[其他]液氮冷套裝配機

無效

• 申請號: 88211146
• 申請日: 1988-03-15
• 公開（公告）號: CN88211146U
• 公開（公告）日: 1988-11-23
• 發明（設計）人: 吳紫城;柳濤
• 申請（專利權）人: 南京市金陵職業大學
• 主分類號: F25D3/10
• 分類號: F25D3/10;B30B1/00
• 代理公司: 江蘇省專利服務中心
• 代理人: 周曉梅

一種用于機械靜配合的冷套裝配機械。

在以往的機械靜配合裝配中常采用熱套的方法，即根據金屬的熱脹冷縮性質，將軸承或機座等部件加熱，使其孔徑增大，然后將軸或內套等部件套進軸承或機座等部件內。這種方法雖克服了野蠻靜配合所造成的機械損傷，但加熱軸承或機座等部件需耗用大量熱能，且加溫時間長，易產生油煙污染環境，其操作難以安排在流水生產線上。

本發明為克服機械靜配合裝配中熱套技術的不足，設計一種冷套裝配機械，將軸或內套等部件冷縮后套進軸承或機座等部件內，實現耗能低、操作時間短、無油煙污染環境的無損機械靜配合、使其操作便于安排在流水生產線上。

本發明的技術解決方案：

采用液氮為制冷劑（液氮的沸點為－196℃）保存在杜瓦瓶（DEWEL????FLASK）中；

該冷套裝配機包括杜瓦瓶、夾具、支臂、支架及控制裝置組成；夾具裝在支臂上，通過手動或自動控制裝置在支臂上作縱橫位移；支臂裝在支架上，通過手動或自動控制裝置在水平方向繞支架旋轉或在縱向實現位移。

夾具用來裝夾工件（軸或內套等），可以采用電動卡盤或液壓卡盤或氣動卡盤。

夾具在支臂上的縱橫位移可以由絲桿螺母裝置控制，也可以由齒輪齒條傳動裝置控制，還可以用電動或液壓或氣動裝置控制。

支臂在水平方向繞支架旋轉和縱向位移，可以通過電動機和變速箱帶動絲桿轉動來實現，絲桿的轉動可以推動螺母及支臂作縱向位移；絲桿的轉動也可以在夾具的作用下連帶支臂旋轉。也可以通過油缸、活塞和活塞桿來推動支臂作縱向位移。還可以將支架的主桿做成圓柱形，外套一套筒，支臂的一端套在套筒上，當套筒松開時，支臂可在外力的作用下作水平旋轉。

夾具夾緊工件后移到液氮的液面上方（杜瓦瓶上方），然后將工件浸入液氮，其浸入的深度可通過米尺和指針來控制；工件浸在液氮中的時間直接關系到工件直徑的縮小量，時間短了則縮小量不夠而影響工件的裝配，時間過長則浪費液氮，增加了裝配的成本，本發明推導出了工件冷卻時間與下降溫度之間的函數關系式（工件直徑的縮小量與下降的溫度之間的函數關系是已公知的），估算出工件在液氮中應冷卻的時間，經時間繼電器控制夾具的提升。工件冷卻的時間與下降的溫度間的函數關系是：

冷卻時間：

式中ρ－－工件的密度

C－－工件的比熱

ν－－工件的體積

α－－工件與液氮間的平均換熱系數

F－－工件與液氮接觸的表面積

T_L－－液氮沸點溫度（－196℃）

T₀－－室溫

T——工件應下降的溫度

本發明可達到能耗少，操作時間短的最佳效果，并且無環境污染例如加熱一個100×800×600的機座，采用20KW的加熱棒在油箱內加熱需要6～8小時方能進行熱套，而采用本發明的冷套只需要將工件浸入液氮中冷縮45秒～1分鐘時間即可套進100×800×600的機座內，工效提高了數百倍。本發明的冷套裝配機由于生產效率高，操作方便，節約能源和勞力，無污染，很適用于汽車、火車、柴油機、拖拉機、機床等制造業的裝配流水線上。

附圖為本發明的原理圖。

本發明實施例，對照附圖說明如下：

采用50升杜瓦瓶（1）作為存放液氮的容器；

夾具（4）為φ200的電動卡盤；

支臂（5）為一長方形鑄鐵件經機加工而成，上有縱橫拖板，可帶動夾具作縱橫位移；

支架（2）主桿為一圓柱，外套一套筒，可由鎖緊裝置（3）將套筒固定在支架主桿上，支臂（5）套在套筒上，可在電動機（8）和變速箱以及絲桿（6）和螺母的電動傳動作用下作縱向位移；當鎖緊裝置（3）將套筒松開時，支臂（5）可在外力作用下繞支架（2）旋轉。

支臂（5）上固定有指針，支架（2）上固定有米尺（7），當支臂（5）在支架（2）上縱向移動時，時針就可指示出工件浸入液氮的深度。

包括時間繼電器的整個電器控制元件均裝置在控制柜（7）內。