朱向陽，陸迺田

（中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機(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，對鋼球的裝配時間占整個設(shè)備裝配時間的很大一部分，所以在裝配生產(chǎn)線研究開發(fā)一套簡單實用的鋼球分離器，在國內(nèi)外一直是個備受矚目的課題。

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)計了一種自動控制的鋼球分離器。

1 機(jī)械設(shè)計

本文設(shè)計的自動控制鋼球分離器的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括動力源、推桿、壓板、滑塊、底板及振料器。其中：底板的一側(cè)均布有多個動力源，壓板安裝在底板另一側(cè)的上方；每個所述動力源均連接有推桿，各推桿的一端分別與相對應(yīng)的動力源輸出端相連，另一端均連接有在所述壓板與底板之間往復(fù)移動的滑塊；壓板上均布有多個鋼球進(jìn)料口，每個鋼球進(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)均布有多個鋼球出料口；滑塊上均布有多個接球孔，通過動力源驅(qū)動滑塊移動，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；壓板上均布有多個檢驗鋼球輸送滑道內(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，會給推力氣缸一個信號，推力氣缸會通過推桿帶動滑塊向前滑動；當(dāng)滑塊上的接球孔與鋼球進(jìn)料口連通時，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，當(dāng)鋼球出料口與接球孔連通時，一個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?；瑝K的行程是靠前、后擋板決定的。在鋼球分離器工作時，會經(jīng)進(jìn)氣口沿氣道通入壓縮空氣到每個鋼球出料口，增加鋼球的滑動速度，防止單個鋼球在輸送管路中被卡滯。傳感器則可檢驗鋼球進(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 自動控制鋼球分離器的整體結(jié)構(gòu)示意

2 實現(xiàn)過程

本設(shè)計包括動力源推桿、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動力源，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)移動的滑塊。壓板上沿長度方向均布有多個鋼球進(jìn)料口，每個鋼球進(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，為沈陽市吉龍自動化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的振料盤。每個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鋼球出料口，每個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傳感器，可檢驗鋼球輸送滑道內(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)。每個接球孔與相對應(yīng)的各鋼球進(jìn)料口連通的頂部及每個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；相對應(yīng)的鋼球出料口位于鋼球進(jìn)料口的側(cè)下方，為滑塊留出了移動空間。

3 小結(jié)

采用以上技術(shù)方案，本設(shè)計具有以下優(yōu)點：

（1）每個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，增加了鋼球的滑動速度，防止單個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，以推力氣缸為動力元件，同時在鋼球出料口處通入氣體，推著鋼球向前滑動。根據(jù)每臺機(jī)器的工作特點，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.鋼球自動壓裝機(jī)的設(shè)計［J］.常熟理工學(xué)院學(xué)報，2014（2）：88-90.