起重机车轮柔性装配线的制作方法

本发明属于起重机车轮装配技术领域，具体涉及一种起重机车轮柔性装配线。

背景技术：

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车，属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的，起重机在市场上的发展和使用越来越广泛。

起重机车轮组装配目前主要采用卧式装配，将车轮平放，将轴压入，同时将轴承加热，部分轴承外环是通过铜棒不断敲击的方式装入轴承箱内，工人劳动强度大，尺寸精度难以精确保证。如果采用卧式装配生产线（车轮平放），车轮的转运及翻转都是问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种起重机车轮柔性装配线。

本发明的目的是以下述方式实现的：

起重机车轮柔性装配线，包括第一工位区域、第二工位区域和第三工位区域，第一工位区域负责完成车轮和车轮轴的压装，第二工位区域负责完成角箱和轴承外环的压装，第三工位区域负责完成第一工位区域压装好的车轮、第二工位区域压装好的角箱、轴承内环及附件的压装或装配，以及成品的磨合测试；

第一工位区域包括互相平行的车轮滚道和车轮轴滚道，车轮滚道上车轮的车轮轴安装孔与车轮轴滚道上的车轮轴等高，车轮滚道和车轮轴滚道均与水平面有一定夹角，车轮滚道和车轮轴滚道的起点高于终点，给车轮孔内抹黄油，车轮和车轮轴通过各自滚道滚动到第一卧式压力机定位装置上，此时，车轮、车轮轴和第一配套压头工装在一条水平轴线上，开始压装，压装后的车轮沿车轮滚道平稳滚动到第三工位区域；

第二工位区域包括角箱滚道，角箱滚道与车轮滚道和车轮轴滚道平行，角箱滚道与水平面有一定夹角，角箱滚道的起点高于终点，将轴承外环和角箱间隔环放置到角箱滚道上，给角箱抹黄油后，再将角箱间隔环安装到角箱上，安装过角箱间隔环的角箱和轴承外环沿角箱滚道滚动到第二卧式压力机定位装置上，此时，角箱、轴承外环和第二配套压头工装在一条水平轴线上，开始压装，压装后的角箱沿角箱滚道滚动到第三工位区域；

第三工位区域包括三个步骤：

A. 第一工位区域压装好的车轮沿车轮滚道滚动到第三卧式压力机定位装置上，给车轮轴抹黄油，将两个轴承内环放置在两侧的第三配套压头工装上，并在车轮轴两端放置通盖、调整垫和间隔套，此时，车轮、两侧的轴承内环和第三配套压头工装在一条水平轴线上，开始压装，压装后第三卧式压力机主轴退回到预定位置；

B. 将第二工位区域压装后的角箱吊装到第三卧式压力机定位装置上，给轴承外环抹黄油，将两个轴承内环放置在两侧的第三配套压头工装上，此时，角箱、轴承内环、车轮和第三配套压头工装在一条水平轴线上，开始压装，压装后的车轮滚动出第三卧式压力机定位装置；

角箱滚道靠近第三卧式压力机定位装置的位置设置有阻挡装置，当进行A步骤时，阻挡装置将角箱挡住，阻止其向前滚动；当进行B步骤时，阻挡装置拿掉，角箱沿角箱滚道滚动到第三卧式压力机定位装置上；

C. 步骤B压装好的车轮在滚动出第三卧式压力机定位装置后，在车轮滚道上安装锁母和锁片，给车轮端部抹黄油，车轮滚道上设置有气动扳手，通过气动扳手将端部闷盖和通盖用螺丝组紧固，将压装好的车轮放置进行成品磨合试验。

所述车轮滚道、车轮轴滚道和角箱滚道与水平面的夹角为5-10度。

所述车轮滚道、车轮轴滚道和角箱滚道的端部均设置有安全阻挡装置。

所述车轮滚道、车轮轴滚道和角箱滚道均与可调节装置连接，可调节装置包括第一电机，第一电机设置在底座上，第一电机上连接有第一链条和第二链条，第一链条与第一竖直丝杆连接，第一竖直丝杆上端连接有第一底座，第一底座上设置有第二电机，第二电机通过第三丝杆与滚道固定连接；第二链条与第二竖直丝杆连接，第二竖直丝杆上端连接有第二底座，第二底座上设置有第三电机，第三电机通过第四丝杆与滚道固定连接。

所述车轮滚道、车轮轴滚道和角箱滚道上均设置有抹黄油工位。

所述第一工位区域还包括第一专用工位器具，车轮和车轮轴排放在第一专用工位器具上，车轮和车轮轴通过第一平衡吊分别吊装到车轮滚道和车轮轴滚道上。

所述第二工位区域包括第二专用工位器具，角箱排放在第二专用工位器具上，角箱通过第二平衡吊吊装到角箱滚道上。

所述第三工位区域的B步骤中，通过葫芦门吊和角箱移动装置将第二工位区域压装后的角箱吊装到第三卧式压力机定位装置上。

相对于现有技术，本发明主要包括3个压力机+2条滚道+其他辅助设备；以三个压力机为中心构成三个工位，第一工位将轴和车轮压装在一起，通过滚道转入第三工位，在滚道上可以装配通盖和隔套等配件；第二工位将角箱和轴承外环压装在一起，可将2个轴承外环同时压入，通过辅助吊运设备转入第三工位。第三工位将轴承和轴承箱装配到车轮（含轴）上，压装完成后装配通盖、闷盖和标准紧固件等配件。

柔性、适用范围广：车轮直径从φ160-φ800车轮都可以适用，针对不同直径不同厚度车轮及轴承箱，车轮和轴承箱滚道可以调整高低，确保车轮孔（或角型孔）中心高度保持一致。同时针对不同直径车轮和轴承箱，压力机配备相应的压头和支撑工装。

立式压装：车轮踏面和滚道接触，车轮通过滚动方式在滚道上前进，当车轮进入压力机（液压）压装工位时，车轮中心线和压头中心线一致，自定位后开始压装。

装配精度靠工装保证：车轮轴和车轮压装时，轴和车轮的相对位置靠工装压头保证，轴承箱和轴承外环的相对位置也是靠工装压头保证。压装后和图纸尺寸保持一致。

高效率：本生产线2人可以完成操作，考虑到正常生产的需求，6人即可满足3个工位的连续生产。由于车轮立式压装和滚动，在转运上节省时间，同时在压装时可同时压装两个轴承且省去翻转时间，效率有明显优势。

附图说明

图1是第一工位区域的结构示意图。

图2是第二工位区域的结构示意图。

图3是第三工位区域的结构示意图。

图4是第一卧式压力机的结构示意图。

图5是第二卧式压力机的结构示意图。

图6是第三卧式压力机的结构示意图。

图7是成品磨合试验台的结构示意图。

图8是滚道的可调节装置的结构示意图。

图9是压装好后的车轮的结构示意图。

其中，1是第一工位区域；101是第一专用工位器具；102是第一平衡吊；103是车轮滚道；104是车轮轴滚道；105是第一卧式压力机；106是第一配套压头工装；2是第二工位区域；201是第二专用工位器具；202是第二平衡吊；203是角箱滚道；204是第二卧式压力机；205是第二配套压头工装； 3是第三工位区域；301是第三卧式压力机；302是第三配套压头工装；303是角箱移动装置；304是气动扳手；305是成品磨合试验台； 4是可调节装置；401是第一电机；402是底座；403是第一链条；404是第二链条；405是第一竖直丝杆；406是第一底座；407是第二电机；408是第三丝杆；409是第二竖直丝杆；410是第二底座；411是第三电机；412是第四丝杆；5是车轮；501是车轮轴；502是角箱；503是角箱间隔环；504是轴承内环；505是通盖；506是调整垫；507是间隔套；508是锁母锁片；509是端部闷盖；510是螺丝组。

具体实施方式

第一工位区域和第三工位区域以车轮滚道为直线构成主流程，第二工位区域以角箱滚道为直线构成副流程，副流程和主流程平行，且有机结合，通过葫芦门架和角箱移动装置将第二工位完工的角箱转移到第三工位前主流程上，3个平衡吊负责各工位零件部的上料或下料吊运。三个工位呈“品”字型，整体生产线呈“巨”字型。整体生产线的工件的吊运也可采用环链葫芦的方式进行，配合3个压力机组成一条立体式生产线。

如附图所示，起重机车轮柔性装配线，包括第一工位区域1、第二工位区域2和第三工位区域3，第一工位区域1负责完成车轮和车轮轴的压装，第二工位区域2负责完成角箱和轴承外环的压装，第三工位区域3负责完成第一工位区域1压装好的车轮、第二工位区域2压装好的角箱、轴承内环及附件的压装或装配，以及成品的磨合测试；

第一工位区域1包括互相平行的车轮滚道103和车轮轴滚道104，车轮滚道103上车轮5的车轮轴安装孔与车轮轴滚道104上的车轮轴501等高，车轮滚道103和车轮轴滚道104均与水平面有一定夹角，车轮滚道103和车轮轴滚道104的起点高于终点，确保车轮5和车轮轴501可以利用自重在各自滚道上向一个方向平稳滚动，利用抹黄油用工具给车轮孔内抹黄油，车轮5和车轮轴501通过各自滚道滚动到第一卧式压力机105定位装置上，此时，车轮5、车轮轴501和第一配套压头工装106在一条水平轴线上，开始压装，压装后的车轮沿车轮滚道103平稳滚动到第三工位区域3；

第一配套压头工装106设置在第一卧式压力机105的主轴上，第一卧式压力机105的另一侧设置有与第一配套压头工装106配合的固定座，用于固定车轮5。

第二工位区域2包括角箱滚道203，角箱滚道203与车轮滚道103和车轮轴滚道104平行，角箱滚道203与水平面有一定夹角，确保角箱502可以利用自重在其滚道上向一个方向平稳滚动，人工将轴承外环和角箱间隔环放置到角箱滚道203上，利用抹黄油用工具给角箱抹黄油后，再将角箱间隔环安装到角箱502上，安装过角箱间隔环的角箱502和轴承外环沿角箱滚道203滚动到第二卧式压力机204定位装置上，此时，角箱502、轴承外环和第二配套压头工装205在一条水平轴线上，开始压装，压装后的角箱沿角箱滚道203滚动到第三工位区域3；

第二配套压头工装205设置在第二卧式压力机204的主轴上，第二卧式压力机204的另一侧设置有与第二配套压头工装205配合的固定座，用于固定角箱502。

第三工位区域3包括三个步骤：

A. 第一工位区域1压装好的车轮沿车轮滚道103滚动到第三卧式压力机301定位装置上，利用抹黄油用工具给车轮轴抹黄油，将两个轴承内环504放置在两侧的第三配套压头工装302上，并在车轮轴两端放置通盖505、调整垫506和间隔套507，此时，车轮、两侧的轴承内环和第三配套压头工装302在一条水平轴线上，开始压装，压装后第三卧式压力机301主轴退回到预定位置；

B. 将第二工位区域2压装后的角箱吊装到第三卧式压力机301定位装置上，利用抹黄油用工具给轴承外环抹黄油，将两个轴承内环504放置在两侧的第三配套压头工装302上，此时，角箱、轴承内环、车轮和第三配套压头工装302在一条水平轴线上，开始压装，压装后的车轮滚动出第三卧式压力机301定位装置；

角箱滚道203靠近第三卧式压力机301定位装置的位置设置有阻挡装置，当进行A步骤时，阻挡装置将角箱挡住，阻止其向前滚动；当进行B步骤时，阻挡装置拿掉，角箱沿角箱滚道203滚动到第三卧式压力机301定位装置上；

C. 步骤B压装好的车轮在滚动出第三卧式压力机301定位装置后，在车轮滚道103上安装锁母锁片508，利用抹黄油用工具给车轮端部抹黄油，车轮滚道103上设置有气动扳手304，通过气动扳手304将端部闷盖509和通盖505用螺丝组510紧固，用平衡吊将压装好的车轮放置在成品磨合试验台305，测试合格的车轮通过平衡吊放置在第三专用工位器具上。

第三配套压头工装302设置在第三卧式压力机301的主轴上，第三卧式压力机301的另一侧设置有与第三配套压头工装302配合的固定座，用于固定车轮。

车轮滚道103、车轮轴滚道104和角箱滚道203与水平面的夹角为5-10度。

车轮滚道103、车轮轴滚道104和角箱滚道203的端部均设置有安全阻挡装置。

车轮滚道103、车轮轴滚道104和角箱滚道203均与可调节装置4连接，可调节装置4包括第一电机401，第一电机401设置在底座402上，第一电机401上连接有第一链条403和第二链条404，第一链条403与第一竖直丝杆405连接，第一竖直丝杆405上端连接有第一底座406，第一底座406上设置有第二电机407，第二电机407通过第三丝杆408与滚道固定连接；第二链条404与第二竖直丝杆409连接，第二竖直丝杆409上端连接有第二底座410，第二底座410上设置有第三电机411，第三电机411通过第四丝杆412与滚道固定连接。

当需要调节滚道的高低时，打开第一电机401，第一链条403和第二链条404同时带动第一竖直丝杆405和第二竖直丝杆409转动，第一底座406和第二底座410分别通过第三丝杆408和第四丝杆412带动滚道上下移动至合适位置。

当需要调节滚道的宽窄时，打开第二电机407和第三电机411，分别带动第三丝杆408和第四丝杆412转动，第三丝杆408和第四丝杆412带动滚道左右移动至合适位置。

车轮滚道103、车轮轴滚道104和角箱滚道203上均设置有抹黄油用工具专用放置位置，用于抹黄油。

第一工位区域1还包括第一专用工位器具101，车轮5和车轮轴501排放在第一专用工位器具101上，车轮5和车轮轴501通过第一平衡吊102分别吊装到车轮滚道103和车轮轴滚道104上。

第二工位区域2包括第二专用工位器具201，角箱502排放在第二专用工位器具201上，角箱502通过第二平衡吊202吊装到角箱滚道203上。

第三工位区域3的B步骤中，通过葫芦门吊和角箱移动装置303将第二工位区域2压装后的角箱吊装到第三卧式压力机301定位装置上。

本发明的工作过程如下：第一工位区域：以第一卧式压力机为中心，以车轮滚道为主流水线，以平衡吊作为上料吊装工具，车轮轴滚道与车轮滚道平行且间隔合适的距离，通过平衡吊将排放在专用工位器具上的工件（车轮、车轮轴）分别吊装到车轮滚道、车轮轴滚道上，车轮孔内抹黄油，工件通过滚道滚动到压力机定位装置上，此时车轮、车轮轴、配套压头工装都在一条水平轴线上，开始压装，配套压头工装具有保证压装到位后正好是图纸需要的尺寸的特点，将压装后车轮滚动到车轮滚道上，车轮可利用重力及滚道角度自行平稳滚动到第三工位区域；

第二工位区域：以第二卧式压力机为中心，以角箱滚道为流水线，以平衡吊作为上料吊装工具，通过平衡吊将排放在专用工位器具上的工件（角箱）吊装到角箱滚道上，角箱内抹黄油，装角箱间隔环后，通过滚道滚动到压力机定位装置上，在两侧配套工装上放置轴承外环各1个，此时角箱、轴承外环、配套压头工装都在一条轴线上，开始压装，配套压头工装具有保证压装到位后正好是图纸需要的尺寸的特点，将压装后角箱滚动到角箱滚道上，角箱可利用重力及滚道角度自行平稳滚动到下一个位置，滚道端部设有可开合的安全挡块。

第三工位区域：以第三卧式压力机为中心，以车轮滚道为流水线，以平衡吊作为下料吊装工具，首先将第一工位压装后的车轮通过车轮滚道滚动到压力机定位装置上，车轮轴上抹黄油，将2个轴承内环放置在配套压头工装上，车轮轴两端放置通盖、调整垫和间隔套，此时轴承、压头、车轮轴在一条轴线上，开始压装，压装到位后压力机主轴退回到预定位置；再通过葫芦门吊和角箱移动装置将第二工位压装后角箱滚动到压力机定位装置上，轴承外环上抹黄油，在两侧配套工装上放置轴承内环各1个，此时角箱、轴承内环、车轮、配套压头工装都在一条轴线上，开始压装，配套压头工装具有保证压装到位后正好是图纸需要的尺寸的特点，将压装后车轮组滚动出定位装置；最后滚到车轮滚道上，安装锁母锁片，端部抹黄油，用气动扳手将端部闷盖和通盖用螺丝组紧固，用平衡吊放置在成品磨合试验台上，合格后吊下放置在专用工位器具上。

主要构件特点：

车轮滚道：用于承载车轮并滚动传送，滚道通过调整适当角度确保车轮可以利用自重在滚道上向一个方向平稳滚道，滚道端部设有安全阻挡装置，可防止车轮滚出滚道；同时车轮滚道高低、宽窄通过电动控制可调，以适应不同直径和厚度的车轮。高度和宽度可以预设几个档位（也可以自由调节），对应不同规格的车轮，当选择某一个档位时，滚道可以自动按照指令升降到预定的位置、预定的宽度，用于对应规格的车轮。

车轮轴滚道：用于承载车轮轴并滚动传送，滚道还设有专用位置，放置抹黄油用工具及黄油；其余同车轮滚道。

第一卧式压力机：用于压装车轮和车轮轴，通过液压提供动力，压力机主轴水平运动，通过配套压头工装将不同规格的车轮轴和车轮压装到合适的状态；压力机上配套制作定位装置，将车轮轴和车轮自动的、方便的、准确的定位到压力机主轴轴线上，可确保车轮、车轮轴、配套压头工装都在一条轴线上。

角箱滚道：用于承载角箱和轴承外环并传送，滚道通过调整适当角度确保角箱可以利用自重在滚道上向一个方向平稳移动，滚道端部设有安全阻挡装置，可防止角箱滚出滚道；同时滚道高低、宽窄通过电动控制可调，以适应不同直径和厚度的角箱。高度和宽度可以预设几个档位（也可以自由调节），对应不同规格的角箱，当选择某一个档位时，滚道可以自动按照指令升降到预定的位置、预定的宽度，用于对应规格的角箱。滚道还设有专用位置，放置抹黄油用工具及黄油。

第二卧式压力机：用于压装角箱和轴承外环（两轴承外环中间放置间隔环），通过液压提供动力，压力机主轴水平运动，通过配套压头工装将不同规格的角箱和轴承外环压装到合适的状态；压力机上配套制作定位装置，将角箱和轴承外环自动的、方便的、准确的定位到压力机主轴轴线上，可确保角箱、轴承外环、配套压头工装都在一条轴线上。

第三卧式压力机：用于最后的压装（含轴承外环的角箱+含轴的车轮+轴承内环），通过液压提供动力，压力机主轴水平运动，通过配套压头工装将不同规格的角箱和轴承内环压装到车轮轴上；压力机上配套制作定位装置，将角箱和车轮自动的、方便的、准确的定位到压力机主轴轴线上，配合配套压头工装，可确保角箱、轴承、车轮都在一条轴线上。

成品磨合试验台：用于测试车轮组装配完完毕后车轮转动的阻力数值，并用于磨合刚刚装配完毕的车轮组，使润滑油能均匀分布在内部。本实验台可用于不同规格车轮组，将角箱固定，通过摩擦方式转动车轮，并显示即时阻力数值，根据阻力数值来界定装配是否合格，并能适当修复磨合。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。