带来的劳动人员疲劳、体力下降，会进一步导致生产或检修工作效率的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承组装装置，尤其是一种轴承自动/半自动组装装置（如果不需放入中隔圈或自动放入中隔圈，该装置即为自动组装装置；如果需手动放入中隔圈，则该装置为半自动组装装置），其不仅可以避免内组件上的滚子与外圈滚道磕碰的现象，而且可以降低劳动人员的劳动强度，提高工作效率。

本发明提出的一种轴承组装装置，包括组装机和翻转机，组装机用于完成各部件的逐渐装配，翻转机用于完成轴承的夹紧和翻转。

组装机包括底座、外圈定位装置、内组件升降台、中隔圈更换口和控制装置；外圈定位装置位于底座的上表面，通过外圈定位装置即可实现对外圈的定位，进而实现对整个轴承的定位；内组件升降台可以用液压力或气动力等作为举升动力，内组件升降台安装于底座的内部，当内组件升降台下降时，可带动于位于其上的内组件一起下降，待将外圈推到组装机上后，当内组件升降台上升，即可完成一个内组件和外圈的组装；中隔圈更换口位于底座的侧面，通过中隔圈更换口可以放入或更换中隔圈；控制装置与内组件升降台电连接，用于控制内组件升降台的下降和上升。

翻转机的工作台面与组装机的底座上表面等高度连接，可方便的将轴承及其部件由组装机的底座上表面推到翻转机的工作台面，或将轴承及其部件由翻转机的工作台面推到组装机的底座上表面。

优选的，至少在底座的一侧设置料道。通过料道运送轴承及其部件，既可以避免轴承各部件间的磕碰，又可以降低劳动人员的劳动强度，提高工作效率。当仅在底座的一侧设置料道时，外圈和内组件的共用同一料道，组装后的轴承也可使用该料道，这样可提高料道的利用效率，有效减少轴承组装装置占据的空间，降低轴承组装装置的成本。而当在底座的多侧设置料道时，可分别供外圈和内组件使用，这样一条料道仅传送一种部件，各料道便于与外圈和内组件生产线连接；也避免了轴承各部件顺序错误，可能引起的轴承组装故障。料道与组装机的底座上表面等高度连接，方便将轴承部件移动到组装机上。

优选的，轴承组装装置还设有推入作动筒和推出作动筒；控制装置分别与推入作动筒和推出作动筒电连接，用于控制推入作动筒和推出作动筒的伸出和缩回。推入作动筒用于将外圈和内组件由料道推到组装机，或将外圈和单个内组件的组合体由组装机推到翻转机；而推出作动筒用于将完成翻转的外圈和单个内组件组合体由翻转机推到组装机，或将完成组装的轴承由组装机推到料道。

优选的，当设置两条料道时，两条料道分别为外圈料道和内组件料道，且两条料道平行设置，分别连接在底座的相邻两侧。两条料道平行设置，可有效减小轴承组装装置占据的空间。当设置两条料道时，一套轴承组装所需的内组件均通过内组件料道传送。

优选的，当设置三条料道时，三条料道分别为一条外圈料道和两条内组件料道，且三条料道平行设置，两条内组件料道相邻，三条料道分别连接在底座三个侧面。三条料道平行设置，可有效减小轴承组装装置占据的空间。当设置三条料道时，一套轴承组装所需的两个内组件分别通过两条内组件料道传送。两条内组件料道相邻，主要用于共同与内组件生产线对接，由于现有的内组件生产线较宽，因此设置两条内组件料道与其对接。

优选的，为了提高生产效率，防止各轴承部件的来料和去料之间不会出现干涉，轴承组装装置中还设有第二组装机和侧向推出作动筒，第二组装机和组装机结构相同，第二组装机和组装机分别连接在翻转机的相邻两侧，且第二组装机还与一条内组件料道相连。此时，通过组装机完成一个内组件和外圈的装配，然后将这个外圈和单个内组件的组合体由推入作动筒推到翻转机，待完成翻转后，由侧向推出作动筒推到第二组装机上，再与另一个内组件和中隔圈进行组装。

优选的，当设置第二组装机后，中隔圈的放入工作将在第二组装机完成，此时为了降低装置的复杂程度和生产成本，取消组装机中的中隔圈更换口，但保留第二组装机的中隔圈更换口。当测量结果显示轴承轴向游隙过大或过小时，则需要更换中隔圈，更换中隔圈的工作也可通过第二组装机完成。

优选的，当设置第二组装机后，装置中还设有轴承料道，其与第二组装机连接，轴承料道用于传送完成组装的轴承。

本发明还提供了一种轴承组装方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，将一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台上；

步骤S2，内组件升降台下降后，再将一个外圈由料道推到组装机上，并通过外圈定位装置完成外圈的定位；

步骤S3，组装机的内组件升降台上升，形成外圈和单个内组件的组合体；

步骤S4，将外圈和单个内组件的组合体推到翻转机中完成翻转；并将另一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台上，待内组件升降台下降后，在该内组件上放或不放中隔圈；

步骤S5，将外圈和单个内组件的组合体推到组装机上，并通过外圈定位装置完成外圈的定位；

步骤S6，组装机的内组件升降台上升，带动带有或不带有中隔圈的内组件上升，完成轴承的组装。

为了提高组装过程的自动化程度和组装效率，上述组装方法中部件的推动工作全部由控制装置控制推入作动筒和推出作动筒完成。

优选的，为了提高生产效率，防止各轴承部件的来料和去料之间不会出现干涉，当轴承组装装置设有第二组装机和侧向推出作动筒时，前述轴承组装方法的步骤S4至步骤S6中的组装机替换为第二组装机；另外，步骤S5中的将外圈和单个内组件的组合体推到第二组装机上的工作由控制装置控制侧向推出作动筒完成。

本发明的一种轴承组装装置和组装方法，不仅可以避免轴承各部件间的磕碰，尤其是避免避免内组件上的滚子与外圈滚道的磕碰，保证装配组装的质量；而且摒弃了传统的人工手动组装方式，创造性地将组装工作分解为通过组装机由外圈下部完成内组件和外圈的装配工作，然后通过翻转机完成轴承翻转，最后通过组装机或第二组装机由外圈下部完成另一内组件和外圈的装配工作；通过该装置和方法可以大幅度降低劳动人员的劳动强度，提高工作效率；另外，相关装置的设计充分考虑了与现有轴承部件生产线的对接，可进一步提高组装工作的效率，降低人工的劳动强度。

附图说明

图1为带一条料道的轴承组装装置示意图。

图2为轴承中隔圈更换装置侧视结构示意图。

图3为带两条料道的轴承组装装置示意图。

图4为带三条料道的轴承组装装置示意图。

图5为带第二组装机的轴承组装装置示意图。

图6为带轴承料道的轴承组装装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至附图6，介绍本发明的具体实施方式。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明的一种轴承组装装置，包括组装机和翻转机；其中组装机具体包括底座1、外圈定位装置2、内组件升降台3、中隔圈更换口4和控制装置，外圈定位装置2为两个定位用圆柱，且两个定位用圆柱能够升降，其安装在底座1的上表面；

内组件升降台3安装于底座1的内部，中隔圈更换口4位于底座1的侧面（如图2所示），控制装置与内组件升降台3电连接，在图中未具体示出，通过控制装置可控制内组件升降台3的上升和下降，另外后续各种作动筒的运动也是由控制装置进行控制。翻转机完成轴承的夹紧和翻转；翻转机的工作台面与组装机的底座1上表面等高度连接。

如图1所示，在底座1的相对两侧分别设置翻转机和一个料道。

为了更好地说明轴承组装装置的组成以及各部分的连接关系，下面简要介绍一下使用本实施例的组装装置进行组装的方法。

步骤S1，将一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台上；内组件的推动可由手动完成，也可由推入作动筒完成，推入作动筒的作用方向如图1所示。

步骤S2，内组件升降台下降后，再将一个外圈由料道推到组装机上，并通过外圈定位装置完成外圈的定位；外圈的推动可由手动完成，也可由推入作动筒完成。

步骤S3，组装机的内组件升降台上升，形成外圈和单个内组件的组合体。

步骤S4，将外圈和单个内组件的组合体推到翻转机中完成翻转，该推动动作可由手动完成，也可由推入作动筒完成；并将另一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台上，该推动动作可由手动完成，也可由推入作动筒完成；待内组件升降台下降后，在该内组件上放或不放中隔圈；如果此时不放中隔圈的话，需要后续通过其它中隔圈取放装置放入。

步骤S5，将外圈和单个内组件的组合体推到组装机上，该推动动作可由手动完成，也可由推出作动筒完成，推出作动筒的作用方向如图1所示；并通过外圈定位装置完成外圈的定位。

步骤S6，组装机的内组件升降台上升，带动带有或不带有中隔圈的内组件上升，完成轴承的组装。

轴承组装完成后，可通过料道再次推出，该推动动作可由手动完成，也可由推出作动筒完成。

在本实施例中，各种部件和组装后轴承的推动均使用同一料道，料道的使用效率非常高；通过设置料道便于组装装置与轴承部件生产线的连接。也可不设置料道，此时需要手动或通过其它方式将各轴承部件移动到组装机上。

实施例2：

如图3所示，本实施例中的轴承组装装置与实施例1基本相同，结构不同点主要在于：（1）设置了两条料道，一条为外圈料道，一条为内组件料道；（2）外圈料道用于传送外圈，在外圈料道的上部还设有用于将外圈由外圈料道推到组装机的推入作动筒，其作用方向如图3所示；（3）内组件料道用于传送内组件，内组件料道上的推入作动筒与实施例1相同；（4）外圈定位装置2的位置改为位于内组件升降台3的另一侧，主要是避免阻挡外圈的推动；如果还设置在原先位置，可采用可升降的外圈定位装置2。

使用本实施例的组装装置进行组装的方法与实施例1中的方法相似，主要区别在于：（1）内组件和外圈分别由内组件料道和外圈料道来料；（2）所有的推入和推出工作，均由推入作动筒和推出作动筒完成。

轴承组装完成后，可通过内组件料道推出，该推动动作由推出作动筒完成。

实施例3：

如图4所示，本实施例中的轴承组装装置与实施例2基本相同，结构不同点主要在于：（1）设置了三条料道，一条为外圈料道，两条为内组件料道，两条内组件料道均用于传送内组件，将与实施例2相同位置的内组件料道称为第一内组件料道，将新设的内组件料道称为第二内组件料道；（2）三条料道平行设置，两条内组件料道相邻，设置两条相邻的内组件料道主要是为了方便与较宽的内组件生产线对接，也为了进一步减小部件间的运动干涉，提高组装效率；在本实施例中，三条料道分别连接在底座1的三个侧面，即组装机的四个侧面分别连接翻转机、外圈料道、第一内组件料道和第二内组件料道；（3）在第二内组件料道上部设置第二内组件推入作动筒，用于将内组件从该料道推到组装机上，该作动筒的作用方向如图4所示；（4）外圈定位装置2的位置为可升降的定位装置，主要是为避免阻挡来自于第二内组件料道上的内组件。

使用本实施例的组装装置进行组装的方法与实施例2中的方法相似，主要区别在于：（1）一套轴承组装需要使用的1个外圈和2个内组件，分别由外圈料道和2个内组件料道来料；（2）步骤S4中的另一个内组件是由第二内组件料道推到组装机的内组件升降台上，该推动动作由位于第二内组件料道上的推入作动筒完成。

轴承组装完成后，可通过第一内组件料道推出，该推动动作由推出作动筒完成；也可通过外圈料道推出，该推动动作则由位于第二内组件料道上部的推入作动筒完成；相应的，也可通过第二内组件料道推出，该推动动作则由位于外圈料道上部的推入作动筒完成，该推动动作时要注意升降外圈定位装置2。

实施例4：

如图5所示，本实施例中的轴承组装装置与实施例3基本相同，结构不同点主要在于：（1）新设了第二组装机，第二组装机与组装机的结构相同，第二组装机和组装机分别连接在翻转机的相邻两侧；（2）位于第二内组件料道上部的第二内组件推入作动筒的作用方向发生改变，不再将第二内组件料道上的内组件推到组装机上，而是推到第二组装机上，其作用方向如图5所示；（3）取消组装机中的中隔圈更换口，但保留第二组装机的中隔圈更换口；（4）在翻转机的侧面设置侧向推出作动筒，其用于将翻转后的外圈和单个内组件的组合体由翻转机推到第二组装机上。

使用本实施例的组装装置进行组装的方法与实施例3中的方法相似，主要区别在于：（1）步骤S4中将另一个内组件由第二内组件料道推到第二组装机的内组件升降台上，待内组件升降台下降后，在该内组件上放或不放中隔圈；（2）步骤S5中将外圈和单个内组件的组合体推到第二组装机上，该推动动作由侧向推出作动筒完成。

轴承组装完成后，通过第二内组件料道推出，为了工作效率，可设置第二推出作动筒并由其完成该推动动作，其作用方向图5所示。

实施例5：

如图6所示，本实施例中的轴承组装装置与实施例4基本相同，结构不同点主要在于：（1）新设轴承料道，其与第二组装机连接，并与第二内组件料道相对设置；此举的目的主要是为了避免组装后轴承推出与内组件的推入发生干涉，进一步提高组装生产的工作效率。

使用本实施例的组装装置进行组装的方法与实施例4中的方法相似，就不再赘述。

相对于实施例4的区别在于，在轴承组装完成后，通过轴承料道推出，该推动动作由第二内组件推入作动筒完成，其作用方向图5所示。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承组装装置，其特征在于，包括组装机和翻转机；

所述组装机包括底座（1）、外圈定位装置（2）、内组件升降台（3）、中隔圈更换口（4）和控制装置，外圈定位装置（2）位于底座（1）的上表面，内组件升降台（3）安装于底座（1）的内部，中隔圈更换口（4）位于底座（1）的侧面，控制装置与内组件升降台（3）电连接；

所述翻转机完成轴承的夹紧和翻转；翻转机的工作台面与组装机的底座（1）上表面等高度连接。

2.如权利要求1所述的一种轴承组装装置，其特征在于，至少在底座（1）的一侧设置料道。

3.如权利要求2所述的一种轴承组装装置，其特征在于，还设有推入作动筒和推出作动筒，控制装置分别与推入作动筒和推出作动筒电连接；

所述推入作动筒用于将外圈和内组件由料道推到组装机，或将外圈和单个内组件的组合体由组装机推到翻转机；所述推出作动筒用于将完成翻转的外圈和单个内组件组合体由翻转机推到组装机，或将完成组装的轴承由组装机推到料道。

4.如权利要求2或3所述的一种轴承组装装置，其特征在于，当设置两条料道时，两条料道分别为外圈料道和内组件料道，且两条料道平行设置，分别连接在底座（1）的相邻两侧。

5.如权利要求2或3所述的一种轴承组装装置，其特征在于，当设置三条料道时，三条料道分别为一条外圈料道和两条内组件料道，且三条料道平行设置，两条内组件料道相邻，三条料道分别连接在底座（1）三个侧面。

6.如权利要求5所述的一种轴承组装装置，其特征在于，还设有第二组装机和侧向推出作动筒，第二组装机和组装机结构相同，第二组装机和组装机分别连接在翻转机的相邻两侧，且第二组装机还与一条内组件料道相连。

7.如权利要求6所述的一种轴承组装装置，其特征在于，仅取消组装机中的中隔圈更换口（4）。

8.如权利要求6或7所述的一种轴承组装装置，其特征在于，还设有轴承料道，其与第二组装机连接。

9.一种轴承组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台（3）上；

步骤S2，内组件升降台（3）下降后，再将一个外圈由料道推到组装机上，并通过外圈定位装置（2）完成外圈的定位；

步骤S3，组装机的内组件升降台（3）上升，形成外圈和单个内组件的组合体；

步骤S4，将外圈和单个内组件的组合体推到翻转机中完成翻转；并将另一个内组件由料道推到组装机的内组件升降台（3）上，待内组件升降台（3）下降后，在该内组件上放或不放中隔圈；

步骤S5，将外圈和单个内组件的组合体推到组装机上，并通过外圈定位装置（2）完成外圈的定位；

步骤S6，组装机的内组件升降台（3）上升，带动带有或不带有中隔圈的内组件上升，完成轴承的组装。

10.如权利要求9所述的一种轴承组装方法，其特征在于，步骤S4至步骤S6中的组装机替换为第二组装机。