Особенности проектирования

Особенности проектирования механизированных и автоматических устройств для сборки неподвижных соединений.

Разработка устройств для полуавтоматической и автоматической сборки с охлаждением. При изготовлении электродвигателей одной из ответственных сборочных операций является запрессовка вала в собранный ротор. В связи с большой площадью контакта сопрягаемых деталей необходимы значительные запрессовочные силы. При механической запрессовке, как правило, в зоне контакта сопрягаемых деталей образуются задиры и вырывы, что не обеспечивает качественной сборки и нередко приводит к искривлению оси вала, которое обнаруживается только при динамической балансировке ротора, когда узел полностью собран. Этот дефект неисправим и требует замены поврежденного вала новым.

Для обеспечения качества и автоматизации процесса сборки соединения было изготовлено специальное устройство, позволяющее производить посадку вала, охлажденного в среде жидкого азота, обеспечивая при этом гарантированный технологический зазор в соединении.

Технологический процесс тепловой сборки состоит из следующих основных этапов:
— охлаждение вала (первоначально в парах, а затем в жидком азоте);
— подача охлажденного вала на сборочную позицию и непосредственно сборка;
— выдержка для плотного контакта сопрягаемых деталей;
— образование неподвижного соединения.

В Киевском технологическом институте легкой промышленности разработан технологический процесс и исследованы параметры автоматической сборки валов с роторами тяговых двигателей электропоездов типа ДК-103 с применением низких температур. Валы этих двигателей имеют массу 80 кг, длину 1120 мм и диаметр 115 мм.

Как показали исследования, основные параметры сборки при охлаждении в жидком азоте с температурой насыщения — 195,8 °С составляют сборочный зазор 123—182 мкм; время охлаждения вала 13 мин 20 с; допустимое время сборки 2 мин 65 с; время схватывания 25 с; расход хладагента 25—30 л.

Такие параметры сборки были использованы при разработке полуавтоматического сборочного устройства. Сборка осуществлялась в вертикальной плоскости с использованием собственной массы вала.

Полуавтомат состоит из трех основных узлов: холодильной камеры, ориентирующего устройства и поворотного стола. Предназначенные для сборки валы загружаются в накопитель, расположенный в холодильной камере. Камера заполняется жидким азотом до определенного уровня. На позиции загрузки-выгрузки Б в стакан транспортирующего устройства оператором с помощью крана устанавливается ротор. После включения привода транспортирующее устройство поворачивается на 90°, перемещая ротор на сборочную позицию А. Электрогидравлический тормоз обеспечивает ориентированное положение ротора на позиции Л, и подачу сжатого воздуха в пневмоцилиндры. Канатами подается каретка с охлажденным валом, который затем попадает в обойму ориентирующего устройства. Торцовой частью вал нажимает на кулачок фиксатора и освобождает обойму. Обойма, имеющая смещенную относительно центра тяжести ось вращения, сойдя с фиксатора, вместе с валом поворачивается в вертикальной плоскости (под действием массы вала) на 90°. Заняв вертикальное положение, вал через направляющий конус попадает в отверстие, ведущее на сборочную позицию ротора. При этом происходит ориентирование вала по сопрягаемым поверхностям с обеспечением угловой компенсации перекоса осей. Для гашения скорости, ограничения перемещения и фиксации вала в нижней точке предусмотрен гидроамортизатор. За время движения ротора на погрузочно-разгрузочную позицию Б (120 с) происходит «схватывание» вала с ротором, после чего собранный узел пригоден к дальнейшему транспортированию.
Технологии производства:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]