凸轮轴摇臂室座气水双检机设计.doc

全套设计（图纸）加扣扣 194535455摘要为了提高发动机的工作性能，提高产品的生产质量，减少零件的生产成本，又由于凸轮轴摇臂室座是铸件，会因为有砂眼，气孔，缩孔，披缝等缺陷而影响发动机的性能。故要设计一个凸轮轴摇臂室座气水双检机来对凸轮轴摇臂室的质量进行检测。该气水双检机是由机架组件、水箱总成、主压封装置、右侧压封装置、左侧支撑装置、后堵封装置、摇臂装置、非机动轨道、底座组件、电柜组件、液压站组成。根据检测要求，设备工作时，手动将待检工件拉入工作台板定位好，按双手启动按钮后，夹紧装置将工件夹紧，然后封堵装置动作将工件封堵。封堵到位后，检漏仪启动按要求向工件内腔充入压缩空气，经平衡及检测后，仪器显示工件的泄漏值并通过指示灯在控制面板处显示检测结果，然后下料；不合格件水箱上升，方便查找漏点。该机采用单工位形式，工件检测时配备单独的夹紧及封堵夹具，采用一台干式气体泄漏检测仪，对工件进行泄漏检测。夹紧及封堵采用液压为原动力。而且设备机架采用铝型材组装框架结构，且夹具的设计方便产品换型时更换。关键词：封堵夹具 气动系统 液压系统 压封装置 AbstractIn order to improve engine performance, increase the product quality, reduce the production cost of parts, another the camshaft rocker seat casting, because the have trachoma, porosity, shrinkage, Phi sewing defects and affect the performance of the engine. Therefore, to design a camshaft rocker seat air-water double-check to detect the quality of the camshaft rocker. The gas-water double-check machine rack assembly, the assembly of the tank, the main pressure seal device, pressure sealing device on the right, the left side of the supporting device, after dam device, rocker device, non-motorized track, the base assembly, electrical cabinets components, hydraulic station. According to the testing requirements, the device is working, the manual will be seized artifacts pulled into the table plate good location, press the start button with both hands, clamping the workpiece clamping device, and then plugging the device moves the workpiece closure. Closure is in place, the leak detector to start on demand the workpiece cavity filled with compressed air, balanced and testing, the instrument displays the value of the leak of the workpiece by the indicator in the control panel displayed at the test results, and then cutting; fail piece tank up, easy to find the leak. The machine uses a single station with separate clamping and closure fixture in the form of the workpiece is detected, the use of a dry-type gas leak detector, leak detection of the workpiece. The clamping and plugging hydraulic as the driving force. Equipment rack with aluminum assembled frame structure, replacement and fixture design for easy product changeover. Keywords： Closure fixture Pneumatic system Hydraulic system Pressure seal device 目录摘要IAbstractII1 绪 论11.1 本课题的来源、目的及意义11.1.1课题的来源11.1.2本课题研究目的11.1.3本课题研究的意义11.2 课题背景及国内外研究现状21.2.1课题的国内外研究现状21.2.2课题的研究趋势预测21.2.3课题的技术领域和背景技术31.3 开展本课题预计达到的要求及关键技术31.3.1 被加工零件分析、生产条件及工艺流程31.3.2预计的关键技术41.4 本课题研究的主要内容42 凸轮轴摇臂室座气水双检机方案设计52.1 设计要点52.2 设备的总体设计思路52.3 具体方案62.3.1课题分析62.3.2可行性分析62.4 小结113 凸轮轴摇臂室座气水双检机的设计123.1 概述123.2 总图的设计123.3 主要零部件的设计153.3.1机架组件153.3.2水箱总成163.3.3主压封装置183.3.4 左侧支撑装置223.3.5左非机动轨道223.3.6底座233.4 本章小结244 驱动水箱的液压系统设计244.1 设计要求与选型要求244.2 液压缸的要求与选择244.2.1液压缸的要求244.2.2液压泵的选择244.3 液压驱动水箱原理图设计254.4 液压泵的要求与选择264.5 过滤系统要求274.6 油箱要求274.7 本章小结275 气动系统设计计算275.1 气动系统的技术要求275.2 气密检测的工作原理275.3 气控缸径的选择与缸径的出力285.3.1当检测对象为圆孔285.3.2当检测对象为面积295.4 本章小结306 结论与展望306.1 本文总结306.2 将来展望31结 束 语31致 谢32参考文献33V1 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义1.1.1课题的来源本课题是来源于东风特种商用车公司专用设备厂为江铃汽车发动机厂设计的凸轮轴摇臂室座气密试验机，用于检查凸轮轴摇臂室内腔是否有泄漏所必要的要求。本课题针对东风特种商用车公司专用设备厂的凸轮轴摇臂室座，对于刚刚生产出来的凸轮轴摇臂室座，不能直接的投入到实际的应用中，需要设计气水双检机来检验凸轮轴摇臂室座是否有泄漏，并检查泄露的部位。1.1.2本课题研究目的凸轮轴摇臂室座是发动机上必不可少的零件，它的好坏直接的影响发动机的性能。以往制造凸轮轴摇臂室时，不经检测，就直接投入使用。这样就出现了大量的发动机性能不好，不合格的情况。又要重新的拆装，检测到底是什么地方有问题，给企业人员造成了很大的技术难题。所以对于凸轮轴摇臂室座的检测尤为重要。设计气水双检机来检测凸轮轴摇臂室座是否泄漏，以及泄漏的部位所在，以防止不合格的凸轮轴摇臂室座影响发动机的性能，这样避免了直接投入使用而带来的生产成本和劳动力的损失。1.1.3本课题研究的意义凸轮轴摇臂室座对发动机来说，是非常重要的。凸轮轴摇臂室座是顶置式气门发动机中，进排气机构的一个部件。如果凸轮轴摇臂室内腔有泄漏或者凸轮轴摇臂室座被堵住了，那么发动机在进排气的过程中，会因进气不够，排气排不出等情况，严重的损坏发动机，也会使发动机的效率下降。研究表明，如果不对凸轮轴摇臂室座进行检测，凸轮轴摇臂室座铸件会因为有砂眼，气孔，缩孔，披缝等缺陷而影响发动机的性能，甚至还会给企业带来巨大的损失，这是企业的领导所不愿看到的。因此开发这样的凸轮轴摇臂室座气水双检机设计就显得十分的有意义。这样可以进一步提高车间内的资源利用率，优化产品的物流通道，提高产品的生产率，综合降低产品的生产成本，提高产品的合格率，进而提高产品的市场竞争优势。，如果采用简单的人工检漏，不仅会浪费不必要的劳动力资源，同时零件的生产成本和零件质量都无法得到保证。基于这方面的原因，根据生产实际需要，设计一台凸轮轴摇臂室座气水双检机设计对于提高劳动生产率，提高被加工件的质量及减少成本是非常必要的。1.2 课题背景及国内外研究现状1.2.1课题的国内外研究现状在学校图书馆，网上和网上图书库上搜索关于凸轮轴摇臂室座气水双检机 的国内外现状和发展，发现很少关于这方面的资料。根据指导老师赵国华的透露，可能是因为这里面涉及到重要技术的问题，大部分都会被保密。但凸轮轴摇臂室座气水双检机属于专用机床，而专用机床的国内外现状和发展很多资料都有叙述，了解专用机床的国内外现状对设计凸轮轴摇臂室座气水双检机也很有意义。随着现代科技发明凸轮轴摇臂室座气水双检机以来，为了适应生产的需要，其结构性能都发生了很大的变革进步。随着凸轮轴摇臂室座的精密化，质量要求更高，设计了很多检测凸轮轴摇臂室座的各样机床。随着电子技术的发展，就开发设计了高精密的凸轮轴摇臂室座气水双检机，使凸轮轴摇臂室座的检测操作更简单、检漏的精度更高、适用更广泛。凸轮轴摇臂室座气水双检机其动作过程： 手动上料-启动-自动封堵-小箱上升到位-气密检测-水箱下降-解封-手动下料，夹具全部采用液压自动定位、夹紧。定位、夹紧应可靠，并且有自锁功能。水箱的驱动采用液压油缸，要求使用刚性较好的导向部件，以保证水箱结构可靠、上下运行平稳。设备机架采用铝型材组装框架结构，且夹具的设计方便产品换型时更换，操作简单方便。经过总结归纳，日本和欧美的组合专用机床的制造精度比国内的高，几乎所有的精加组合专用机床都要靠进口。另外日本和欧美的专用机床的组成部件标准化程度高，检测时间（单件加工工时）短，机床负荷率（工具更换简便）高。国内的专用机床都会向这些方面发展，而在本次设计中也力求使机构合理，效率高，精度稳定，维修方便等。1.2.2课题的研究趋势预测由于考虑到成本经济性等情况，目前的凸轮轴摇臂室座气水双检机其结构都是实用经济，操作简单可靠，但效率和精度比起国外的凸轮轴摇臂室座气水双检机来说还是有很大的差距。因此凸轮轴摇臂室座气水双检机将逐步向数控方面发展，采用计算机控制其送料、变距、移动、夹紧等。这样检测出来的产品精度、质量都能大大提高，效率更是得到大的提高。进而公司的生产效益都能得到很多的提升。由于很多技术还有待完善，因此研究此方向的课题仍然有很大的发展前景。未来的气水双检机向着操作更便捷更智能的方向发展。1.2.3课题的技术领域和背景技术本课题所涉及的技术领域为制造行业，具体来说是用凸轮轴摇臂室座气水双检机，来达到对凸轮轴摇臂室工件的气密性检测为目的。现今，大多数的小企业因为这样或那样的原因，比如：资金的短缺或者是技术的不成熟。而缺少一部检测工件气密性的仪器，这样的企业在生产过程中，要么在生产的时候，尽量使零件的质量保证的最好，进而直接投入使用。这样直接导致的结果就是，生产出来的发动机性能很差，公司效益不好。企业又要组织一些技术人员去检查原因，不仅花费了大量的时间，也浪费了大量的劳动力。要么就是弄一些简单的仪器设备，成立一个部门专门负责零件合格与否的检测。这样检测的精度不是很高，操作起来比较复杂。最终使得工人劳动强度大，劳动效率低，生产成本高，效益低。利用凸轮轴摇臂室座气水双检机，采用单工位形式，工件检测时配备单独的夹紧及封堵夹具，采用一台干式气体泄漏检测仪，对工件进行泄漏检测。夹紧及封堵采用液压为原动力。设备机架采用铝型材组装框架结构，且夹具的设计方便产品换型时更换，操作简单方便，气水双检机的设计使得检测的效率更高，劳动力更省。在机械制造领域方兴未艾，有着旺盛的生命力和广阔的发展前景。被广泛应用于各种零件的检测中。设计的气水双检机，将其安装在生产线上，可以使得产品生产的时间大大的缩短。该仪器具有独立的电气系统、气动系统、液压系统、检漏系统。设备电气控制系统采用PLC单元控制；设备具有自动检测和手动调试两种功能。设备具有外形美观、性能可靠、操作方便、维修简单的特点。目前，国内有厂家生产此气水双检机，生产量少，且没有形成系列化、批量生产的能力；国外，有厂家生产这种气水双检机，现在已经系列化、批量生产。目前国内的气水双检机基本上用的都是外国厂家的所设计的。随着机械化大生产的到来，新投产企业的不断诞生，原有企业的不断扩大，产值、产能不断提高，汽车行业零件制造的生产基地的规模和影响进一步巩固和扩大。机械化程度高、工厂化大生产的企业逐渐显示出优势，成为行业中的主流。急需这样的仪器来提高生产的效率。1.3 开展本课题预计达到的要求及关键技术1.3.1 被加工零件分析、生产条件及工艺流程1.加工对象：凸轮轴摇臂室座2.检测压力：1.35bar3.保压时间：30秒4.泄漏量：10cm3/min。5.生产纲领与生产节拍：生产纲领：年产8万台。生产班次：双班。生产节拍：2.1min/件。6.生产要求：人工手动上下料，采用液压驱动夹紧。7.凸轮轴摇臂室工艺流程:OP20.半精铣底面、精镗定位销孔及底面孔系加工 OP10.粗铣前端面、精铣顶面及顶面孔系加工OP30 粗铣排气、进气面及孔系加工OP40 最终清洗OP50.凸轮轴摇臂室内腔气密封检漏1.3.2预计的关键技术凸轮轴摇臂室座的检测，关键的技术就是工件的密封情况，以及工件检测设备的灵敏度。密封不好，检测设备的不灵敏，会影响工人的判断情况。夹具全部采用液压自动定位、夹紧。定位、夹紧应可靠，并且有自锁功能。夹紧点和夹紧元件要设计合理，夹紧力应可调、操作方便。夹紧部位不允许有明显的压痕，不应引起工件的变形和损伤。1.4 本课题研究的主要内容本课题研究的目的是为了减小工人劳动强度，提高劳动效率，提高发动机的工作效率，设计一种操作方便、快捷检测零件的精密仪器。设备的主要组成部分：主要由机体机架、封堵夹具、检漏系统、气动系统、液压系统、电气系统组成；课题需完成的内容：凸轮轴摇臂室座气水双检机的总体装配图、机架组件、水箱总成、主压封装置、后堵封装置、非机动轨道的设计与绘图, 系统的其余部分只作了解。2 凸轮轴摇臂室座气水双检机方案设计2.1 设计要点凸轮轴摇臂室座气水双检机是在制造发动机上零件所必须得检测仪器。它可以对零件的气密性进行检测，还能检测出泄露的具体部位所在。目前该气水双检机已在国外行业得到广泛使用，在国内机械行业也正在兴起。凸轮轴摇臂室座气水双检机的设计最重要的部分就是堵封装置和液压夹具的设计及仪器检测的精密性。大多数的零件的检测的原理基本上都大致的相同，不同的地方只不过就是夹具的设计和堵封的形式。夹具设计的好与坏直接的影响零件检测的效果。现在对凸轮轴摇臂室座气水双检机进行设计。2.2 设备的总体设计思路1、设备为单仪器单工位检漏设备，采用铝型材组合框架式结构床身，对产品进行检测；产品合格控制面板上绿灯亮,不合格时红灯亮并通过三色灯进行报警；2、工装夹具设计检测依据：检测压力:1.35bar； 泄漏量：10cc/min，要求保压30s；3、夹紧及封堵采用液压为动力，主要液压元件采用派克产品；4、设备与外界加装安全光栅和网状金属防护板来保障操作者安全；5、设备作业时间在126s内（包含上下料时间）；检测时间为大约构思时间，具体时间根据工程技术人员现场调试为准；6、设备品质要求：无因工件的误安装、漏装而引起的工件不良，夹具破坏；工件的气密性通过差压式气密仪检测并判定（全检）；工件出现NG时，蜂鸣报警提示，指示灯闪烁；7、夹具设计说明：夹具设计成板块式,更换时整体更换,夹具上气管与设备连接采用快速插装式方便快速更换；夹具受力、接触部位表面热处理HRC60度，手接触棱角倒钝；密封堵头采用应保证密堵口完全,堵头使用PU或丁腈橡胶制作；金属部尽量减轻夹具重量方便操作；夹具上联锁防错接线端子采用快速接头（航空插头）,程序的设置要考虑新机种的添加；压封气缸需加装有可调整机械限位机构；8、设备检测说明：设备检测回路中使用的均为无泄漏元件；为放止工件内部杂质通过排气动作进入仪器，设备增加外部排气阀；9、设备节拍节点（该节拍时间仅为构思时间，且为正常工作节拍，不包括水检）节点表节点名称时间（s）备注手动上料5辅助时间双手起动3液压压紧封堵8充气55此段时间为设备检测时间（预计96s）平衡35检测6解压封7辅助时间手动下料3合计1222.3 具体方案 2.3.1课题分析本课题研究的是凸轮轴摇臂室座气水双检机的设计，一般的检测凸轮轴摇臂室座的方法，虽然很简单，但不能够达到预期的效果。有时对于有缺陷的工件不能够检测出来，还有就是不能够发现工件的缺陷所在。设计出来的凸轮轴摇臂室座气水双检机，水箱的上升都要采用自动化的设计，测漏工位应设有升降水箱装置，当检测结果为不合件时，PLC发出指令，不合格工件保持密封充气状态，水箱自动或点动升起，将不合格工件浸入水中。由操作者人工观察泄漏部位并记录。2.3.2可行性分析本课题重点选择什么样的机构去解决实际的问题，凸轮轴摇臂室座气水双检机的核心部件：密封夹具，检测回路，气动系统，液压系统。凸轮轴摇臂室座气水双检机的动作过程： 工件夹紧水箱上升到位自动封堵手动上料手动下料气密检测水箱下降（图2-1 凸轮轴摇臂室座气水双检机的动作过程）经过对机床各个部件的分析和了解，及其控制方式的选择，确定了以下三种方案：方案上料方式装夹方式气密性检测水箱上升（下降）1手动上料液压自动定位夹紧差压检测法液压油缸2机械手动夹紧电机驱动3传统气密检测法气动驱动在上料方式中都采用的是手动上料，工件上下料及输送方式：工件采用通过式，人工推入拉出。工件流向及姿态：底面在下，前面朝前，从左向右（操作工面对机床）。工件输送高度：工件的输送高度为1400mm(工件输送面至地面)，含垫铁高度。配置的上下料装置应便于人工操作（身高1600mm），符合人机工程，买方统一配置的踏板高度为450mm，不允许在此踏板上再增加踏板。液压自动定位夹紧与机械手动夹紧的比较：使用液压夹具的第一个优势是能节省夹紧和松卸工件时所花费的大量的时间。传统的机械夹具在松开和夹紧工件时都要费力的用扳手旋拧螺母和移动压板。然而，液压夹具只需要通过控制油路的通断，就可实现夹具的完整的顺序动作控制。有关统计资料表明，液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 液压夹具系统的第二个优势是可实现非常高的定位精度。定位精度的关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中，保持恒定不变，从而确保了同一道工序下的加工质量一致性，即提高重复精度，故此由于变形造成的废品率将会微乎其微。成批零部件的互换性也会达到理想的指标。然而这一点几乎是机械夹具无法做到的。 在针对无法设定刚性支撑或加工薄壁零件时，液压辅助支撑是最佳的选择。它可以在任意的位置对工件产生支撑力，起到辅助定位的作用，尤其对于非加工表面的支撑定位更是非它莫属，有力的解决了困扰我们的过定位问题。 液压夹具的第三个优势是最适合加工零件摆放紧凑和采用手动夹紧时空间受限制的场合，这是流体控制得天独厚的优势。这就可以实现多个零件在一个夹具体上同时装夹和加工。相比机械夹具，液压夹具的前期投入成本较高，然而从长远来看，它是便宜的。传统气密检测法传统气密性检测方法可根据测试手段不同分为两类:一类是通过目测气泡量来判断即在向工件腔内充人一定压力的气体时将其浸人水中或涂肥皂泡，根据目测肥皂泡或水中的气泡来判断工件是否有漏及泄漏的程度。目前，这种方法在多数企业的密封管道以及箱体检漏时仍普遍采用。但这种方法测试效率低,受主观因素影响较大，同时用这种方法测试后,还必须对工件进行干燥和防锈处理。另一类是通过传感器的信号输出来判断,即向工件腔内充人一定压力的气体,通过压力传感器的信号输出来判断工件是否有漏,并计算出其泄漏率,即单位时间内压力传感器输出的变化值。这种方法测试效率高,不受主观因素影响,同时测试后不需要对工件进行其他处理,但是该类方法只能适用于对密封件的气密性指标要求不高或者测试精度较差、分辨率低的容器。由于在某些特定行业中检测的工件往往要求测试压力较高,体积大小不定且精度要求高,因此在这些行业该类方法有些失宠。此外,若被测工件存在着大泄漏则小量程的压力传感器极容易超载损坏。差压检测法针对传统方法在多数行业工件检测要求上存在以上所述诸多的弊端,故而提出采用如图1 所示的差压检测方法。（图2-2 差压检测原理图）已知1 个气密合格试件(标准件)和1 个待测件通过各自气控截止阀接在同一气压下,2 件管路之间连接1 个压差传感器。开始2 个气控球阀都是打开状态,由于标准件和待测件之间相通且管路对称,因此充人气体压力是统一的。经压力平衡后,关闭2 个气控阀,这时进人保压期,如果待测件有泄漏,压差传感器的压差值就会以一定的速率上升,可通过上位计算机控制软件中所画压差曲线判断待测管件是否有泄漏,差值越大泄露越大,易判断产品是否合格。水箱上升（下降）采用液压油缸比较好。液压驱动的推力大，体积小，调速方便；电机驱动推力较小，大推力时成本高，不适应需要；气动驱动推力偏小，不能实现精确的中间位置调节，通常是两个极限位置使用。气密检测的标准是检测压力1.35 bar,泄漏量10cc/min 保压30秒。所以经过分析比较，采用第一种方案，能够达到技术要求，而且相对经济性又好的，其结构示意图如下：液压原理图：（图2-3 液压原理图）2.4 小结本章主要是对气水双检机的结构有一个大致的认识，能够初步的设计出气水双检机的总体设计思路，通过了解气水双检机的结构和工作原理,设计了一个具体的设计方案,实现了对凸轮轴摇臂室座气密性检测的功能。3 凸轮轴摇臂室座气水双检机的设计3.1 概述凸轮轴摇臂室座气水双检机是江铃汽车发动机厂流水线上用于检测的仪器，这个设备可以对凸轮轴摇臂室座气密性进行检测，进而能够确定缺陷的位置所在，能更加的对有缺陷的零件进行改造，使其符合生产标准的需要。凸轮轴摇臂室座气水双检机上配备有液压驱动装置，工件的气密性通过差压式气密仪检测并判定，液压驱动装置可以驱动水箱的上升，也可以作为液压夹紧装置。气动系统主管路上设有压力表，可对压封和检测压力分别进行调节；设备的控制系统能对合格件和不合格件进行判别、提示、报警和计数,且合格件具有气缸带动油性笔做标记功能；泄漏检测是根据相对压力检测原理的（差压），通过测量被测容积内的压力变化来进行测试。测试过程分为4个阶段，分别为：充气阶段平衡阶段测量阶段排气阶段。3.2 总图的设计如图3.2.1所示凸轮轴摇臂室座气水双检机的总装图如下：（图3-1 总装图主视图）（图3-2 总装图左视图）1 机架组件 、2 水箱总成、 3主压封装置 、4右压封装置、5 左侧支撑装置 、 6 后堵封装置 、7 摇臂装置 、8 非机动轨道 、9 底座组件 、10 电柜组件 、11 液压站3.3 主要零部件的设计3.3.1机架组件 （图3-3 机架组件） 机体机架由底座、顶架、支撑柱、油缸固定架组成。机体机架的制造：常用机架制造有铸造和焊接两种，焊接结构件生产周期短、重量轻、所需设备相对简单(不需木模制作、不需熔炼设备)、改型快等优点，作为机床上的结构件来说，往往要承受较大的载荷。由于焊接件所用材料E值较大，因此，在同样的载荷作用下，焊接件的静刚度比较大，在受迫振动时，提高物体的静刚度可以降低物体的振幅，还可以提高物体的固有频率，从而减少或避免共振的发生。以下是铸件与焊接件的比较：铸件与焊接件比较力学性能单位铸件焊接件弹性系数EMpa117.000210.000最大强度Mpa89-480550-1,200密度Kg/m37,000-7,4007,850热变形10-6/0.010.01抗拉强度Mpa230480抗内应力等级高低综合考虑以上的因素，机架选择焊接件选择比较好。机体机架的要求：机体机架为型材框架结构，造型大方、美观；工装夹具和台板全采用发黑或镀铬处理；周边装有安全防护装置；机架要由四个地脚螺栓与地基固定，地脚螺栓采用的是Q235（碳素结构钢）。设备的框架采用空心而有一点壁厚的材料做成，起到对整体的支撑作用；这样就构成了设备的总体框架，初步的知道了设备的占地体积。3.3.2水箱总成 （图3-4 水箱总成主视图） （图3-5 水箱总成左视图）水箱总成由水箱、导向杆、导轨安装座、导向轮安装架、调节板1、调节板2、转动小轴、导向轮、垫片、油缸安装支架、水箱升降油缸联接头1、水箱升降油缸联接头2、减震用弹簧、紧固销组成。水箱总成的作用：采用液压驱动，用于检测零件泄露部位的部件；在机床测漏工位设有升降水箱装置，当检测结果为不合件时，PLC发出指令，不合格工件保持密封充气状态，水箱自动或点动升起，将不合格工件浸入水中。由操作者人工观察泄漏部位并记录；水箱装置可以由操作者单独操作，用于集中判断不合格工件的泄漏部位，以保证主线的生产节拍；水箱总成的的结构：水箱采用框架结构，四周采用透明有机玻璃材料（厚度4mm），水箱内设置防水灯（安全电压），以便于操作者观察；水箱的驱动采用液压油缸，要求使用刚性较好的导向部件，以保证水箱结构可靠、上下运行平稳；水箱底部应设计为斜面结构，能排尽水箱内的液体，以便能定期的清理水箱底部沉杂物； 水箱应配备废液排放管路或装置，能将污水排到附近的排污井内；3.3.3主压封装置 （图3-6 主压封装置主视图） （图3-7 主压封装置左视图）主压封装置由顶板、工作台板、活动板、连接块、球头、垫板、缓冲垫、支架、上密封模板、导向杆、限位、螺母、立柱、油缸连接螺母、定位销1、定位销2、底模板、初定为块1、初定为块2、小圆螺母、直线轴承、主压封油缸组成。这是凸轮轴摇臂室座气水双检机中的核心部件，零件检测的工作台，夹具，封堵的装置等。对工件顶面起到密封作用并夹紧，其封堵的位置如下图：封堵位置确认 . 底 面整板密封+开膜密封通道二注意,整板开膜时应考虑此两处半圆弧面的密封通道二（图3-8 底面封堵位置）.顶面无需开膜,整板密封即可(此面较简单)通道二（图3-9 顶面封堵位置）.侧面（此封堵是由右封堵装置堵封的）（图3-10 侧面封堵位置）说明:侧面封堵需要封堵交叉面,即封堵底面密封露出的密封垫 红色部分为密封部分工件的定位分析在批量生产中，加工箱体、盖板等类零件时,常常以一个平面和两个定位孔作为定位基准实现组合定位，简称一面两销定位。在主压封装置的工作台上，利用一面两销定位，使设计基准和工艺基准重合，以减少定位误差，从而保证凸轮轴摇臂室的检测精度。一面两销定位时常用的定位元件为定位支持板和一个圆柱短销、一个削边定位短销。在一面两销定位中，通常要求平面为第一定位基准，限制工件的 、 、 三个自由度，定位元件是三个支撑钉（圆定位销、削边定位销、压块）；孔 1 的中心线为第二定位基准，限制工件的 、 两个自由度，定位元件是短圆柱销；孔 2 的中心线为第三定位基准，限制工件的 一个自由度，定位元件是短菱形销，从而实现六点定位。在设计的定位中，出现了过定位，但在定位此工件时，是允许得。因此工件主压封装置工作台上的定位销位置确认：红色部分为定位销位置（图3-11 定位部位）3.3.4左侧支撑装置 （图3-12 左侧支撑装置）左侧支撑装置由固定架、安装螺母、支撑油缸组成。左侧支撑装置的作用：对工件起到支撑的作用，防止工件在密封充气的状态而发生错位。致使工件在检测的过程中，因密封性不好而导致检测的结果不精确。3.3.5非机动轨道 （图3-13 非机动轨道主视图）非机动轨道由轨道支架、固定板、铝型材、导向条、拉杆、挡板、地脚D、无动力不锈钢滚筒组成。非机动轨道的作用：存放工件的支架，便于检测时安放未检测及检测了的工件。非机动轨道的结构：该部件是有空心的钢材做成的支架，下端通过地脚螺栓与地基紧固。上端是圆筒滚道，方便移动工件，可以节省很大的劳动力。两边有尼龙挡板，可以防止工件在移动时掉下而损坏工件。轨道的高度为1400mm，恰好容易人工直接的操作。两侧是非机动轨道，工人站在中间操作。3.3.6底座组件 （图3-14 底座组件主视图）底座组件由底座、地板、地脚C组成。底座组件的作用：支撑液压站的部件，与地基通过地脚螺栓连接。3.4本章小结本章主要的介绍了设备的总体构造，然后又分别的论述了各部件的组成以及其的具体作用。对机体机架采用何种制造方法进行了和详细的比较，并描述了机体机架的要求。对水箱总成的组成、作用和结构都作了详细的说明。对主压封装置的组成、封堵的部位和工件的定位分析也作了详细的说明。4 驱动水箱的液压系统设计4.1 设计要求及选型要求1.液压系统应尽量做到标准化、系列化。2.液压系统采用无泄漏设计,不允许有漏油、混油现象。3.在组合基本回路时,要注意防止回路间相互干扰,保证正常的工作循环。4.根据需要配备必要的蓄能器或增设缓冲回路,消除液压冲击。蓄能器的安全阀应该将出口朝上或出口方向不会对操作人员安全造成威胁。5.系统要根据需要配置粗、精过滤器,过滤器应更换方便,且具有堵塞报警功能。6.液压管线和系统阀组等要协调统一布局，管线应排列整齐，固定可靠，以方便维护，同时不影响其他部件的维护。7.高压油管要考虑适当的减震措施。4.2 液压缸的要求与选择4.2.1液压缸的要求1.只允许使用标准油缸及其附件，所有液压缸必须满足最大额定压力值。2.活塞杆的运动面经硬化处理并具有抗腐蚀性。4.2.2液压缸的选择根据设计出来的凸轮轴摇臂室座气水双检机的总体尺寸可知，水箱在检测时的高度大概是500700mm，油缸安装支架的宽度大约110mm，查机械设计手册（液压传动与控制）可知，选用液压缸活塞行程第一系列630mm。液压缸的内径尺寸D=32mm，液压缸活塞杆外径d=10mm。4.3 液压驱动水箱原理图设计根据水箱的运动的过程，可知水箱在上升和下降的过程中，液压缸都要承受住水箱的重力。由此，根据液压与气压传动的知识可知，平衡回路可以满足这一设计。平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。由于水箱的重力不是很大，选用单向顺序阀的平衡回路时，活塞和与之相连的工作部件不会因单向顺序阀和换向阀的泄露而缓慢下落。下图所示为单向顺序阀的平衡回路，其工作的原理为：当驱动水箱上升的过程中，1YA得电后，通过单向阀使得活塞杆驱动水箱上升，回油路经电磁阀回油箱。当驱动水箱下降的过程中，2YA得电后活塞杆下行时，回油路上就存在一定的背压；只要将这个背压调得能支撑住水箱的自重，活塞就可以平稳的下落。当换向阀处于中位时，活塞就停止运动，活塞就不在移动（中位可以用于水箱上升最高点和下降最低点时稳定的状态）。（图4-1 驱动水箱上升的液压原理图）4.4 液压泵的要求与选择4.4.1液压泵的要求1.液压泵不允许装在液体容器内。2.尽量采用中低压控制系统，液压泵站系统噪音不大于70dB。4.4.2液压泵的选择首先计算水箱和装水的总重量：设计的水箱的长x宽x高为955x856x294（mm），考虑到工件所占的体积，故水箱装水，求得水的体积为x955x856x294=0.18。水的重力为G=xxg=1000x0.18x10=1800N。水箱的重力为700N。故总重为2500N，每个液压缸承受的重力为F=1250N（有两个液压缸驱动水箱上升或下降）。当水箱上升时，即1YA得电，液压缸的压力与水箱一半的重力平衡。设液压泵的额定压力为P，查机械设计手册（液压传动与控制）可知一般固定设备中液压系统的正常工作压力为泵额定压力的70%-80%。在不计活塞杆重力和泄露的情况下，有0.75xPx x =F，即0.75xPx x=1250，求得泵的额定压力P=2.1Mpa. 查机械设计手册（液压传动与控制）可知，选用泵的额定压力P=2.5Mpa，排量V=2.5mL/r,额定转速n=1450r/min.求得q=Vxn=2.5x1450=3.625L/min,选择液压泵的型号为CB-B4(低压齿轮泵)。当水箱下降时，即2YA得电，液压缸的进油压力与水箱一半重力之和与溢流阀的调整压力平衡。设溢流阀的调整压力为P1，即有P1xx=F+Pxx，即P1xx=1250+2.5xx，求得P1=3.81 Mpa，故溢流阀的调整压力为3.81 Mpa。驱动水箱的上升的速度：q=xxV，即4=xxV，求得V=0.083m/s驱动水箱的下降的速度：q=xxV，即4=xxV，求得V=0.092m/s4.5 过滤系统要求1.液压系统过滤精度10m，液压伺服系统过滤精度2-5m。2.系统应设有溢流阀和压力开关。3.过滤器有堵塞报警功能，过滤器的安装位置要便于维修。4.6 油箱要求1.油箱液位显示装置安装在视角良好的位置，注油、排油塞孔的位置设置合理，使油箱注油、放油、清理方便。2.油箱清理窗必须保证装拆、