CN103507028B - 大型螺纹零部件装配装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型螺纹零部件装配装置和方法，属于机械装配领域。所述装置包括：用于水平安装第一待装配零件的支撑、用于固定第一待装配零件的卡箍、装配平台、用于同轴安装第二待装配零件的柱笼、安装在第二待装配零件尾部的轴承组件、与柱笼相配合的滚动支撑组件、用于与小车连接的扁担和葫芦，支撑和卡箍分别安装在装配平台上，柱笼可转动地安装在滚动支撑组件内，滚动支撑组件和轴承组件分别通过吊绳吊设在扁担的两端，葫芦设置在滚动支撑组件与扁担之间的吊绳或/和轴承组件与扁担之间的吊绳上。避免了立式装配大型螺纹零部件时，由于待装零部件长度尺寸大，造成的成本较高且存在较大的安全隐患的问题。

Description

大型螺纹零部件装配装置和方法

技术领域

本发明涉及机械装配领域，特别涉及一种大型螺纹零部件装配装置和方法。

背景技术

在机械工艺上，当螺纹的规格较大，特别是内、外螺纹零部件外形尺寸及重量也较大的螺纹装配是机械装配工艺中的一个难点。

现有的大型螺纹零部件装配一般采用立式装配，即将一待装零部件立式放置，并采用工装固定防止倾翻，搭建操作平台，采用可旋转地吊钩起吊另一待装零部件，操作人员站在高平台上旋转起吊的待装零部件完成装配。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当待装配零部件尺寸和重量较大时，由于待装零部件长度尺寸大，立式装配时高度大，需搭建很高的台架，对起吊高度也提出了更高的要求，因此会导致成本较高，且人员高空作业存在较大的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中当待装配零部件尺寸和重量较大时，采用立式装配成本较高，且存在较大的安全隐患的问题，本发明实施例提供了一种大型螺纹零部件装配装置和方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种大型螺纹零部件装配装置，所述装置包括：用于水平安装第一待装配零件的支撑、用于固定所述第一待装配零件的卡箍、装配平台、用于同轴安装第二待装配零件的柱笼、安装在所述第二待装配零件尾部的轴承组件、与所述柱笼相配合的滚动支撑组件、用于与小车连接的扁担和葫芦，所述支撑和所述卡箍分别安装在所述装配平台上，所述柱笼可转动地安装在所述滚动支撑组件内，所述滚动支撑组件和所述轴承组件分别通过吊绳吊设在所述扁担的两端，所述葫芦设置在所述滚动支撑组件与所述扁担之间的吊绳或/和所述轴承组件与所述扁担之间的吊绳上。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述轴承组件包括：同轴安装在所述第二待装配零件尾部的轴、安装在所述轴上的轴承、套装在所述轴上的壳体以及设于所述壳体上的吊环螺钉，所述轴承安装在所述壳体中，所述扁担通过吊绳与所述吊环螺钉连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述柱笼为哈夫式柱笼。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述滚动支撑组件包括支撑机构，以及位于所述支撑机构和所述柱笼间的多个轮子，所述轮子可转动的安装在支撑机构上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述支撑机构为卧式车床的闭式中心架。

另一方面，本发明实施例还提供了一种大型螺纹零部件装配方法，所述方法包括：

将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑上，并采用卡箍进行固定；

将第二待装配零件安装在柱笼中，并调节所述柱笼与所述第二待装配零件同轴；

将所述柱笼外安装在滚动支撑组件内，在所述第二待装配零件的尾部安装轴承组件；

将所述滚动支撑组件和所述轴承组件分别吊设在与小车连接的扁担两端；

调节所述滚动支撑组件和所述轴承组件的高度，使所述第二待装配零件与所述第一待装配零件同轴；

转动所述第二待装配零件，同时控制所述小车向所述第一待装配零件移动，实现所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的装配。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述第二待装配零件的尾部是指所述第二待装配零件未设有螺纹的一端。

在本发明实施例的另一种实现方式中，在转动所述第二待装配零件，实现所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的装配前，所述方法还包括：

在所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的螺纹处涂抹润滑添加剂。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述润滑添加剂为二硫化钼。

在本发明实施例的另一种实现方式中，在将所述第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑上之前，所述方法还包括：

检查所述第一待装配零件和所述第二待装配零件是否满足装配要求。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑和卡箍上，在第二待装配零件上安装柱笼，并调节柱笼与第二待装配零件同轴，将柱笼上安装在滚动支撑组件内，在第二待装配零件的尾部安装轴承组件，将滚动支撑组件和轴承组件分别吊设在扁担两端，调节滚动支撑组件和轴承组件的高度，第二待装配零件与第一待装配零件同轴，转动第二待装配零件，实现第一待装配零件和第二待装配零件的装配，避免了立式装配大型螺纹零部件时，由于待装零部件长度尺寸大，造成的成本较高且存在较大的安全隐患的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的第一待装配零件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第二待装配零件的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的大型螺纹零部件装配装置的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的轴承组件的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的柱笼的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的滚动支撑组件的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的大型螺纹零部件装配方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明以船箱安全机构的装配为例，对大型螺纹零部件装配装置及方法进行说明。其中，船箱安全机构主要应用在三峡升船机等场所，如图1和2，船箱安全机构包括第一待装配零件1和第二待装配零件5，第一待装配零件1上设有内螺纹11，第二待装配零件5上设有外螺纹51。当然下述大型螺纹零部件装配装置和方法还适用于其他的螺纹零件装配，这里不做赘述。

实施例一

本发明实施例提供了一种大型螺纹零部件装配装置，参见图3～6，该装置包括：

用于水平安装第一待装配零件1的支撑2、用于固定第一待装配零件1的卡箍3，装配平台4、用于同轴安装第二待装配零件5的柱笼6、安装在第二待装配零件5尾部的轴承组件7、与柱笼6相配合的滚动支撑组件8、用于与小车连接的扁担9和葫芦10，支撑2和卡箍3分别安装在装配平台4上，柱笼6可转动的安装在滚动支撑组件8内，滚动支撑组件8和轴承组件7分别通过吊绳吊设在扁担9的两端，葫芦10设置在滚动支撑组件8与扁担之间的吊绳或/和轴承组件7与扁担9之间的吊绳上。

如图4，轴承组件7包括：同轴安装在第二待装配零件5尾部的轴71、安装在轴71上的轴承75、套装在轴71上的壳体73以及设于壳体73上的吊环螺钉74，轴承72安装在壳体73中，扁担9通过吊绳与吊环螺钉74连接。进一步地，该轴71通过弹性挡圈72定位安装在壳体73内。

优选地，柱笼6为哈夫式柱笼，如图5所示，哈夫式柱笼包括主体61、调节螺栓62和锁紧螺栓63，调节螺栓用于调节第二待装配零件5与柱笼6的同轴度，用百分表检查柱笼6、第二待装配零件5外圆跳动，从而确定柱笼6与第二待装零部件5的同轴度，并通过柱笼6的调节螺栓62调整柱笼6和第二待装配零件5至同轴，当调制至同轴后，通过锁紧螺栓63锁紧。其中，哈夫式柱笼上还设有与锁紧螺栓63配套的螺母。

进一步地，参见图6，滚动支撑组件8可以包括支撑机构81，以及位于支撑机构和柱笼6间的多个轮子82，且轮子82可转动的安装在支撑机构81上，通过该轮子82实现滚动支撑组件8内的柱笼6可以自由转动。

优选地，滚动支撑组件8可以为卧式车床的闭式中心架。卧式车床的闭式中心架内包括3个轮子82，且3个轮子82间隔120度设置，保证柱笼6可以自由转动。

下面对采用上述装置对待装配零件进行装配的过程进行说明：

将第一待装配零件1水平安装在设于装配平台的支撑2和卡箍3上；在第二待装配零件5上安装柱笼6，并调节柱笼6与第二待装配零件5同轴；将柱笼6安装在滚动支撑组件8内，在第二待装配零件5的尾部安装轴承组件7；将滚动支撑组件8和轴承组件7分别吊设在扁担9两端；通过葫芦10调节滚动支撑组件8和轴承组件7的高度，使第二待装配零件5与第一待装配零件1同轴；转动第二待装配零件5，实现第一待装配零件1和第二待装配零件5的装配。

具体地，可将第一待装配零件1安装在设于装配平台4的支撑2和卡箍3上，调整第一待装配零件1至水平后，锁紧卡箍3。

进一步地，该装置还包括设于支撑2和/或卡箍3上的紫铜片。在调节第一待装配零件1水平时，可以利用水平仪进行找准，当发现第一待装配零件1没有达到水平时，可以在支撑2或卡箍3与第一待装配零件1接触部位垫上紫铜片，该紫铜片除了可以调节第一待装配零件1至水平外，还可以防止第一待装配零件1碰伤。采用水平仪将第一待装配零件1调平后，锁紧卡箍3防止第一待装配零件1旋转。上述水平仪可以是数显式水平仪。

其中，第二待装配零件5的尾部是指第二待装配零件5未设有螺纹的一端。

在安装过程中，通过行车的小车随时补偿第二待装配零件5螺纹旋进深度，并在装配过程中实时采用水平仪、千分尺、游标卡尺等检测第一待装配零件1和第二待装配零件5的同轴度，根据实际情况调整同轴后继续装配，直至装配完成；安装过程使用手动旋转，通过手感旋转力矩的大小判断是否需要调整，即单人手动可以旋转安装就认为同轴度符合要求，不存在不正常的魔阻力矩。

在进行螺纹旋进前，还可以在第一待装配零件1和第二待装配零件5的螺纹处涂抹润滑添加剂。

优选地，润滑添加剂可以为二硫化钼。

另外，在装配之前，还可以检查第一待装配零件1和第二待装配零件5是否满足装配要求。具体地，可以检查第一待装配零件1和第二待装配零件5的内、外螺纹是否按图纸和工艺要求加工到位，表面状态是否达到装配要求。如螺纹未达到要求，需要回牙。在实现时，可以根据第一待装配零件1和第二待装配零件5的内、外螺纹装配前状态确认表，按表中要求对螺纹逐项复查，只有满足装配要求的情况下才能开始装配。该表中主要包括螺纹大、小径，中径，锥度、表面粗糙度等。

本发明实施例通过将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑和卡箍上，在第二待装配零件上安装柱笼，并调节柱笼与第二待装配零件同轴，将柱笼上安装在滚动支撑组件内，在第二待装配零件的尾部安装轴承组件，将滚动支撑组件和轴承组件分别吊设在扁担两端，调节滚动支撑组件和轴承组件的高度，第二待装配零件与第一待装配零件同轴，转动第二待装配零件，实现第一待装配零件和第二待装配零件的装配，避免了立式装配大型螺纹零部件时，由于待装零部件长度尺寸大，造成的成本较高且存在较大的安全隐患的问题。

实施例二

本发明实施例提供了一种大型螺纹零部件装配方法，参见图7，该方法包括：

步骤201：将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑上，并采用卡箍进行固定。

具体地，步骤201可采用以下方式实现：

步骤一、将第一待装配零件安装在设于装配平台的支撑和卡箍上。

步骤二、调整第一待装配零件至水平后，锁紧卡箍。

步骤二中，可以利用水平仪进行校准，当发现第一待装配零件没有达到水平时，可以在支撑或卡箍与第一待装配零件接触部位垫上紫铜片，该紫铜片除了可以调节第一待装配零件至水平外，还可以防止第一待装配零件碰伤。采用水平仪将第一待装配零件调平后，锁紧卡箍防止第一待装配零件旋转。上述水平仪可以是数显式水平仪。

步骤202：将第二待装配零件安装在柱笼中，并调节柱笼与第二待装配零件同轴。

该柱笼可以是哈夫式柱笼，哈夫式柱笼上设有调节螺栓和锁紧螺栓，调节螺栓用于调节第二待装配零件与柱笼的同轴度，用百分表检查柱笼、第二待装配零件外圆跳动，从而确定柱笼与待装零部件的同轴度，并通过柱笼的调节螺栓调整柱笼和第二待装配零件至同轴，当调节至同轴后，通过锁紧螺栓锁紧。

步骤203：将柱笼安装在滚动支撑组件内，在第二待装配零件的尾部安装轴承组件。

其中，第二待装配零件的尾部是指第二待装配零件未设有螺纹的一端。

步骤204：将滚动支撑组件和轴承组件分别吊设在与小车连接的扁担两端。

具体地，滚动支撑组件和轴承组件分别通过吊绳吊设在扁担的两端，且在滚动支撑组件与扁担之间的吊绳或/和轴承组件与扁担之间的吊绳上设有葫芦。

步骤205：调节滚动支撑组件和轴承组件的高度，使第二待装配零件与第一待装配零件同轴。

滚动支撑组件包括支撑机构，以及位于支撑机构与柱笼间的多个轮子，轮子可转动的安装在支撑机构上，通过该轮子实现滚动支撑组件内的柱笼可以自由转动。轴承组件中包含轴承，可以实现转动；采用扁担起吊第二待装配零件，通过葫芦调节滚动支撑组件和轴承组件的高度，使第二待装配零件与第一待装配零件同轴。上述滚动支撑组件可以是卧式车床的闭式中心架。

步骤206：转动第二待装配零件，同时控制小车向第一待装配零件移动，实现第一待装配零件和第二待装配零件的装配。

在安装过程中，通过行车的小车随时补偿第二待装配零件的螺纹旋进深度，并在装配过程中实时采用水平仪、千分尺、游标卡尺等检测第一待装配零件和第二待装配零件的同轴度，根据实际情况调整同轴后继续装配，直至装配完成；安装过程使用手动旋转，通过手感旋转力矩的大小判断是否需要调整，即单人手动可以旋转安装就认为同轴度符合要求，不存在不正常的魔阻力矩。

进一步地，在步骤206前，该方法还可以包括：

在第一待装配零件和第二待装配零件的螺纹处涂抹润滑添加剂。

优选地，润滑添加剂为二硫化钼。

进一步地，在步骤201之前，该方法还包括：

检查第一待装配零件和第二待装配零件是否满足装配要求。

具体地，检查第一待装配零件和第二待装配零件的内、外螺纹是否按图纸和工艺要求加工到位，表面状态是否达到装配要求。如螺纹未达到要求，需要回牙。在实现时，可以根据第一待装配零件和第二待装配零件的内、外螺纹装配前状态确认表，按表中要求对螺纹逐项复查，只有满足装配要求的情况下才能开始装配。该表中主要包括螺纹大、小径，中径，锥度、表面粗糙度等。

本发明实施例通过将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑和卡箍上，在第二待装配零件上安装柱笼，并调节柱笼与第二待装配零件同轴，将柱笼上安装在滚动支撑组件内，在第二待装配零件的尾部安装轴承组件，将滚动支撑组件和轴承组件分别吊设在扁担两端，调节滚动支撑组件和轴承组件的高度，第二待装配零件与第一待装配零件同轴，转动第二待装配零件，实现第一待装配零件和第二待装配零件的装配，避免了立式装配大型螺纹零部件时，由于待装零部件长度尺寸大，造成的成本较高且存在较大的安全隐患的问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型螺纹零部件装配装置，其特征在于，所述装置包括：用于水平安装第一待装配零件(1)的支撑(2)、用于固定所述第一待装配零件(1)的卡箍(3)、装配平台(4)、用于同轴安装第二待装配零件(5)的柱笼(6)、安装在所述第二待装配零件(5)尾部的轴承组件(7)、与所述柱笼(6)相配合的滚动支撑组件(8)、用于与小车连接的扁担(9)和葫芦(10)，所述支撑(2)和所述卡箍(3)分别安装在所述装配平台(4)上，所述柱笼(6)可转动地安装在所述滚动支撑组件(8)内，所述滚动支撑组件(8)和所述轴承组件(7)分别通过吊绳吊设在所述扁担(9)的两端，所述葫芦(10)设置在所述滚动支撑组件(8)与所述扁担(9)之间的吊绳或/和所述轴承组件(7)与所述扁担(9)之间的吊绳上。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴承组件(7)包括：同轴安装在所述第二待装配零件(5)尾部的轴(71)、安装在所述轴(71)上的轴承(75)、套装在所述轴(71)上的壳体(73)以及设于所述壳体(73)上的吊环螺钉(74)，所述轴承(75)安装在所述壳体(73)中，所述扁担(9)通过吊绳与所述吊环螺钉(74)连接。 

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述柱笼(6)为哈夫式柱笼。 

4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述滚动支撑组件(8)包括支撑机构(81)，以及位于所述支撑机构(81)和所述柱笼(6)间的多个轮子(82)，所述轮子(82)可转动的安装在所述支撑机构(81)上。 

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述滚动支撑组件为卧式车床的闭式中心架。 

6.一种大型螺纹零部件装配方法，其特征在于，所述方法包括： 

将第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑上，并采用卡箍进行固定； 

将第二待装配零件安装在柱笼中，并调节所述柱笼与所述第二待装配零件同轴； 

将所述柱笼安装在滚动支撑组件内，在所述第二待装配零件的尾部安装轴承组件； 

将所述滚动支撑组件和所述轴承组件分别吊设在与小车连接的扁担两端； 

调节所述滚动支撑组件和所述轴承组件的高度，使所述第二待装配零件与所述第一待装配零件同轴； 

转动所述第二待装配零件，同时控制所述小车向所述第一待装配零件移动，实现所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的装配。 

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二待装配零件的尾部是指所述第二待装配零件未设有螺纹的一端。 

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在转动所述第二待装配零件，实现所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的装配前，所述方法还包括： 

在所述第一待装配零件和所述第二待装配零件的螺纹处涂抹润滑添加剂。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述润滑添加剂为二硫化钼。 

10.根据权利要求6～9任一项所述的方法，其特征在于，在将所述第一待装配零件水平安装在设于装配平台的支撑上之前，所述方法还包括： 

检查所述第一待装配零件和所述第二待装配零件是否满足装配要求。