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        自動(dòng)控制的鋼球分離器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2018-02-09 08:34:44朱向陽陸迺田
        設(shè)備管理與維修 2018年2期

        朱向陽,陸迺田

        (中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司,遼寧沈陽 110043)

        0 引言

        傳統(tǒng)的裝配設(shè)備(如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋)是靠人工上料鋼球,缺乏穩(wěn)定性和鋼球上料的精確性。鋼球是個(gè)規(guī)則的球體,其直徑大小不同,表面經(jīng)過處理后光滑不易夾持。在一些使用鋼球數(shù)量較多的設(shè)備上,對鋼球的裝配時(shí)間占整個(gè)設(shè)備裝配時(shí)間的很大一部分,所以在裝配生產(chǎn)線研究開發(fā)一套簡單實(shí)用的鋼球分離器,在國內(nèi)外一直是個(gè)備受矚目的課題。

        在鋼球下落過程中,由于其重量輕,會存在不同程度的堵塞、卡滯現(xiàn)象,鋼球越小堵塞越易發(fā)生。鋼球的直徑小、沖擊力小,在下落過程中極易偏離軌道、不易控制,是造成鋼球堵塞的直接原因。

        針對現(xiàn)有鋼球分離設(shè)備的堵塞嚴(yán)重、鋼球間分離困難等問題,設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)控制的鋼球分離器。

        1 機(jī)械設(shè)計(jì)

        本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制鋼球分離器的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括動(dòng)力源、推桿、壓板、滑塊、底板及振料器。其中:底板的一側(cè)均布有多個(gè)動(dòng)力源,壓板安裝在底板另一側(cè)的上方;每個(gè)所述動(dòng)力源均連接有推桿,各推桿的一端分別與相對應(yīng)的動(dòng)力源輸出端相連,另一端均連接有在所述壓板與底板之間往復(fù)移動(dòng)的滑塊;壓板上均布有多個(gè)鋼球進(jìn)料口,每個(gè)鋼球進(jìn)料口分別通過鋼球輸送滑道與所述振料器相連通,底板的另一側(cè)均布有多個(gè)鋼球出料口;滑塊上均布有多個(gè)接球孔,通過動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)滑塊移動(dòng),振料器分離至各鋼球進(jìn)料口的鋼球,經(jīng)接球孔流入所述鋼球出料口,由該鋼球出料口流出。

        底板上分別開有進(jìn)氣口及出氣口,進(jìn)氣口與出氣口通過氣道相連通,底板上各鋼球出料口分別與所述氣道相連通;壓板上均布有多個(gè)檢驗(yàn)鋼球輸送滑道內(nèi)是否有鋼球及各鋼球進(jìn)料口是否有鋼球下落的傳感器;動(dòng)力源、推桿、滑塊、鋼球進(jìn)料口、鋼球出料口、鋼球輸送滑道、接球孔及傳感器的數(shù)量均相同,且一一對應(yīng),各傳感器分別通過固定架安裝在各鋼球輸送滑道的同一側(cè);相對應(yīng)的鋼球出料口位于鋼球進(jìn)料口的側(cè)下方;壓板與底板之間的兩側(cè)分別設(shè)有前擋板及后擋板,該前擋板與后擋板之間形成供所述滑塊往復(fù)移動(dòng)的滑道;接球孔與鋼球進(jìn)料口連通的頂部及鋼球出料口與接球孔連通的頂部均為沉孔形狀。

        本裝置的工作原理為:推力氣缸為動(dòng)力源,在振料器的出口處,根據(jù)鋼球直徑的大小,鋼球被振料器分離到鋼球輸送滑道中,流入到鋼球進(jìn)料口。當(dāng)需要有鋼球輸送時(shí),會給推力氣缸一個(gè)信號,推力氣缸會通過推桿帶動(dòng)滑塊向前滑動(dòng);當(dāng)滑塊上的接球孔與鋼球進(jìn)料口連通時(shí),鋼球落入接球孔中;滑塊繼續(xù)在推力氣缸的作用下向前滑動(dòng),當(dāng)鋼球出料口與接球孔連通時(shí),一個(gè)鋼球即被分離到鋼球出料口。然后,推力氣缸馬上后退到位,其余的鋼球會繼續(xù)停留在鋼球進(jìn)氣口處。滑塊的行程是靠前、后擋板決定的。在鋼球分離器工作時(shí),會經(jīng)進(jìn)氣口沿氣道通入壓縮空氣到每個(gè)鋼球出料口,增加鋼球的滑動(dòng)速度,防止單個(gè)鋼球在輸送管路中被卡滯。傳感器則可檢驗(yàn)鋼球進(jìn)料口是否有鋼球下落,及鋼球輸送滑道里面是否有鋼球。

        圖1 自動(dòng)控制鋼球分離器的整體結(jié)構(gòu)示意

        2 實(shí)現(xiàn)過程

        本設(shè)計(jì)包括動(dòng)力源推桿、壓板、滑塊、前擋板、底板、后擋板、傳感器及振料器,其中底板的一側(cè)沿長度方向均布有多個(gè)動(dòng)力源,即推力氣缸。各推力氣缸等高設(shè)置,分別通過安裝架固定在底板上。底板一側(cè)的板厚小于另一側(cè),在另一側(cè)上分別固接有前擋板、后擋板,壓板固定在該前、后擋板的上方,這樣就由壓板、底板、前擋板及后擋板圍成滑道。

        每個(gè)推力氣缸的輸出端均連接一推桿,各推桿的一端與推力氣缸的輸出端相連,另一端由后擋板穿過、連接有可在滑道內(nèi)往復(fù)移動(dòng)的滑塊。壓板上沿長度方向均布有多個(gè)鋼球進(jìn)料口,每個(gè)鋼球進(jìn)料口均通過鋼球輸送滑道與振料器相連通。本發(fā)明的振料器為市購產(chǎn)品,為沈陽市吉龍自動(dòng)化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的振料盤。每個(gè)滑塊上沿厚度方向均開有接球孔,底板的另一側(cè)沿長度方向均布有多個(gè)鋼球出料口,每個(gè)鋼球出料口均沿板厚方向開設(shè)。壓板上沿長度方向均布有多個(gè)傳感器,可檢驗(yàn)鋼球輸送滑道內(nèi)是否有鋼球及各鋼球進(jìn)料口是否有鋼球下落的。推力氣缸、推桿、滑塊、鋼球進(jìn)料口、鋼球出料口、鋼球輸送滑道、接球孔及傳感器的數(shù)量均相同,且一一對應(yīng),各傳感器分別通過固定架安裝在各鋼球輸送滑道的同一側(cè)。每個(gè)接球孔與相對應(yīng)的各鋼球進(jìn)料口連通的頂部及每個(gè)鋼球出料口與相對應(yīng)的接球孔連通的頂部均為沉孔形狀,以便鋼球能夠順利流動(dòng);相對應(yīng)的鋼球出料口位于鋼球進(jìn)料口的側(cè)下方,為滑塊留出了移動(dòng)空間。

        3 小結(jié)

        采用以上技術(shù)方案,本設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):

        (1)每個(gè)滑塊分別配備了相應(yīng)的推力氣缸,增加了鋼球分離器的靈活性和多樣性,避免鋼球分離發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

        (2)在鋼球出料口處輸入了壓縮空氣,增加了鋼球的滑動(dòng)速度,防止單個(gè)鋼球在輸送路上被卡住。

        (3)在壓板上設(shè)置了傳感器,可檢驗(yàn)鋼球進(jìn)料口是否有鋼球下落以及鋼球輸送滑道里是否有鋼球。

        (4)在不損傷鋼球表面質(zhì)量的前提下,以推力氣缸為動(dòng)力元件,同時(shí)在鋼球出料口處通入氣體,推著鋼球向前滑動(dòng)。根據(jù)每臺機(jī)器的工作特點(diǎn),可將鋼球分離器安裝在用于裝配鋼球的設(shè)備上。

        [1]楊秀貴.雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)軸向雙擋板分離器改造[J].科技視界,2015(24):122.

        [2]朱克明.鋼球自動(dòng)壓裝機(jī)的設(shè)計(jì)[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào),2014(2):88-90.

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