一种智能实时监测过盈装配的装置及装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种智能实时监测转台过盈装配的装置及装配方法，由机械结构、温控系统及电气系统组成，本发明专利技术提供的智能实时监测转台过盈装配的装置及装配方法，能一站式完成过盈配合回转转台环体的热胀及冷缩，实时监测环体温度及形变量数值，智能采集分析装配间隙并发送指令给执行机构完成精密装配/拆分，实现大过盈转台的装配过程智能实时监测，保证装配质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种智能实时监测过盈装配的装置及装配方法


[0001]本专利技术涉及一种智能实时监测过盈装配的装置及装配方法。

技术介绍

[0002]回转转台机构在工程机械、风电、雷达等场合广泛应用，是承受静力、动力及振动等负荷的关键基础构件。某型回转转台具有大尺寸、高承载、轻量化的特点，主要由内环、外环、轴承及相关传动装置组成，为保证产品在长周期复杂工况下运行的稳定性和可靠性，环体和轴承之间采用较大过盈量装配，以提高系统的整体刚性。薄壁轴承不能进行热胀或冷缩，以防损伤轴承滚道；对于研制阶段的产品，大过盈配合转台结构在经过一系列试验研究后还需要便捷拆解，便于检测零件是否损伤。
[0003]大过盈量转台的装配方法一般利用材料的热胀冷缩的原理进行连接，即将被包容体浸入液氮槽内冷缩后实现与包容体的过盈装配；或将包容体送入加热炉内热胀后实现与被包容体的过盈装配。公布号CN102242733A的专利技术专利申请提供一种大型工件过盈配合的冷却装置及其装配方法，将液氮通过管道输送至冷却箱，使轴承冷却收缩，尺寸达到装配要求。该专利技术采用液氮来整体冷冻轴承，需设置专用的操作场所和工艺装备，耗费大量冷媒成本高且易对精密薄壁轴承产生危害；对于过盈装配成一个整体的构件无法实现快捷无损拆解。公布号CN105099097A的专利技术专利申请提供一种铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法，该专利技术针对的仅是转子、转子轴两个零件之间的过盈装配，加热装置加热膨胀后即可进行组装。对于大尺寸、高精度的转台机构，由内环、轴承及外环三部分组成，通过对单个零件的加热则无法实现大过盈装配及无损拆解。公布号CN105499960A的专利技术专利申请提供一种金属零件过盈装配装置及装配方法，通过设计导向装置将第一金属零件外力压入第二金属零件，避免歪斜。该方法通过施加重载压力将二者实现过盈装配，容易对大型精密转台零件精度造成破坏，对于过盈量较大的零件无法装配及拆解。
[0004]大型精密转台的过盈装配及拆卸，受到工件尺寸、操作安全性、工艺成本、装配质量与效率等因素的限制及过盈装配件拆卸维护的需求，导致传统的零件加热/冷却及外力强压装配方式受到制约，甚至工程上难以实施，需要开发专用装置及相应方法进行解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对大尺寸、高精度回转转台研制过程中大过盈装配及拆解的需求，提供一种智能实时监测过盈装配的装置及装配方法，实现大过盈回转转台高效、便捷、安全装配及拆解。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种智能实时监测转台过盈装配的装置，由机械结构、温控系统及电气系统组成，能一站式完成过盈配合回转转台环体的热胀及冷缩，实现大过盈转台的装配过程智能实时监测，保证装配质量，包括以下部件：应变片、干冰存储槽、陶瓷加热软带、装置底座、导轨滑块、电动升降支撑腿、轴承支撑架、干冰颗粒及相关电气控制设备；
所述机械结构由轴承支撑架、电动升降支撑腿及导轨滑块组成，其中电动升降支撑腿安装在底座的导轨滑块之上，可带动转台的金属环体在水平方向自由膨胀/收缩移位；当环体间的间隙满足需求时电动升降支撑腿同步垂直升降运动，实现内、外环体与滚动轴承的装配/拆解；所述温控系统通过智能温控陶瓷加热软带对转台外侧环体进行加热膨胀，在干冰储存槽内添加适量干冰颗粒对转台内侧环体进行冷却收缩，加热冷却可同步进行，实时监测并显示环体温度数值；所述电气系统采集应变片数据，实时监测环体温度及形变量数值，与预定过盈量比对计算出装配间隙，满足装配需求时发送指令给电动升降支撑腿执行相关动作，实现内、外环体与滚动轴承的装配/拆解。
[0007]进一步的，转台为大型过盈配合精密转台，包括转台外环、回转轴承、转台内环。
[0008]进一步的，机械结构的固定支撑杆与转台轴承连接，机械结构内外排布两组电动升降支撑腿，每组支撑腿数量4个，分别与转台的内环及外环装配，可同步上升或下降，位移精度0.05mm。
[0009]进一步的，温控系统为避免薄壁滚动轴承变形影响回转精度，仅对转台的内环施加冷源缩小，对转台的外环施加热源胀大；冷源和热源可同时施加，石棉布隔离二者并辅助保温，提高效率。
[0010]进一步的，温控系统的智能温控陶瓷加热软带根据转台外环尺寸规格订制，在转台外环表面完整包围一周，控制加热功率和设定温度，温控探头监测环体到达设定温度后进行保温。
[0011]进一步的，电气系统采集应变片的数据需要与温度参数进行拟合修正，分析出准确变形量。
[0012]进一步的，本专利技术还公开了一种智能实时监测转台过盈装配的装置的装配方法，包括以下步骤：A、将回转转台的内环、外环及轴承与过盈装配装置的机械结构进行装配，其中薄壁球轴承与固定支撑杆连接，内环外环分别与两组电动升降支撑腿连接；B、在转台的内环和外环靠近轴承配合面附近环体上粘贴应变片，并与电气系统完成互联；C、在转台的外环外侧包裹陶瓷加热软带，设定加热功率和保温温度后开启加热电源，内环内侧的干冰槽内添加干冰颗粒，保温材料覆盖；D、根据过盈量和装配过程间隙需求设定变形量指标，温度传感器实时监测环体温度，电气系统拟合分析应变数值，达到需求后给电动升降支撑腿发送指令执行对应动作，完成转台的装配/拆解。
[0013]对于大型精密转台装配环节，当电气系统监测显示的间隙满足装配需求时，指令电动升降支撑腿带动内环平稳上升，法兰边与轴承内圈下沿贴合紧密；电动升降支撑腿带动外环平稳下降，法兰边与轴承外圈上沿贴合紧密。对于本型号大型精密转台拆解环节，当监测显示的间隙满足拆解需求时，指令电动升降支撑腿带动内环平稳下降，带动外环平稳上升，使内环、外环与轴承分离。
[0014]本专利技术提供的智能实时监测转台过盈装配的装置的机械结构可支撑并带动转台
内环、轴承及外环水平滑移及垂直升降。温控系统通过智能温控陶瓷加热软带系统和干冰储存槽快捷实现对应环体的热胀和冷缩，产生的间隙满足装配需求。电气控制系统控制陶瓷加热带功率通断维持环体受热温升，采集装配面附近粘贴的应变片信号，实时监测环体温度及形变量，智能分析装配间隙并向电动撑腿机构发送升降指令，实现环体与轴承之间的过盈装配及无损拆解。
[0015]本专利技术相比于现有的装置具有以下优点：本专利技术提供的智能实时监测转台过盈装配的装置及装配方法，能一站式完成过盈配合回转转台环体的热胀及冷缩，实时监测环体温度及形变量数值，智能采集分析装配间隙并发送指令给执行机构完成精密装配/拆分，实现大过盈转台的装配过程智能实时监测，保证装配质量。
[0016]本装置的温控系统通过智能温控陶瓷加热软带和干冰储存槽快捷实现对应环体的热胀和冷缩，实时监测环体温度。柔性陶瓷加热带和干冰颗粒可适用各种尺寸规格样件，无需专门加热炉等设备，安全便捷，成本低。本装置的机械结构由电动升降支撑腿及导轨滑块组成，在冷/热源作用下金属环体可自由膨胀/收缩移位，当间隙满足需求时通过控制四处电动升降撑腿同步运动，避免装配时歪斜卡涩风险，保证环体装配移位平稳、精确。本装置的电气系统可控制陶瓷加热带功率通断，实时监测环体温度；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能实时监测转台过盈装配的装置，由机械结构、温控系统及电气系统组成，包括以下部件：应变片、干冰存储槽、陶瓷加热软带、装置底座、导轨滑块、电动升降支撑腿、轴承支撑架、干冰颗粒及相关电气控制设备；所述机械结构由轴承支撑架、电动升降支撑腿及导轨滑块组成，其中电动升降支撑腿安装在底座的导轨滑块之上，可带动转台的金属环体在水平方向自由膨胀/收缩移位；当环体间的间隙满足需求时电动升降支撑腿同步垂直升降运动，实现内、外环体与滚动轴承的装配/拆解；所述温控系统通过智能温控陶瓷加热软带对转台外侧环体进行加热膨胀，在干冰储存槽内添加适量干冰颗粒对转台内侧环体进行冷却收缩，加热冷却可同步进行，实时监测并显示环体温度数值；所述电气系统采集应变片数据，实时监测环体温度及形变量数值，与预定过盈量比对计算出装配间隙，满足装配需求时发送指令给电动升降支撑腿执行相关动作，实现内、外环体与滚动轴承的装配/拆解。2.根据权利要求1所述的一种智能实时监测转台过盈装配的装置，其特征在于：转台为大型过盈配合精密转台，包括转台外环、回转轴承、转台内环。3.根据权利要求1所述的一种智能实时监测转台过盈装配的装置，其特征在于：机械结构的固定支撑杆与转台轴承连接，机械结构内外排布两组电动升降支撑腿，每组支撑腿数量4个，分别与转台的内环及外环装配，可同步上升或下降，位移精度0.05mm。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡长明，吕辉，李春林，顾平，冯展鹰，邱保安，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：