CN111922630B - 一种金属轴自动压装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属轴装配技术领域，公开了一种金属轴自动压装设备，包括底座、第一夹持机构和第二夹持机构，底座上通过升降机构与第一夹持机构固定连接，第一夹持机构跟随升降机构纵向平行移动且使金属轴压装至轴套内；在操作槽的底部可转动安装有用于放置轴套的圆台面，在圆台面上表面的中心可纵向移动地安装有定位轴件，在操作槽的两侧均通过位置调整机构安装有半环夹件；在圆台面内部设置有用于对轴套进行加热的加热环，在定位轴件内部设置有用于对金属轴进行加热的加热片，在半环夹件上安装有冷却组件。本装置可对金属轴径向固定的同时，对其进行轴向固定。

Description

一种金属轴自动压装设备

技术领域

本发明涉及金属轴装配技术领域，具体涉及一种金属轴自动压装设备。

背景技术

金属轴自动压装设备，用于分别对金属轴、以及进行金属中装配的套件进行定位，再然后自动对金属轴以及套件对准，最后将金属轴压装至该套件内。金属轴与其套件之间通过过盈配合进行固定，所以金属轴的压装主要通过使用机械提供动力直接将金属轴压入的方式进行解决，但是需要的机械动力较大，对零件破坏较大。

在现有技术中，一般通过热装和冷装的方式解决上述问题；冷装为：对金属轴进行冷冻使其发生冷缩再进行压装；热装为：对套件进行加热使其膨胀再将金属轴压入；此两种方式均能降低压装难度和对零件的破坏。但是，这两种方式都是通过金属轴过盈配合产生径向挤压作用力对金属轴进行固定，例如套件为轴承时，轴承在反复旋转过程中产生摩擦导致其受热膨胀，可能导致轴承在金属轴上发生轴向位置的偏移或偏转，极大影响装置运动轨迹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属轴自动压装设备，以解决现有技术中金属轴压装仅通过径向作用力固定容易发生轴向偏移或偏转的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种金属轴自动压装设备，包括底座、以及自上而下设置的用于固定金属轴的第一夹持机构和用于固定轴套的第二夹持机构，所述底座的顶部开设有操作槽，所述第二夹持机构安装在所述操作槽内，所述操作槽的槽边沿安装有升降机构，所述升降机构远离所述底座的活动端与所述第一夹持机构固定连接，所述第一夹持机构跟随所述升降机构的活动端纵向移动以使金属轴压装至轴套内；

在所述操作槽的底部可转动地安装有用于放置轴套的圆台面，在所述圆台面上表面的中心可纵向移动地安装有定位轴件，在所述操作槽的两侧均通过位置调整机构安装有半环夹件；两个所述半环夹件可受所述位置调整机构驱动进行横向平移以实现开合，和受所述位置调整机构驱动进行纵向平移以夹持在轴套的上表面；

所述圆台面的内部设置有用于对轴套加热的加热环，所述定位轴件的内部设置有用于对金属轴加热的加热片；所述半环夹件上安装有用于对轴套冷却进而使轴套收缩以挤压金属轴的冷却组件。

可选的，所述冷却组件包括开设在所述底座内的风冷生成器，所述风冷生成器的进风管道贯穿所述底座的侧壁，所述风冷生成器的出风管道贯穿至所述操作槽内并连接有移动软管；

所述半环夹件内部开设有冷气分配腔，所述移动软管连通至所述冷气分配腔内，所述冷气分配腔的底部开设有用于对轴套吹出混乱冷风的出风机构。

可选的，所述出风机构包括多个开设在所述冷气分配腔底部且贯穿所述半环夹件的出风孔道，所述出风孔道内可转动地安装有锥形盘；所述锥形盘的侧壁上固定安装有若干拨风脊凸。

可选的，所述出风孔道内吹出冷风的运动轨迹通过其自身的开孔直径、所述锥形盘的锥度、以及所述锥形盘旋转时产生的摩擦力大小进行控制。

可选的，所述圆台面上径向开设有用于吸收所述出风孔道内吹出冷风的吸收风道，所述吸收风道的外侧端向下倾斜并贯穿所述圆台面的外侧壁且在所述圆台面的外侧壁上形成有抽风圆孔；

所述圆台面的周围环绕地设置有负压腔，所述负压腔贴合所述圆台面的外侧壁设置，所述负压腔固定安装在所述操作槽的槽壁上。

可选的，所述负压腔对应所述抽风圆孔的高度位置间隔开设有若干导入孔，所述导入孔通过在所述圆台面旋转时与所述抽风圆孔完全对准或部分对准以抽出所述吸收风道内的冷气。

可选的，所述圆台面的底端固定安装有蜗轮，所述蜗轮通过蜗杆连接有用于带动所述圆台面、定位轴件以及轴套一同旋转的电机，所述电机安装在所述操作槽内。

可选的，所述圆台面上开设有滑孔，所述定位轴件嵌套在所述滑孔内，所述滑孔的内壁上通过可纵向伸缩的弹性件与所述定位轴件连接。

可选的，所述定位轴件上对应所述轴套内壁的区域上固定安装有用于对轴套进行卡位的环形弹片。

可选的，所述环形弹片的截面呈U形。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

在压装发生前，通过第二夹持机构对轴套进行加热，并对其进行离心以使其定向膨胀，以降低金属轴压装的难度，在金属轴完成压装后，通过第二夹持机构对金属轴进行加热，使得达到微微可发生形变的程度，在通过冷却组件仅对轴套进行区域性的降温，使轴套从外至内逐渐收缩，由于金属轴与轴套之间存在过盈配合，所以在轴套收缩冷却后微微压缩此处的金属轴，金属轴上被压缩部分移动至轴套的上下两端，以形成一个对轴套进行轴向固定的微凸结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中整体结构的截面图；

图2为本发明实施例中金属轴压装至轴套内的结构示意图；

图3为本发明实施例中出风孔道和锥形盘的结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-底座；2-第一夹持机构；3-第二夹持机构；4-升降机构；5-蜗轮；6-蜗杆；7-电机；8-滑孔；9-弹性件；10-环形弹片；11-金属轴；12-轴套；

31-操作槽；32-圆台面；33-定位轴件；34-位置调整机构；35-半环夹件；36-加热环；37-加热片；38-冷却组件；

380-吸收风道；381-风冷生成器；382-移动软管；383-冷气分配腔；384-出风孔道；385-锥形盘；386-拨风脊凸；387-抽风圆孔；388-负压腔；389-导入孔。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供了一种金属轴自动压装设备，包括底座1、以及自上而下设置的用于固定金属轴11的第一夹持机构2和用于固定轴套12的第二夹持机构3，第二夹持机构3安装在底座1，底座1上通过升降机构4与第一夹持机构2固定连接，第一夹持机构2跟随升降机构4纵向平行移动且使金属轴11压装至轴套12内；在操作槽31的底部可转动安装有用于放置轴套12的圆台面32，在圆台面32上表面的中心可纵向移动地安装有定位轴件33，在操作槽31的两侧均通过位置调整机构34安装有半环夹件35，两个半环夹件35均可通过位置调整机构34横向平移实现彼此的开合和纵向平移以夹持在轴套12的上表面；在圆台面32内部设置有用于对轴套12进行加热的加热环36，在定位轴件33内部设置有用于对金属轴11进行加热的加热片37，在半环夹件35上安装有用于对轴套12进行冷却使轴套12收缩挤压该处金属轴11形成轴向的定位形变的冷却组件38。

本发明是对现有技术中的自动压装设备进行改进，其核心思想是，在压装发生前，通过第二夹持机构3对轴套12进行加热，并对其进行离心以使其定向膨胀，以降低金属轴11压装的难度，在金属轴11完成压装后，通过第二夹持机构3对金属轴11进行加热，使得达到微微可发生形变的程度，在通过冷却组件38仅对轴套12进行区域性的降温，使轴套12从外至内逐渐收缩，由于金属轴11与轴套12之间存在过盈配合，所以在轴套12收缩冷却后微微压缩此处的金属轴11，金属轴11上被压缩部分移动至轴套12的上下两端，以形成一个对轴套12的轴向固定结构。

其中，加热环36、加热片37可以是传统的电阻加热也可以是电热丝加热。

如图2和图3所示，冷却组件38包括开设在底座1内的风冷生成器381，风冷生成器381的进风管道贯穿底座1至外界，风冷生成器381的出风管道贯穿至操作槽31内且连接有移动软管382；半环夹件35内部开设有冷气分配腔383，移动软管382连通至冷气分配腔383内，在冷气分配腔383的底部开设有用于对轴套12吹出混乱冷风的出风机构。出风机构包括多个开设在冷气分配腔383底部且贯穿半环夹件35的出风孔道384，在出风孔道384内可转动地安装有锥形盘385，在锥形盘385上固定安装有用于在冷风吹动下使其进行旋转的拨风脊凸386，相邻两个出风孔道384内吹出冷风均在各种拨风脊凸386作用下呈弧线运动且相互交叉融合。出风孔道384内吹出冷风的运动轨迹通过自身的开孔直径、锥形盘385的锥度、以及锥形盘385旋转时产生的摩擦力大小进行控制。

在本实施例中，轴套12位轴承等可透气结构，冷风通过冲击拨风脊凸386实现锥形盘385的旋转，使得冷风在此旋转过程轨迹被改变，在本实施例中通过多个风的轨迹的相互干扰，使得风道变得混乱，以增加风在轴套12内的运动轨迹长度和运动时间。

如图2所示，在圆台面32上径向开设有用于吸收出风孔道384内吹出冷风的吸收风道380，吸收风道380的外侧端向下倾斜并贯穿圆台面32的外侧壁且在该外侧壁上形成有抽风圆孔387；在圆台面32的周围设置有负压腔388，且负压腔388的内壁贴合在圆台面32的外侧壁上，且负压腔388固定安装在操作槽31内。在负压腔388的内壁上对应抽风圆孔387的位置开设有导入孔389，导入孔389通过在圆台面32旋转时与抽风圆孔387完全对准或部分对准抽出吸收风道380内的冷气，相邻导入孔389间存在一个间隙使得导入孔389与抽风圆孔387的连通面积周期性地变化。

对轴套12进行冷却的冷风向下运动的过程，被负压腔388以及抽风圆孔387、吸收风道380形成的抽气区域阶段，使得冷气从轴套12顶部释放在从底部被抽走，形成一个冷却区域的闭环，减小对其他区域的干扰。

负压腔388需要导入孔389与抽风圆孔387完全对准或部分对准才可提供抽出冷风的动力，在此过程中，通过对两者对准面积的周期性变化，使得引导上层冷风的风道变得混乱，使得上层冷风运动过程更加混乱，冷却过程更加均匀。

其中，在圆台面32的底端固定安装有蜗轮5，在蜗轮5通过蜗杆6连接有用于带动圆台面32、定位轴件33以及其上轴套12一同旋转从而控制轴套12的受热膨胀方向的电机7，电机7安装在操作槽31内。在圆台面32上开设有滑孔8，定位轴件33嵌套在滑孔8内，且滑孔8的内壁上通过可纵向伸缩的弹性件9与定位轴件33连接。在定位轴件33上对应轴套12内壁的区域上固定安装有用于在定位轴件33旋转时利用该离心力使自身膨胀对轴套12进行卡位的环形弹片10。环形弹片10的截面呈U形。

在轴套12进行加热后，通过向其附加离心力使得向外侧进行膨胀，以避免其发生不规律膨胀，环形弹片10在此过程中，其侧边也受到离心力作用，使得其发生弹性形变而体积膨胀，此时的环形弹片10可以膨胀挤压在轴套12内，以对其产生一个良好的固定能力。

为了防止轴套12在离心时向上脱出，通过半环夹件35对其进行下压，并在该下压过程中，两者因接触产生的摩擦力有助于对轴套12进行加热。为了对轴套12更好地冷却，所以冷却组件38在对轴套12进行冷却时，半环夹件35需要距离轴套12一端距离，以便形成冷风到。并且在通过电阻方式对轴套12进行加热时，可在吸收风道380上灌注导热油，在加热完毕后通过负压腔388抽走即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种金属轴自动压装设备，其特征在于：包括底座（1）、以及自上而下设置的用于固定金属轴（11）的第一夹持机构（2）和用于固定轴套（12）的第二夹持机构（3），所述底座（1）的顶部开设有操作槽（31），所述第二夹持机构（3）安装在所述操作槽（31）内，所述操作槽（31）的槽边沿安装有升降机构（4），所述升降机构（4）远离所述底座（1）的活动端与所述第一夹持机构（2）固定连接，所述第一夹持机构（2）跟随所述升降机构（4）的活动端纵向移动以使金属轴压装至轴套内；

在所述操作槽（31）的底部可转动地安装有用于放置轴套的圆台面（32），在所述圆台面（32）上表面的中心可纵向移动地安装有定位轴件（33），在所述操作槽（31）的两侧均通过位置调整机构（34）安装有半环夹件（35）；两个所述半环夹件（35）可受所述位置调整机构（34）驱动进行横向平移以实现开合，和受所述位置调整机构（34）驱动进行纵向平移以夹持在轴套（12）的上表面；

所述圆台面（32）的内部设置有用于对轴套（12）加热的加热环（36），所述定位轴件（33）的内部设置有用于对金属轴（11）加热的加热片（37）；所述半环夹件（35）上安装有用于对轴套（12）冷却进而使轴套（12）收缩以挤压金属轴（11）的冷却组件（38）。

2.根据权利要求1所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述冷却组件（38）包括开设在所述底座（1）内的风冷生成器（381），所述风冷生成器（381）的进风管道贯穿所述底座（1）的侧壁，所述风冷生成器（381）的出风管道贯穿至所述操作槽（31）内并连接有移动软管（382）；

所述半环夹件（35）内部开设有冷气分配腔（383），所述移动软管（382）连通至所述冷气分配腔（383）内，所述冷气分配腔（383）的底部开设有用于对轴套（12）吹出混乱冷风的出风机构。

3.根据权利要求2所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述出风机构包括多个开设在所述冷气分配腔（383）底部且贯穿所述半环夹件（35）的出风孔道（384），所述出风孔道（384）内可转动地安装有锥形盘（385）；所述锥形盘（385）的侧壁上固定安装有若干拨风脊凸（386）。

4.根据权利要求3所述的一种金属轴自动压装设备，其特征在于：所述出风孔道（384）内吹出冷风的运动轨迹通过其自身的开孔直径、所述锥形盘（385）的锥度、以及所述锥形盘（385）旋转时产生的摩擦力大小进行控制。

5.根据权利要求4所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述圆台面（32）上径向开设有用于吸收所述出风孔道（384）内吹出冷风的吸收风道（380），所述吸收风道（380）的外侧端向下倾斜并贯穿所述圆台面（32）的外侧壁且在所述圆台面（32）的外侧壁上形成有抽风圆孔（387）；

所述圆台面（32）的周围环绕地设置有负压腔（388），所述负压腔（388）贴合所述圆台面（32）的外侧壁设置，所述负压腔（388）固定安装在所述操作槽（31）的槽壁上。

6.根据权利要求5所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述负压腔（388）对应所述抽风圆孔（387）的高度位置间隔开设有若干导入孔（389），所述导入孔（389）通过在所述圆台面（32）旋转时与所述抽风圆孔（387）完全对准或部分对准以抽出所述吸收风道（380）内的冷气。

7.根据权利要求5所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述圆台面（32）的底端固定安装有蜗轮（5），所述蜗轮（5）通过蜗杆（6）连接有用于带动所述圆台面（32）、定位轴件（33）以及轴套（12）一同旋转的电机（7），所述电机（7）安装在所述操作槽（31）内。

8.根据权利要求7所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述圆台面（32）上开设有滑孔（8），所述定位轴件（33）嵌套在所述滑孔（8）内，所述滑孔（8）的内壁上通过可纵向伸缩的弹性件（9）与所述定位轴件（33）连接。

9.根据权利要求8所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述定位轴件（33）上对应所述轴套（12）内壁的区域上固定安装有用于对轴套（12）进行卡位的环形弹片（10）。

10.根据权利要求9所述的金属轴自动压装设备，其特征在于：所述环形弹片（10）的截面呈U形。

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