齿轮箱检测设备设计研究

庞敬礼 张军 彭桂枝

江阴职业技术学院机电工程系 江苏省无锡市 214405

1 齿轮箱检测设备设计方案

本设计技术方案：检测设备主要有底板、设于底板上方的顶板、多个固定在底板与顶板之间的立柱、固定在底板顶部的底座、设于顶板上的压紧机构、以及设于底座上并与压紧机构相互配合的定位机构组成。

压紧机构包括固定在顶板顶部的升降气缸、横向设于顶板下方的牵引板、横向且可拆卸的固定在牵引板下方的压板、固定在压板底部的悬架、两个固定在悬架底部并左右对称设置的第一压紧气缸、以及多个固定在悬架底部的压柱，升降气缸的伸缩端竖直向下穿过顶板并可拆卸的固定在牵引板的顶部，第一压紧气缸的伸缩端均倾斜向下相对设置，第一压紧气缸的伸缩端上还均固定有一个第一堵头，牵引板的前侧还固定有挂架，挂架上还固定有第二压紧气缸，第二压紧气缸的伸缩端倾斜向下设置，第二压紧气缸的伸缩端上还固定有第二堵头。

定位机构包括固定在底座顶部的座块、固定在底座顶部并分别位于座块左右两侧的第一支架和第二支架、分别固定在第一支架和第二支架上的第一定位气缸和第二定位气缸、固定在底座顶部并位于座块后侧的第三支架、以及固定在第三支架上的第三定位气缸，第一定位气缸的伸缩端倾斜向上设置，第二定位气缸和所述第三定位气缸的伸缩端均横向设置并均与座块的位置相互配合，第一定位气缸、第二定位气缸和第三定位气缸的伸缩端上还分别固定有第三堵头、第四堵头和第五堵头，座块的前侧开设有进气孔，座块的顶部开设有出气孔。

牵引板的底部四个转角处还均固定有一个竖直设置的锁紧柱，对应地，底座的顶部四个转角处还均固定有一个锁紧套，每个锁紧柱的下端均形成有一个锁紧头，四个锁紧头分别活动插入在四个锁紧套中。

每个锁紧头的外周面上均开设有一个第一销孔，对应地，每个锁紧套的外周面上均开设有一个第二销孔，每个第二销孔均与对应的一个第一销孔同心设置。

顶板中还嵌设有若干个导套，每个导套中还均穿插设置有一个竖直分布的导柱，每个导柱的下端均固定在牵引板的顶部。

牵引板的底部左右两侧还均固定有一个相互对称且平行设置的导轨条，压板横向插入在两个导轨条之间，牵引板的顶部还穿插设置有若干个螺钉，每个螺钉的螺纹端均向下插入螺接在压板中。

图1 齿轮箱检测设备结构示意图

牵引板的顶部前侧还固定有连接块，连接块的端部还固定有限位块，限位块的下端与压板的前侧相互配合。

2 齿轮箱检测设备结构原理

齿轮箱检测设备结构如图2所示，主要由底板：（1）设于底板1上方的顶板；（2）多个固定在底板1与顶板2之间的立柱；（3）固定在底板1顶部的底座；（4）设于顶板2上的压紧机构、以及设于底座5上并与压紧机构相互配合的定位机构。

图2 齿轮箱检测设备结构原理图

压紧机构包括固定在顶板2顶部的升降气缸3、横向设于顶板2下方的牵引板6、横向且可拆卸的固定在牵引板6下方的压板29、固定在压板29底部的悬架23、两个固定在悬架23底部并左右对称设置的第一压紧气缸10、以及多个固定在悬架23底部的压柱12，升降气缸3的伸缩端竖直向下穿过顶板2并可拆卸的固定在牵引板6的顶部，两个第一压紧气缸10的伸缩端均倾斜向下相对设置，两个第一压紧气缸10的伸缩端上还均固定有一个第一堵头11，牵引板6的前侧还固定有挂架23，挂架23上还固定有第二压紧气缸24，第二压紧气缸24的伸缩端倾斜向下设置，第二压紧气缸24的伸缩端上还固定有第二堵头25；定位机构包括固定在底座5顶部的座块19、固定在底座5顶部并分别位于座块19左右两侧的第一支架16和第二支架13、分别固定在第一支架16和第二支架13上的第一定位气缸17和第二定位气缸14、固定在底座5顶部并位于座块19后侧的第三支架20、以及固定在第三支架20上的第三定位气缸21，第一定位气缸17的伸缩端倾斜向上设置，第二定位气缸14和第三定位气缸21的伸缩端均横向设置并均与座块19的位置相互配合，第一定位气缸17、第二定位气缸14和第三定位气缸21的伸缩端上还分别固定有第三堵头18、第四堵头15和第五堵头22，座块19的前侧开设有进气孔191，座块19的顶部开设有出气孔192。

牵引板6的底部四个转角处还均固定有一个竖直设置的锁紧柱26，对应地，底座5的顶部四个转角处还均固定有一个锁紧套27，每个锁紧柱26的下端均形成有一个锁紧头261，四个锁紧头261分别活动插入在四个锁紧套27中。

1.底板 2.顶板 3.升降气缸 4.立柱 5.底座 6.牵引板 7.导柱 8.导套 10.第一压紧气缸 11.第一堵头13.第二支架 14.第二定位气缸 16.第一支架 17.第一定位气缸 18.第三堵头19.座块 20.第三支架 21.第三定位气缸 22.第五堵头 23.悬架24.第二压紧气缸 25.第二堵头 26.锁紧柱 27.锁紧套 28.导轨条29.压板 30.螺钉 31.连接块 32.限位块 191.进气孔192.出气孔 261.锁紧头 262.第一销孔 271.第二销孔

每个锁紧头261的外周面上均开设有一个第一销孔262，对应地，每个锁紧套27的外周面上均开设有一个第二销孔271，每个第二销孔271均与对应的一个第一销孔262同心设置。

顶板2中还嵌设有若干个导套8，每个导套8中还均穿插设置有一个竖直分布的导柱7，每个导柱7的下端均固定在牵引板6的顶部。

牵引板6的底部左右两侧还均固定有一个相互对称且平行设置的导轨条28，压板29横向插入在两个导轨条28之间，牵引板6的顶部还穿插设置有若干个螺钉30，每个螺钉30的螺纹端均向下插入螺接在压板29中。

牵引板6的顶部前侧还固定有连接块31，连接块31的端部还固定有限位块32，限位块32的下端与压板29的前侧相互配合。

工作原理：将齿轮箱放置在座块19的顶部并使位于齿轮箱底部的进气孔与出气孔192相互连接，然后驱动升降气缸3的伸缩端向外伸出以借助牵引板6带动压板29下降，进而使每个压柱12的下端均压紧在齿轮箱的顶部；此时的四个锁紧头261分别插入在四个锁紧套27中，使用四个插销分别插入到对应的一个第一销孔262和一个第二销孔271中就能将四个锁紧柱26与四个锁紧套27相互固定，进而能防止因误操作升降气缸3而使每个压柱12离开齿轮箱的顶部。

然后驱动第二压紧气缸24和两个第一压紧气缸10的伸缩端均向外伸出，进而带动第二堵头25和两个第一堵头11均对应的封堵在位于齿轮箱顶部的三个孔洞中以防止泄漏。

接着，驱动第一定位气缸17、第二定位气缸14和第三定位气缸21的伸缩端均向外伸出以带动第三堵头18、第四堵头15和第五堵头22对应的封堵在位于齿轮箱侧面的三个孔洞中以防止泄漏。

最后就可以将高压气体经由进气孔191通入到座块19中，再经由出气孔192通入到齿轮箱中以检测其气密性；检测完成后，将每个插销均拔出，然后驱动第二压紧气缸24、两个第一压紧气缸10、第一定位气缸17、第二定位气缸14和第三定位气缸21的伸缩端均向内收缩以带动第二堵头25、两个第一堵头11、第三堵头18、第四堵头15和第五堵头22均离开齿轮箱上的孔洞，然后再驱动升降气缸3的伸缩端向内收缩以带动每个压柱12和每个锁紧柱26均上升，再取出齿轮箱即可。

本检测设备能在通气前将多个堵头同时且自动压紧在齿轮箱上的孔洞中以防止泄漏，然后再将高压气体自动通入到齿轮箱中以进行检测，并能在检测完成后同时且自动的移走多个堵头，无需人工手动操作，所以极大的简化了操作以大幅提高了工作效率并减小了劳动强度。