滤嘴成型机曲柄连杆轴承工装的制作方法

本实用新型涉及轴承工装领域，具体涉及滤嘴成型机曲柄连杆轴承工装。

背景技术：

KDF2滤嘴成型机系国内烟草机械设备，完成卷烟过滤嘴生产。曲柄连杆机构系该设备切割系统驱动装置，如图1所示，该机构由曲柄盘4、连杆5、切割管支架1及机架12等四部分组成，该装置工作原理：做回转运动的曲柄盘4，通过连杆5将运动传递给切割管支架1，使切割管支架1做往复直线运动，切割管支架1所安装切割管完成定长滤棒切割。

连杆5与切割管支架1之间转动副采用滚针轴承连接。切割管支架1往复运动频次较高，可达8000次/分，滚针轴承受交变载荷作用，易发生失效。当连杆5与切割系统切割管支架1之间的转动副脱开后，连杆5自由端的直线轴承可见且具备拆卸空间，但连杆5另一端与曲柄相连接，相对机架12而言构成悬臂结构，此种结构如直接拆卸悬臂端直线轴承，会导致连杆5弯曲变形或损伤连杆5与曲柄之间的连接零件。目前，更换该轴承需拆装15个零件，17步完成整个操作，耗用时间40分钟左右。操作过程分解，如图2至图5所示，具体方法和步骤如下：

1.松开传动销轴9的夹紧螺钉8；2.拆卸传动销轴9及油嘴2；3.拆卸配重块6；4.拆卸曲柄盘4；5.拆除曲柄端盖10；6.拆卸连杆5；7.拆除密封圈；8.拆除滚针轴承；9.安装新滚针轴承；10.调整滚针轴承在轴承孔中的位置(轴承中心与孔中心位置度≤0.02mm)；11.安装密封圈；12.安装连杆5；13.安装曲柄滚子轴承端盖；14.安装曲柄盘4；15.安装配重块6；16.安装传动销轴9及油嘴2；17.紧固传动销轴9的夹紧螺钉8；其中安装过程与拆卸过程相反。

现有的更换方法问题在于：

1、要拆装曲柄连杆机构直线轴承首先要拆装连杆，因连杆附带零件较多，增加拆装步骤。

2、轴承的位置度较高(≤0.02mm)，调整难度较大，调整过程需多次反复操作方可完成。

以上两因素，导致该种结构中一简单零件更换耗时较长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种滤嘴成型机曲柄连杆轴承工装，利于更换轴承，提高效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

包括机架、拆卸杆、安装杆和支座，其中，机架上安装有能够做回转运动的曲柄盘，曲柄盘连接连杆的一端，连杆的另一端为自由端且其上安装有轴承，连杆的自由端能够卡接在支座上形成四杆机构；支座内设置有用于轴承进入的通孔；拆卸杆用于将轴承顶入支座的通孔内，安装杆用于将更换后的轴承安装到连杆自由端的轴承孔中心处。

进一步地，支座包括底座和能够伸缩的伸长杆；底座为两端开口的筒状结构，其中一端通过螺纹连接在伸长杆一端上，底座另一端正对曲柄盘的侧壁上开设有用于连杆自由端卡入的通槽；伸长杆另一端通过螺纹连接在机架上。

进一步地，轴承为直线轴承或滚针轴承且其轴线垂直于连杆。

进一步地，拆卸杆包括一体相连且直径依次减小的拆卸主杆、第一拆卸副杆和第二拆卸副杆，其中，拆卸主杆的直径大于轴承的外径，第一拆卸副杆的直径在轴承的外径和内径之间，第二拆卸副杆的直径小于轴承的内径；第一拆卸副杆的长度大于或等于连杆上的轴承孔的长度。

进一步地，安装杆包括一体相连且直径依次减小的安装主杆、第一安装副杆和第二安装副杆，其中，安装主杆的直径大于轴承的外径，第一安装副杆的直径在轴承的外径和内径之间，第二安装副杆的直径小于轴承的内径。

进一步地，连杆上的轴承孔的长度为L1，轴承的长度为L2，第一安装副杆的长度为L3，第二安装副杆的长度为L4，L2+2×L3＝L1。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型中通过以机架为支撑，在机架上设置支座，可以为连杆的自由端增加约束，将原不稳定的悬臂结构变成较为稳定的四杆机构，能够直接拆卸连杆轴承，且防止连杆弯曲变形或损伤零件；通过设置拆卸杆和安装杆，能够快速将轴承拆除但又不损伤轴承孔，本实用新型能够用于更换KDF2滤嘴成型机曲柄连杆轴承，且缩减更换步骤，无需拆卸连杆等部件，耗用时间由40分钟左右缩减到8分钟左右，有效缩短维修时间，提高效率。

进一步地，本实用新型支座包括底座和伸长杆，其中的底座和伸长杆之间为螺纹连接，方便安装和拆卸底座，在需要更换轴承时安装上底座，更换结束后拆卸底座，防止干涉连杆的转动。

进一步地，本实用新型拆卸杆包括一体相连且直径依次减小的拆卸主杆、第一拆卸副杆和第二拆卸副杆，且直径和长度与轴承之间存在配合关系，能够将轴承轻松顶入底座的通孔内，同时不会损伤轴承孔。

进一步地，本实用新型安装杆包括一体相连且直径依次减小的安装主杆、第一安装副杆和第二安装副杆，能够将轴承安装到轴承孔内。

进一步地，本实用新型安装杆上各部分之间的尺寸配合关系，能够保证轴承安装在轴承孔的中部，利于保证其位置度。

【附图说明】

图1是现有曲柄连杆机构工作原理结构示意图。

图2是现有拆夹紧螺钉、油嘴及销轴的示意图。

图3是现有拆配重块、曲柄盘的示意图。

图4是现有拆曲柄端盖、连杆的示意图。

图5是现有拆油封、轴承的示意图。

图6是本实用新型安装底座后的结构示意图。

图7是本实用新型安装拆卸杆后的结构示意图。

图8是本实用新型拆卸杆导杆装进轴承内圈的结构示意图。

图9是本实用新型轴承移出轴承孔后的结构示意图。

图10(a)是本实用新型轴承和安装杆的配合，图10(b)是轴承套在安装杆上的结构示意图。

图11是本实用新型安装杆将轴承安装至轴承孔的结构示意图。

图12是本实用新型轴承在轴承孔中的位置示意图。

其中，1-切割管支架；2-油嘴；3-螺钉；4-曲柄盘；5-连杆；6-配重块；7-振动板簧；8-夹紧螺钉；9-销轴；10-曲柄盘端盖；11-底座；12-机架；13-伸长杆；14-拆卸杆；15-轴承；16-安装杆。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图6至图12所示，本实用新型包括机架12、拆卸杆14、安装杆16和支座，其中，机架12上安装有能够做回转运动的曲柄盘4，曲柄盘4连接连杆5的一端，连杆5的另一端为自由端且其上安装有轴承15，轴承15为直线轴承或滚针轴承且其轴线垂直于连杆5。连杆5的自由端能够卡接在支座上形成四杆机构；支座内设置有用于轴承15进入的通孔；拆卸杆14用于将轴承15顶入支座的通孔内，安装杆16用于将更换后的轴承安装到连杆5自由端的轴承孔中，并使轴承处于轴承孔中心位置。

支座包括底座11和长度可调节的伸长杆13；底座11为两端开口的筒状结构，其中一端通过螺纹连接在伸长杆13一端上，另一端正对曲柄盘4的侧壁上开设有用于连杆5自由端卡入的通槽；伸长杆13另一端通过螺纹连接在机架12上。

拆卸杆14包括一体相连且直径依次减小的拆卸主杆、第一拆卸副杆和第二拆卸副杆，其中，拆卸主杆的直径大于轴承15的外径，第一拆卸副杆的直径在轴承15的外径和内径之间，第二拆卸副杆的直径小于轴承15的内径；第一拆卸副杆的长度大于或等于连杆5上的轴承孔的长度；保证轴承15仅受轴向力，且拆卸杆14不接触轴承孔。

安装杆16包括一体相连且直径依次减小的安装主杆、第一安装副杆和第二安装副杆，其中，安装主杆的直径大于轴承15的外径，第一安装副杆的直径在轴承15的外径和内径之间，第二安装副杆的直径小于轴承15的内径。连杆5上的轴承孔的长度为L1，轴承15的长度为L2，第一安装副杆的长度为L3且与轴承15两侧安装的密封圈厚度相等，第二安装副杆的长度为L4，L2+2×L3＝L1，即在轴承15套在第二安装副杆上并进入轴承孔时，轴承15能够直接位于轴承孔的中部，有效保证其位置度。

本实用新型主要的工作过程及原理包括：

本实用新型对KDF2滤嘴成型机曲柄连杆轴承的更换，可在不拆除连杆部件条件下更换轴承。为快速将轴承拆除但又不损伤零件，可以为连杆5的自由端增加约束，将原不稳定的悬臂结构变成较为稳定的四杆机构，以机架12为支撑，在连杆5自由端增加一支座，当连杆5与切割系统切割管支架1之间的转动副脱开后，将连杆5自由端顶在机架12上，在直接拆卸连杆轴承时，防止连杆5弯曲变形或损伤零件。

为保证轴承拆装过程轻松，防止拆装轴承时工具损伤轴承孔，可模拟轴及轴承孔结构，保证轴承拆装过程仅受轴向力，且工具不接触轴承孔。同时，根据直线轴承孔结构及轴承在轴承孔中的位置关系，模拟轴承孔与轴承端部约束状态，实现轴承安装过程达到工作过程约束状态。

本实用新型KDF2滤嘴成型机曲柄连杆轴承工装，在更换该轴承需9步完成，拆装零件6个，耗用时间8分钟左右。具体方法和步骤如下：

1.松开传动销轴9的夹紧螺钉8；2.拆卸传动销轴9及油嘴2；3.拆卸密封圈；4.安装底座11；5.使用拆卸杆14拆除轴承15；6.使用安装杆16将轴承15安装在连杆5上；7.安装密封圈；8.安装传动销轴9及油嘴2；9.紧固传动销轴9的夹紧螺钉8；10.拆除底座11。

本实用新型工装能够应用于KDF2滤嘴成型机曲柄连杆轴承的更换，本实用新型主要包括四部分：拆卸杆14、安装杆16、底座11及伸长杆13。本实用新型KDF2滤嘴成型机曲柄连杆轴承工装，用于快速更换KDF2滤棒成型机曲柄连杆(类似于悬臂结构传动副)直线轴承，缩短维修时间。