CN104325283B - 螺栓紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种螺栓紧固装置，其包括底座、支撑部件、升降装置、角度调整机构、工作盘旋转机构、工作盘以及液压扳手头，上述支撑部件设置在底座上，升降装置设置在支撑部件上，用于带动角度调整机构、工作盘旋转机构以及工作盘升降，角度调整机构与升降装置连接，用于调整工作盘旋转机构以及工作盘的倾斜角度，工作盘旋转机构与角度调整机构连接，用于驱动工作盘转动，工作盘与工作盘旋转机构连接，在工作盘上设置有液压扳手头。本发明提供的螺栓紧固装置，替代了纯手动紧固螺栓的作业方式，提高了生产效率，降低了人员劳动强度，减少了人工成本，保证了工艺参数的一致性，提高了螺栓紧固的装配精度。

Description

螺栓紧固装置
技术领域
本发明涉及紧固装置，尤其涉及螺栓紧固装置。
背景技术
风力发电机轮毂是连接风机叶片和主轴的一个重要部件，轮毂上有三面大直径的回转轴承，该轴承通过一圈螺栓固定到轮毂本体上，螺栓数量一般为上百颗，现有技术是三个人一组，配备两部液压扳手和一台泵进行装配，一圈螺栓要分三步紧固完。同理，对于偏航轴承的安装也需要同样复杂的工序。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：人工紧固螺栓生产效率较低，人员劳动强度大，人工成本高，不同的人员存在不同的工艺参数，导致工艺参数的一致性很难保证，增加了检验难度，降低装配标准的可操作性。
发明内容
本发明的实施例的目的在于提供一种螺栓紧固装置，以替代纯手动紧固螺栓的作业方式，提高螺栓紧固的作业效率和装配精度。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种螺栓紧固装置，其包括底座、支撑部件、升降装置、角度调整机构、工作盘旋转机构、工作盘以及液压扳手头，
所述支撑部件设置在所述底座上，所述升降装置设置在所述支撑部件上，用于带动所述角度调整机构、所述工作盘旋转机构以及所述工作盘升降，
所述角度调整机构与所述升降装置连接，用于调整所述工作盘旋转机构以及所述工作盘的倾斜角度，
所述工作盘旋转机构与所述角度调整机构连接，用于驱动所述工作盘转动，所述工作盘旋转机构通过第一直线运动机构与所述角度调整机构连接，
所述工作盘与所述工作盘旋转机构连接，在所述工作盘上设置有液压扳手头。
进一步地，所述角度调整机构包括第二直线运动机构、楔形滑块以及旋转机构固定基座，所述旋转机构固定基座的下端通过铰链机构与所述升降装置连接，所述第二直线运动机构的一端固定在所述升降装置上，另一端连接所述楔形滑块上，所述楔形滑块滑动连接在所述旋转机构固定基座的靠近所述升降装置的第一侧面，所述工作盘旋转机构连接在所述旋转机构固定基座的远离所述升降装置的第二侧面上。
进一步地，所述工作盘旋转机构包括工作盘固定基座以及设置在工作盘固定基座上的第一电机，工作盘固定在所述第一电机的输出轴上。
进一步地，工作盘旋转机构包括工作盘固定基座以及设置在工作盘固定基座上的第一电机，所述工作盘固定在所述第一电机的输出轴上，
所述工作盘固定基座通过第一直线运动机构与固定在所述旋转机构固定基座内的第二电机的输出轴连接，所述第二电机用于控制第一直线运动机构进行直线运动。
进一步地，在液压扳手头上设置有弹簧部件，所述弹簧部件抵接在所述工作盘上，用于在进行螺栓紧固时，对将所述液压扳手头压向螺栓。
进一步地，所述液压扳手头为偶数个，每两个液压扳手头通过双联板固定在所述工作盘上。
进一步地，在所述双联板的中部设置有双联板距离调整机构，用于调节所述双联板上的两个相邻液压扳手头的距离。
进一步地，所述工作盘具有从中心沿径向方向延伸的多个梁，在所述梁上具有多个用于固定所述双联板的固定点。
进一步地，所述梁为4个，形成十字交叉结构，所述液压扳手头为8个。
进一步地，底座的下部设置有移动轮，且设有移动轮的锁定装置。
进一步地，所述底座上设置有用于驱动液压扳手头的液压驱动单元。
进一步地，所述底座上设置有用于驱动液压扳手头的液压驱动单元和用于控制电机的控制单元。
通过本发明的实施例的螺栓紧固装置，替代了纯手动紧固螺栓的作业方式，提高了生产效率，降低了人员劳动强度，减少了人工成本，保证了工艺参数的一致性，提高了螺栓紧固的装配精度。
附图说明
图1为本发明实施例的螺栓紧固装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的紧固装置的工作盘的结构示意图；
图3为本发明实施例的双联板的结构示意图。
附图标号说明：
1-底座；2-支撑部件；3-升降装置；4-角度调整机构；5-工作盘旋转机构；6-工作盘；7-液压扳手头；8-梁；11-移动轮；12-电机控制单元；13-液压驱动单元；41-第二直线运动机构；42-楔形滑块；43-旋转机构固定基座；44-铰链；45-第二电机；51-工作盘固定基座；52-第一直线运动机构；53-第一电机；61-固定点；62-弹簧部件；63-双联板；631-双联板距离调整机构；632-液压扳手头穿入穿孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示，其为本发明的实施例的螺栓紧固装置的结构示意图，本发明实施例的螺栓紧固装置包括底座1、支撑部件2、升降装置3、角度调整机构4、工作盘旋转机构5、工作盘6以及液压扳手头7，其中支撑部件2设置在底座1上，升降装置3设置在支撑部件2上，用于带动角度调整机构4、工作盘旋转机构5以及工作盘6的升降，角度调整机构4与升降装置3连接，用于调整工作盘旋转机构5以及工作盘6的倾斜角度，工作盘旋转机构5与角度调整机构4连接，用于驱动工作盘6转动，工作盘6与工作盘旋转机构5连接，在工作盘6上设置有液压扳手头7。
本实施例的螺栓紧固装置能够替代人工紧固的作业方式，从而能够提高作业效率和装配精度。另外，通过升降装置3、角度调整机构4、工作盘旋转机构5以及工作盘6的配合能够对液压扳手头7的作业位置进行灵活调节，从而能够适应不同装配面的需要。例如，风力发电机的轮毂的三个轴承安装面均具有一定的倾斜角度，通过本实施例的螺栓紧固装置能够将工作盘6调整到与安装面对应的角度，从而便于紧固作业。下面对各主要部分的可选实施方式进行进一步说明。
如图1所示，角度调整机构4可以包括第二直线运动机构41、楔形滑块42以及旋转机构固定基座43，为了实现角度调节，旋转机构固定基座43的下端通过铰链44与升降装置3连接，使得旋转机构固定基座43可以绕铰链44的轴心自由转动，第二直线运动机构41的一端固定在升降装置3上，另一端连接在楔形滑块42上，其中，升降装置3和第二直线运动机构41可以由电机控制也可以通过手动调节，楔形滑块42滑动连接在旋转机构固定基座43的靠近升降装置3的第一侧面，实现楔形滑块42可以沿着旋转机构固定基座43的靠近升降装置3的第一侧面自由滑动，工作盘旋转机构5连接在旋转机构固定基座43的远离升降装置3的第二侧面上。
此外，工作盘旋转机构5可以包括工作盘固定基座51以及设置在工作盘固定基座51上的第一电机53，工作盘6固定在第一电机53的输出轴上，实现由第一电机53精准地控制工作盘6的转动，保证了装置的结构紧凑性和稳定性。
此外，工作盘旋转机构5可以通过第一直线运动机构52与角度调整机构4连接，优选地，工作盘固定基座51可以通过第一直线运动机构52与固定在旋转机构固定基座43内的第二电机45的输出轴连接，在工作盘工作时，第二电机45用于控制第一直线运动机构52进行直线运动，从而带动工作盘6在垂直于旋转机构固定基座43的方向上进行直线往复运动，使工作盘6靠近或者远离螺栓紧固面。本实施例的螺栓紧固装置可以由至少两个电机驱动，第二电机45和第一电机53均由设置在底座1上的电机控制单元12控制。
另外，上述的第二直线运动机构41和第一直线运动机构52优选采用丝杆螺母机构，还可以采用比如滚珠丝杆、气缸、液压缸等直线运动机构。此外，上述的第一电机和第二电机优选采用步进电机。
此外，在液压扳手头7上可以设置有弹簧部件62，弹簧部件62抵接在工作盘6上，用于在进行螺栓紧固时，对将所述液压扳手头压向螺栓。例如，在液压扳手头7旋转对准螺栓头或螺母时，弹簧部件62会对液压扳手头7一直施加压力使其套入螺栓头或螺母，对准螺栓头或螺母后旋转拧紧螺栓。
此外，液压扳手头7一般为多个，并且优选为偶数个，这样，每两个液压扳手头7可以通过双联板63固定在工作盘6上，从而可以减少支撑反力臂的作用，避免引起螺栓安装偏载，双联板63可以调整两个液压扳手头7之间的距离，适应不同的应用场合。
此外，如图2所示，其为本发明实施例的紧固装置的工作盘的结构示意图，图2也同时示意出工作盘执行紧固操作时的状态。图2外周圆环上的圆圈代表螺栓固定位置。工作盘6具有从中心沿径向方向延伸的多个梁8，在梁8上具有多个用于固定所述双联板63的固定点61，固定点61可以适应不同的分度圆直径，同时，如图3所示，其为本发明实施例的双联板63的结构示意图，在双联板63的中部设置有双联板距离调整机构631，其可以调整双联板63上两个相邻液压扳手头7的距离，即调节两个液压扳手头穿入穿孔632的距离，从而实现不同螺栓分布情况的紧固。
进一步地，梁8优选为4个，形成十字交叉结构，液压扳手头7为8个，梁8也可以设置多个，形成多个十字结构，同时双联板63和液压扳手头7可以相应增加，有效提高作业效率，其中，所有液压扳手头7可以由设置在底座1上的液压驱动单元13驱动。
此外，在底座1的下部设置有移动轮11，使螺栓紧固装置能够灵活移动，适应不同的工作场合，并且还设有移动轮11的锁定装置(未图示)，能够在移动到工作点后将移动轮11锁定，使得底座1能够固定在工作点。
本发明的螺栓紧固装置的使用方法如下：以对轮毂上轴承安装面的螺栓进行紧固作业为例，首先将螺栓紧固装置移动到待紧固的轮毂附近，调整升降装置3、角度调整机构4、工作盘旋转机构5，使工作盘6与待紧固的轮毂面平行，调整对正螺栓孔位置完成后，操作控制柜12和液压驱动单元13，紧固螺栓之前，第一直线运动机构52带动工作盘6向轮毂逐渐靠近，液压扳手头7旋转，在弹簧部件62和液压扳手头7的共同作用下，将螺栓压进螺栓孔中并开始紧固螺栓，紧固螺栓之后，第一直线运动机构52带动工作盘6逐渐远离轮毂，液压扳手头7在螺栓上撤出，旋转机构5带动工作盘6旋转，对正下一组螺栓进行上述工作循环。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种螺栓紧固装置，其特征在于，包括底座、支撑部件、升降装置、角度调整机构、工作盘旋转机构、工作盘以及液压扳手头，
所述支撑部件设置在所述底座上，所述升降装置设置在所述支撑部件上，用于带动所述角度调整机构、所述工作盘旋转机构以及所述工作盘升降，
所述角度调整机构与所述升降装置连接，用于调整所述工作盘旋转机构以及所述工作盘的倾斜角度，
所述工作盘旋转机构与所述角度调整机构连接，用于驱动所述工作盘转动，所述工作盘旋转机构通过第一直线运动机构与所述角度调整机构连接，
所述工作盘与所述工作盘旋转机构连接，在所述工作盘上设置有液压扳手头。
2.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述角度调整机构包括第二直线运动机构、楔形滑块以及旋转机构固定基座，所述旋转机构固定基座的下端通过铰链机构与所述升降装置连接，所述第二直线运动机构的一端固定在所述升降装置上，另一端连接在所述楔形滑块上，所述楔形滑块滑动连接在所述旋转机构固定基座的靠近所述升降装置的第一侧面，所述工作盘旋转机构连接在所述旋转机构固定基座的远离所述升降装置的第二侧面上。
3.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，工作盘旋转机构包括工作盘固定基座以及设置在工作盘固定基座上的第一电机，所述工作盘固定在所述第一电机的输出轴上。
4.根据权利要求2所述的螺栓紧固装置，其特征在于，工作盘旋转机构包括工作盘固定基座以及设置在工作盘固定基座上的第一电机，所述工作盘固定在所述第一电机的输出轴上，
所述工作盘固定基座通过第一直线运动机构与固定在所述旋转机构固定基座内的第二电机的输出轴连接，所述第二电机用于控制第一直线运动机构进行直线运动。
5.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，在液压扳手头上设置有弹簧部件，所述弹簧部件抵接在所述工作盘上，用于在进行螺栓紧固时，将所述液压扳手头压向螺栓。
6.根据权利要求1或5所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述液压扳手头为偶数个，每两个液压扳手头通过双联板固定在所述工作盘上。
7.根据权利要求6所述的螺栓紧固装置，其特征在于，在所述双联板的中部设置有双联板距离调整机构，用于调节所述双联板上的两个相邻液压扳手头的距离。
8.根据权利要求6所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述工作盘具有从中心沿径向方向延伸的多个梁，在所述梁上具有多个用于固定所述双联板的固定点。
9.根据权利要求8所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述梁为4个，形成十字交叉结构，所述液压扳手头为8个。
10.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述底座的下部设置有移动轮，且设有移动轮的锁定装置。
11.根据权利要求10所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述底座上设置有用于驱动液压扳手头的液压驱动单元。
12.根据权利要求4所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述底座上设置有用于驱动液压扳手头的液压驱动单元和用于控制所述第一电机和所述第二电机的电机控制单元。
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