多規格鐵路貨車軸承壓罩機的研制

馬海軍

摘要：YZJ-30B型鐵路軸承壓罩機是鐵路軸承防護罩的壓合設備，主要適用于353130BL等油封的壓裝及鐵路貨車圓錐滾子軸承多種不同型號鐵路軸承成品的密封罩壓合。

關鍵詞：壓罩機構 密封罩 翻轉機構 定位機構

1 概述

該設備包括主機架、定位機構、翻轉機構、壓罩機構和進出料棍棒線等，軸承的定位和翻轉采用氣缸驅動、LL油封的壓裝采用油缸驅動。能廣泛應用于3532226、353130B、353130等多種類型的鐵路軸承和類似軸承的密封罩的壓裝。該設備的主機為結構件，制作過程中整體加工，保證了壓模油缸與定芯氣缸的同軸度和軸承防護罩的壓裝精度，具有設計合理、結構緊湊、運轉平穩、噪音低、振動小等優點。

2 研制過程

2.1 主要技術難點和分析：

①將主機架的兩個側板進行整體設計，基本消除了工作時主機架的變形；②為防止翻轉機構在翻轉時出現翻轉不到位或翻轉過頭，設計時選用氣動作驅動力，配合齒輪、齒條以及導向機構和調整機構，確保翻轉箱翻轉到位且沒有晃動現象；③壓罩時軸承內部采用芯軸定位，外部采用銷軸定位，定位準確、可靠；④壓罩的壓頭用液壓驅動；⑤將機架焊接好后整體加工，保證了定位芯軸和壓頭的同軸度；⑥設備采用PLC程序控制，可實現手動和自動兩種工作模式。

2.2 設備的主要技術參數

主要技術參數：

①工件外徑φ180～φ320mm，內徑φ100～φ200mm，軸承外圈高度110～240mm，兩端加密封罩高度180～350mm；②翻轉重量60kg，翻轉角度180°；③工作臺面高度785mm；④生產節拍：1件/分鐘平均（不包括上料時間）；⑤液壓系統壓力6.3MPa，電機功率3kW；⑥設備運轉時整機噪聲聲壓級不得超過80分貝/dB（A）。

2.3 設備結構簡述

該設備主要包括主機、氣動系統、液壓系統和電控系統，設備平面布置圖見圖1。

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圖1 平面布置圖

2.3.1 主機

主機（見圖2）主要起承載作用。包括主機架、壓罩組件、翻轉裝置、進出料棍棒線、定芯裝置及驅動單元等部分。主機架是用鋼板焊接而成的“C”框架結構，左右側板為整板焊接，承重能力強，內部可以放置氣動閥板、電器底板及控制面板等。壓罩組件放置在機頭部位，包括導向套、壓罩模具、球面墊等，待料時壓罩組件提升至最高位，留下足夠大的空間放置待壓罩的軸承；定芯裝置放置在主機架的內部，待壓罩軸承到位后，定芯氣缸驅動定芯軸將軸承定位；進出料棍棒線放置在主機架的左右兩側，可以將軸承的整個裝配自動線有效的連結為一體；翻轉裝置放置在主機架的左側，左手將軸承拉入、拉出翻轉箱體。待壓罩軸承從主機架的一側進入壓罩機，將防護罩壓入軸承的一端，經翻轉裝置翻轉180°后，再將防護罩壓入軸承的另一端，兩側均安裝防護罩的軸承主機架的另一側被送入下一個工序，完成一個工作循環，壓罩機處于待料狀態，等待下一個軸承防護罩的安裝。

2.3.2 氣動系統

壓罩機的定芯裝置和翻轉裝置是由氣缸驅動的。從空壓站來的壓縮空氣首先經過氣源處理三聯件，經除水、穩壓、混入油霧后進入各氣缸。氣動系統（原理圖見圖3）的電磁閥是兩位五通雙電控換向閥，用于控制雙作用氣缸，具有記憶功能。其機理是那邊供電，則回到供電位置，不供電時，便保持斷電前的位置，電磁閥的工作電壓是AC220V。定芯氣缸和翻轉氣缸的進出口上都裝有單向節流閥，調節閥針控制排氣的速度，可使氣缸獲得滿意的速度和緩沖。

2.3.3 液壓系統

液壓系統（原理圖見圖4）是由液壓站、控制部分及執行元件等三部分構成。

①液壓站：本液壓系統液壓站是由YBDZ-D20（V3）-CY型油泵電機組等組成，電機功率為3kW，轉速1440r/min；輸出油壓0～10MPa可調，最大供油流量28.6L/min（理論）。油泵選用引進西德力士樂技術生產的YBX-D32（V3）型泵。②控制部分：是由液壓閥組成，選用日本油研榆次集團公司生產的油研系列液壓閥。③執行元件：系統中的執行元件由液壓油缸組成，主要油缸內的密封件全部采用耐磨材料制作，確保其工作可靠性和較長的使用壽命。④液壓系

統的壓力為4.0MPa，在工作中根據需要可以進行壓力調節。

2.3.4 電控系統

壓罩機控制核心為OMRONCPM2A可編程序控制器，外部位置檢測元件采用OMRON公司生產的接近開關，接近距離為8mm，壓機動作流程均有指示燈指示，方便操作人員了解壓機的狀態。

2.4 設備的安裝

2.4.1 壓罩機的安裝。該鐵路軸承壓罩機在運輸時，主機與液壓站是分開的，主機與液壓站上均安裝有吊環螺釘，用天車吊運壓罩機時，將鋼絲繩套在主機及液壓站的吊環螺釘上，起吊時調整鋼絲繩的長度，保證壓罩機及液壓站處于平衡狀態。放置好壓罩機后，調整地腳螺釘，用水平尺測量，使主機工作臺面水平，再擰緊螺母將地腳螺釘鎖死。

2.4.2 安裝氣動系統管道。將氣源接在壓罩機右側的進氣接管上。

2.4.3 安裝液壓系統管道。將液壓站放置在穩固的平面上，在將壓罩油缸的油管對接好，保證各個接口不滲漏。

2.4.4 壓罩機電源的接入。壓罩機電源采用三相五線制，壓罩機額定功率3kW，控制電壓AC220V。

2.5 工作原理

合上控制箱內的空氣開關，點按油泵起動按鈕，油泵起動指示燈亮。待壓裝防護罩的軸承經滾棒線被運送至壓罩工作位時，定位氣缸驅動定位芯軸將軸承固定在壓罩位，將防護罩放在軸承上，再將壓罩導向套放置在防護罩上，按下"壓罩"按鈕，壓罩油缸下行將防護罩壓入軸承后，壓罩油缸和定位氣缸回退至待料位，手動將軸承拉出送入翻轉機構，將軸承旋轉180°后再拉出運送至壓罩位，重復壓罩動作，將另一端的防護罩也壓入軸承，完成軸承兩端防護罩的壓裝。壓裝好的軸承由壓罩機另一邊的滾棒線送出，至此完成一個循環軸承防護罩的壓裝。

如果定芯處于上升位置，可通過旋轉定位升/定位降旋鈕開關將定位缸置于下降位置。將工件置于工作臺上，并保證工件與定位銷接觸，定芯自動上升。先把導向套放入內圈內徑中，然后把LL油封套壓在導向套外徑上，使其與內圈保持同軸。雙手同時點按位于按鈕座兩端的壓罩按鈕，壓罩燈亮，同時壓頭下行。當壓頭下行至下限位時自動上行，退罩指示燈亮。（必須將下限位調整好，確保壓頭下行至下限位時能將罩壓入）如壓頭不自動返回可點按退罩按鈕。將軸承推至翻轉機構力，旋轉"正轉/逆轉"旋鈕開關，旋轉機構翻轉。待翻轉機構穩定后，將軸承從翻轉機構里拉出放至工作臺上重復3-5步，即可完成一個軸承的壓罩。

3 結論

多規格鐵路貨車軸承壓罩機現已交付使用，整體運行安全、可靠。該設備的成功研制，極大地降低了操作者的勞動強度、節省了工作時間、提高了工作效率。

參考文獻：

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