一种压缩机转子冷压机的制作方法

文档序号:15720606发布日期:2018-10-19 22:44阅读:181来源:国知局

本实用新型涉及非标设备技术领域,尤其涉及一种压缩机转子冷压机。



背景技术:

现有的压缩机转子冷压机在进行安装转子和定子时,一般是先压装定子,后压装转子,转子与定子之间需要有一定间隙,否则包围在转子外圈的定子会导致转子无法转动;先压装定子,因为转子的位置是固定不动的,这就要求定子的压装精度非常高,但是定子都有一定的加工误差,压装定子时压装精度不好控制,容易出现不合格品。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型的目的在于提供一种压装转子的压缩机转子冷压机,然后用别的设备压装定子,这样容易控制转子与定子之间的间隙,提高压缩机合格率。

本实用新型专利一种压缩机转子冷压机,包括放置转子的上料机构,所述上料机构包括防止转子放反的防反料柱(21)和具有从底部向上延伸成圆筒部(224)的转子工装(22),所述防反料柱(21) 可拆卸的固定在所述转子工装(22)底部的上端面上,转子放置于所述防反料柱(21)上和所述圆筒部(224)内。

上料机构具有防止转子放反的防反料柱(21)和容纳转子的转子工装(22),实现了转子的上料放置,且在上料时易于检测转子是否放置正确。

较佳的,所述上料机构还包括置于所述转子工装(22)下面,并与之可拆卸连接支撑所述转子工装(22)的圆形实体底座(23)。

转子工装(22)根据转子尺寸进行更换,底座(23)作为基准座,便于更换的转子工装(22)安装在其上。

较佳的,所述上料机构还包括置于所述底座(23)下面、并穿过所述底座(23)上的感应器第二连接孔(231)和所述转子工装(22) 底部上的感应器第一连接孔(223)、且与所述底座(23)可拆卸连接的感应转子有无的转子感应器(24)。

转子感应器(24)与底座(23)固连,并不与转子工装(22) 固连,在更换转子工装(22)时,不用拆掉转子感应器(24)。

较佳的,所述上料机构还包括支撑转子工装(22)的支撑组件,所述支撑组件包括圆柱形抱紧柱(26)和光轴(25),所述抱紧柱 (26)的外圆周上周向设置有一段限位槽(263),所述限位槽(263) 以上的所述抱紧柱(26)将所述光轴(25)抱紧,以下的所述抱紧柱(26)对所述光轴(25)进行导向。

抱紧柱(26)上的限位槽(263)的设置既实现了抱紧光轴(25) 功能,也同时实现了对光轴(25)的导向功能。

较佳的,所述上料机构还包括置于所述抱紧柱(26)的下面并与之可拆卸连接的第一钢板(271)、置于所述第一钢板(271)的下面且所述第一钢板(271)在其上沿着第一水平方向(x向)滑动的第二钢板(272)、置于所述第二钢板(272)的下面且允许所述第二钢板(272)在其上沿着第二水平方向(y向)滑动的第三钢板 (273)。

第一钢板(271)在第二钢板(272)上沿着第一水平方向(x向) 滑动,第二钢板(272)在第三钢板(273)上沿着第二水平方向(y 向)滑动,实现转子的上料位置的调整。

较佳的,压缩机转子冷压机还包括一压紧压缩机泵体(9)的压紧机构,所述压紧机构包括压紧气缸(55)和压紧柱组件(51),所述压紧气缸(55)驱动所述压紧柱组件(51)下压将压缩机泵体(9)压紧。

压紧气缸(55)驱动所述压紧柱组件(51)下压将压缩机泵体 (9)压紧,实现压缩机泵体(9)压紧功能。

较佳的,所述压紧机构还包括转子导向套(52),所述压紧柱组件(51)包括压紧座(511),所述转子导向套(52)置于所述压紧座(511)的内孔(5111)里。

较佳的,所述压紧柱组件(51)还包括至少一个于下方与所述压紧座(511)可拆卸连接的压紧柱(512),所述压紧柱(512)下压将压缩机泵体(9)压紧。

较佳的,所述压紧机构还包括防止转子下落的挡板组件(53),所述挡板组件(53)包括置于所述转子导向套(52)下面阻挡转子下落的挡板(531)和驱动所述挡板(531)水平移动的气缸(535)。

转子置于转子导向套(52)里,由转子导向套(52)下面的挡板 (531)挡住转子,防止其下落,在需要转子下落时,由气缸(535) 驱动挡板(531)进行水平移动,挪离开转子导向套(52)的下方,转子从转子导向套(52)下落在曲轴上。

较佳的,压缩机转子冷压机还包括移动转子位置的移料机构,所述移料机构包括:

一夹持转子的夹持部(33),

一驱动转子进行竖直上下(z向)移动的上下移料气缸(32),所述夹持部(33)安装在所述上下移料气缸(32)的底部,

一驱动转子沿着第二水平方向移动的前后移料气缸(31),所述上下移料气缸(32)可拆卸的连接在所述前后移料气缸(31)上。

移料机构将放置于转子工装里的转子移到压紧机构的转子导向套(52)里等待压装。

本实用新型与现有技术相比,其有益效果为:1、压缩机转子冷压机具有上料机构,可实现转子上料放置和防止转子放反;2、具有压紧机构,实现对压缩机泵体的压紧和转子的临时放置;3、具有移料机构,可将转子从上料机构的转子工装里移动到压紧机构的转子导向套里等待压装。

附图说明

图1为一种压缩机转子冷压机的主视图;

图2为压缩机转子冷压机的立体图;

图3为压缩机转子冷压机的机架结构图;

图4为定位机构在压缩机转子冷压机上的安装位置图;

图5为定位机构的结构图之一;

图6为定位机构的结构图之二;

图7为压缩机泵体、曲轴与定位机构的装配图之一;

图8为压缩机泵体和曲轴的装配图;

图9为曲轴的结构图;

图10为下压头的结构图之一;

图11为下压头的结构图之二;

图12为测量组件上的底座的结构图;

图13为测量组件、压缩机泵体和曲轴的装配图;

图14为压紧机构在压缩机转子冷压机上的安装位置图;

图15为压紧机构的结构图;

图16为压紧机构的转子导向套与挡板组件的结构图;

图17为压紧机构的转子导向套的结构图;

图18为压紧机构的挡板组件的结构图之一;

图19为压紧机构的挡板组件的结构图之二;

图20为上料机构在压缩机转子冷压机上的安装位置图;

图21为上料机构的结构图;

图22为上料机构的防反料柱的结构图;

图23为上料机构的防反料柱正确安装时的结构图;

图24为上料机构的防反料柱位置安装错误时的结构图;

图25为上料机构的转子工装的结构图;

图26为上料机构的底座的结构图;

图27为上料机构的抱紧柱的结构图;

图28为移料机构在压缩机转子冷压机上的安装位置图;

图29为移料机构的结构图之一;

图30为移料机构的结构图之二;

图31为正位机构的结构图;

图32为压缩机泵体、曲轴与定位机构的装配图之二;

图33为压装机构在压缩机转子冷压机上的安装位置图;

图34为压装机构的结构图。

具体实施方式

图1和图2分别为压缩机转子冷压机的主视图和立体图,其包括定位机构1、上料机构2、移料机构3、压装机构4、压紧机构5、正位机构6和机架7;

<机架7>

图3为机架7的结构图,其包括底座71、立于底座71的上方并与底座71可拆卸连接的四根立柱721~724和覆盖在四根立柱 721~724的上方并与四根立柱721~724可拆卸连接的钢板73;

<定位机构1>

图4为定位机构1在机架7上的安装状态图,图5和图6为定位机构1的结构图,图7为曲轴8、泵体9和定位机构1的装配图,定位机构1安装在底座71上,其包括工装板定位组件11、钢板组件 12、气缸组件13、直线轴承14、光轴组件15、浮动气缸组件16、钢板垫块组件17、导轨18和测量组件19;

工装板定位组件11包括两个分别安装于钢板121对角上的销子 111和112,它们对工装板126进行定位;

光轴151~154置于钢板121下方并与之可拆卸的固连,同时光轴151~154分别对应的套进安装于钢板122上的直线轴承141~144 中,并在直线轴承141~144中上下运动,安装在钢板122上的浮动气缸161和162伸出的活塞杆支撑着钢板121,浮动气缸161和162 常通气,浮动气缸161和162此时作为气弹簧使用,因为下压于钢板121上的曲轴4与泵体5(图中未画出曲轴和泵体)之间有一定的间隙,当曲轴下压于安装在钢板121上的下压头191上时,泵体5 还可以下压一定距离,泵体5和曲轴4都有制造误差,将泵体下压的距离因厂家制造误差的不同而不同,需要将钢板121上下浮动一定量测量泵体下压距离,这就需要一个装置能够使泵体上下浮动。

在曲轴下压安装于钢板121上的下压头(未画出)时,支撑钢板122的四个立柱强度不够,需要在钢板122的下方增加钢板垫块 171和172,安装在钢板122两侧的顶起钢板124和125分别在安装于钢板123上的顶起气缸132和131的作用下将其顶起,顶起到位后,安装在钢板123上两侧的推钢板垫块气缸133和134的伸出机构分别推着钢板垫块171沿着导轨181和182、钢板垫块172沿着导轨183和184相向运动,在钢板垫块171和172均在钢板122下方时,气缸133和134停止工作,气缸131和气缸132工作使活塞杆缩回,钢板122下降落在钢板垫块171和172上;在钢板122被顶起的过程中,穿过钢板122立于钢板123上并与之螺栓连接的四根光轴155~158起着顶起导向的作用。

定位机构1上安装的测量组件19可测量曲轴8的扇面81和泵体9下端面91之间的间隙,如图8和图9所示,图8为曲轴8和泵体9的装配图,图9为曲轴8的结构图;

测量组件19测量机构1包括下压头191、测针192、活塞193、弹簧194、限位环195、抱紧座196、底座197和位移传感器198;

下压头191下端的凸台1911置于底座197上端的与凸台1911 相匹配的凹槽1971内,底座197从下方对下压头191进行支撑,并用凸台1911与凹槽1971的配合限制了下压头191水平方向的位移;

图10和图11是下压头191的结构图,图12为底座197的结构图,测针192竖直的穿过下压头191一侧的竖直通孔1912,并立于圆形活塞193的上端面上;活塞193、弹簧194、限位环195和位移传感器198分别从上到下依次置于底座197的与孔1912同轴的(装配状态时)与底座197的上端面相通的通孔1972里(此为第一通孔),套在位移传感器198上端的外面的弹簧194的上端支撑着活塞193,下端立于限位环195上;位移传感器198的上端内置于位于孔1972 的下端的限位环195的孔1951里,其下端穿过位于底座197的下端与孔1972同轴的与底座197的下端面相通的通孔1973(此为第二通孔);限位环195置于通孔1972的下端内且内部设置有位移传感器 198,限位环195的下端置于抱紧座196的上端,设置于圆形活塞193 的下端面和限位环195的上端面之间的弹簧194,由于弹簧自身刚性的存在,在弹簧被压缩到极限时,位移传感器198还没有达到满量程,这有效的增加了位移传感器的使用寿命;装配在通孔1972和 1973之间的抱紧座196装配状态时为一个长方体,其中心位置设置有一个与位移传感器198外径相等的通孔1961,抱紧座196非装配状态时为两个沿通孔1961的直径劈开的相互匹配的长方体,装配时将位移传感器198固定在通孔1961里,防止位移传感器198径向移动,两个长方体通过螺栓固定在一起。

下面对测量组件19的测量过程进行说明:

使用时将底座197固定于钢板122上,图13为曲轴8、压缩机泵体9与该压缩机测量组件19的装配图,测量时,压缩机曲轴8和泵体9一起在压紧机构5的作用下向下运动,压缩机曲轴8的扇面 81与下压头191的凸台1913接触,压缩机泵体9的下端面91接触测针192,压紧机构下压测针192,压测针192压迫活塞193,活塞 193下压位移传感器198的同时,置于活塞193和限位环195之间的弹簧194也受到活塞193的压迫而压缩,位移传感器198在活塞193 的压迫下显示读数,完成测量过程;

测针、活塞和位移传感器组成的测量组件与底座和下压头组成的支撑组件组装在一起构成测量机构,测量点(泵体与测针接触) 与支撑点(曲轴压在下压头的凸台上)较近;测针192和位移传感器198之间增加了活塞193,避免测针192与位移传感器198直接接触,降低了位移传感器198的故障率;测针192和位移传感器198 均可以直接采购,结构都易清洁,且当更换压缩机品种时,方便更换不同长度的测针192;将测针192、活塞193和位移传感器198组成的测量组件和底座12与下压头191组成的支撑组件组装在一起,减少了工件数量,节省了制造成本,且支撑曲轴点下压头凸台1913 与测量点距离较近,工件的倾斜对测值影响不大。此机构可广泛应用于几何精密测量的非标设备中。

<压紧机构5>

压紧机构5用于将压缩机泵体9进行压紧,安装在压缩机转子冷压机的四根立柱721~724上,图14是压紧机构5在压缩机转子冷压机上的安装位置图,其包括压紧柱组件51、转子导向套52、挡板组件53、测位转子感应54、压紧气缸55、钢板组件56以及直线轴承57,如图15所示;

压紧柱机构51根据压缩机泵体定子螺栓孔位置加工的压紧工装,对压缩机泵体9进行压紧,其包括压紧座511和压紧柱512,压紧座511安装在钢板565上,四个压紧柱512与压紧座511可拆卸固定连接,并穿过钢板565竖直向下伸出,在压紧机构向下运动时,四个压紧柱512压在压缩机泵体9上将其压紧,便于测量压缩机泵体9的下端面91和曲轴8扇面81之间的间隙:

转子导向套52根据转子的直径加工的,与转子外径相匹配,转子导向套52通过其上的台阶521卡在钢板565上,并且套在压紧座 511中心的内孔里,在转子中心线与转子导向套52的中心线有偏差时,可通过台阶521下面的凹槽523里的O形圈522进行补偿,如图16和图17所示;

图18和图19为安装在钢板565上的挡板机构53的结构图,其用于在进入压装流程之前,防止转子自由落体掉下,其包括挡板531、安装在钢板565上的两个导轨534、与导轨534配合的两个导轨套 533、位于两个导轨套533上方并与之可拆卸连接的钢板532、上端与钢板532固连下端与挡板531固连的垫块536,气缸535的伸出端 5351一端与钢板532固连,另一端套进L形固定板5352一侧的孔里,5352的另一侧固定在钢板565上,气缸535的伸出端5351伸出时,挡板531在转子导向套52的下面挡住转子,防止其下落,伸出端5351 缩回时挡板531也跟着缩回,在转子导向套52里的转子自由落体下落至曲轴8上;

图19所示的测位转子感应54置于钢板565上,转子感应器541 的上端面与固定板542的一端固连,固定板542的另一端固定在钢板565上,转子感应器541用于感应转子有无,作为上料转子感应 24的补充测量:

图15所示的压紧气缸55包括上端与钢板561固连的气缸551、上端与钢板562固连的气缸552,气缸551和气缸552的伸出端分别压在钢板564和563上,钢板564的两端于下方分别固连着直线轴承571和572,钢板563的两端于下方分别固连着直线轴承574和 573,钢板565位于钢板563和564的上面,并与之固连,气缸551 和气缸552的伸出端向下伸出时,分别压着钢板564和563带着钢板565及其上的部件向下运动,向下运动时,直线轴承571~574分别穿过并沿着四根立柱721~724下行,钢板561的另一端和钢板562 的两端均固连有固定环5611,钢板564和563向下运动时,钢板561 和钢板562上的固定环5611分别穿过一根立柱,固定环5611和直线轴承在钢板564和563向下运动的过程中起着导向的作用。

图15所示的压紧机构5置于曲轴8和泵体9的上方,两个压紧气缸551和552的伸出机构分别通过下压钢板564和563带着压紧柱512下压泵体9,下面对泵体9的下端面91和曲轴8的扇面81 之间的间隙测量原理进行说明:

进行测量时,曲轴8和泵体9置于工装板126上,当四个压紧柱512将泵体9压紧,与泵体9套接的曲轴8在泵体9的下压作用下也压在下压头的凸台1913上,将置于导向套52下方的挡板531 撤掉,转子从导向套52里自由下落至与其同轴的曲轴8上,上压头 (未画出)将转子压入曲轴,几乎将转子压到位,位移传感器198 读数为A0,这时上压头、转子、曲轴8和下压头191之间存在大约2000-5000N的内力,处于刚性无相对运动状态,之后压紧气缸551 和552将伸出机构抬起,由于压紧气缸551和552的缸径比气缸161 和162的大,这时气缸161和162的伸出机构向上推钢板121,钢板 121推工装板126,工装板126推泵体9,导致顶着泵体9的测针192 沿着轴向向上运动,位移传感器198这时的读数为A1,差值A0-A1则为曲轴扇面81和泵体下端面91之间的间隙。

但是每个曲轴的公差不同,致使泵体9下端面91和曲轴8的扇面81之间的间隙也不同,压缩机厂家设定一个间隙值A2,冷压机厂家根据间隙值为A2,几乎将转子压到位,位移传感器198此时读数为A0,然后压紧气缸551和552慢慢将伸出机构抬起,测针192沿着轴向向上运动,根据间隙值A2位移传感器198读数为A0-A2,此时气缸161和162的伸出机构不再缩回,将泵体9固定在这个位置,上压头继续将转子压到位。

<上料机构2>

图20和图21为上料机构2在压缩机转子冷压机中的安装位置图和其结构图,其包括防止转子放反的圆柱形防反料柱21、固定反料柱21、支撑转子的转子工装22、位于转子工装22下方并对转子工装22进行支撑的底座23、感应有无转子的转子感应器24以及由抱紧柱25、光轴26、第一钢板271、第二钢板272和第三钢板273 构成的支撑组件,对防反料柱21、转子工装22、底座23和转子感应器24进行支撑;

图22为防反料柱21的结构图,其是一个实心圆柱体,沉头螺钉通过沉孔211和转子工装22的中心孔221将防反料柱21固定在转子工装22的底部上,防反料柱21正确放置时,防反料柱21与转子28的内槽281相匹配,如图23所示,此时转子28下端与转子感应器24距离较近,转子感应器24能感应到转子28的存在,如果转子28方向放反,如图24所示,防反料柱21顶住转子无槽的端部,此时转子感应器24与转子28的距离较远,感应不到转子28的存在;

图25和图26分别为转子工装22和底座23的结构图,转子工装22具有从底部向上延伸的圆筒部224,其中圆筒部224的内径与转子直径匹配,转子放置在防反料柱21上和圆筒部224里,转子直径改变时,转子工装22也要更换,但置于转子工装22下方支撑转子工装的底座作为基准座不用更换,便于更换的转子工装22安装在其上;螺栓穿过转子工装22上的两个螺纹孔222和置于转子工装22 下面的底座23上的两个孔233,从而将转子工装22和底座23连接在一起;转子感应器24穿过转子工装22上的感应器第一连接孔223 和底座23上的感应器第二连接孔231与底座23可拆卸的连接在一起,这样在更换转子工装时,因为转子感应器24固连在底座23上不用拆卸掉;光轴25上端通过螺栓与底座23的中心孔232相连;

图27为抱紧柱26的结构图,圆柱形的抱紧柱26的中心有一通孔261,光轴25的下端插进通孔261里,抱紧柱26的圆周上有一段限位槽263,将限位螺钉插进限位槽263来限制光轴25在通孔261 里的插入深度,通过螺栓插进两个孔264里进行紧固限位槽263以上的抱紧柱26部分来将光轴25抱紧,限位槽263以下的抱紧柱26 部分用于光轴25的导向,抱紧柱26可拆卸的安装在第一钢板271 上,第一钢板271可在第二钢板272上沿着第二钢板272的长度方向滑动,第二钢板272可在第三钢板273上沿着第三钢板273的长度方向滑动,这样,可以调整光轴25在抱紧柱26的通孔261里的插入深度来改变转子的竖直高度(Z向),第一钢板271在第二钢板 272上滑动来改变转子的第一水平方向的位置(X向),第二钢板 272在第三钢板273上沿着Y向滑动来改变转子的Y向位置。

<移料机构3>

图28、29和30为移料机构3的结构图,移料机构3用于将转子从上料机构2转移到压紧机构5中央的导向套32中等待压装,其包括前后移料气缸31、上下移料气缸32和夹持部33;

前后移料气缸31用于驱动转子进行前后方向(y方向)的移动,其安装在钢板341上,钢板341上安装有四个固定环35,如图30 所示,通过四个固定环35将钢板341固定在立柱722和723上;

前后移料气缸31的两端带有限位及缓冲组件,可有效的缓解气缸停止工作时,对转子造成的前后震动;

上下移料气缸32用于驱动转子进行上下方向(z向)的移动,其一方面安装在前后移料气缸31的滑块311上,另一方面移料气缸 32的顶部与钢板342固连,钢板342与通过四个固定环35固连在立柱723和724上的钢板343固连;

夹持部33由两个像钳子一样的爪子组成,用于夹持转子,其安装在前后移料气缸31的下面,其由控制机构来控制夹持部33的操作;

前后移料气缸31和上下移料气缸32都是无杆气缸,这样可以节省空间,工作时,夹持部33夹持着转子,由前后移料气缸31驱动转子进行前后方向移动,确定转子的y向位置,然后再由上下移料气缸32驱动转子进行上下移动,到达正确的z向位置。

<正位机构6>

正位机构6在压缩机转子冷压机中的安装位置如图1和图2所示,图31为其结构图,其包括固定在钢板62上的正位气缸61,其伸出部611用于将活塞泵的活塞推至上死点,如图32所示,曲轴8 是带有扇面81的偏心结构,活塞推至上死点时,扇面81转至下压头的上面,曲轴8下落至下压头191上,由下压头191的凸台1913 支撑曲轴8的扇面81。钢板62与位于下方的钢板63固连,钢板63 两端的下方各连接一个固定环64,两个固定环64分别固定在立柱 722和723上。

<压装机构4>

图33所示的压装机构4用于将转子压入曲轴8,其包括安装在钢板71上面的电动缸41、安装在钢板71上面的用来控制电动缸41 开闭的阀岛43、浮动头44以及固定浮动头44的钢板组件45,钢板 71上端面的加强筋42用于增强钢板71的强度;

安装于钢板71下端面且固定在钢板组件414上的浮动头411,在电动缸41驱动浮动头411下行时,浮动头411伸进转子的钢片内芯上;电动缸41的零位开关412在安装时在L形固定板413的两边用螺母进行固定,从而零位开关412就固定在L形固定板413上。

定位机构1根据压缩机厂家设定的泵体和曲轴之间间隙确定好泵体的位置后,工人将转子放入上料机构2的防反料柱21上之后,双手同时按下上料机构2的启动按钮,移料机构3的夹持部33在前后移料气缸31和上下移料气缸32的驱动下将转子移至压紧机构5 中央的导向套521中等待压装,与此同时,线体(输送带)输送来的泵体9和工装板126(泵体9在工装板126上)到达测位,定位机构1将泵体9和工装板126顶起后在钢板122的下面放置垫板171 和172,定位机构1下落,泵体9和工装板126由于落位在垫板171 和172上而位置固定,正位机构6将活塞泵的活塞推至上死点后,曲轴8由下压头承载力,压紧机构5和压装机构4将转子压到合适位置,显示结果后复位放行。

对压装步骤进行了改进:

1、在上压头刚刚接触到转子的时候,电动缸减速(具体速度可通过软件调节),可以让转子孔口更平顺地通过曲轴孔口,避免硬接触造成工件破损。

2、在压装过程中的间隙检测,需要泵体和工装板上下蹿动,这时压头与转子之间存在较大内力,所以蹿动经常卡住。现在检测间隙之前,电动缸向上移动0.2-2mm,卸掉内力,大大提升了检测的成功率。

以上所述仅为实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

比如上面的压紧柱512的个数从实现原理上可以是一个、2个或多个,从结构对称和压紧效果上,优选4个;

上料机构中,转子工装22下面的底座可以不需要,只需有转子工装22即可。

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