CN107030479B - 错位调整装置及法兰错位调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种错位调整装置及法兰错位调整方法，其中的错位调整装置，包括：导向部件、导向套、固定部件和推进部件，导向部件包括螺纹连接端、固定端和导向杆，所述导向杆包括等截面导向部和变截面导向部，所述变截面导向部的一端与所述螺纹连接端连接，另一端与所述等截面导向部连接；导向套套接在所述导向杆上；固定部件固定连接在所述导向杆上；推进部件，安装于所述固定部件，能够沿着所述导向杆做轴向移动，以推动所述导向套沿着所述导向杆向所述螺纹连接端的方向移动。本发明实施例提供的错位调整装置，能够对螺栓孔发生错位的工件进行调整，使工件重新对准螺栓孔连接，降低错位的工件导致螺栓断裂等问题。
Description
技术领域
本发明属于机械设备连接技术领域，具体涉及一种错位调整装置及法兰错位调整方法，可以用于风力发电机的法兰调整。
背景技术
对工件连接紧固通常会采用螺栓连接的方式，在有些工件的螺栓孔对位连接以后，会随着外力或者工件自身重力、应力等因素带来螺栓孔错位的问题，此时就容易导致螺栓断裂。
在风力发电机各关键部件之间的连接大都是采用螺栓锁紧的方式，由于风力发电机的安装方式以及风力发电机自身重量等原因，在风力发电机的各个连接法兰端面的螺栓孔也会产生上述错位的问题；此外，风力发电机的螺栓连接，还受到螺栓自身质量、施工工艺、现场工况等多方面影响，也会带来螺栓孔错位的问题。
为了避免此类情况发生，通常需要对错位的螺栓孔进行调整以及矫正。采用传统的方式，需要将风力发电机从高空拆解到地面进行维修，这就要求在拆解过程中动用大量机械设备，费用高昂，并且在维修之后还需要重新吊装到风力发电机上进行安装，所以整个过程耗时耗力，并且拆解、维修、吊装等一些列操作也可能带来新的设备问题；在对老化的设备进行这样的操作时，也容易给设备带来新的损害，或者由操作失误导致老化的设备直接报废。
有鉴于此，需要根据上述技术现状，提供一种能够结构简单、易于操作的对工件的螺栓孔位置进行调整的设备。
发明内容
本发明提供一种错位调整装置及法兰错位调整方法，解决工件螺栓孔错位调整的问题。
第一方面，提供了一种错位调整装置，包括：
导向部件，包括螺纹连接端、固定端和导向杆，所述导向杆包括等截面导向部和变截面导向部，所述变截面导向部的一端与所述螺纹连接端连接，所述变截面导向部的另一端与所述等截面导向部的一端连接，所述等截面导向部的另一端与所述固定端连接，所述等截面导向部的横截面积小于所述螺纹连接端的横截面积，并且所述变截面导向部的横截面积自所述等截面导向部向所述螺纹连接端方向逐渐增大；
导向套，套接在所述导向杆上，所述导向套内具有与所述等截面导向部配合的滑动部和与所述变截面导向部配合的引导部，所述导向套的外径大于或等于所述螺纹连接端的直径；
固定部件，固定连接在所述固定端；
推进部件，安装于所述固定部件，能够沿着所述导向杆做轴向移动，以推动所述导向套沿着所述导向杆向所述螺纹连接端的方向移动。
可选择地，所述变截面导向部的表面为圆锥面形状；
或者，所述变截面导向部的表面为棱锥面形状；
或者，所述变截面导向部的表面为圆锥面与棱锥面相结合的形状；
和/或，所述等截面导向部的表面为圆柱面形状；
或者，所述等截面导向部的表面为棱柱面形状；
或者，所述等截面导向部的表面为圆柱面与棱柱面相结合的形状。
可选择地，具有所述滑动部的所述导向套的一端设有推板，用于接受所述推进部件的推力。
可选择地，所述导向套的所述引导部上设有两个或两个以上自端面沿着轴向向内侧延伸、并且贯通所述引导部的壁的纵向槽。
可选择地，所述两个或两个以上纵向槽围绕所述引导部的圆周均匀分布。
可选择地，所述推进部件包括导向管和套接在所述导向管上的推进管，所述导向管套接在所述导向部件的所述固定端和/或所述导向杆上，并且所述导向管固定连接于所述固定部件上，所述推进管配合连接在所述导向管上，能够沿着所述导向杆向所述螺纹连接端做轴向移动。
可选择地，所述导向管与所述推进管之间通过螺纹配合。
可选择地，所述导向管与所述推进管采用滑动配合，并且在二者的配合面之间形成液压腔，通过设置在所述导向管或者所述推进管上的注油嘴与所述液压腔连通，所述注油嘴用于与液压系统连通。
可选择地，所述液压腔两侧的配合面上分别设有密封圈。
可选择地，所述固定部件通过螺纹连接在所述固定端。
第二方面，提供了一种法兰错位调整方法，包括：
在安装有螺栓的法兰部件中，拆除三个或三个以上螺栓，所述三个或三个以上螺栓沿着所述法兰部件的圆周均匀分布；
将未被拆除的螺栓拧松，释放轴向锁紧力；
针对每个拆除螺栓后的螺栓孔位置，使用一个以上所述的错位调整装置，将所述导向部件的所述螺栓连接端安装入所述螺栓孔中，并控制所述错位调整装置的所述推进部件沿着所述导向部件推动所述导向套；
将所述未被拆除的螺栓重新紧固；
撤掉所述错位调整装置后，再重新将被拆除的螺栓紧固。
可选择地，当所述法兰部件上具有断裂螺栓时，首先拆除断裂的螺栓。
可选择地，所述法兰部件为风力发电机上的轮毂法兰、机舱法兰或塔筒法兰。
本发明实施例提供的错位调整装置，能够对螺栓孔发生错位的工件进行调整，使工件重新对准螺栓孔连接，降低错位的工件导致螺栓断裂等问题，使工件被螺栓连接时保证螺栓孔的同心度；将本发明实施例提供的错位调整装置应用于法兰错位调整时，能够不需要全部拆卸法兰上的螺栓，而只在拆除部分螺栓之后，使用本发明实施例提供的错位调整装置，即可将法兰部件的连接重新调整，将本发明实施例提供的错位调整装置用于风力发电机上的法兰部件调整时，不需要拆解风机，只需将本发明实施例提供的错位调整装置应用于风力发电机上的法兰部件上，实现高空作业，提高了安全、维护保养的效率，降低了成本，并且也避免了在拆解过程中对风力发电机带来的二次损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是本发明实施例所述错位调整装置的结构示意图(图中省略了导向部件)。
图2是本发明实施例所述导向部件的结构示意图。
图3是本发明实施例所述导向套的结构示意图。
图4是错位调整装置使用状态示意图，图中显示为错位调整之前的状态。
图5是错位调整装置使用状态示意图，图中显示为错位调整之后的状态。
图中：
100、错位调整装置；
10、导向部件；11、螺纹连接端；12、导向杆；121、等截面导向部；122、变截面导向部；13、固定端；
20、导向套；21、滑动部；22、引导部；23、纵向槽；24、推板；
30、推进部件；31、导向管；32、推进管；33、液压腔；34、密封圈；35、注油嘴；
40、固定部件；
50、螺栓孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
如图1-3所示，本发明实施例提供一种错位调整装置100，导向部件10、导向套20、推进部件30以及固定部件40，其中：
导向部件10，包括螺纹连接端11、固定端13和导向杆12，导向杆12包括等截面导向部121和变截面导向部122，变截面导向部122的一端与螺纹连接端11连接，变截面导向部122的另一端与等截面导向部121的一端连接，等截面导向部121的另一端与固定端13连接，等截面导向部121的横截面积小于螺纹连接端11的横截面积，并且变截面导向部122的横截面积自等截面导向部121向螺纹连接端11方向逐渐增大；螺纹连接端11用于穿过一个工件螺栓孔并与另一个工件的螺纹孔连接，导向杆12的等截面导向部121起到导向的作用，使导向套20能够沿着导向杆12做轴向移动，导向杆12的变截面导向部122起到调整的作用，当导向套20的引导部22沿着导向杆12向螺纹连接端11推动时，变截面导向部122能引导导向套20对错位的螺栓孔50进行调整回到初始状态；
导向套20，套接在导向杆12上，导向套20内具有与等截面导向部121配合的滑动部21和与变截面导向部122配合的引导部22，导向套20的外径大于或等于螺纹连接端11的直径；
固定部件40，固定连接在固定端13，用于对推进部件30提供后支撑；
推进部件30，安装于固定部件40，能够沿着导向杆12做轴向移动，以推动导向套20沿着导向杆12向螺纹连接端11的方向移动。
本发明实施例提供的错位调整装置100，能够对螺栓孔发生错位的工件进行调整，使工件重新对准螺栓孔连接，降低错位的工件导致螺栓断裂等问题，使工件被螺栓连接时保证螺栓孔的同心度；将本发明实施例提供的错位调整装置应用于法兰错位调整时，能够不需要全部拆卸法兰上的螺栓，而只在拆除部分螺栓之后，使用本发明实施例提供的错位调整装置，即可将法兰部件的连接重新调整。
可选择地，等截面导向部121可以是圆柱体或者棱柱体，使导向套20能够沿着等截面导向部121沿着轴向移动。等截面导向部121起到导向的作用，所起作用相当于导轨，为导向套20预设了移动的方向。
可选择地，变截面导向部122的表面可以为圆锥面形状；变截面导向部122的作用是与导向套20的引导部22配合，促使引导部22在与变截面导向部122配合的过程中，在变截面导向部122引导作用下，使导向套20对螺栓孔50进行错位调整，使螺栓孔50能够重新回到与螺纹孔同心的状态，从而实现对工件错位调整。
基于本领域技术人员对本发明实施例提供的技术方案的理解，变截面导向部122的表面也可以为棱锥面形状；或者，在圆锥面与棱锥面的构思的基础上将二者结合，将变截面导向部122的表面设计为圆锥面与棱锥面相结合的形状。
可选择地，等截面导向部121的表面为圆柱面形状；或者，等截面导向部121的表面为棱柱面形状。本领域技术人员也可以在本发明技术构思的基础上，将等截面导向部121的表面设计为圆柱面与棱柱面相结合的形状。
可选择地，具有滑动部21的导向套20的一端设有推板24，用于接受推进部件30的推力；推板24具有比滑动部21更大的横截面积，在受到推进部件30的推力时，推板24与推进部件30之间具有更大的接触面积，从而使整个导向套20在推进部件30的作用下更稳定的沿着导向杆12向前推进。
可选择地，导向套20的引导部22上设有两个或两个以上自端面沿着轴向向内侧延伸、并且贯通引导部22的壁的纵向槽23；纵向槽23的设计，使导向套20的引导部22具有较好的扩缩性，特别是在连接在错位的螺栓孔50中，可以使引导部22收到螺栓孔50的错位压力而产生一定的变形，在导向套20向前推动的过程中，导向部22可以逐渐引导导向套20将错位的螺栓孔50进行纠偏调整。
可选择地，两个或两个以上纵向槽23围绕引导部22的圆周均匀分布；通常地，纵向槽设计为3-5个，也可以根据使用的需要或结构设计不同而进行适应性调整，例如，当采用导向杆采用棱柱结构，纵向槽23的数量根据棱柱面的数量进行确定。
推进部件30包括导向管31和套接在导向管31上的推进管32，导向管31套接在导向部件10的固定端13或导向杆12，并且导向管31固定连接于固定部件40上，推进管32配合连接在导向管31上，能够沿着导向杆12向螺纹连接端11做轴向移动。通过控制推进管32沿着导向管31向前推动导向套20，从而在导向套20以及导向部件10的共同作用下完成对具有错位螺栓孔的工件进行调整。
推进管32的控制方式可以是多种，例如，导向管31与推进管32之间通过螺纹配合，通过控制推进管32的旋转，从而在螺纹配合的基础上，使推进管32沿着导向管31向前推动。
也可以采用液压传动的方式驱动推进管32，具体地：导向管31与推进管32采用滑动配合，并且在二者的配合面之间形成液压腔33，通过设置在导向管31或者推进管32上的注油嘴35与液压腔33连通，注油嘴35用于与液压系统连通。通过液压系统对液压腔33内部进行注入液压油，从而驱动推进管32沿着导向管31向前推送。
为了完善设计，可选择地，液压腔33两侧的配合面上分别设有密封圈34，通过密封圈34保证液压腔33的密封性能，特别是在导向管31与推进管32之间滑动配合的过程中，保持液压腔的密封性。
可选择地，固定部件40通过螺纹连接在固定端13，此时的导向部件10可以构造为一个双头螺杆，其中导向杆12上的螺纹的直径小于螺纹连接端11的直径。基于本领域技术人员的理解，固定部件40也可以通过其他的连接方式固定在导向杆12上。
如图4-5所示，本发明实施例还提供一种法兰错位调整方法，包括：
在安装有螺栓的法兰部件中，拆除三个或三个以上螺栓，三个或三个以上螺栓沿着法兰部件的圆周均匀分布；该法兰部件为风力发电机上的轮毂法兰、机舱法兰或塔筒法兰等。
将未被拆除的螺栓拧松，释放轴向锁紧力，以便于通过错位调整装置100对整个法兰部件进行错位调整；
针对每个拆除螺栓后的螺栓孔50位置，使用一个以上实施例提供的错位调整装置100，将导向部件10的螺栓连接端安装入螺栓孔50中，并控制错位调整装置的推进部件30沿着导向部件10推动导向套20；当使用液压驱动的方式驱动导向套20时，液压腔的高压推动作用下，使导向套20向螺纹连接端11移动，在移动的过程中，导向套20的导向部22与导向杆12上的变截面导向部122配合，从而逐渐推动导向套20对错位的螺栓孔50施加挤压力，迫使错位的螺栓孔50回调至初始位置；
法兰部件上错位的螺栓孔50被调整位置以后，法兰部件上其他的螺栓孔50也就一一对位，此时将未被拆除的螺栓重新紧固，以将法兰部件重新按照装配要求固定；
撤掉错位调整装置后，再重新将被拆除的螺栓紧固。
当法兰部件上具有断裂螺栓时，首先拆除断裂螺栓，并且在使用错位调整装置100对螺栓孔50进行错位调整时，应避开断裂螺栓的螺栓孔50进行。
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.错位调整装置(100)，其特征在于，包括：
导向部件(10)，包括螺纹连接端(11)、固定端(13)和导向杆(12)，所述螺纹连接端(11)用于穿过一个工件螺栓孔并与另一个工件的螺纹孔连接，所述导向杆(12)包括等截面导向部(121)和变截面导向部(122)，所述变截面导向部(122)的一端与所述螺纹连接端(11)连接，所述变截面导向部(122)的另一端与所述等截面导向部(121)的一端连接，所述等截面导向部(121)的另一端与所述固定端(13)连接，所述等截面导向部(121)的横截面积小于所述螺纹连接端(11)的横截面积，并且所述变截面导向部(122)的横截面积自所述等截面导向部(121)向所述螺纹连接端(11)方向逐渐增大；
导向套(20)，套接在所述导向杆(12)上，所述导向套(20)内具有与所述等截面导向部(121)配合的滑动部(21)和与所述变截面导向部(122)配合的引导部(22)，所述导向套(20)的外径大于或等于所述螺纹连接端(11)的直径；
固定部件(40)，固定连接在所述固定端(13)；
推进部件(30)，安装于所述固定部件(40)，能够沿着所述导向杆(12)做轴向移动，以推动所述导向套(20)沿着所述导向杆(12)向所述螺纹连接端(11)的方向移动，使得所述变截面导向部(122)引导所述导向套(20)对错位的螺栓孔进行调整。
2.如权利要求1所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述变截面导向部(122)的表面为圆锥面形状；
或者，所述变截面导向部(122)的表面为棱锥面形状；
或者，所述变截面导向部(122)的表面为圆锥面与棱锥面相结合的形状；
和/或，所述等截面导向部(121)的表面为圆柱面形状；
或者，所述等截面导向部(121)的表面为棱柱面形状；
或者，所述等截面导向部(121)的表面为圆柱面与棱柱面相结合的形状。
3.如权利要求1所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
具有所述滑动部(21)的所述导向套(20)的一端设有推板(24)，用于接受所述推进部件(30)的推力。
4.如权利要求1所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述导向套(20)的所述引导部(22)上设有两个以上自端面沿着轴向向内侧延伸、并且贯通所述引导部(22)的壁的纵向槽(23)。
5.如权利要求4所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述两个以上纵向槽(23)围绕所述引导部(22)的圆周均匀分布。
6.如权利要求1-5之一所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述推进部件(30)包括导向管(31)和套接在所述导向管(31)上的推进管(32)，所述导向管(31)套接在所述导向部件(10)的所述固定端(13)和/或所述导向杆(12)上，并且所述导向管(31)固定连接于所述固定部件(40)上，所述推进管(32)配合连接在所述导向管(31)上，能够沿着所述导向杆(12)向所述螺纹连接端(11)做轴向移动。
7.如权利要求6所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述导向管(31)与所述推进管(32)之间通过螺纹配合。
8.如权利要求6所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述导向管(31)与所述推进管(32)采用滑动配合，并且在二者的配合面之间形成液压腔(33)，通过设置在所述导向管(31)或者所述推进管(32)上的注油嘴(35)与所述液压腔(33)连通，所述注油嘴(35)用于与液压系统连通。
9.如权利要求8所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述液压腔(33)两侧的配合面上分别设有密封圈(34)。
10.如权利要求1所述的错位调整装置(100)，其特征在于，
所述固定部件(40)通过螺纹连接在所述固定端(13)。
11.法兰错位调整方法，包括：
在安装有螺栓的法兰部件中，拆除三个以上螺栓，所述三个以上螺栓沿着所述法兰部件的圆周均匀分布；
将未被拆除的螺栓拧松，释放轴向锁紧力；
针对每个拆除螺栓后的螺栓孔位置，使用一个如权利要求1-10之一所述的错位调整装置(100)，将所述导向部件(10)的所述螺纹连接端(11)安装入所述螺栓孔中，并控制所述错位调整装置的所述推进部件(30)沿着所述导向部件(10)推动所述导向套(20)；
将所述未被拆除的螺栓重新紧固；
撤掉所述错位调整装置后，再重新将被拆除的螺栓紧固。
12.如权利要求11所述的法兰错位调整方法，其特征在于，
当所述法兰部件上具有断裂螺栓时，首先拆除断裂的螺栓。
13.如权利要求12所述的法兰错位调整方法，其特征在于，
所述法兰部件为风力发电机上的轮毂法兰、机舱法兰或塔筒法兰。
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