CN106112489B - 一种大型连接件锁紧与解脱的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大型连接件锁紧与解脱的装置，属于机械工程技术领域；包括：齿轮螺母、恒定动力机构、自动对中机构、升降机构和自由跟进机构；恒定动力机构用于给齿轮螺母提供恒定动力，使其在锁紧与解脱过程中扭矩保持一致；自动对中机构用于在旋合过程中自动调整对中量，保证对中位置，防止研死破坏零件；自由跟进机构用于在锁紧与解脱过程中的导向及支撑作用；升降机构用于调整高低位置；恒定动力机构安装在自动对中机构上，自动对中机构安装在自由跟进机构上，自由跟进机构安装在升降机构上。本发明装置，使大型连接件锁紧与解脱简单、快速、稳定、精准，解决了装配对中及装配过定位导致的装配效率低下、拧紧力矩不一致以及螺纹损伤等问题。

Description

一种大型连接件锁紧与解脱的装置
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及一种大型连接件锁紧与解脱的装置。
背景技术
本发明应用于大型与特大型轴类零件在连接使用过程中需要经常拆卸，且要保证每次螺栓拧紧力矩一致的连接。目前解决该问题的方法主要是靠吊车吊装人工对中后旋转及机械定位强制执行锁紧与解脱。采用人工对中的装配方法对中困难，人工旋合由于力矩大，费时费力，且旋合过程中拧紧力矩不一致；采用机械定位强制旋合的方法，在锁紧与解脱过程中对零件摆放的相对位置要求极高，稍有差错，会使零件由于过定位导致螺纹研死损坏，工作可靠性很难保证，甚至造成极大的成本浪费。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决经常拆卸的大型连接件快速精准锁紧与解脱困难的问题，提出一种大型连接件锁紧与解脱的装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种大型连接件锁紧与解脱的装置，包括齿轮螺母，还包括：恒定动力机构、自动对中机构、升降机构和自由跟进机构；
其中，恒定动力机构，主要用于给齿轮螺母提供恒定动力，使其在锁紧与解脱过程中扭矩保持一致，恒定动力机构安装在自动对中机构上；
自动对中机构主要用于提供恒定动力机构的安装固位位置，并在旋合过程中自动调整对中量，保证对中位置，防止研死破坏零件，自动对中机构安装在自由跟进机构上；
自由跟进机构主要用于在结构件锁紧与解脱过程中的导向及支撑作用，自由跟进机构安装在升降机构上；
升降机构主要用于调整安装于其上装置的高低位置。
有益效果
本发明提出的装置，使大型连接件锁紧与解脱简单、快速、稳定、精准，解决了装配对中及装配过定位导致的装配效率低下、拧紧力矩不一致以及螺纹损伤等问题，在工作过程中具有明显的效果，尤其在需要多次的锁紧与解脱的情况下使用状况更加良好。
附图说明
图1为本发明实施例一种大型连接件锁紧与解脱的装置的组成结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为托架的结构示意图以及与其他组件的装配位置关系示意图；
图4为图3的A-A视图；
图5为图3的俯视图；
图6为齿轮螺母的结构示意图；
图7为油缸结构示意图；
图8为恒定动力机构、自动对中机构、升降机构和自由跟进机构总成的结构示意图；
附图标记：1-轴Ⅰ，2-齿轮螺母，3-轴Ⅱ，4-驱动齿轮，5-电机，6-滚轮，7-托架，8-油缸，9-滑轨，10-导轨支撑板，11-导轨，12-滑块、13-底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施方式做详细说明。
如图1、2所示，下面以要将轴Ⅰ1与轴Ⅱ3通过齿轮螺母2锁紧为例，说明本发明的结构组成及使用方法。
一种大型轴类零件锁紧与解脱的装置，包括驱动齿轮4、电机5、滚轮6、托架7、油缸8、滑轨9、导轨支撑板10、导轨11、滑块12、底座13；
其中，驱动齿轮4和电机5属于恒定动力机构；滚轮6和托架7属于自动对中机构；油缸8、滑轨9和底座13属于升降机构；导轨支撑板10、导轨11和滑块12属于自由跟进机构。
图3、4、5为托架的结构示意图，托架7中间位置留有用于装配驱动齿轮4的位置孔，两端上部各设有对称的两组用于装配滚轮6的位置孔，底部开有四组用于安装固位滑块12的螺孔，在远离安装驱动齿轮4位置处设有用于固位安装电机5的螺孔。
如图6所示为齿轮螺母2的结构示意图，其内部一端设有内螺纹，其外周中部设有一圈齿轮，用于与驱动齿轮4啮合，在驱动齿轮4的带动下旋转；其外周左右两侧各设有一圈凹槽，在齿轮螺母2螺纹旋进时，滚轮6嵌入槽内，带动托架7在导轨11上沿轴向运动。
图7所示为油缸8的结构示意图，其伸出杆一端设有外螺纹，如图8所示，通过螺栓直接与导轨支撑板10固定连接，采用此种结构可以有效减少中间的连接环节，通过控制伸出杆的伸出量，调整导轨支撑板10的升降。油缸8中部设有法兰盘，用于与底座13固定连接。
导轨支撑板10对应于连接油缸8位置开有用于固定油缸8伸出杆端部的通孔；
上述组成部分的连接关系为：齿轮螺母2与轴Ⅰ1通过锁紧与解脱装置进行螺纹连接；轴Ⅱ3与齿轮螺母2为卡套式连接；驱动齿轮4通过平键连接固连在心轴上，心轴两端安装有轴承分别嵌入托架7用于装配驱动齿轮4的位置孔上；电机5通过花键套将电机轴与驱动齿轮4心轴连接在一起，保证电机5将力传递至驱动齿轮4中；电机5通过螺栓连接固定在托架7用于固位安装电机5的螺孔上；滚轮6通过平键连接固连在心轴上，心轴两端安装有轴承分别嵌入托架7用于装配滚轮6的位置孔上；托架7底部通过螺栓固定的方式安装在自由跟进机构的滑块12上；滑块12置于导轨11的轨道内，导轨11通过螺栓连接安装在导轨支撑板10上；导轨支撑板10通过螺栓连接在升降机构的油缸8上；四组滑轨9分别焊接在底座13四角，为导轨支撑板10的升降起导向作用，防止其在升降过程中有前后左右的晃动，如图8所示。
本装置的具体工作过程如下：
锁紧过程：
(1)、将轴Ⅱ3与齿轮螺母2装配在一起；
(2)、吊装装配件使齿轮螺母2与轴Ⅰ1螺纹旋入1-2扣；
(3)、调整锁紧装置位置通过液压电磁阀调节两个油缸8的伸缩量，使托架7保持水平，使齿轮螺母2与驱动齿轮4的齿轮啮合，使滚轮6进入齿轮螺母2槽内；
(4)、微调油缸，使轴Ⅰ1、齿轮螺母2、轴Ⅱ3中心轴基本对中；
(5)、启动电机(或马达)5带动驱动齿轮4旋转使齿轮螺母2旋转，在不断旋入轴Ⅰ1过程中滚轮6围绕轴Ⅰ1轴心线在齿轮螺母2滚轮槽内滚动，设计齿轮螺母2内螺纹有较大的入扣倒角，且牙型角使用大螺距采用单边45°角(如图6中螺纹放大视图所示)，这样有利于在齿轮螺母2旋进过程中能够自动调整两轴对中量，使旋入过程对中稳定；在此过程中，滑块12随旋入量的增加在导轨11上自由前进，直至两轴锁紧；
(6)、下降油缸8，驱动齿轮4及滚轮6与齿轮螺母2分离，锁紧动作完成。
解脱过程：
(1)、上升油缸8，使滚轮6进入齿轮螺母2的槽内，驱动齿轮4齿轮与齿轮螺母2的齿轮啮合；
(2)、启动电机(或马达)5带动驱动齿轮4与锁紧方向反方向旋转使齿轮螺母2反向旋转，直至齿轮螺母2与轴Ⅰ1完全分离，脱离装置工作原理与锁紧相同，旋合方向相反；
(3)、下降油缸8，驱动齿轮4及滚轮6与齿轮螺母2分离解脱过程完成。
虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护。

Claims (2)

1.一种大型连接件锁紧与解脱的装置，包括齿轮螺母(2)，其特征在于：还包括恒定动力机构、自动对中机构、升降机构和自由跟进机构；
所述恒定动力机构，主要用于给齿轮螺母提供恒定动力，使其在锁紧与解脱过程中扭矩保持一致，恒定动力机构安装在自动对中机构上；
所述自动对中机构主要用于提供恒定动力机构的安装固位位置，并在旋合过程中自动调整对中量，保证对中位置，防止研死破坏零件，自动对中机构安装在自由跟进机构上；
所述自由跟进机构主要用于在结构件锁紧与解脱过程中的导向及支撑作用，自由跟进机构安装在升降机构上；
所述升降机构主要用于调整安装于其上装置的高低位置；
所述恒定动力机构由驱动齿轮(4)和电机(5)组成，所述自动对中机构由滚轮(6)和托架(7)组成，所述自由跟进机构由导轨支撑板(10)、导轨(11)和滑块(12)组成，所述升降机构由油缸(8)、滑轨(9)和底座(13)组成；
所述齿轮螺母(2)内部一端设有内螺纹，其外周中部设有一圈齿轮，用于与驱动齿轮(4)啮合，在驱动齿轮(4)的带动下旋转；其外周左右两侧各设有一圈凹槽，在齿轮螺母(2)螺纹旋进时，滚轮(6)嵌入槽内，带动托架(7)在导轨(11)上沿轴向运动；
所述托架(7)中间位置留有用于装配驱动齿轮(4)的位置孔，两端上部各设有对称的两组用于装配滚轮(6)的位置孔，底部开有四组用于安装固位滑块(12)的螺孔，在远离安装驱动齿轮(4)位置处设有用于固位安装电机(5)的螺孔；
连接关系：
齿轮螺母(2)与轴Ⅰ(1)通过锁紧与解脱装置进行螺纹连接；轴Ⅱ(3)与齿轮螺母(2)为卡套式连接；驱动齿轮(4)通过平键连接固连在心轴上，心轴两端安装有轴承分别嵌入托架(7)用于装配驱动齿轮(4)的位置孔上；电机(5)通过花键套将电机轴与驱动齿轮(4)心轴连接在一起，保证电机(5)将力传递至驱动齿轮(4)中；电机(5)通过螺栓连接固定在托架(7)用于固位安装电机(5)的螺孔上；滚轮(6)通过平键连接固连在心轴上，心轴两端安装有轴承分别嵌入托架(7)用于装配滚轮(6)的位置孔上；托架(7)底部通过螺栓固定的方式安装在自由跟进机构的滑块(12)上；滑块(12)置于导轨(11)的轨道内，导轨(11)通过螺栓连接安装在导轨支撑板(10)上；导轨支撑板(10)通过螺栓连接在升降机构的油缸(8)上，由油缸(8)提供其上下移动的动力；四组滑轨(9)分别焊接在底座(13)四角，为导轨支撑板(10)的升降起导向作用，防止其在升降过程中有前后左右的晃动。
2.根据权利要求1所述的一种大型连接件锁紧与解脱的装置，其特征在于：所述油缸(8)的伸出杆一端设有外螺纹，通过螺栓可以直接与所述导轨支撑板(10)固定连接，采用此种结构可以有效减少中间的连接环节，仅通过控制伸出杆的伸出量即可调整导轨支撑板(10)的升降，油缸(8)中部设有法兰盘，用于与底座(13)固定连接。
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