CN103990936A - 飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法 - Google Patents

飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械领域中一种飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，该方法是在上刀轴、下刀轴两端分别安装斜齿轮，斜齿轮包括装配在上刀轴、下刀轴驱动侧两相互啮合的驱动侧斜齿轮，和从动侧两相互啮合的从动侧斜齿轮，装配方法包括如下步骤：先将下刀轴的驱动侧、从动侧的斜齿轮装配上；装配上刀轴上的驱动侧斜齿轮；将上刀轴从动侧的从动侧斜齿轮装配到上刀轴上，这样完成一个装配过程。本发明能够快速、稳定的将斜齿轮装配到刀轴上，其保证装配精度，提高装配效率。

Description

飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及机械领域中一种飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法。
背景技术
横向剪切运行中的轧件的剪切机叫做飞剪，是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备，是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机，是现代轧制棒材剪断中的产品，具有耗电少、投资成本低的特点。
在国内某钢厂炉卷轧机项目上，飞剪刀轴的转动是在驱动侧和传动侧均采用一副斜齿轮来进行传动的。通常斜齿轮均具有较大过盈量，需要加热膨胀产生间隙才能装入，而斜齿轮副的侧隙又往往较小，加热后齿廓也相应扩大，此时侧隙更小，甚至出现负侧隙。热装完下刀轴斜齿轮后，第一次试装上刀轴斜齿轮时，热装进入50mm(尚有350mm未进)后无法完成装配；在以往装配过的此类飞剪，刀轴上的轴承是装配在机架处偏心套上，热装斜齿轮前只需通过偏心套将上刀轴、下刀轴中心距调至最大即可，斜齿轮加热后侧隙的减小不会影响到其热装导入的难度。但是针对中心距固定的飞剪，即无调整中心距的用偏心套，一方面，斜齿轮必须加热胀径后产生间隙来实现装配，另一方面齿廓扩大后斜齿轮之间的侧隙减小又严重阻碍装配进行，从而导致斜齿轮的装配难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，能够快速、稳定的将斜齿轮装配到刀轴上，其保证装配精度，提高装配效率。
实现本发明的发明目的的技术方案如下：
飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，该方法是在上刀轴、下刀轴两端分别安装斜齿轮，斜齿轮包括装配在上刀轴、下刀轴驱动侧两相互啮合的驱动侧斜齿轮，和从动侧两相互啮合的从动侧斜齿轮，其特征在于，装配方法包括如下步骤：
第一步，先将下刀轴的驱动侧、从动侧的斜齿轮装配上；
(1).确定斜齿轮的基准面；
(2).确认斜齿轮安装孔与下刀轴的过盈量；
(3).根据公式t2＝(δmax+△)/(αadf)+t，αa为齿轮线膨胀系数，δmax为过盈量，△为装配间隙，t为装配环境温度,df为斜齿轮安装孔直径；计算出斜齿轮的加热温度，将斜齿轮放入热处理炉中根据计算出的加热温度进行加热，并保温10h以上，使斜齿轮安装孔膨胀并大于下刀轴直径；
(4).将(3)中的斜齿轮取出，套在下刀轴上并进行定位，冷却后便牢固装配；
第二步，装配上刀轴上的驱动侧斜齿轮；
(5).对上刀轴上驱动侧斜齿轮的安装之前，采用第一步中的(1)-(3)对驱动侧斜齿轮进行处理；
(6).将多根螺杆旋入上刀轴驱动侧的端面，将驱动侧斜齿轮初步套在上刀轴上；
(7).采用压板对驱动侧斜齿轮进行压住，(6)中的螺杆穿过压板，并在压板外侧的螺杆上一一对应的旋上螺母，这样驱动侧斜齿轮呈压入上刀轴状态；
(8).快速旋进其中一部分螺杆上的螺帽并通过压板将驱动侧斜齿轮向上刀轴压进，另外一部分螺杆上的螺帽与压板之间形成间隙，同时在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转，这样驱动侧斜齿轮能够被压进上刀轴一段距离；
(9).在(8)中螺帽与压板之间的间隙处插入撬棒，通过杠杆原理使压板推动驱动侧斜齿轮进一步压进一段距离，在此过程中，还需在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转；
(10).重复(8)、(9)两步骤，直到驱动侧斜齿轮安装到位置；
第三步，将上刀轴从动侧的从动侧斜齿轮装配到上刀轴上，这样完成一个装配过程。
采用了上述方案，在安装较大尺寸且具有较大的过盈配合的斜齿轮到刀轴时，要根据斜齿轮与刀轴的过盈量，啮合斜齿轮之间的装配间隙等精准的测算出斜齿轮加热的温度，使斜齿轮安装孔膨胀并大于下刀轴直径，保证斜齿轮安装孔能够套上刀轴，且齿廓扩大后斜齿轮之间具有装配侧隙；在装配上刀轴驱动侧斜齿轮时，斜齿轮在轴向装入上刀轴的同时伴有刀轴微小转动，且因刀轴与斜齿轮重量过重而需要的轴向压入力较大，因而需要采用撬棒，通过撬棒撬动螺母压入一定导程后，在上刀轴的从动侧使上刀轴微转，这是因为热装斜齿轮时，当它轴向导入上刀轴时，因是斜齿，只要进入很小的位移量，两齿轮啮合间隙马上就由大到小，直至为零，这时便需要转动刀轴，使两刀轴产生相对转动来补偿间隙后，齿轮才能继续导入，再利用撬棒压入斜齿轮，让轴向推力产生刀轴的相对转动，使齿轮的轴向啮合进入与刀轴的相对转动这两个运动同时进行、连续进行，这样才能确保在较短的时间内完成整个热装配。本发明能够快速、稳定的将斜齿轮装配到刀轴上，其保证装配精度，提高装配效率。
进一步地，在斜齿轮装配过程中，对斜齿轮与刀轴的温度进行实时检测，当温差≤70°时，需要将斜齿轮从刀轴上拆下，重新放入热处理炉中进行加热。在常温状态下，当两者温差≤70°时，斜齿轮与刀轴之间的装配间隙趋零而发生抱死现象，因而需要进行温度检测，在温度≤70°，便需要将斜齿轮拆卸下来，重新进行加热膨胀，再装配到刀轴上。
进一步地，为了更好使用撬棒，所述撬棒的一端设置成弯折端，该弯折端用于插入螺帽与压板之间的间隙中。
进一步地，上刀轴从动侧一端微调上刀轴的旋转是通过手动或电动葫芦来调整的。由于刀轴加上斜齿轮为吨级重量，因而采用手动或电动葫芦来转动刀轴，便于操作，省力且效果好。
进一步地，在斜齿轮两端部开设吊装螺孔，用两个手动或电动葫芦来吊装斜齿轮。吊装过程中如果采用两根等长的钢丝绳托住斜齿轮外圆两端进行热装，便不能够调整斜齿轮的水平度，从而无法保证斜齿轮安装孔与刀轴的平行度，不便于安装；而采用两个手动或电动葫芦来进行吊装，一个葫芦吊装斜齿轮的一端，这样在斜齿轮不水平时，可以通过调节其中一葫芦来调整水平度，使其与刀轴平行，便于装配。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
具体实施方式
参照图1，飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，该方法是在上刀轴1、下刀轴2两端分别安装斜齿轮，斜齿轮包括装配在上刀轴、下刀轴驱动侧两相互啮合的驱动侧斜齿轮3，和从动侧两相互啮合的从动侧斜齿轮(图中未示出)，装配方法包括如下步骤：
第一步，先将下刀轴的驱动侧、从动侧的斜齿轮装配上；
(1).确定斜齿轮的基准面，安装时注意基准面朝向避免斜齿轮装反；另外通过划线，确认斜齿轮安装时键槽方向，并作标记；因为斜齿轮为双键槽齿轮，安装时有方向；
(2).确认斜齿轮安装孔与下刀轴的过盈量；过盈量可以通过设计的图纸或工件的测量得到；
(3).根据公式t2＝(δmax+△)/(αadf)+t，αa为齿轮线膨胀系数，δmax为过盈量，△为装配间隙，t为装配环境温度，df为斜齿轮安装孔直径；计算出斜齿轮的加热温度，将斜齿轮放入热处理炉中根据计算出的加热温度进行加热，并保温10h以上，使斜齿轮安装孔膨胀并大于下刀轴直径；这里列举一个实施例：驱动侧的斜齿轮与刀轴的过盈量为0.41mm，从动侧为0.39mm，齿轮内径为经计算，加热温度至160℃(装配环境温度为30℃)，则齿轮内孔涨开0.90mm，热装时间隙为0.5mm。将斜齿轮送热处理炉中加热温度设置160℃，保温10h；
(4).将(3)中的斜齿轮取出，套在下刀轴上并进行定位，冷却后便牢固装配；
第二步，装配上刀轴上的驱动侧斜齿轮；
(5).对上刀轴上驱动侧斜齿轮的安装之前，采用第一步中的(1)-(3)对驱动侧斜齿轮进行处理；
(6).将四根螺杆4旋入上刀轴驱动侧的端面，将驱动侧斜齿轮初步套在上刀轴上；
(7).采用压板5对驱动侧斜齿轮进行压住，(6)中的螺杆穿过压板，并在压板外侧的螺杆上一一对应的旋上螺母6，这样驱动侧斜齿轮呈压入上刀轴状态；
(8).快速旋进其中两根螺杆上的螺帽并通过压板将驱动侧斜齿轮向上刀轴压进，另外两根螺杆上的螺帽与压板之间形成间隙7，同时在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转，这样驱动侧斜齿轮能够被压进上刀轴一段距离；
(9).在(8)中螺帽与压板之间的间隙处插入撬棒8，通过杠杆原理使压板推动驱动侧斜齿轮进一步压进一段距离，在此过程中，还需在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转；
(10).重复(8)、(9)两步骤，直到驱动侧斜齿轮安装到位置；从斜齿轮刚开始压入上刀轴至安装到位，共耗时二十来分钟，大大节约了时间，且装配比较稳定。
第三步，将上刀轴从动侧的从动侧斜齿轮装配到上刀轴上，这样完成一个装配过程。由于其他三个斜齿轮已经装配到位置，其便具有适当的装配间隙，因而上刀轴从动侧的从动侧齿轮很容易装配，当然也可以适当对该斜齿轮进行加热便于更好的装配。
其中，在斜齿轮装配过程中，对斜齿轮与刀轴的温度进行实时检测，当温差≤70°时，需要将斜齿轮从刀轴上拆下，重新放入热处理炉中进行加热。温度检测采用现有技术中的常规手段，如温度检测传感器；撬棒的一端设置成弯折端9，该弯折端用于插入螺帽与压板之间的间隙7中。上刀轴从动侧一端微调上刀轴的旋转是通过手动或电动葫芦10来调整的。在斜齿轮两端部开设吊装螺孔，用两个手动或电动葫芦来吊装斜齿轮。

Claims (5)

1.飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，该方法是在上刀轴、下刀轴两端分别安装斜齿轮，斜齿轮包括装配在上刀轴、下刀轴驱动侧两相互啮合的驱动侧斜齿轮，和从动侧两相互啮合的从动侧斜齿轮，其特征在于，装配方法包括如下步骤：
第一步，先将下刀轴的驱动侧、从动侧的斜齿轮装配上；
(1).确定斜齿轮的基准面；
(2).确认斜齿轮安装孔与下刀轴的过盈量；
(3).根据公式t2＝(δmax+△)/(αadf)+t，αa为齿轮线膨胀系数，δmax为过盈量，△为装配间隙，t为装配环境温度,df为斜齿轮安装孔直径；计算出斜齿轮的加热温度，将斜齿轮放入热处理炉中根据计算出的加热温度进行加热，并保温10h以上，使斜齿轮安装孔膨胀并大于下刀轴直径；
(4).将(3)中的斜齿轮取出，套在下刀轴上并进行定位，冷却后便牢固装配；
第二步，装配上刀轴上的驱动侧斜齿轮；
(5).对上刀轴上驱动侧斜齿轮的安装之前，采用第一步中的(1)-(3)对驱动侧斜齿轮进行处理；
(6).将多根螺杆旋入上刀轴驱动侧的端面，将驱动侧斜齿轮初步套在上刀轴上；
(7).采用压板对驱动侧斜齿轮进行压住，(6)中的螺杆穿过压板，并在压板外侧的螺杆上一一对应的旋上螺母，这样驱动侧斜齿轮呈压入上刀轴状态；
(8).快速旋进其中一部分螺杆上的螺帽并通过压板将驱动侧斜齿轮向上刀轴压进，另外一部分螺杆上的螺帽与压板之间形成间隙，同时在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转，这样驱动侧斜齿轮能够被压进上刀轴一段距离；
(9).在(8)中螺帽与压板之间的间隙处插入撬棒，通过杠杆原理使压板推动驱动侧斜齿轮进一步压进一段距离，在此过程中，还需在上刀轴的从动侧一端微调上刀轴的旋转；
(10).重复(8)、(9)两步骤，直到驱动侧斜齿轮安装到位置；
第三步，将上刀轴从动侧的从动侧斜齿轮装配到上刀轴上，这样完成一个装配过程。
2.根据权利要求1所述的飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，其特征在于，在斜齿轮装配过程中，对斜齿轮与刀轴的温度进行实时检测，当温差≤70°时，需要将斜齿轮从刀轴上拆下，重新放入热处理炉中进行加热。
3.根据权利要求1所述的飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，其特征在于，所述撬棒的一端设置成弯折端，该弯折端用于插入螺帽与压板之间的间隙中。
4.根据权利要求1所述的飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，其特征在于，上刀轴从动侧一端微调上刀轴的旋转是通过手动或电动葫芦来调整的。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的飞剪刀轴与斜齿轮的装配方法，其特征在于，在斜齿轮两端部开设吊装螺孔，用两个手动或电动葫芦来吊装斜齿轮。
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