CN110253267B - 一种大型销轴的拆卸设备及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大型销轴的拆卸设备及其应用，包括行走小车、液压油缸拔销装置、升降平台、起重装置和控制台；升降平台底部通过剪叉机构安装在行走小车上，升降平台顶部设置有工形轨道，液压油缸拔销装置的底部通过电动滚轮置于工形轨道上；液压油缸拔销装置前端连接有销轴夹紧装置，液压油缸拔销装置末端安装有图像识别处理装置。本发明能够对一些大型机械上的大型销轴进行全自动拆卸，其采用图像识别处理装置进行销轴定位，并通过销轴夹紧装置夹住销轴的突起部位，通过液压油缸拔销装置的动作将销轴拔出并拉进套筒内，最终替代了人工拔销作业，节省了人力，效率高，安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型销轴的拆卸设备及其应用，属于工程机械技术领域。
背景技术
随着工业的发展，各种工程所用到的机械设备也越来越多样，越来越复杂，出现了许多大型的重装设备。这些大型的重装设备往往包含多个大型的零部件，而大型的重装设备体积大、重量沉，不方便运输，通常需要将这些大型的零部件运输到施工现场再组装应用，当工程完工后，需要拆分大型重装设备，再次将它们运输到另一施工现场再组装应用。
目前的绝大多数重装设备，各零部件之间一般通过销轴连接，而所用销轴也往往体积较大，不是一般机械上的销轴可以相提并论的，这就造成拆装这些大销轴成为了一项困难的工作，依靠人力很难完成，并且存在较大的安全隐患。例如，大型液压支架的销轴拆卸，门式起重机主梁和支腿顶端的销轴拆卸等。
中国专利文献CN207724228U公开了一种销轴拆卸机构及起重机销轴拆除装置，涉及拆卸工装技术领域。该销轴拆卸机构包括固定架、销轴连接件以及拔销组件，销轴连接件用于和待拆除销轴固定连接。固定架能够与待拆除销轴的销轴安装座位置相对固定且包括承力段，拔销组件包括拉拔杆，拉拔杆的第一端与销轴连接件可转动连接，第二端与承力段可运动连接。拉拔杆相对承力段运动的同时，能够带动销轴连接件和待拆除销轴沿拉拔杆的轴向方向运动。该销轴拆卸机构设计合理，能够快速、方便的将待拆除销轴拆卸，省时省力，大大提高了拆卸效率，减少了操作者的工作量，实用性好。
但该起重机销轴拆除装置只能实现半自动化作业，虽然在一定程度上减少了工人的工作量，节省了体力，但还是需要工人参与，自动化程度低，安全隐患在所难免。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种大型销轴的拆卸设备，该设备基于图像信息采集处理技术，可实现大型销轴的自动定位，并结合销轴拆装机构实现大型销轴的拆卸及安装，能够完全替代人工作业，工作效率高，安全性好。
本发明还提供了上述大型销轴的拆卸设备的工作方法。
本发明的技术方案如下：
一种大型销轴的拆卸设备，包括行走小车、液压油缸拔销装置、升降平台、起重装置和控制台；
升降平台底部通过剪叉机构安装在行走小车上，升降平台顶部设置有工形轨道，液压油缸拔销装置的底部通过电动滚轮置于工形轨道上；
液压油缸拔销装置前端连接有销轴夹紧装置，液压油缸拔销装置末端安装有图像识别处理装置；起重装置和控制台安装在行走小车上，并位于剪叉机构一侧；
行走小车、液压油缸拔销装置、剪叉机构、起重装置、图像识别处理装置、电动滚轮均由控制台连接控制。
优选的，所述液压油缸拔销装置外壁连接一套筒，套筒一侧开口，销轴夹紧装置位于套筒内。此设计的好处是，当销轴被拔出后，可径直进入套筒内，避免销轴意外掉落，保证作业安全。
优选的，所述销轴夹紧装置包括微型电机、齿轮及两个L形夹紧杆，微型电机的输出轴连接齿轮，齿轮与L形夹紧杆的末端啮合。此设计的好处是，两个L形夹紧杆的末端设有齿，与齿轮形成齿条齿轮传动机构，两个L形夹紧杆的末端分别通过一套齿轮、微型电机连接控制，通过微型电机带动齿轮转动，使两个L形夹紧杆相向运动或背向运动。
优选的，所述液压油缸拔销装置的一侧焊接平衡块，平衡块的底部也通过电动滚轮置于工形轨道上。
优选的，所述升降平台的一侧连接有销轴回收板。此设计的好处是，销轴回收板位于套筒开口一侧，可使拆卸完成的销轴依靠重力通过套筒开口自行滚动到销轴回收板上。
优选的，所述行走小车的两侧设置有四个液压缸支腿，液压缸支腿由控制台连接控制。
优选的，所述起重装置包括旋转底座、第一连杆、第二连杆、吊钩和起吊液压缸，第一连杆安装在旋转底座上，旋转底座通过螺栓固定在行走小车上，第二连杆的前端连接吊钩，第二连杆的末端与第一连杆的顶端铰接，起吊液压缸的缸筒连接第一连杆，起吊液压缸的活塞杆顶端铰接第二连杆底部，起吊液压缸由控制台连接控制。此设计的好处是，通过起吊液压缸的伸缩，使第二连杆升起或落下，从而使吊钩吊起或放下液压支架部分。
优选的，所述图像识别处理装置选用CCD摄像头。此设计的好处是，利用CCD摄像头收集图像，将信号传输至控制台识别处理。
一种大型销轴的拆卸设备的工作方法，包括以下步骤：
(1)通过控制台使行走小车行走到需要拆卸销轴的一侧；
(2)通过控制台调整起重装置，利用起重装置将待拆卸的部件固定；
(3)通过控制台启动图像识别处理装置，采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台；
(4)控制台根据反馈的图像信息自动调整行走小车、升降平台、电动滚轮共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置前端的L形夹紧杆对准销轴，同时液压缸支腿伸出，固定整个设备；
(5)液压油缸拔销装置的液压油缸向外伸出，L形夹紧杆前端将销轴向外顶出一段距离；
(6)液压缸支腿收起，通过控制台使行走小车移动到销轴另一侧；
(7)图像识别处理装置再次采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台；
(8)控制台根据反馈的图像信息再次自动调整行走小车、升降平台、电动滚轮共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置前端的L形夹紧杆对准销轴，同时液压缸支腿伸出，固定整个设备；
(9)控制台启动微型电机，使两个并列的L形夹紧杆张开，液压油缸驱动L形夹紧杆到达销轴处，两个L形夹紧杆夹紧销轴突起的部分，向外进行拉拔，完成拆卸；
(10)拔下的销轴进入到套筒内，当销轴整体位移到套筒一侧开口时，销轴受重力作用，从开口滚动到销轴回收板上。
本发明的有益效果在于：
1)本发明大型销轴的拆卸设备，能够对一些大型机械上的大型销轴进行全自动拆卸，其采用图像识别处理装置进行销轴定位，并通过销轴夹紧装置夹住销轴的突起部位，通过液压油缸拔销装置的动作将销轴拔出并拉进套筒内，最终替代了人工拔销作业，节省了人力，效率高，安全性好。
2)本发明大型销轴的拆卸设备，结构设计科学合理，自动化程度高，操作使用方便，借助行走小车和剪叉机构升降平台，可拆卸大型机械上不同位置和高度的销轴，应用范围广，值得推广应用。
附图说明
图1为本发明拆卸设备的立体图Ⅰ；
图2为本发明拆卸设备的立体图Ⅱ；
图3为本发明拆卸设备的主视图；
图4为本发明拆卸设备的左视图；
图5为本发明拆卸设备的俯视图；
其中：1-销轴夹紧装置，2-套筒，3-液压油缸拔销装置，4-图像识别处理装置，5-开口，6-销轴回收板，7-平衡块，8-电动滚轮，9-工形轨道，10-升降平台，11-升降平台液压油缸，12-电源，13-控制台，14-起重装置，15-行走装置，16-液压缸支腿。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1至图5所示，本实施例提供一种大型销轴的拆卸设备，包括行走小车、液压油缸拔销装置3、升降平台10、起重装置14和控制台13；
升降平台10底部通过剪叉机构安装在行走小车上，通过两个升降平台液压油缸11驱使剪叉机构撑开升起或折叠落下，从而带动升降平台10的升降。升降平台10顶部安装有工形轨道9，液压油缸拔销装置3的一侧焊接有平衡块7，且液压油缸拔销装置3和平衡块7的底部通过电动滚轮8置于工形轨道9上；
液压油缸拔销装置3前端连接有销轴夹紧装置1，液压油缸拔销装置3末端安装有图像识别处理装置4；起重装置14和控制台13安装在行走小车上，并位于剪叉机构一侧；
行走小车、液压油缸拔销装置3、剪叉机构、起重装置14、图像识别处理装置4、电动滚轮8均由控制台连接控制。
具体而言，行走小车为常规运输平板车，行走小车上安装有控制台13，控制台13主要为工业计算机，行走小车的运行过程(前进、后退、转弯等)由控制台13控制。为保证整个装备作业过程中的稳定性，在行走小车的两侧通过螺栓固定安装有四个液压缸支腿16，四个液压缸支腿16的工作过程同样由控制台13控制(控制台控制液压管路上的电磁阀，使油箱里的油液进入液压缸支腿，使其工作)，四个液压缸支腿16的活塞杆伸出着地后，确保拆卸销轴作业过程中整个装备的稳定性。
液压油缸拔销装置3外壁焊接一套筒2，套筒2一侧开口5，销轴夹紧装置1位于套筒2内。液压油缸拔销装置3主体为液压油缸，销轴夹紧装置1整体焊接在液压油缸活塞杆前端，通过液压油缸活塞杆的伸缩带动销轴夹紧装置1在套筒2内伸出或退回。
销轴夹紧装置1整体外壳内设置有微型电机、齿轮及两个L形夹紧杆，微型电机的输出轴连接齿轮，两个L形夹紧杆的末端设有齿，两个L形夹紧杆各自与一个齿轮形成齿条齿轮传动机构，两个齿轮由两个微型电机同时驱动，即通过两个微型电机带动齿轮转动，使两个L形夹紧杆相向运动或背向运动，实现合拢或分离。当销轴被拔出后，通过液压油缸活塞杆的缩回使销轴夹紧装置1带着拔下的销轴径直进入套筒2内，避免销轴意外掉落，保证作业安全。
平衡块7焊接在液压油缸拔销装置3的一侧，在升降平台10上起到平衡作用，二者底部的电动滚轮8为集成驱动电机的电动滚轮，驱动电机也是由控制台13连接控制，通过控制台13控制驱动电机工作，使电动滚轮8在工形轨道9上运行。
起重装置14包括旋转底座、第一连杆、第二连杆、吊钩和起吊液压缸，第一连杆安装在旋转底座上，旋转底座通过螺栓固定在行走小车上，第二连杆的前端连接吊钩，第二连杆的末端与第一连杆的顶端铰接，起吊液压缸的缸筒连接第一连杆，起吊液压缸的活塞杆顶端铰接第二连杆底部，起吊液压缸由控制台13连接控制。通过起吊液压缸的伸缩，使第二连杆升起或落下，从而使吊钩吊起或放下液压支架部分。旋转底座为常规设备，内设电机驱动的旋转机构，同样由控制台13连接控制。
图像识别处理装置4选用CCD摄像头。利用CCD摄像头收集图像，将信号传输至控制台13识别处理。
支撑升降平台10的剪叉机构为市面现有设备，通过升降平台液压油缸11驱动铰链连杆机构实现折叠升降，从而带动升降平台10抬起或落下，升降平台液压油缸11也是由控制台10连接控制的。控制台主要部件为工业计算机，通过现有电路、油路、采集卡连接控制各种油缸、电机、CCD摄像头的工作过程。
实施例2：
一种大型销轴的拆卸设备，结构如实施例1所述，其不同之处在于：升降平台10的一侧连接有销轴回收板6。销轴回收板6位于套筒开口5一侧，可使拆卸完成的销轴通过套筒开口5由重力自行滚动到销轴回收板6上。
实施例3：
一种大型销轴的拆卸设备的工作方法，利用实施例2所述的技术方案，针对矿用液压支架销轴进行拆卸作业，具体操作过程如下：
(1)通过控制台13使行走小车行走到液压支架需要拆卸的销轴一侧；
(2)通过控制台13调整起重装置14，利用起重装置14的吊钩将待拆卸的液压支架部分固定，避免出现销轴拔下后部件掉落引起的安全事故；
(3)通过控制台13启动CCD摄像头，采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台13；
(4)控制台13根据反馈的图像信息自动调整行走小车、升降平台10、电动滚轮8共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置3前端的L形夹紧杆对准待拆卸销轴，同时液压缸支腿16伸出，固定整个设备；
(5)液压油缸拔销装置的液压油缸活塞杆向外伸出，L形夹紧杆前端将销轴向外顶出一段距离；
(6)液压缸支腿16收起，通过控制台13使行走小车移动到液压支架另一侧；
(7)CCD摄像头再次采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台13；
(8)控制台13根据反馈的图像信息再次自动调整行走小车、升降平台10、电动滚轮8共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置3前端的L形夹紧杆对准销轴，同时液压缸支腿16伸出，固定整个设备；
(9)控制台13控制微型电机启动，通过微型电机使两个并列的L形夹紧杆张开，液压油缸驱动L形夹紧杆到达销轴处，两个L形夹紧杆夹紧销轴突起的部分(销轴端部有一圈突起)，向外进行拉拔，完成拆卸；
(10)拔下的销轴进入到套筒2内，当销轴整体位移到套筒一侧开口5时，销轴受重力作用，从开口5滚动到销轴回收板6上。
Claims (2)
1.一种大型销轴的拆卸设备的工作方法，所述拆卸设备包括行走小车、液压油缸拔销装置、升降平台、起重装置和控制台；
升降平台底部通过剪叉机构安装在行走小车上，升降平台顶部设置有工形轨道，液压油缸拔销装置的底部通过电动滚轮置于工形轨道上；
液压油缸拔销装置前端连接有销轴夹紧装置，液压油缸拔销装置末端安装有图像识别处理装置；起重装置和控制台安装在行走小车上，并位于剪叉机构一侧；
行走小车、液压油缸拔销装置、剪叉机构、起重装置、图像识别处理装置、电动滚轮均由控制台连接控制；
所述液压油缸拔销装置外壁连接一套筒，套筒一侧开口，销轴夹紧装置位于套筒内；
所述销轴夹紧装置包括微型电机、齿轮及两个L形夹紧杆，微型电机的输出轴连接齿轮，齿轮与L形夹紧杆的末端啮合；两个L形夹紧杆的末端设有齿，与齿轮形成齿条齿轮传动机构，两个L形夹紧杆的末端分别通过一套齿轮、微型电机连接控制，通过微型电机带动齿轮转动，使两个L形夹紧杆相向运动或背向运动；
所述液压油缸拔销装置的一侧焊接平衡块，平衡块的底部也通过电动滚轮置于工形轨道上；
所述升降平台的一侧连接有销轴回收板；
所述行走小车的两侧设置有四个液压缸支腿，液压缸支腿由控制台连接控制；
所述图像识别处理装置选用CCD摄像头；
其特征在于，所述工作方法包括以下步骤：
（1）通过控制台使行走小车行走到需要拆卸销轴的一侧；
（2）通过控制台调整起重装置，利用起重装置将待拆卸的部件固定；
（3）通过控制台启动图像识别处理装置，采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台；
（4）控制台根据反馈的图像信息自动调整行走小车、升降平台、电动滚轮共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置前端的L形夹紧杆对准销轴，同时液压缸支腿伸出，固定整个设备；
（5）液压油缸拔销装置的液压油缸向外伸出，L形夹紧杆前端将销轴向外顶出一段距离；
（6）液压缸支腿收起，通过控制台使行走小车移动到销轴另一侧；
（7）图像识别处理装置再次采集当前要拆卸销轴的图像信息，并将图像信息传输给控制台；
（8）控制台根据反馈的图像信息再次自动调整行走小车、升降平台、电动滚轮共同协调作业，最终使液压油缸拔销装置前端的L形夹紧杆对准销轴，同时液压缸支腿伸出，固定整个设备；
（9）控制台启动微型电机，使两个并列的L形夹紧杆张开，液压油缸驱动L形夹紧杆到达销轴处，两个L形夹紧杆夹紧销轴突起的部分，向外进行拉拔，完成拆卸；
（10）拔下的销轴进入到套筒内，当销轴整体位移到套筒一侧开口时，销轴受重力作用，从开口滚动到销轴回收板上。
2.如权利要求1所述的大型销轴的拆卸设备的工作方法，其特征在于，所述起重装置包括旋转底座、第一连杆、第二连杆、吊钩和起吊液压缸，第一连杆安装在旋转底座上，旋转底座通过螺栓固定在行走小车上，第二连杆的前端连接吊钩，第二连杆的末端与第一连杆的顶端铰接，起吊液压缸的缸筒连接第一连杆，起吊液压缸的活塞杆顶端铰接第二连杆底部，起吊液压缸由控制台连接控制。
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