一种多头壳体压机的制作方法

本发明涉及一种机械装配设备，具体涉及一种多头壳体压机。

背景技术：

壳体是变速器的基础件，用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。其上有用于安装轴承的精确镗孔，变速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度。在变速器中，轴承外圈嵌在变速器壳体上用于安装轴承的精确镗孔内。变速器中，轴承外圈是相对镗孔静止的，也就是说需要将轴承外圈固定在镗孔内。如果采用间隙配合的话，轴承转动过程中,轴承和壳体会受到冲击,轴承座受到循环变应力,对轴承和壳体的损伤很大,而且如果间隙配合,轴也会产生振动，轴受到对称循环变应力,而且有冲击,这对轴和轴上零件损伤更大。故而，他们之间一般采取一定程度的过盈配合，这样可以保证轴承外圈和镗孔紧密配合。

在变速器的运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，由于孔开在变速器壳体上，当孔磨损后需要更换壳体，浪费较大；因此在设计变速器的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为衬套安装在壳体的轴孔上，这样可以避免壳体上轴孔的磨损，当轴衬套磨损到一定程度时，对衬套进行更换即可，无需更换壳体，这样可以节约成本。一般来说，衬套与壳体上的轴孔用过盈配合。

另外差速器油封也需要安装如变速箱壳体的相应位置。油封必须和变速器壳体上的轴孔紧密配合，否则会导致漏油。

这些需要过盈配合的部件一般采用压力装入过热装入的方式进行装配。由于热装入需要对变速器壳体进行加热，加热会影响壳体的机械性能，因此加热装入的方法不适用变速器壳体。因此变速器壳体上的轴承外圈、衬套等均需采用压力装入的方式装配。目前人工压力装入的方式一般使用敲击的方式将轴承外圈等部件敲入，人工装配时，为了避免敲击对零件造成损害，一般使用铜棒敲击，由于铜棒硬度相对钢铁件来说较低，而密度却比钢铁大，因而敲击时打击力大却不会损害轴承外圈。

但是人工敲击安装的方式效率比较低，而且装配质量也不能保证均一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多头壳体压机，以解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多头壳体压机，包括框架、压装机构、反力支撑机构；框架包括底座、压机下安装台、承压底板以及上固定台；下安装台安装在底座上；承压底板固定在压机下安装台顶部；上固定台处于压机下安装台正上方，并且他们之间通过四根立柱连接固定；上固定台下方有一个上支撑板，上支撑板与上固定台之间通过四个支撑杆固定连接；反力支撑机构安装在上固定台上，用于将壳体顶在承压底板上；压装机构包括油封压装组件、下压装组件和侧向衬套压装组件；上支撑板用于承受反力支撑机构带来的反力；油封压装机构安装在上固定台上，用于自上而下将油封压入壳体；侧向衬套压装组件安装在承压底板上，用于将衬套从侧向压入壳体；下压装组件安装在压机下安装台上，其穿过承压底板将轴承外圈自下而上压入壳体。

优选的，反力支撑机构由气缸，反力支撑导向杆以及反力支撑缸以及反力支撑头组成，气缸安装在上固定台上，气缸的活塞杆与反力支撑导向杆相连接，反力支撑导向杆穿过上支撑板后深入反力支撑缸的筒夹结构内，反力支撑缸的活塞杆与反力支撑头固定连接；反力支撑缸尾部设有筒夹结构夹住反力支撑导向杆，且反力支撑缸受力后顶在上支撑板上。

优选的，油封压装组件由液压油缸、上压力传感器、油封压杆、上位移传感器以及油封压头组成，液压油缸安装在上固定台上，液压油缸的活塞杆和油封压杆之间连接有上压力传感器，油封压杆穿过上支撑板与油封压头固定连接；上固定平台和上支撑板之间还安装有一根导向轴，导向轴上套有直线轴承，直线轴承通过上导向板与油封压杆固定连接；上支撑板上还安装有用于检测油封压杆位移的上位移传感器。

优选的，下压装组件由下压装油缸、下压力传感器、压杆、下位移传感器以及压头组成；下压装油缸安装在压机下安装台内，下压装油缸的活塞杆和压杆之间连接有下压力传感器，压杆穿过承压底板与压头固定连接；下安装台内还安装有一根下导向轴，下导向轴上套有导向轴承，导向轴承通过下导向板与压杆固定连接；压机下安装台内还安装有用于检测压杆位移的下位移传感器；下压装组件有四组，分别对应壳体上高档输出轴孔、低档输出轴孔、差速器轴孔以及选换档定位销销孔的位置。

优选的，衬套压装组件由侧向油缸，导向座、固定座、称重传感器、侧向压杆、侧向位移传感器以及衬套压头组成；导向座和固定座固定在承压底板上，导向座和固定座之间固定连接有一对平行的侧向导向杆；侧向油缸安装在导向座上，侧向油缸的活塞杆与侧向压杆之间固定连接有称重传感器，侧向压杆穿过固定座与衬套压头固定连接；侧向导向杆上连接有侧向导向轴承，侧向导向轴承通过导板与侧向压杆固定连接；导向座和固定座之间还安装有侧向位移传感器用于检测侧向压杆的位移；承压底板上正对着衬套压头的位置还安装有防止壳体侧向滑动的侧向反力支撑块。

优选的，还包括液压站、plc控制器以及hmi显示器、电磁阀、伺服比例阀，上压力传感器、上位移传感器、下压力传感器、下位移传感器、称重传感器、侧向位移传感器均受plc控制器控制；电磁阀控制气缸的动作，伺服比例阀控制反力支撑缸、液压油缸、下压装油缸以及侧向油缸动作；液压站受plc控制器控制，液压站为反力支撑缸、液压油缸、下压装油缸以及侧向油缸提供动力；hmi显示器用于显示各个传感器的读数。

优选的，承压底板上设有多个定位块用于对壳体定位。

优选的，还包括一个人工操控手柄，人工操控手柄连接在plc控制器上。

优选的，框架的外围安装有安全光栅，安全光栅通过光栅控制器与plc控制器连接，当安全光栅被阻隔时，plc控制器将锁定任何可控设备的动作。

优选的，还包括一个三色灯，三色灯与plc控制器连接，三色灯用于对各个传感器的数值以及安全光栅的报警和提示。

综上，本发明相对现有技术的的优点如下：

（1）实现了变速器外壳上油封，轴承外圈、衬套以及选换档定位销的多头自动压入，工作效率高。

（2）使用位移传感器和压力传感器结合的方式定量检测零件压入的深度，以及压力的大小，装配质量均一，装配过程可监控，风险小。

（3）采用安全光栅，光栅与设备连锁，人工操作过程安全。

（4）设备检测的数据直观可视，并配有报警三色灯，使用过程方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为上压装组件和反力支撑机构的示意图；

图3为衬套压装组件的结构示意图；

图4为压机下安装台及其附属机构的结构示意图；

图5为下压装组件的结构示意图；

图6为本发明的电气连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

参照附图1和附图3，一种多头壳体压机，包括框架、压装机构、反力支撑机构20；框架包括底座10、压机下安装台11、承压底板12以及上固定台13；下安装台12安装在底座10上；承压底板12固定在压机下安装台11的顶部；上固定台13处于压机下安装台11正上方，并且他们之间通过四根立柱15连接固定；参照附图,1和附图2，上固定台13下方有一个上支撑板14，上支撑板14与上固定台13之间通过四个支撑杆16固定连接；反力支撑机构20安装在上固定台13上，用于将壳体顶在承压底板12上；参照附,1和附图2，压装机构包括油封压装组件30、下压装组件和侧向衬套压装组件40；上支撑板14用于承受反力支撑机构20带来的反力；油封压装机构30安装在上固定台13上，用于自上而下将油封压入壳体；侧向衬套压装组件40安装在承压底板12上，用于将衬套从侧向压入壳体；下压装组件安装在压机下安装台11上，其穿过承压底板12将轴承外圈自下而上压入壳体。

参照附图2，反力支撑机构由气缸24，反力支撑导向杆23以及反力支撑缸22以及反力支撑头21组成，气缸24安装在上固定台13上，气缸24的活塞杆与反力支撑导向杆23相连接，反力支撑导向杆23穿过上支撑板14后深入反力支撑缸22的筒夹结构内，反力支撑缸22的活塞杆与反力支撑头21固定连接；反力支撑22缸尾部设有筒夹结构夹住反力支撑导向杆23，且反力支撑缸22受力后顶在上支撑板14上。使用时，需要气缸24预先动作将支撑导向杆23和反力支撑缸22下送到位，然后支撑缸22加压顶住壳体，壳体被紧紧顶在支撑头21和承压底板12之间，为后面的作业做好准备。

参照附图2，油封压装组件由液压油,31、上压力传感器34、油封压杆32、上位移传感器35以及油封压头33组成，液压油缸31安装在上固定台13上，液压油缸31的活塞杆和油封压杆32之间连接有上压力传感器35，油封压杆32穿过上支撑板14与油封压头33固定连接；上固定平台13和上支撑板14之间还安装有一根导向轴，导向轴上套有直线轴承，直线轴承通过上导向板与油封压杆固定连接；上支撑板上还安装有用于检测油封压杆位移的上位移传感器。导向轴用于规范油封压杆的动作保持直线以确保下呀精度。使用时，在反力支撑机构20就绪的情况下，在油封压头33上套上油封，然后液压油缸31下压将油封压入壳体，这个过程中上位移传感器记录压下深度，上压力传感器35记录压下力。

参照附图4和附图5，下压装组件由下压装油,60、下压力传感器62、压杆63、下位移传感器64以及压头65组成；下压装油缸60安装在压机下安装台10内，下压装油缸60的活塞杆和压杆63之间连接有下压力传感器62，压杆63穿过承压底板12与压头65固定连接；下安装台内10还安装有一根下导向轴66，下导向轴66上套有导向轴承67，导向轴承67通过下导向板68与压杆63固定连接；压机下安装台10内还安装有用于检测压杆63位移的下位移传感器64；下压装组件有四组，分别对应壳体50上高档输出轴孔、低档输出轴孔、差速器轴孔以及选换档定位销销孔的位置。使用时，在在反力支撑机构20就绪的情况下，下压装油缸60动作推动压杆63和压头65上行，压头65上套有带压入壳体50的轴承外圈，下压装油缸60持续动作，压头65将轴承外圈压入壳体50内。在轴承外圈的压入过程中，下位移传感器64记录压入深度，下压力传感器62记录压入力。

参照附图3和附图4，衬套压装组件40由侧向油缸410，导向座411、固定座413、称重传感器420、侧向压杆415、侧向位移传感器417以及衬套压头416组成；导向座411和固定座413固定在承压底板12上，导向座411和固定座413之间固定连接有一对平行的侧向导向杆414；侧向油缸410安装在导向座411上，侧向油缸410的活塞杆与侧向压杆415之间固定连接有称重传感器420，侧向压杆415穿过固定座413与衬套压头416固定连接；侧向导向杆415上连接有侧向导向轴承412，侧向导向轴承412通过导板421与侧向压杆415固定连接；导向座411和固定座413之间还安装有侧向位移传感器417用于检测侧向压杆415的位移；承压底板12上正对着衬套压头416的位置还安装有防止壳体50侧向滑动的侧向反力支撑块419。使用时，侧向油缸410动作推动侧向压杆415和衬套压头416向前，衬套压头416上套有衬套，侧向油缸410持续动作衬套被压向壳体50。在衬套的压入过程中反力支撑块419提供反力支撑，防止壳体50侧滑。称重传感器420记录衬套的压入力，侧向位移传感器417记录衬套的压入深度。

参照附图6，本发明还包括液压站110、plc控制器130和hmi显示器100、电磁阀140和伺服比例阀120；hmi显示器100、电磁阀140、伺服比例阀120，上压力传感器35、上位移传感器34、下压力传感器62、下位移传感器64、称重传感器420、侧向位移传感器417均受plc控制器130控制；电磁阀140控制气缸24的动作，伺服比例阀120控制反力支撑缸22、液压油缸31、下压装油缸60以及侧向油缸410动作；液压站110受plc控制器130控制，液压站110为反力支撑缸22、液压油缸31、下压装油缸60以及侧向油缸410提供动力；hmi显示器100用于显示各个传感器的读数。使用过程中，plc控制器130先控制电磁阀140时的气缸24动作到位，然后plc控制器控制反力支撑缸22动作将壳体固定在承压底板12上；接着plc控制器控制控制伺服比例阀120动作，液压油缸31动作，将油封顶入壳体50，保压一段时间后，完成油封的压入，在压入的过程中，上压力传感器35和上位移传感器34不断将检测数据传给plc控制器130，plc控制器130分析数据，并根据数据调整伺服比例阀120动作控制整个油封的压入过程。

接着，plc控制器130通过伺服比例阀120控制下压装油缸60动作，推动压杆63和压头65上行，压头65上套有带压入壳体50的轴承外圈，下压装油缸60持续动作，压头65将轴承外圈压入壳体50内。在轴承外圈的压入过程中，下位移传感器64记录压入深度，下压力传感器62记录压入力，并将检测到的数据不断反馈给plc控制器130，plc控制器130调整伺服比例阀120动作控制轴承外圈的压入过程。

接着，plc控制器130通过伺服比例阀120控制侧向油缸410动作，侧向油缸410动作推动侧向压杆415和衬套压头416向前，衬套压头416上套有衬套，侧向油缸410持续动作衬套被压向壳体50。在衬套的压入过程中反力支撑块419提供反力支撑，防止壳体50侧滑。称重传感器420记录衬套的压入力，侧向位移传感器417记录衬套的压入深度，测量数据被反馈给plc控制器130。plc控制器130通过伺服比例阀120控制衬套的压入过程。

最后，plc控制器130控制各个油缸回缩，松开各个压头，完成整个工序的零件压入动作。此时将壳体50取出就可得到成品。

参照附图3，壳体需要人工放入，为了便于壳体每一次放置的位置相同，承压底板12上设有多个定位块418用于对壳体定位。

参照附图6，本发明还包括一个操控手柄90，人工操控手柄连接在plc控制器130上。便于手动操作，

参照附图6，本发明的框架的外围安装有安全光栅80，安全光栅80通过光栅控制器81与plc控制器130连接，当安全光栅80被阻隔时，plc控制器130将锁定任何可控设备的动作。以确保操作人员施工安全。

本发明还包括一个三色灯70，三色灯70与plc控制器130连接，三色灯70用于对各个传感器的数值以及安全光栅80的报警和提示。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。应当理解的是，所有基于本使用新型方案的其他具体实施例均在本发明的保护范围之内。