CN105729103A - 液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法、离心压缩机，属于工件加工组技术领域。该装置包括芯轴、固定环、垫套，芯轴为阶梯轴；固定环中心开设有第二通孔，第二通孔为阶梯孔；芯轴容置于固定环中，于第一肩台和第二肩台之间预留有剩余容置空间；垫套设置于第二肩台与待拉伸叶轮之间；芯轴、固定环、垫套均由刚性材质制成；第一段轴上沿轴向设有第三通孔，第三通孔的一端用于注入液压油，第三通孔的另一端与剩余容置空间连通。该方法基于该装置而实现。该压缩机中应用的锥齿轮叶轮在装配过程中，应用该装置和该方法拉伸，因此，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲。

Description

液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法

技术领域

本发明涉及工件加工组技术领域，特别是涉及一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法、离心压缩机。

背景技术

离心式压缩机采用锥齿轮叶轮，其传动形式为锥齿轮传递，并以锥齿轮和拉杆为固定形式，该叶轮是一种新型叶轮。现有技术中，在对叶轮的动平衡采用工装轴及工装轴进行装配时，要么只要求拉杆的安全性达到要求即可，要么只要求预紧达到且安全即可。

但是，在离心式压缩机中，液压拉伸工具不仅要达到预紧及安全的目的，还要保证预紧力达到的前提下，所拉伸的螺栓杆不能产生弯曲。因为所拉伸的螺栓杆是用于叶轮动平衡用的动平衡轴，如果动平衡轴产生弯曲，那么动平衡的效果将大减，不能达到动平衡的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法、离心压缩机，其利用液压及力的传递方式，能够对叶轮螺栓杆进行拉伸，其能够增大叶轮螺栓杆的轴颈，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置的技术方案如下：

本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置包括芯轴、固定环、垫套，

所述芯轴为阶梯轴，包括第一段轴、第二段轴，所述第二段轴的直径＜第一段轴的直径，于所述第一段轴和第二段轴之间形成第一肩台；

所述芯轴中心设有第一通孔，所述第一通孔为阶梯孔，包括第一段通孔、第二段通孔，第一通孔用于容置待拉伸叶轮的螺栓杆；其中，所述第一段通孔的直径＞所述待拉伸叶轮的螺栓杆对应的部分的直径，所述第二段通孔中设有内螺纹，所述内螺纹用于与所述待拉伸叶轮的螺栓杆构成螺纹副；

所述固定环中心开设有第二通孔，所述第二通孔为阶梯孔，包括第三段通孔、第四段通孔，所述第三段通孔的直径与所述第一段轴的直径相同，所述第四段通孔的直径与所述第二段轴的直径相同，于所述第三段通孔和第四段通孔之间形成第二肩台；

所述芯轴容置于所述固定环中，于所述第一肩台和第二肩台之间预留有剩余容置空间；

所述垫套设置于所述第二肩台与所述待拉伸叶轮之间；

所述芯轴、固定环、垫套均由刚性材质制成；

所述第一段轴上沿轴向设有第三通孔，所述第三通孔的一端用于注入液压油，所述第三通孔的另一端与所述剩余容置空间连通。

本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置还包括第一密封环和第二密封环，

所述第一密封环设置于所述第一段轴与所述第三段通孔之间；

所述第二密封环设置于所述第二段轴与所述第四段通孔之间。

作为优选，所述第一段通孔的直径＞所述第二段通孔的直径。

作为优选，所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置还包括手柄，所述手柄连接于所述第一段轴。

作为优选，所述垫套包括垫圈和颈部，

所述垫圈和颈部中心设有连通的第四通孔，用于使待拉伸叶轮穿过；

所述垫圈的高度+所述颈部的高度＝所述叶轮顶部与螺栓杆螺纹部分之间的间距。

作为优选，所述颈部具有缺口。

作为优选，所述芯轴，和/或，固定环，和/或，垫套各自一体成型。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法的技术方案如下：

本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法基于本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置而实现，所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法包括以下步骤：

将所述芯轴与所述固定环组装在一起；

将所述垫套置于所述固定环上，并且，使所述待拉伸叶轮通过其螺栓杆上设置的螺纹，与所述芯轴第二段通孔中设有的内螺纹配合，构成螺纹副，于所述第一肩台和第二肩台之间留有剩余空间；

通过所述第三通孔向所述剩余空间注入液压油；

由于所述螺纹副的存在，所述液压油向所述固定环施加的作用力传递至所述垫套，所述垫套进一步向所述叶轮施加作用力，同时，所述叶轮向所述垫套施加反作用力，所述反作用力的作用点在所述固定环上，所述固定环进一步通过所述液压油将所述反作用力传递至所述芯轴；所述作用力与反作用力的合力作用结果使得所述待拉伸叶轮的螺栓杆得到拉伸。

本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法还包括拆卸所述液压油及所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置的步骤。

为了达到上述第三个目的，本发明提供的离心压缩机的技术方案如下：

本发明提供的离心压缩机，包括锥齿轮叶轮，所述锥齿轮叶轮在装配过程中，应用本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置和本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法拉伸。

本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置包括芯轴、固定环、垫套，芯轴为阶梯轴，包括第一段轴、第二段轴，第二段轴的直径＜第一段轴的直径，于第一段轴和第二段轴之间形成第一肩台；芯轴中心设有第一通孔，第一通孔为阶梯孔，包括第一段通孔、第二段通孔，第一通孔用于容置待拉伸叶轮的螺栓杆；其中，第一段通孔的直径＞待拉伸叶轮的螺栓杆对应的部分的直径，第二段通孔中设有内螺纹，内螺纹用于与待拉伸叶轮的螺栓杆构成螺纹副；固定环中心开设有第二通孔，第二通孔为阶梯孔，包括第三段通孔、第四段通孔，第三段通孔的直径与第一段轴的直径相同，第四段通孔的直径与第二段轴的直径相同，于第三段通孔和第四段通孔之间形成第二肩台；芯轴容置于固定环中，于第一肩台和第二肩台之间预留有剩余容置空间；垫套设置于第二肩台与待拉伸叶轮之间；芯轴、固定环、垫套均由刚性材质制成；第一段轴上沿轴向设有第三通孔，第三通孔的一端用于注入液压油，第三通孔的另一端与剩余容置空间连通。应用时，该液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法将芯轴与固定环组装在一起；将垫套置于固定环上，并且，使待拉伸叶轮通过其螺栓杆上设置的螺纹，与芯轴第二段通孔中设有的内螺纹配合，构成螺纹副，于第一肩台和第二肩台之间留有剩余空间；通过第三通孔向剩余空间注入液压油；由于螺纹副的存在，液压油向固定环施加的作用力传递至垫套，垫套进一步向叶轮施加作用力，同时，叶轮向垫套施加反作用力，反作用力的作用点在固定环上，固定环进一步通过液压油将反作用力传递至芯轴；作用力与反作用力的合力作用结果使得待拉伸叶轮的螺栓杆得到拉伸。其利用液压及力的传递方式，能够对叶轮螺栓杆进行拉伸，其能够增大叶轮螺栓杆的轴颈，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲。本发明提供的压缩机中应用的锥齿轮叶轮，所述锥齿轮叶轮在装配过程中，应用本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置和本发明提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法拉伸，因此，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置的典型剖视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置中应用的芯轴的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置中应用的固定环的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置中应用的垫套的一个典型方向的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的叶轮螺栓干拉伸方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法、离心压缩机，其利用液压及力的传递方式，能够对叶轮螺栓杆进行拉伸，其能够增大叶轮螺栓杆的轴颈，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置及方法、离心压缩机，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

实施例

本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置包括芯轴1、固定环2、垫套3。芯轴1为阶梯轴，包括第一段轴、第二段轴14，第二段轴14的直径＜第一段轴的直径，于第一段轴和第二段轴14之间形成第一肩台；芯轴1中心设有第一通孔，第一通孔为阶梯孔，包括第一段通孔9、第二段通孔23，第一通孔用于容置待拉伸叶轮17的螺栓杆18-19；其中，第一段通孔9的直径＞待拉伸叶轮17的螺栓杆18-19对应的部分19的直径，第二段通孔中设有内螺纹24，内螺纹24用于与待拉伸叶轮17的螺栓杆18构成螺纹副10；固定环2中心开设有第二通孔，第二通孔为阶梯孔，包括第三段通孔25、第四段通孔26，第三段通孔25的直径与第一段轴的直径相同，第四段通孔26的直径与第二段轴14的直径相同，于第三段通孔25和第四段通孔26之间形成第二肩台20；芯轴1容置于固定环2中，于第一肩台和第二肩台20之间预留有剩余容置空间13；垫套3设置于第二肩台20与待拉伸叶轮17之间；芯轴1、固定环2、垫套3均由刚性材质制成；第一段轴上沿轴向设有第三通孔11-12，第三通孔11-12的一端11用于注入液压油，第三通孔11-12的另一端12与剩余容置空间13连通。

本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置包括芯轴1、固定环2、垫套3，芯轴1为阶梯轴，包括第一段轴、第二段轴14，第二段轴14的直径＜第一段轴的直径，于第一段轴和第二段轴14之间形成第一肩台；芯轴1中心设有第一通孔，第一通孔为阶梯孔，包括第一段通孔9、第二段通孔23，第一通孔用于容置待拉伸叶轮17的螺栓杆18-19；其中，第一段通孔9的直径＞待拉伸叶轮17的螺栓杆对应的部分19的直径，第二段通孔23中设有内螺纹24，内螺纹24用于与待拉伸叶轮17的螺栓杆构成螺纹副10；固定环2中心开设有第二通孔，第二通孔为阶梯孔，包括第三段通孔25、第四段通孔26，第三段通孔25的直径与第一段轴的直径相同，第四段通孔26的直径与第二段轴14的直径相同，于第三段通孔25和第四段通孔26之间形成第二肩台20；芯轴1容置于固定环2中，于第一肩台和第二肩台20之间预留有剩余容置空间13；垫套3设置于第二肩台20与待拉伸叶轮17之间；芯轴1、固定环2、垫套3均由刚性材质制成；第一段轴上沿轴向设有第三通孔11-12，第三通孔11-12的一端11用于注入液压油，第三通孔11-12的另一端12与剩余容置空间13连通。其利用液压及力的传递方式，能够对叶轮螺栓杆18进行拉伸，其能够增大叶轮螺栓杆18的轴颈，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆18弯曲。

其中，液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置还包括第一密封环5和第二密封环6，第一密封环5设置于第一段轴与第三段通孔15之间；第二密封环6设置于第二段轴14与第四段通孔26之间。从而保证剩余容置空间13内的密封效果。

其中，第一段通孔9的直径＞第二段通孔23的直径。从而避免带拉伸叶轮螺栓杆18-19在穿设过程中受到干涉。

其中，液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置还包括手柄4，手柄4连接于第一段轴。从而便于对该拉伸装置进行操作。

其中，垫套3包括垫圈3和颈部15a-15b，垫圈3和颈部15a-15b中心设有连通的第四通孔，用于使待拉伸叶轮17穿过；垫圈3的高度+颈部15a-15b的高度＝叶轮17顶部与螺栓杆18螺纹部分之间的间距。从而保证力的传递作用。

其中，颈部15a-15b具有缺口。从而使得其既能够与待拉伸叶轮的形状相适应，又能降低其自重。

其中，芯轴1，和/或，固定环2，和/或，垫套3各自一体成型。由于一体成型时没有连接接头，能够尽可能减少应力集中效应，从而延长服役寿命。本实施例中，一体成型的方式可以是采用模具一次成型，或者采用切削成型。

参见附图5，本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法基于本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置而实现，液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法包括以下步骤：

步骤S1：将芯轴1与固定环2组装在一起；

步骤S2：将垫套3置于固定环2上，并且，使待拉伸叶轮17通过其螺栓杆18上设置的螺纹，与芯轴1第二段通孔23中设有的内螺纹24配合，构成螺纹副10，于第一肩台和第二肩台20之间留有剩余空间13；

步骤S3：通过第三通孔向剩余空间13注入液压油；

步骤S4：由于螺纹副10的存在，液压油向固定环2施加的作用力传递至垫套3，垫套3进一步向叶轮17施加作用力，同时，叶轮17向垫套3施加反作用力，反作用力的作用点在固定环2上，固定环2进一步通过液压油将反作用力传递至芯轴1；作用力与反作用力的合力作用结果使得待拉伸叶轮17的螺栓杆18得到拉伸。

本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法在应用时，将芯轴1与固定环2组装在一起；将垫套3置于固定环2上，并且，使待拉伸叶轮17通过其螺栓杆18上设置的螺纹，与芯轴1第二段通孔23中设有的内螺纹24配合，构成螺纹副10，于第一肩台和第二肩台20之间留有剩余空间13；通过第三通孔向剩余空间13注入液压油；由于螺纹副10的存在，液压油向固定环2施加的作用力传递至垫套3，垫套3进一步向叶轮17施加作用力，同时，叶轮17向垫套3施加反作用力，反作用力的作用点在固定环2上，固定环2进一步通过液压油将反作用力传递至芯轴1；作用力与反作用力的合力作用结果使得待拉伸叶轮17的螺栓杆18得到拉伸。其利用液压及力的传递方式，能够对叶轮螺栓杆18进行拉伸，其能够增大叶轮螺栓杆18的轴颈，即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆弯曲。

其中，液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法还包括：

步骤S5：拆卸液压油及液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置的步骤。

本发明实施例提供的离心压缩机，包括锥齿轮叶轮，锥齿轮叶轮在装配过程中，应用本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置和本发明实施例提供的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法拉伸。即使预紧力超过一定范围，也能够避免螺栓杆18弯曲。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，包括芯轴、固定环、垫套，

所述芯轴为阶梯轴，包括第一段轴、第二段轴，所述第二段轴的直径＜第一段轴的直径，于所述第一段轴和第二段轴之间形成第一肩台；

所述芯轴中心设有第一通孔，所述第一通孔为阶梯孔，包括第一段通孔、第二段通孔，第一通孔用于容置待拉伸叶轮的螺栓杆；其中，所述第一段通孔的直径＞所述待拉伸叶轮的螺栓杆对应的部分的直径，所述第二段通孔中设有内螺纹，所述内螺纹用于与所述待拉伸叶轮的螺栓杆构成螺纹副；

所述固定环中心开设有第二通孔，所述第二通孔为阶梯孔，包括第三段通孔、第四段通孔，所述第三段通孔的直径与所述第一段轴的直径相同，所述第四段通孔的直径与所述第二段轴的直径相同，于所述第三段通孔和第四段通孔之间形成第二肩台；

所述芯轴容置于所述固定环中，于所述第一肩台和第二肩台之间预留有剩余容置空间；

所述垫套设置于所述第二肩台与所述待拉伸叶轮之间；

所述芯轴、固定环、垫套均由刚性材质制成；

所述第一段轴上沿轴向设有第三通孔，所述第三通孔的一端用于注入液压油，所述第三通孔的另一端与所述剩余容置空间连通。

2.根据权利要求1所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，还包括第一密封环和第二密封环，

所述第一密封环设置于所述第一段轴与所述第三段通孔之间；

所述第二密封环设置于所述第二段轴与所述第四段通孔之间。

3.根据权利要求1所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，所述第一段通孔的直径＞所述第二段通孔的直径。

4.根据权利要求1所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，还包括手柄，所述手柄连接于所述第一段轴。

5.根据权利要求1所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，所述垫套包括垫圈和颈部，

所述垫圈和颈部中心设有连通的第四通孔，用于使待拉伸叶轮穿过；

所述垫圈的高度+所述颈部的高度＝所述叶轮顶部与螺栓杆螺纹部分之间的间距。

6.根据权利要求5所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，所述颈部具有缺口。

7.根据权利要求1所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置，其特征在于，所述芯轴，和/或，固定环，和/或，垫套各自一体成型。

8.一种液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法，其特征在于，基于权利要求1～7中任一所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置而实现，所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法包括以下步骤：

将所述芯轴与所述固定环组装在一起；

将所述垫套置于所述固定环上，并且，使所述待拉伸叶轮通过其螺栓杆上设置的螺纹，与所述芯轴第二段通孔中设有的内螺纹配合，构成螺纹副，于所述第一肩台和第二肩台之间留有剩余空间；

通过所述第三通孔向所述剩余空间注入液压油；

由于所述螺纹副的存在，所述液压油向所述固定环施加的作用力传递至所述垫套，所述垫套进一步向所述叶轮施加作用力，同时，所述叶轮向所述垫套施加反作用力，所述反作用力的作用点在所述固定环上，所述固定环进一步通过所述液压油将所述反作用力传递至所述芯轴；所述作用力与反作用力的合力作用结果使得所述待拉伸叶轮的螺栓杆得到拉伸。

9.根据权利要求8所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法，其特征在于，还包括拆卸所述液压油及所述液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置的步骤。

10.离心压缩机，包括锥齿轮叶轮，其特征在于，所述锥齿轮叶轮在装配过程中，应用权利要求1～7中任一所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸装置和权利要去8或9所述的液压拆装式叶轮用螺栓杆拉伸方法拉伸。