CN110919323A - 一种曲轴与机体快速定位安装的装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴与机体快速定位安装的装置及其装配方法，包括曲轴定位装置、曲轴夹持安装装置；所述曲轴定位装置包括机体主轴承座夹持组件和曲轴定位胀开组件；所述曲轴夹持安装装置包括曲轴转移导轨滑块组件、夹持气缸。采用本发明具有定位安装准确、可靠、重复性好的优点。

Description

一种曲轴与机体快速定位安装的装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及曲轴自动装配技术领域，具体涉及一种曲轴与机体快速定位安装的装置及其装配方法。

背景技术

目前，发动机在流水线上安装时，需要将曲轴安装到发动机机体上，现曲轴安装到发动机机体大都是需要人工定位及安装，工作效率低，同时，因为柴油机曲轴很重，比如发电机等大型柴油机用曲轴等，在人工进行安装时，操作人员需要将曲轴吊起，然后控制按钮，对准将曲轴压入机体内，在此过程需要熟练技术人员慢慢调整压入，因为一不留神，一个抖动都有可能导致高质量的曲轴碰撞到发动机机体上，而一旦一个轻微的碰撞，因为曲轴重量大，都很有可能导致发动机受损，甚者缸体报废。虽然，当前也出现有一些曲轴自动装配装置，但基于所采用的控制过于复杂，显著增加了故障概率，尤其是在定位上出现偏差，因为机械装配过程不像人工能够及时调整，则直接会导致严重的损坏报废，且若有些偏差不大而导致的曲轴箱内壁刮损，则在装配曲轴后难以被发现，会导致整条生产线产品的灾难，因此，设计故障率低、控制简单准确可靠的装置尤为重要。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明针对上述技术问题提供一种实现自动定位安装曲轴的装置及其装配方法，具有定位安装准确、可靠、重复性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种曲轴与机体快速定位安装的装置，包括曲轴定位装置、曲轴夹持安装装置；所述曲轴定位装置包括机体主轴承座夹持组件和曲轴定位胀开组件；所述机体主轴承座夹持组件分布在所述曲轴定位胀开组件的下方；所述机体主轴承座夹持组件包括夹紧平动气缸以及对应结合在所述夹紧平动气缸下部的两块机体主轴承座夹紧块；所述曲轴定位胀开组件包括胀开平动气缸以及对应结合在所述胀开平动气缸上部的两块曲轴定位胀开块；

所述曲轴夹持安装装置包括曲轴转移导轨滑块组件、夹持气缸；

所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块通过左右两个导轨可前后方位活动分布；所述转移滑块的左右两侧各结合有左吊臂和右吊臂；所述左吊臂和所述右吊臂的中部各结合有上下伸缩油缸，且其下端内侧各结合有所述夹持气缸，所述夹持气缸的伸缩杆上对应结合有曲轴夹紧套；两个所述夹持气缸的缸筒彼此通过连通管连通，且所述连通管的两端对应设有电控阀。

进一步的，所述曲轴定位装置还包括竖直升降导轨滑块组件，所述竖直升降导轨滑块组件的滑块的侧向投影呈L形，其通过左右两个竖直导轨可上下活动分布；对应两个所述竖直导轨设有左支撑臂和右支撑臂；所述左支撑臂和所述右支撑臂的前端分布有定位夹紧基座；所述定位夹紧基座沿左右方位开设有滑动槽；所述滑动槽内分布有浮动块；所述浮动块通过浮动块导向轴可左右活动；所述浮动块的上部结合有所述曲轴定位胀开组件；所述夹紧平动气缸结合在所述浮动块的中下部。

进一步的，还包括水平导轨滑块组件，所述水平导轨滑块组件包括L形水平滑座，所述L形水平滑座的前部结合有所述竖直升降导轨滑块组件。

进一步的，所述曲轴夹紧套包括对应曲轴的前轴颈和后轴颈设有的前轴颈插杆套和后轴颈夹紧套。

使用如上所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置进行曲轴定位安装的方法，包括：

(1)按规定尺寸安装好本装置；

(2)将待安装曲轴运送至曲轴夹持安装装置的上料架上；将发动机机体托盘通过轨道传送至所述曲轴定位装置的装配区域内；

(3)启动所述水平导轨滑块组件，促使L形水平滑座滑动到其导轨的前末端；

(4)启动所述竖直升降导轨滑块组件，促使所述竖直升降导轨滑块组件的滑块滑动到最下端；

(5)启动所述夹紧平动气缸，促使两块所述机体主轴承座夹紧块夹紧机体的主轴承座，此过程会带动所述浮动块向左/右移动，并促使所述胀开平动气缸处于机体的主轴承座的中心位置；

(6)启动所述曲轴夹持安装装置，其上下伸缩油缸向下伸出，并由夹持气缸将曲轴夹紧套套入待安装曲轴的两端，并压紧；然后所述上下伸缩油缸向上收缩，所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块移动至最末端，将待安装曲轴转移至所述胀开平动气缸正上方，然后所述上下伸缩油缸向下伸出，促使两块所述曲轴定位胀开块(合并状态)插入所述待安装曲轴的两个曲柄之间；

(7)启动所述胀开平动气缸，促使两块所述曲轴定位胀开块胀开，同时，所述曲轴夹持安装装置的两个所述电控阀打开，两个所述夹持气缸互通，并在两块所述曲轴定位胀开块的拨动下，所述待安装曲轴能实现左右方位的移动校准，然后两个所述电控阀关闭；

(8)两块所述曲轴定位胀开块合并，所述曲轴夹持安装装置向上收缩及让位，所述竖直升降导轨滑块组件也收缩回位，然后所述曲轴夹持安装装置将所述待安装曲轴平稳装进所述发动机机体的曲轴箱内。

本发明与现有技术相比的有益效果：采用本发明结构及操作控制简单，关键环节采用气缸压至末端(采用全段行程位移控制)提高准确度，显著降低故障率，本发明的装置设计结构合理，在转运、调校曲轴过程整套装置运行稳定、定位准确可靠，使用效果好。

附图说明

图1是本发明的曲轴定位装置的结构示意图；

图2是本发明的曲轴定位装置的正投影结构示意图；

图3是本发明的曲轴夹持安装装置的结构示意图；

图4是本发明的定位夹紧基座处的局部结构示意图。

具体实施方式

如图1～4所示，一种曲轴与机体快速定位安装的装置，包括曲轴定位装置、曲轴夹持安装装置；所述曲轴定位装置包括水平导轨滑块组件、竖直升降导轨滑块组件、机体主轴承座夹持组件和曲轴定位胀开组件；所述水平导轨滑块组件包括水平滑道11、气缸12、L形水平滑座8，所述水平滑道11分布在T形固定块基座10上，呈前后方位分布，所述L形水平滑座8的前部结合有所述竖直升降导轨滑块组件；所述L形水平滑座8由所述气缸12提供前后移动动力。在安装时，对应传送发动机机体托盘的轨道分布，即发动机机体托盘通过其轨道自左向右方位直线传送到曲轴定位装置的正前方，而发动机机体托盘与曲轴定位装置的前后方位间距只需对发动机机体及其托盘的前后方位进行锁紧限位，即可实现无需再对发动机机体的前后方位进行定位；但左右方位因为是自左向右传送，运动后刹车，且基于大惯性等因素，对其进行精确定位控制不仅成本高而且在重工机械生产线的高振动、高污染的环境下其稳定性不高，而本技术方案只需确保发动机机体在左右方位上实现粗定位运至装配区域内即可，而保持精度在5cm以内的定位其稳定性和重现性必然不成问题。

所述竖直升降导轨滑块组件的滑块7的侧向投影呈L形，其通过左右两个竖直导轨9并通过升降气缸13可上下活动分布；对应两个所述竖直导轨9设有左支撑臂和右支撑臂；所述左支撑臂和所述右支撑臂的前端分布有定位夹紧基座4；所述定位夹紧基座4沿左右方位开设有滑动槽4-1；所述滑动槽4-1内分布有浮动块3；所述浮动块3通过浮动块导向轴5分布可左右活动；所述浮动块3的上部结合有所述曲轴定位胀开组件。所述机体主轴承座夹持组件包括夹紧平动气缸2以及对应结合在所述夹紧平动气缸2下部的两块机体主轴承座夹紧块1；所述夹紧平动气缸2结合在所述浮动块3的中下部；当然，所述定位夹紧基座4的下部对应开设有槽口，便于两块所述机体主轴承座夹紧块1的伸缩活动。所述曲轴定位胀开组件包括胀开平动气缸3-1以及对应结合在所述胀开平动气缸上部的两块曲轴定位胀开块6；所述曲轴夹持安装装置包括曲轴转移导轨滑块组件、夹持气缸16；所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块通过左右两个导轨14可前后方位活动分布，左右两个导轨14在安装时也是按照尺寸安装，以确保所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块移动至最末端时，待安装曲轴转移至所述胀开平动气缸正上方，而不需对待安装曲轴进行前后方位的再次定位。所述转移滑块的左右两侧各结合有左吊臂21和右吊臂；所述左吊臂21和所述右吊臂的中部各结合有上下伸缩油缸15，且其下端内侧各结合有所述夹持气缸16/19，所述夹持气缸16/19的伸缩杆上对应结合有曲轴夹紧套；所述曲轴夹紧套包括对应曲轴的前轴颈和后轴颈设有的前轴颈插杆套20和后轴颈夹紧套17。两个所述夹持气缸16/19的缸筒彼此通过连通管18连通，且所述连通管18的两端对应设有电控阀。

使用如上所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置进行曲轴定位安装的方法，包括：

(1)按规定尺寸安装好本装置；

(2)将待安装曲轴运送至曲轴夹持安装装置的上料架(左右侧为Y形架的搁置架)上，此处基于需要转运搁置过程，不对待安装曲轴进行左右方位的精确定位；将发动机机体托盘通过轨道传送至所述曲轴定位装置的装配区域内，此处已实现发动机机体相对所述曲轴定位装置的前后方位定位，但左右方位只是粗定位，左右方位的定位只需保持精度在5cm以内即可；

(3)启动所述水平导轨滑块组件，促使L形水平滑座滑动到其导轨的前末端；

(4)启动所述竖直升降导轨滑块组件，促使所述竖直升降导轨滑块组件的滑块滑动到最下端；

(5)启动所述夹紧平动气缸，促使两块所述机体主轴承座夹紧块夹紧机体的主轴承座，此过程会带动所述浮动块向左/右移动，并促使所述胀开平动气缸处于机体的主轴承座的中心位置；

(6)启动所述曲轴夹持安装装置，其上下伸缩油缸向下伸出(可以定为伸出至最下端的行程)，并由夹持气缸将所述前轴颈插杆套20和后轴颈夹紧套17套入待安装曲轴的两端，并压紧；然后所述上下伸缩油缸向上收缩，所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块移动至最末端，将待安装曲轴转移至所述胀开平动气缸正上方，然后所述上下伸缩油缸向下伸出，促使两块所述曲轴定位胀开块(合并状态)插入所述待安装曲轴的两个曲柄之间；

(7)启动所述胀开平动气缸，促使两块所述曲轴定位胀开块胀开，同时，所述曲轴夹持安装装置的两个所述电控阀打开，两个所述夹持气缸互通，并在两块所述曲轴定位胀开块的拨动下，所述待安装曲轴能实现左右方位的移动校准(即两个所述夹持气缸互通后彼此等量伸展和收缩，确保过程中所述前轴颈插杆套20和后轴颈夹紧套17套紧待安装曲轴的两端，防止发生意外滑落)，然后两个所述电控阀关闭；

(8)两块所述曲轴定位胀开块合并，所述曲轴夹持安装装置向上收缩及让位，所述竖直升降导轨滑块组件也收缩回位，然后所述曲轴夹持安装装置将所述待安装曲轴平稳装进所述发动机机体的曲轴箱内。

Claims (5)

1.一种曲轴与机体快速定位安装的装置，其特征在于：包括曲轴定位装置、曲轴夹持安装装置；所述曲轴定位装置包括机体主轴承座夹持组件和曲轴定位胀开组件；所述机体主轴承座夹持组件分布在所述曲轴定位胀开组件的下方；所述机体主轴承座夹持组件包括夹紧平动气缸以及对应结合在所述夹紧平动气缸下部的两块机体主轴承座夹紧块；所述曲轴定位胀开组件包括胀开平动气缸以及对应结合在所述胀开平动气缸上部的两块曲轴定位胀开块；

所述曲轴夹持安装装置包括曲轴转移导轨滑块组件、夹持气缸；所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块通过左右两个导轨可前后方位活动分布；所述转移滑块的左右两侧各结合有左吊臂和右吊臂；所述左吊臂和所述右吊臂的中部各结合有上下伸缩油缸，且其下端内侧各结合有所述夹持气缸，所述夹持气缸的伸缩杆上对应结合有曲轴夹紧套；两个所述夹持气缸的缸筒彼此通过连通管连通，且所述连通管的两端对应设有电控阀。

2.根据权利要求1所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置，其特征在于：所述曲轴定位装置还包括竖直升降导轨滑块组件，所述竖直升降导轨滑块组件的滑块的侧向投影呈L形，其通过左右两个竖直导轨可上下活动分布；对应两个所述竖直导轨设有左支撑臂和右支撑臂；所述左支撑臂和所述右支撑臂的前端分布有定位夹紧基座；所述定位夹紧基座沿左右方位开设有滑动槽；所述滑动槽内分布有浮动块；所述浮动块通过浮动块导向轴可左右活动；所述浮动块的上部结合有所述曲轴定位胀开组件；所述夹紧平动气缸结合在所述浮动块的中下部。

3.根据权利要求2所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置，其特征在于：还包括水平导轨滑块组件，所述水平导轨滑块组件包括L形水平滑座，所述L形水平滑座的前部结合有所述竖直升降导轨滑块组件。

4.根据权利要求1所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置，其特征在于：所述曲轴夹紧套包括对应曲轴的前轴颈和后轴颈设有的前轴颈插杆套和后轴颈夹紧套。

5.使用如权利要求1～4任一所述的一种曲轴与机体快速定位安装的装置进行曲轴定位安装的方法，其特征在于，包括：

(1)按规定尺寸安装好本装置；

(2)将待安装曲轴运送至曲轴夹持安装装置的上料架上；将发动机机体托盘通过轨道传送至所述曲轴定位装置的装配区域内；

(3)启动所述水平导轨滑块组件，促使L形水平滑座滑动到其导轨的前末端；

(4)启动所述竖直升降导轨滑块组件，促使所述竖直升降导轨滑块组件的滑块滑动到最下端；

(5)启动所述夹紧平动气缸，促使两块所述机体主轴承座夹紧块夹紧机体的主轴承座，此过程会带动所述浮动块向左/右移动，并促使所述胀开平动气缸处于机体的主轴承座的中心位置；

(6)启动所述曲轴夹持安装装置，其上下伸缩油缸向下伸出，并由夹持气缸将曲轴夹紧套套入待安装曲轴的两端，并压紧；然后所述上下伸缩油缸向上收缩，所述曲轴转移导轨滑块组件的转移滑块移动至最末端，将待安装曲轴转移至所述胀开平动气缸正上方，然后所述上下伸缩油缸向下伸出，促使两块所述曲轴定位胀开块(合并状态)插入所述待安装曲轴的两个曲柄之间；

(7)启动所述胀开平动气缸，促使两块所述曲轴定位胀开块胀开，同时，所述曲轴夹持安装装置的两个所述电控阀打开，两个所述夹持气缸互通，并在两块所述曲轴定位胀开块的拨动下，所述待安装曲轴能实现左右方位的移动校准，然后两个所述电控阀关闭；

(8)两块所述曲轴定位胀开块合并，所述曲轴夹持安装装置向上收缩及让位，所述竖直升降导轨滑块组件也收缩回位，然后所述曲轴夹持安装装置将所述待安装曲轴平稳装进所述发动机机体的曲轴箱内。

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