一種雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置及壓裝方法與流程

2023-08-01 10:28:11 1

本發明涉及一種襯套壓裝裝置及壓裝方法，具體是一種適用於將挖掘機鬥杆或動臂等工件的襯套壓裝入挖掘機鬥杆或動臂等工件內部的雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置及壓裝方法，屬於挖掘機製造工藝裝備技術領域。

背景技術：

挖掘機是使用鏟鬥挖掘高於或低於承機面的土壤、煤、泥沙或者經過預松後的土壤和巖石等物料，並裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械，目前已經成為工程建設中最主要的工程機械之一。

挖掘機的工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置，通常由動臂、鬥杆、鏟鬥等三部分鉸接而成，其中動臂和鬥杆通常為中空的箱型結構，箱型結構內部各鉸接位置一般包括為了便於穩固安裝各鉸接銷的定位套，且各鉸接銷安裝時為了減小磨損通常需在鉸接銷軸與定位套之間加設具有潤滑油道的襯套，通常動臂和鬥杆在完成結構件焊接並噴丸、噴底漆處理後需先進行整體結構件定位套的鏜加工後再進行襯套的安裝，襯套在進行整機裝配前要先安裝在動臂和鬥杆中。

由於襯套的外徑尺寸通常是與定位套的內徑尺寸過盈配合，因此直接安裝襯套較困難，現有技術中通常採用壓裝機壓裝的安裝方式，即操作人員將結構件整體吊裝在壓裝機的工作平臺上後啟動壓裝機，壓裝機的壓頭即伸出將襯套頂入工件的定位套中，雖然壓裝速度較快，但仍需先將襯套對正後預敲入定位套內、壓裝的準備時間較長，因此整體壓裝效率並不高；雖然目前多採用雙面鏜床對動臂和鬥杆進行鏜加工、鏜加工效率較高，但先在鏜床上定位完成結構件定位套的鏜孔工序後再拆卸工件轉運至壓裝機上進行壓裝的方式整體生產效率較低。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置及壓裝方法，不僅能夠實現直接將襯套定位壓入工件的定位套中、縮短壓裝準備時間、提高壓裝效率，而且可以實現鏜加工後不用轉換工具機而直接進行壓裝襯套，進而實現減少生產周期、提高生產效率。

為實現上述目的，本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置包括壓力機、壓頭、液壓泵站和電控機構；

所述的壓力機是液壓缸結構，包括柱形機體和位於柱形機體內部前部的活塞柱；柱形機體的外部設有吊耳，柱形機體的後端設有外徑尺寸大於柱形機體外徑尺寸的定位座，柱形機體的後端面中心位置上設有與柱形機體同軸設置的定位盲孔，定位盲孔的內徑尺寸與鏜床的主軸外徑尺寸間隙配合，定位座的後端面上設有多個中心對稱設置的電磁線圈，壓力機的柱形機體後部對應定位盲孔的徑向方向位置上設有至少三個中心對稱設置的同步夾持液壓缸，同步夾持液壓缸的缸體與壓力機的柱形機體固定連接，同步夾持液壓缸的伸縮端穿過柱形機體外壁伸入定位盲孔內部，定位盲孔的內部對應同步夾持液壓缸伸縮端的位置還設有與同步夾持液壓缸的伸縮端連接的、數量與同步夾持液壓缸配合設置的定位夾片，定位夾片面向定位盲孔中軸線的內側面設置成與鏜床主軸外徑尺寸配合的弧形面；

所述的壓頭包括壓頭體、支撐套、伸縮控制部件、連接頭、連杆、導向套、復位彈簧和定心塊；壓頭體是圓柱套結構，柱套結構的後端設有安裝定位臺階，壓頭體通過安裝定位臺階與壓力機的活塞柱同軸固定連接，圓柱套結構的前端外徑尺寸大於襯套的外徑尺寸、內徑尺寸小於襯套的內徑尺寸；支撐套同軸固定設置在壓頭體內部的中後部，導向套同軸固定設置在壓頭體內部的中前部；伸縮控制部件的伸縮端向前設置，伸縮控制部件的機體與支撐套固定安裝連接、且伸縮控制部件的伸縮端與支撐套同軸設置；連接頭的後端與伸縮控制部件的伸縮端安裝連接，連接頭的前端沿其周向方向均布設有至少三件鉸接座；連杆的數量配合連接頭上的鉸接座的數量設置，連杆的後端通過連接頭的鉸接座與連接頭鉸接連接，連杆的前端穿過導向套的內孔並伸出至壓頭體前端面外部；定心塊的數量配合連杆的數量設置，定心塊與連杆的前端鉸接連接，定心塊沿壓頭體徑向方向的外側面設置成弧面結構；復位彈簧設置在導向套與連杆之間、或相鄰連杆之間；

所述的液壓泵站通過液壓控制閥組和液壓管路分別與壓力機液壓缸結構、同步夾持液壓缸連接；

所述的電控機構包括控制器、電源迴路、主軸夾持控制迴路、壓力機定位控制迴路、襯套自定心控制迴路、壓裝套控制迴路，控制器分別與液壓泵站、液壓控制閥組、電磁線圈和伸縮控制部件電連接。

作為本發明的進一步改進方案，所述的定位盲孔的內壁上對應定位夾片的位置上設有深度方向沿定位夾片移動方向設置的定位導向凹槽，所述的定位夾片配合設置在定位導向凹槽內部。

作為本發明的進一步改進方案，所述的電磁線圈安裝在定位座的後端面內部、且電磁線圈的吸附平面與定位座的後端面平齊設置。

作為本發明的進一步改進方案，所述的導向套的內孔設置成前大後小的錐形孔結構。

作為本發明的進一步改進方案，所述的復位彈簧與連杆的連接位置位於連杆的前部、處於導向套的前方。

作為本發明的進一步改進方案，所述的定心塊的鉸接位置沿壓頭體徑向方向的內側面上設有可限制定心塊翻轉的限位板。

作為本發明的進一步改進方案，所述的伸縮控制部件是壓頭液壓缸，壓頭液壓缸通過液壓管路與控制閥組與液壓泵站連接。

作為本發明的進一步改進方案，所述的壓頭體的安裝定位臺階還通過軸向方向設置的定位銷與壓力機的活塞柱前端面連接。

一種雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置的壓裝方法，包括以下步驟：

a.吊裝套裝操作：當工件固定安裝在雙面鏜床的工作檯上、且定位完成對稱的一組定位套的鏜孔後拆除鏜杆並鎖定鏜床主軸平旋盤，通過吊耳整體吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置並將定位盲孔套裝在鏜床主軸上、且使定位座的後端面貼靠在主軸平旋盤上；

b.同軸定心操作：主軸夾持控制迴路開始工作，操作控制器控制同步夾持液壓缸同步伸出帶動定位夾片對鏜床主軸進行夾持使壓力機的液壓缸結構與鏜床主軸同心設置；

c.吸附連接操作：壓力機定位控制迴路開始工作，操作控制器控制電磁線圈通電產生強磁場使定位座的後端面穩固吸附定位在主軸平旋盤上；

d.襯套自定心操作：襯套自定心控制迴路開始工作，操作控制器先控制伸縮控制部件縮入，縮入過程中伸縮控制部件的伸縮端即帶動連接頭牽拉連杆向後移動，在導向套內孔的約束作用下多件連杆同時縮口使相鄰連杆之間的復位彈簧處於壓縮狀態使與多件連杆前端連接的多件定心塊的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心縮小，然後操作人員將襯套內孔套裝在多件定心塊的弧面結構構成的外圓輪廓上並頂靠在壓頭體的前端面上後操作控制器控制伸縮控制部件伸出，連接頭推動連杆向前移動使多件連杆在復位彈簧的彈性復位作用和導向套內孔的導向作用下同時漲開，多件定心塊的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心變大使多件定心塊的弧面結構頂靠在襯套內孔壁上將襯套撐起；

e.壓裝襯套操作：壓裝套控制迴路開始工作，操作控制器控制壓力機的液壓缸結構動作使活塞柱伸出，左右兩側的壓頭體載著襯套自左右兩側同步向已鏜好的定位套方向移動，當襯套前端認門進入定位套中後繼續控制壓力機的活塞柱伸出至設定距離將襯套完全壓入已鏜好的定位套中，壓裝過程中，工件左右兩側的壓套推力互相平衡、且定位座將壓套反作用力通過鏜床平旋盤作用於鏜床本體；

f.裝置拆除：完成壓裝襯套後先控制伸縮控制部件縮入使定心塊脫離已壓裝好的襯套，然後控制壓力機的活塞柱縮入至初始狀態、控制同步夾持液壓缸同步縮入、電磁線圈斷電後吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置脫離鏜杆，坐標移動鏜床工作檯至下一工件鏜孔位置繼續進行鏜孔；以此類推，完成鏜孔後重複前述步驟。

與現有技術相比，本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置在鏜床完成鏜加工後安裝在鏜床主軸上使用；由於設有液壓缸結構的壓力機，且柱形機體的後端面中心位置上設有與柱形機體同軸設置的、內徑尺寸與鏜床的主軸外徑尺寸間隙配合的定位盲孔，定位座的後端面上設有多個中心對稱設置的電磁線圈，壓力機的柱形機體後部對應定位盲孔的徑向方向位置上設有至少三個中心對稱設置的同步夾持液壓缸，定位盲孔的內部對應同步夾持液壓缸伸縮端的位置還設有定位夾片，因此工件在鏜床上定位完成對稱的一組定位套的鏜孔後拆除鏜杆並鎖定主軸平旋盤，通過吊耳整體吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置並將定位盲孔套裝在鏜床主軸上、且使定位座的後端面貼靠在主軸平旋盤上，通過控制同步夾持液壓缸的伸出可以實現液壓缸結構的壓力機與鏜床主軸的同心定位、通過控制電磁線圈的通電可以實現壓力機的定位座與鏜床平旋盤的吸附定位，進而實現本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置與鏜床主軸的同心連接和與鏜床平旋盤的穩固固定連接，為後續的壓裝襯套提供準確的壓裝基準；由於與壓力機的活塞柱同軸固定連接的壓頭設有伸縮控制部件、連接頭、連杆、導向套、復位彈簧和定心塊，因此壓裝襯套時可先控制伸縮控制部件縮入使多件連杆同時縮口、多件定心塊的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心縮小便於套裝襯套，然後控制伸縮控制部件伸出使多件定心塊的弧面結構頂靠在襯套內孔壁上將襯套同心撐起，即可完成襯套的自定心，配合壓力機的頂出動作可以實現直接將襯套定位壓入已鏜好孔的工件定位套中、大大縮短壓裝準備時間，進而實現鏜加工後不用轉換工具機而直接進行壓裝襯套的在線操作，進而實現減少生產周期、提高生產效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的a向視圖；

圖3是圖1的b向視圖；

圖4是圖1的c-c剖視圖。

圖中：1、壓力機，11、定位座，12、定位盲孔，13、電磁線圈，14、同步夾持液壓缸，15、定位夾片，2、壓頭，21、壓頭體，22、支撐套，23、伸縮控制部件，24、連接頭，25、連杆，26、導向套，27、復位彈簧，28、定心塊。

具體實施方式

襯套的壓裝過程只需提供足夠的後坐力和推進力即可實現將襯套壓入與其過盈配合的定位套中，因此為實現快速壓裝，本發明採用將鏜床本體作為支撐點、利用鏜床本體作為承力單位的方式進行襯套的壓裝，下面結合附圖對本發明做進一步說明(以下以圖1的右側方向為前方描述)。

如圖1所示，本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置包括壓力機1、壓頭2、液壓泵站和電控機構。

所述的壓力機1是液壓缸結構，包括柱形機體和位於柱形機體內部前部的活塞柱；柱形機體的外部設有吊耳，柱形機體的後端設有外徑尺寸大於柱形機體外徑尺寸的定位座11，柱形機體的後端面中心位置上設有與柱形機體同軸設置的定位盲孔12，定位盲孔12的內徑尺寸與鏜床的主軸外徑尺寸間隙配合，如圖3所示，定位座11的後端面上設有多個中心對稱設置的電磁線圈13，壓力機1的柱形機體後部對應定位盲孔12的徑向方向位置上設有至少三個中心對稱設置的同步夾持液壓缸14，同步夾持液壓缸14的缸體與壓力機1的柱形機體固定連接，同步夾持液壓缸14的伸縮端穿過柱形機體外壁伸入定位盲孔12內部，定位盲孔12的內部對應同步夾持液壓缸14伸縮端的位置還設有與同步夾持液壓缸14的伸縮端連接的、數量與同步夾持液壓缸14配合設置的定位夾片15，如圖4所示，定位夾片15面向定位盲孔12中軸線的內側面設置成與鏜床主軸外徑尺寸配合的弧形面。

所述的壓頭2包括壓頭體21、支撐套22、伸縮控制部件23、連接頭24、連杆25、導向套26、復位彈簧27和定心塊28；如圖2所示，壓頭體21是圓柱套結構，柱套結構的後端設有用於與壓力機1的活塞柱前端面連接的安裝定位臺階，壓頭體21通過安裝定位臺階與壓力機1的活塞柱同軸固定連接，圓柱套結構的前端外徑尺寸大於襯套的外徑尺寸、內徑尺寸小於襯套的內徑尺寸；支撐套22同軸固定設置在壓頭體21內部的中後部，導向套26同軸固定設置在壓頭體21內部的中前部；伸縮控制部件23的伸縮端向前設置，伸縮控制部件23的機體與支撐套22固定安裝連接、且伸縮控制部件23的伸縮端與支撐套22同軸設置；連接頭24的後端與伸縮控制部件23的伸縮端安裝連接，連接頭24的前端沿其周向方向均布設有至少三件鉸接座；連杆25的數量配合連接頭24上的鉸接座的數量設置，連杆25的後端通過連接頭24的鉸接座與連接頭24鉸接連接，連杆25的前端穿過導向套26的內孔並伸出至壓頭體21前端面外部；定心塊28的數量配合連杆25的數量設置，定心塊28與連杆25的前端鉸接連接，定心塊28沿壓頭體21徑向方向的外側面設置成弧面結構；復位彈簧27設置在導向套26與連杆25之間、或相鄰連杆25之間，用於支撐漲開連杆25。

所述的液壓泵站通過液壓控制閥組和液壓管路分別與壓力機1液壓缸結構、同步夾持液壓缸14連接。

所述的電控機構包括控制器、電源迴路、主軸夾持控制迴路、壓力機定位控制迴路、襯套自定心控制迴路、壓裝套控制迴路，控制器分別與液壓泵站、液壓控制閥組、電磁線圈13和伸縮控制部件23電連接。

本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置是在鏜床完成鏜加工後安裝在鏜床主軸上使用，以雙面鏜床和對稱設置的兩套本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置為例，當動臂或鬥杆工件固定安裝在雙面鏜床的工作檯上、且定位完成對稱的一組定位套的鏜孔後拆除鏜杆並鎖定主軸平旋盤，通過吊耳整體吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置並將定位盲孔12套裝在鏜床主軸上、且使定位座11的後端面貼靠在主軸平旋盤上；然後主軸夾持控制迴路開始工作，通過控制器控制同步夾持液壓缸14同步伸出帶動定位夾片15對鏜床主軸進行夾持，此時壓力機1的液壓缸結構即與鏜床主軸同心設置；然後壓力機定位控制迴路開始工作，通過控制器控制電磁線圈13通電產生強磁場，此時定位座11的後端面即穩固吸附定位在主軸平旋盤上；然後襯套自定心控制迴路開始工作，通過控制器先控制伸縮控制部件23縮入，縮入過程中伸縮控制部件23的伸縮端即帶動連接頭24牽拉連杆25向後移動，在導向套26內孔的約束作用下多件連杆25同時縮口使相鄰連杆25之間的復位彈簧27處於壓縮狀態，此時與多件連杆25前端連接的多件定心塊28的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心縮小，然後操作人員將襯套內孔套裝在多件定心塊28的弧面結構構成的外圓輪廓上並頂靠在壓頭體21的前端面上後控制伸縮控制部件23伸出，連接頭24即推動連杆25向前移動，在復位彈簧27的彈性復位作用和導向套26內孔的導向作用下多件連杆25同時漲開，此時多件定心塊28的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心變大使多件定心塊28的弧面結構頂靠在襯套內孔壁上將襯套同心撐起，即可完成襯套的自定心；最後壓裝套控制迴路開始工作，控制器控制壓力機1的液壓缸結構動作使活塞柱伸出，左右兩側的壓頭體21即載著襯套自左右兩側向已鏜好的定位套方向移動，當襯套前端認門進入定位套中後繼續控制壓力機1的活塞柱伸出至設定距離，襯套即被壓裝入已鏜好的定位套中，壓套過程中定位座11將壓套反作用力通過鏜床平旋盤作用於鏜床本體，可保證足夠的壓套支撐力；完成壓裝襯套後先控制伸縮控制部件23縮入使定心塊28脫離已壓裝好的襯套，然後控制壓力機1的活塞柱縮入至初始狀態，然後控制同步夾持液壓缸14同步縮入、電磁線圈13斷電後即可吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置脫離鏜杆，即可繼續操作雙面鏜床坐標移動至下一工件鏜孔位置即可。

為了防止定位夾片15在伸出或縮入過程中在定位盲孔12內部發生沿同步夾持液壓缸14伸縮端周向方向的旋轉、進而無法準確夾持主軸定位，作為本發明的進一步改進方案，所述的定位盲孔12的內壁上對應定位夾片15的位置上設有深度方向沿定位夾片15移動方向設置的定位導向凹槽，所述的定位夾片15配合設置在定位導向凹槽內部，在定位夾片15伸出或縮入過程中定位導向凹槽可對定位夾片15進行導向定位，進而實現準確夾持主軸定位。

為了實現更穩固的吸附定位效果，作為本發明的進一步改進方案，所述的電磁線圈13安裝在定位座11的後端面內部、且電磁線圈13的吸附平面與定位座11的後端面平齊設置，平齊設置的電磁線圈13的吸附平面在通電後可以同時磁化定位座11的後端面、進而可以實現更大的吸附面積。

為了實現更好的導向約束作用，作為本發明的進一步改進方案，所述的導向套26的內孔設置成前大後小的錐形孔結構。

為了便於維護更換復位彈簧27，作為本發明的進一步改進方案，所述的復位彈簧27與連杆25的連接位置位於連杆25的前部、處於導向套26的前方。

為了防止多件連杆25在縮口狀態時定心塊28沿其鉸接點上翹或栽頭、進而影響襯套的套裝，作為本發明的進一步改進方案，所述的定心塊28的鉸接位置沿壓頭體21徑向方向的內側面上設有可限制定心塊28翻轉的限位板。

為了實現更穩定的拉壓輸出，作為本發明的進一步改進方案，所述的伸縮控制部件23是壓頭液壓缸，壓頭液壓缸通過液壓管路與控制閥組與液壓泵站連接。

為了實現壓頭體21的安裝定位臺階與壓力機1的活塞柱前端面之間更好的同心定位連接效果，作為本發明的進一步改進方案，所述的壓頭體21的安裝定位臺階還通過軸向方向設置的定位銷與壓力機1的活塞柱前端面連接。

本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置在鏜床完成鏜加工後安裝在鏜床主軸上使用；由於設有液壓缸結構的壓力機1，且柱形機體的後端面中心位置上設有與柱形機體同軸設置的、內徑尺寸與鏜床的主軸外徑尺寸間隙配合的定位盲孔12，定位座11的後端面上設有多個中心對稱設置的電磁線圈13，壓力機1的柱形機體後部對應定位盲孔12的徑向方向位置上設有至少三個中心對稱設置的同步夾持液壓缸14，定位盲孔12的內部對應同步夾持液壓缸14伸縮端的位置還設有定位夾片15，因此工件在鏜床上定位完成對稱的一組定位套的鏜孔後拆除鏜杆並鎖定主軸平旋盤，通過吊耳整體吊裝本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置並將定位盲孔12套裝在鏜床主軸上、且使定位座11的後端面貼靠在主軸平旋盤上，通過控制同步夾持液壓缸14的伸出可以實現液壓缸結構的壓力機1與鏜床主軸的同心定位、通過控制電磁線圈13的通電可以實現壓力機1的定位座11與鏜床平旋盤的吸附定位，進而實現本雙面鏜加工在線襯套快速壓裝裝置與鏜床主軸的同心連接和與鏜床平旋盤的穩固固定連接，為後續的壓裝襯套提供準確的壓裝基準；由於與壓力機1的活塞柱同軸固定連接的壓頭2設有伸縮控制部件23、連接頭24、連杆25、導向套26、復位彈簧27和定心塊28，因此壓裝襯套時可先控制伸縮控制部件23縮入使多件連杆25同時縮口、多件定心塊28的弧面結構構成的外圓輪廓直徑同心縮小便於套裝襯套，然後控制伸縮控制部件23伸出使多件定心塊28的弧面結構頂靠在襯套內孔壁上將襯套同心撐起，即可完成襯套的自定心，配合壓力機1的頂出動作可以實現直接將襯套定位壓入已鏜好孔的工件定位套中、大大縮短壓裝準備時間，進而實現鏜加工後不用轉換工具機而直接進行壓裝襯套的在線操作，進而實現減少生產周期、提高生產效率。