CN108994527A - 一种翻转变位机、轴系装配设备及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种翻转变位机，包括：机架；升降机构，设置在机架上；旋转连接机构，设置在升降机构上，且可绕水平轴旋转，旋转连接机构适于与第一轴结构的周向外侧壁可拆卸连接。本发明的轴系装配设备包括如上的翻转变位机。本发明的轴系装配方法中将定轴与转动轴套装的步骤包括：定轴准备步骤，通过翻转变位机将定轴提升到预定高度，并调平；转动轴准备步骤，将转动轴运送至定轴下方的预定位置，并进行定位；套装步骤，调整转动轴和定轴的轴线间的径向偏差，保证定轴在下降过程中，定轴轴线与转动轴轴线基本重合，定轴下降至预定位置，完成套装。本发明提供了一种安全且装配效率高的翻转变位机、轴系装配设备及装配方法。

Description

一种翻转变位机、轴系装配设备及装配方法

技术领域

本发明涉及轴系装配领域，具体涉及一种翻转变位机、轴系装配设备及装配方法。

背景技术

由于化石燃料的滥用，全球性的气候恶化已经到了刻不容缓的地步，优化能源结构势在必行，大力发展作为清洁能源之一的风电可以有效地缓解当前环境问题。随着风力发电机市场需求量成倍增加，在装机量越来越多的趋势下，只有提高生产效率与产品装配质量，扩大产能才能更好的满足市场的需求。因此，提高装配工装的配置以及提高装配环境是刻不容缓的问题。轴系装配是发电机装配过程中的关键工序之一，如何提高轴系的装配质量及装配效率是问题的关键。

中国专利文献CN107013595A公开了一种风力发电机组的主轴总成及其装配方法，其具体装配步骤为：a将主轴竖直放置，安装轴向限位装置；b温差法将前轴承内圈安装到主轴上，夹紧位置防止位置发生变化；c温差法将两个主轴承外圈安装到轴承座上，夹紧位置防止位置发生变化；d在轴承座上加装配重，保证轴承座竖直安装到主轴上；e安装后轴承内圈及轴承预紧装置，调节轴承间隙；f安装前后轴承端盖。

该专利文献中的主轴总成装配方法中，关于轴承座与主轴的套装步骤，仅是在轴承座上加装配重，保证轴承座竖直安装到主轴上。这样虽然能保证轴承座竖直安装，但由于风力发电机组的主轴与轴承座的体积和质量都非常大，因此，主轴与轴承座的套装过程复杂而繁重，该专利文献的套装方法很难保证轴承座与主轴套装的同轴精度，也很难提高装配效率，以及避免安装过程中的人员安全隐患。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的主轴总成装配方法存在装配效率低，装配过程中存在人员安全隐患的缺陷，从而提供一种能够保证人员安全，且能提高装配效率的翻转变位机、轴系装配设备及装配方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种翻转变位机，用于套装第一轴结构和第二轴结构，包括：

机架；

升降机构，其设置在所述机架上；

旋转连接机构，其设置在所述升降机构上，并且可绕水平轴旋转，所述旋转连接机构适于与所述第一轴结构的周向外侧壁可拆卸连接。这样第一轴结构安装在翻转变位机后，能够被抬升至预定高度，也能够在翻转变位机上实现绕水平轴翻转，同时，还能够下降，与处于第一轴结构下方的第二轴结构进行套装。

所述旋转连接机构包括可绕水平轴旋转的安装在所述升降机构上的旋转部，以及连接在所述旋转部上，用于可拆卸连接所述第一轴结构的所述周向外侧壁的连接部。

所述旋转连接机构还包括将所述连接部连接在所述旋转部上的微调机构，所述微调机构用于调节所述第一轴结构在所述旋转连接机构上沿第一方向、第二方向移动的位移。微调结构的设置，能够对第一轴结构与第二轴结构的套装进行微调，从而保证第一轴结构与第二轴结构套装的同轴度。

本发明的一种轴系装配设备，包括如上所述的翻转变位机，其中所述第一轴结构为轴系的定轴，所述第二轴结构为轴系的转动轴。

还包括：

转运车；

支撑托架，设置在所述转运车上，包括用于承载物料的承载部，以及支撑所述承载部的支撑脚，所述转运车通过顶起所述承载部使所述支撑脚悬空，脱离地面进行运输。这样在转运车将物料运送到目标位置时，可以通过控制转运车使支撑托架下降至支撑脚着地，转运车就可以直接从支撑托架下开出，从而减少了一次从转运车上将物料吊装下来的操作，更省时省力，更安全。

所述支撑托架上还设有第一定位结构，所述第一定位结构适于与设置在地面上的第二定位结构结合。第一定位结构可以有多种，如采用销轴与销轴孔的定位结构，也可以采用凸起与凹槽的定位结构。

所述支撑托架上还设有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置用于驱动放置在支撑托架上的所述转动轴旋转。使用旋转驱动装置对转动轴进行盘动，更安全更省力。旋转驱动装置通常可以齿轮传动的方式进行驱动。

所述机械手包括吊具机构,所述吊具机构包括：

吊索，设有若干；

吊索驱动装置，设置在滑动座上，其包括若干驱动机构，每一所述驱动机构与对应的所述吊索的第一端连接，用于驱动对应的所述吊索伸缩；

工装，与各所述吊索的第二端均连接，所述工装适于连接物料。

所述轴系装配设备还包括安装在所述定轴上的第一测量传感装置，所述第一测量传感装置用于所述定轴与所述动轴套装时的同轴度测量。

所述工装为用来吊装物料的吊索工装，所述吊索工装上设有第二测量传感装置，所述第二测量传感装置用于测量所述吊索工装上被吊物料是否调平。

所述机械手包括支架,所述吊具机构设置在所述支架上,且所述支架下方设有至少两个工位，所述翻转变位机设置在其中一个工位处。这样各个工位处都可以使用机械手，不仅占地面积小，而且可以节省成本。

所述工装为负压工装，还包括通过对所述负压工装施加沿所述转动轴的轴向方向的力的负压施加结构。

所述负压施加结构包括设置在负压工装上的若干转角油缸/气缸/电动缸,通过转动轴锁定套或台阶阻止所述转角油缸/气缸/电动缸在施加负压时发生竖直方向的位移。

具体地，这样的负压施加结构能够通过遥控操纵液压系统动作调整转角油缸进行负压，节约了人工操作工时，避免由于工人失误造成轴承间隙值不达标，导致质量问题。

本发明的一种装配轴系的方法，包括以下步骤：

在转动轴上安装前轴承内圈；

在定轴上安装前轴承外圈、后轴承外圈；

将定轴与转动轴套装；

安装后轴承内圈；

将定轴与转动轴套装的步骤包括：

定轴准备步骤，通过翻转变位机将定轴提升到预定高度，并调平；

转动轴准备步骤，将转动轴运送至定轴下方的预定位置，并进行定位；

套装步骤，调整转动轴和定轴的轴线间的径向偏差，保证定轴在下降过程中，定轴轴线与转动轴轴线基本重合，定轴下降至预定位置，完成套装。由于在定轴与转动轴套装步骤中，采用了翻转变位机对定轴进行提升，状态调整，下降，因此，不仅能够降低安装工人的劳动强度，减少人工使用量，而且还避免了安全风险。

安装后轴承内圈步骤之前，还包括旋转转动轴，使滚珠和滚道充分接触步骤。

安装后轴承内圈步骤之后，还包括测量轴系的旋转力矩步骤。

安装前轴承内圈步骤包括：

加热步骤，加热前轴承内圈；

吊装调平步骤，将加热的前轴承内圈吊装至进入转动轴上的前轴承内圈安装面之前调平安装前轴承内圈；

施加负压步骤，对调平安装的前轴承内圈施加负压。

在定轴上安装前轴承外圈、后轴承外圈的步骤包括：

准备定轴步骤，将定轴与翻转变位机连接，并将定轴调整至轴心线处于竖直状态；

加热前、后轴承外圈安装面步骤，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之一，通过翻身变位机将定轴翻转180°后，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之另一；

吊装调平步骤，将前轴承外圈、后轴承外圈分两次吊装接近各自的安装面并调平安装，且在该两次吊装调平之间，通过翻身变位机将定轴翻转180°；

施加负压步骤，对调平安装的前、后轴承外圈施加负压。

加热前、后轴承外圈安装面步骤，先加热后轴承外圈安装面，通过翻身变位机将定轴翻转180°后，再加热前轴承外圈安装面；

吊装调平步骤，将前轴承外圈吊装接近前轴承外圈安装面并调平安装，通过翻身变位机将定轴翻转180°，再将后轴承外圈吊装接近后轴承外圈安装面调平并安装。

安装后轴承内圈的步骤包括：

加热步骤，加热后轴承内圈；

吊装调平步骤，将加热的后轴承内圈吊装至接近转动轴上的后轴承内圈安装面后调平安装后轴承内圈。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、在轴系装配过程中，采用翻转变位机对定轴进行提升或下降，对定轴翻身，对轴系翻身，对定轴进行调正，不仅能够提高行车使用效率，而且能够减少装配工人的人数，降低装配工人的劳动强度，减少工时，提高装配效率，避免安全风险。

2、使用翻转变位机进行定轴、转动轴套装，通过机械定位进行固定转动轴位置，利用激光传感器测量定轴与转动轴同轴度，再通过微调装置调节定轴的位置，来保证定轴和转动轴的中心在一条直线上，避免了人工装配导致的装配误差，提高了装配质量。

3、通过旋转驱动装置对转动轴进行匀速盘动，能够保证轴承安装到位解决了由于使用叉车进行盘动，难以保证定轴和转动轴的同轴度的问题、解决了由于使用叉车进行盘动过程中受力不均，导致测量的轴系力矩值不准确的问题。

4、遥控操纵液压系统动作调整转角油缸进行负压，节约了人工操作工时，避免由于工人失误造成轴承间隙值不达标，导致质量问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为发动机轴系的剖视图；

图2为本发明的轴系装配设备的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为转动轴安装在转运车上的结构示意图；

图5为本发明的翻转变位机进行定轴、转动轴套装的结构示意图；

图6为将图5中安装好的轴系翻转180°的结构示意图；

附图标记说明：

1-转动轴，2-定轴，3-前轴承内圈，4-前轴承外圈，5-后轴承内圈，6-后轴承外圈，7-第一机架，8-第二机架，9-第一升降机构，10-第二升降机，11-第一旋转连接机构，12-第二旋转连接机构，13-转运车，14-传动齿，15-第一齿轮，16-第一导轨，17-第二导轨，18-吊索，19-滑动座，20-吊索，21-吊索工装，22-转动轴锁定套，23-转角油缸，24-第一工位，25-第二工位，26-负压工装，27-前轴承台阶，28-后轴承台阶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明的翻转变位机、轴系装配设备及装配方法适用于各种轴系的装配，为了便于理解，以下仅以风力发电机轴系的装配进行说明，其中第一轴结构为风力发电机轴系的定轴2，第二轴结构为风力发电机轴系的转动轴1。

如图1所示，风力发电机轴系包括转动轴1，套设在转动轴1上的定轴2，设置在转动轴1与定轴2下端的前轴承内圈3、前轴承外圈4，设置在转动轴1与定轴2上端的后轴承内圈5、后轴承外圈6。

如图2、3、5和6所示，本发明的一种翻转变位机，用于套装风力发电机的定轴2和转动轴1，其包括：

机架；

升降机构，其设置在机架上；

旋转连接机构，其设置在升降机构上，并且可绕水平轴旋转，用于所述旋转连接机构适于与所述定轴2的周向外侧壁可拆卸连接。

定轴2安装于翻转变位机，能够被抬升至预定高度，也能够实现绕水平轴翻转，同时，还能够下降至预定高度，与转动轴1进行套装，优选地，转动轴1布置在定轴2下方进行套装。升降机构优选为螺旋升降机，螺旋升降机精度优选为0.025。

旋转连接机构包括可绕水平轴旋转的安装在升降机构上的旋转部，以及连接在旋转部上，用于可拆卸连接定轴2的周向外侧壁的连接部。进一步的，为了保证定轴2与转动轴1套装的同轴度精度，旋转连接机构还包括将连接部连接在旋转部上的微调机构，微调机构用于调节定轴2在旋转连接机构上沿第一方向、第二方向移动的位移，其中第一方向为沿旋转连接机构旋转时所绕的水平轴轴向方向的位移，第二方向为处于水平面内，且垂直于第一方向的位移。这样，在套装过程中，检测到定轴2与转动轴1套装的同轴度偏差大时，可通过微调机构进行微调。

优选地，机架包括相对设置的第一机架7以及第二机架8，升降机构包括设置在第一机架7上的第一升降机构9，设置在第二机架8上的第二升降机构10，旋转连接机构包括设置在第一升降机构9上的第一旋转连接机构11，以及设置在第二升降机构10上的第二旋转连接机构12。定轴1安装在第一旋转连接机构11与第二旋转连接机构12上，绕第一旋转连接机构11与第二旋转连接机构12共同确立的水平轴翻转，同时，通过分别调节第一升降机构9、第二升降机构10、第一旋转连接机构11、第二旋转连接机构来调平、调整定轴1。

如图2-6所示，本发明的一种轴系装配设备，包括如上的翻转变位机。轴系装配时，使用上述的翻转变位机对定轴翻身时，能够避免安全风险，提高装配效率，降低劳动强度。

同时，在此基础上，还包括：

转运车；

支撑托架14，设置在所述转运车上，包括用于承载物料的承载部，以及支撑承载部的支撑脚，所述转运车通过顶起承载部使支撑脚悬空，脱离地面进行运输。

这样在转运车将物料运送到目标位置时，可以通过控制转运车使支撑托架14下降至支撑脚着地，转运车就可以直接从支撑托架14下开出，从而减少了一次从转运车上将物料吊装下来的操作，更省时省力，更安全。物料可以是轴系的各种组成部件，也可以是工具等。

进一步的，支撑托架14上还设有第一定位结构，第一定位结构适于与设置在地面上的第二定位结构结合，对设置在支撑托架14上的转动轴1定位，确保转动轴1的轴线与水平面垂直。第一定位结构、第二定位结构可实现的结构有多种，在本实施例中，优选第一定位结构为销孔，第二定位结构为适合插入销孔的销轴，当然，也可以是第一定位结构为销轴，第二定位结构为适合与销轴配合的销孔。

由于转动轴1的体积和质量比较大，人力盘动转动轴1比较费劲，因此，支撑托架14上还设有旋转驱动装置，旋转驱动装置用于驱动放置在支撑托架14上的转动轴1旋转。

如图3和4所示，所述旋转驱动装置包括：

旋转机构，可转动地设置在所述支撑托架14上，其上具有传动齿15，且所述旋转机构适于与所述转动轴1连接；

第一齿轮16，可转动地设置在所述支撑托架上，适于与所述传动齿15啮合；

动力机构与所述传动齿15啮合的第一齿轮16，用于以及驱动所述第一齿轮16转动的动力机构。其中第一齿轮16可以设置一个，也可以设置多个，如图3所示，第一齿轮16对称设有两个。

进一步的，还包括将物料吊装到预定位置的机械手，机械手的设置能够进一步降低劳动强度，避免安全风险。

机械手的结构有多种，如图2和3所示，优选机械手包括：

支架，具有沿X轴方向延伸的第一导轨17；

滑动架，至少设有一个，且可滑动地设置在第一导轨17上，其具有沿Y轴方向延伸的第二导轨18；

滑动座19，可滑动地设置在第二导轨18上；

吊具机构，设置在滑动座19上，且其可沿Z轴方向进行伸缩调节。

吊具机构包括：

吊索20，设有若干；

吊索驱动装置，设置在滑动座19上，其包括若干驱动机构，每一驱动机构与对应的吊索20的第一端连接，用于驱动对应的吊索20伸缩；

工装，与各吊索20的第二端均连接，工装适于连接物料。工装根据用途，可以为吊装物料的吊索工装21，也可以为用于对前轴承外圈、后轴承内圈、后轴承外圈施加负压的负压工装26等。

驱动机构优选为电机，每个吊索20对应一个电机，进行单独控制。因而在吊索驱动装置的控制下，可以实现单条吊索20伸缩，也可以实现多条吊索20同步伸缩，这样便于将吊装在吊索工装21上的物料进行调平，比如吊装调平前轴承内圈3、前轴承外圈4、后轴承内圈5，后轴承外圈6。

轴系装配设备还包括安装在定轴2上的第一测量传感装置，第一测量传感装置用于定轴2与转动轴1套装时的同轴度测量。用第一测量传感装置来测量同轴度相对于人为目视来判断同轴度，准确度更高，效率更高。优选第一测量传感装置为激光传感器。

吊索工装21上设有第二测量传感装置，第二测量传感装置用于测量吊索工装21上被吊物料是否调平。该物料可以为前轴承内圈3、前轴承外圈4、后轴承内圈5，后轴承外圈6。通过第二测量传感装置来测量物料是否调平，准确度高，能够保证前轴承内圈3、前轴承外圈4、后轴承内圈5，后轴承外圈6顺利安装到各自的安装面。优选第二测量传感装置为激光传感器。

支架下方设有至少两个工位，翻转变位机设置在其中一个工位处。这样各个工位处都可以使用机械手，不仅占地面积小，而且可以节省成本。如图1和图2所示，优选支架下方设有两个工位，分别为用于在转动轴1上安装前轴承内圈的第一工位，用于在定轴2上安装前轴承外圈、后轴承内圈、后轴承外圈、以及转动轴1与定轴2套装的第二工位。同时，滑动座，以及滑动座上的吊具机构也相应设有两套，设置可以提高装配效率，不影响各工位的生产强度。

为了确保前轴承内圈3与转动轴1的轴向间隙值满足工艺要求，或前轴承外圈4与定轴2的轴向间隙值满足工艺要求，或后轴承外圈6与定轴2的轴向间隙值满足工艺要求，还包括通过对负压工装26施加沿转动轴1的轴向方向的力，来对连接在负压工装26上的前轴承内圈3，或前轴承外圈4，或后轴承外圈6施加负压的负压施加结构。其中前轴承内圈3、前轴承外圈4、后轴承外圈6具有各自的负压工装26。

负压施加结构的具体结构有多种，如图2和4所示，负压施加结构包括设置在负压工装上的若干转角油缸23，以及驱动转角油缸23工作的驱动系统；转角油缸23也可以为气缸或者电动缸等合适的驱动机构。

所述负压施加结构对安装在所述转动轴1上的前轴承内圈3施加负压时，所述转角油缸23适于合倾斜插入所述转动轴1上的转动轴锁定套22，所述转动轴锁定套22倾斜插入所述转动轴锁定套22，所述转动轴锁定套22阻止所述转角油缸23竖直在施加负压时发生竖直向上的位移。

所述负压施加结构对安装在所述定轴2上的前轴承外圈4施加负压时，所述转角油缸23适于卡住所述前轴承台阶27，所述前轴承台阶27阻止所述转角油缸23在施加负压时发生竖直向上的位移。

所述负压施加结构对安装在所述定轴2上的后轴承外圈6施加负压时，所述转角油缸23适于卡住所述后轴承台阶28，所述后轴承台阶28阻止所述转角油缸23在施加负压时发生竖直向上的位移。

转角油缸23的驱动系统为液压系统，液压系统可以通过遥控进行控制。转角气缸的驱动系统为气压系统，转角电动缸的驱动系统为电压系统。这样的负压施加结构节约了人工操作工时，避免由于工人失误造成轴承间隙值不达标，导致质量问题。

本发明的一种装配轴系的方法，包括以下步骤：

在转动轴上安装前轴承内圈；

在定轴上安装前轴承外圈、后轴承外圈；

将定轴与转动轴套装；

安装后轴承内圈。

将定轴与转动轴套装的步骤包括：

定轴准备步骤，通过翻转变位机将定轴2提升到预定高度，并调平，具体调平通过采用翻转变位机上的升降机构进行调整，升降机构为螺旋升降机构，精度优选为0.025mm。

转动轴准备步骤，将转动轴1运送至定轴2下方的预定位置，并进行定位，具体定位操作为：转运车连同支撑托架14将转动轴1运送至第2工位25，套装工位地面安装定位销，转运车托运支撑托架14到预定位置后，支撑托架上销孔通过地面上定位销导向，支撑托架14下降后，确定转动轴1位置。

套装步骤，调整转动轴1和定轴2的轴线间的径向偏差，保证定轴2在下降过程中，定轴2轴线与转动轴1轴线基本重合，定轴2下降至预定位置，完成套装。

由于在定轴与转动轴套装步骤中，采用了翻转变位机对定轴2进行提升、状态调整、下降，因此，不仅能够降低安装工人的劳动强度，减少人工使用量，而且还避免了安全风险。当然，在转动轴上安装前轴承内圈前还需预先在转动轴上安装轴系附件，转动轴来料之后，按照原有装配方式进行安装轴系扶手、滑环引出线缆架、雷电引线转接线架总成。

转动轴准备步骤中，采用转运车连同支撑托架14将定位在支撑托架14上的转动轴1运送至定轴2下方的预定位置，通过转运车使支撑托架14下降至支撑脚着地后，对支撑托架14进行定位，从而实现对转动轴1进行定位。这样在转运车将转动轴1运送到预定位置时，可以通过控制转运车使支撑托架14下降至支撑脚着地，转运车就可以直接从支撑托架14下开出，从而减少了一次从转运车上将物料吊装下来的操作，更省时省力，更安全。物料可以是轴系的各种组成部件，也可以是工具等。

进一步的，套装步骤中，通过设置在定轴2上的第一测量传感器测量转动轴1和定轴2的轴线的径向偏差，并通过翻转变位机上的微调机构进行微调，这样能够保证转动轴1和定轴2套装的同轴度的精度。使用设备进行定轴2和转动轴1套装，通过机械定位结构进行固定转动轴位置，利用激光传感器测量定轴与转轴同轴度，再通过微调机构调节定轴2的位置，来保证定轴和转轴的中心在一条直线上，能够大大降低人工装配导致的装配误差。

进一步的，安装后轴承内圈步骤之前，还包括旋转转动轴，使滚珠和滚道充分接触步骤。

具体的，旋转转动轴，使滚珠和滚道充分接触步骤中，采用支撑托架14上的旋转驱动装置驱动转动轴1旋转。

进一步的，安装后轴承内圈步骤之后，还包括测量轴系的旋转力矩步骤。测量轴系力矩的方式有三种：第一种，设计转动轴1的旋转操作，采用伺服电机、驱动器、减速器等来驱动齿轮旋转，驱动器可以直接读取当前输出电流大小，根据电机力矩常数可以计算出当前扭矩输出。第二种，在减速器输出端直接安装扭矩传感器，检测驱动旋转力矩；第三种，理论上可以测量电机电流，获取矢量电流计算出当前输出扭矩。

进一步的，测量轴系的旋转力矩步骤之后还包括轴系翻身步骤。

优选轴系翻身步骤包括通过翻转变位机将轴系翻转180°后下降至转运车13上，并将轴系从翻转变位机上拆除。通过翻转变位机对质量和体积巨大的轴系进行翻身，不仅能够缩短工时，降低劳动强度，更重要的是避免了安全隐患，提高了行车的使用效率。

进一步的，安装前轴承内圈步骤包括：

加热步骤，加热前轴承内圈3。优选在加热前轴承内圈3前，对轴承内圈进行清洁，使用中频加热笼进行加热，加热操作严格按照工艺要求进行执行。

吊装调平步骤，将加热的前轴承内圈3吊装至进入转动轴1上的前轴承内圈安装面之前调平安装前轴承内圈3，具体操作为：吊装调整吊索工装上轴向安装4组激光传感器，在进入安装面200mm之前，进行前轴承内圈5调平，吊索和机械结构件根据传感器测量结果进行调整，以满足工艺装配要求。

施加负压步骤，对调平安装的前轴承内圈3施加负压，通过遥控操纵液压系统动作调整转角油缸23，转角油缸23卡住转动轴锁定套22位置，对前轴承内圈3进行负压，使前轴承内圈3和转动轴的轴向间隙值满足工艺要求；内圈恢复到环温(工装设有温度传感器，到达环温进行预警)人工进行测量轴向间隙值，保证轴向间隙满足工艺要求。

进一步的，在定轴上安装前轴承外圈、后轴承外圈的步骤包括：

准备定轴步骤，将定轴2与翻转变位机连接，并将定轴2调整至轴心线处于竖直状态；当然，准备定轴步骤中，还包括对定轴进行清洁，尤其是各轴承内、外圈的安装面。之后，根据翻转变位机两侧设置的激光传感器的测量结构，通过升降机构对定轴1进行调平，升降机构为螺旋升降机，螺旋升降机精度优选为0.025。

加热前、后轴承外圈安装面步骤，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之一，通过翻身变位机将定轴2翻转180°后，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之另一。具体操作时，采用机械手吊装加热设备对各个安装面进行加热，加热要求严格按照工艺要求进行。

吊装调平步骤中，将前轴承外圈4、后轴承外圈6分两次吊装接近各自的安装面并调平安装，且在该两次吊装调平之间，通过翻身变位机将定轴2翻转180°。

施加负压步骤中，对调平安装的前、后轴承外圈6施加负压，具体操作时，通过遥控操纵液压系统动作调整转角油缸进行负压。前、后轴承安装面恢复到环温(工装设有温度传感器，到达环温进行预警)人工进行测量保证轴向间隙不大于0.05mm，且有充分贴合处。

为了减少定轴2翻转的次数，优选加热前、后轴承外圈安装面步骤中，先加热后轴承外圈安装面，通过翻身变位机将定轴2翻转180°后，再加热前轴承外圈安装面。

吊装调平步骤，将前轴承外圈4吊装接近前轴承外圈安装面并调平安装，通过翻身变位机将定轴2翻转180°，再将后轴承外圈6吊装接近后轴承外圈安装面调平并安装。具体操作为：吊装前轴承外圈时，将前轴承外圈连接在吊索工装上，吊装调整工装上轴向安装4组激光传感器(精度0.05mm)，在进入安装面200mm前，进行前轴承外圈调平，吊索工具根据传感器测量结果进行调整(吊索工具部分调整精度为0.1mm)，达到工艺要求平面度，进行安装；然后利用变位机将定轴翻身180度，进行调平。最后，在吊装后轴承外圈，吊装后轴承外圈的具体操作与吊装前轴承外圈的具体的操作一致，这里不再多叙。

进一步的，安装后轴承内圈的步骤包括：

加热步骤，加热后轴承内圈5，加热严格按照工艺要求进行加热；当然，为了防止粘附在后轴承内圈5上的杂质影响后轴承内圈5安装，优选在加热步骤前清洁后轴承内圈5；

吊装调平步骤，将加热的后轴承内圈5吊装至接近转动轴1上的后轴承内圈安装面后调平安装后轴承内圈5，具体操作为：吊装调整吊索工装上轴向4组激光传感器(精度0.05mm)，进行轴承调平，吊索根据传感器测量结果进行调整(吊索调整精度为0.1mm)，调平后，安装后轴承内圈5。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (27)

1.一种翻转变位机，用于套装第一轴结构和第二轴结构，其特征在于，包括：

机架；

升降机构，其设置在所述机架上；

旋转连接机构，其设置在所述升降机构上，并且可绕水平轴旋转，所述旋转连接机构适于与所述第一轴结构的周向外侧壁可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的翻转变位机，其特征在于，

所述旋转连接机构包括可绕水平轴旋转的安装在所述升降机构上的旋转部，以及连接在所述旋转部上，用于可拆卸连接所述第一轴结构的所述周向外侧壁的连接部。

3.根据权利要求2所述的翻转变位机，其特征在于，

所述旋转连接机构还包括将所述连接部连接在所述旋转部上的微调机构，所述微调机构用于调节所述第一轴结构在所述旋转连接机构上沿第一方向、第二方向移动的位移。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的翻转变位机，其特征在于，所述机架包括相对设置的第一机架(7)以及第二机架(8)，所述升降机构包括设置在所述第一机架(7)上的第一升降机构(9)，设置在第二机架(8)上的第二升降机构(10)，所述旋转连接机构包括设置在所述第一升降机构(9)上的第一旋转连接机构(11)，以及设置在所述第二升降机构(10)上的第二旋转连接机构(12)。

5.一种轴系装配设备，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的翻转变位机，其中所述第一轴结构为轴系的定轴(2)，所述第二轴结构为轴系的转动轴(1)。

6.根据权利要求5所述的轴系装配设备，其特征在于，还包括：

转运车；

支撑托架(14)，设置在所述转运车上，包括用于承载物料的承载部，以及支撑所述承载部的支撑脚，所述转运车通过顶起所述承载部使所述支撑脚悬空，脱离地面进行运输。

7.根据权利要求6所述的轴系装配设备，其特征在于，所述支撑托架(14)上还设有第一定位结构，所述第一定位结构适于与设置在地面上的第二定位结构结合。

8.根据权利要求7所述的轴系装配设备，其特征在于，所述支撑托架(14)上还设有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置用于驱动放置在支撑托架(14)上的所述转动轴(1)旋转。

9.根据权利要求8所述的轴系装配设备，其特征在于，所述旋转驱动装置包括：

旋转机构，可转动地设置在所述支撑托架(14)上，其上具有传动齿(15)，且所述旋转机构适于与所述转动轴(1)连接；

第一齿轮(16)，可转动地设置在所述支撑托架上，适于与所述传动齿(15)啮合；

动力机构，用于驱动所述第一齿轮(16)转动。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的轴系装配设备，其特征在于，还包括将物料吊装到预定位置的机械手。

11.根据权利要求10所述的轴系装配设备，其特征在于，所述机械手包括吊具机构，所述吊具机构包括：

吊索(20)，设有若干；

吊索驱动装置，设置在滑动座(19)上，其包括若干驱动机构，每一所述驱动机构与对应的所述吊索(20)的第一端连接，用于驱动对应的所述吊索(20)伸缩；

工装，与各所述吊索(20)的第二端均连接，所述工装适于连接物料。

12.根据权利要求5所述的轴系装配设备，其特征在于，所述轴系装配设备还包括安装在所述定轴(2)上的第一测量传感装置，所述第一测量传感装置用于所述定轴(2)与所述转动轴(1)套装时的同轴度测量。

13.根据权利要求11所述的轴系装配设备，其特征在于，所述工装为用于吊装物料的吊索工装(21)，所述吊索工装(21)上设有第二测量传感装置，所述第二测量传感装置用于测量所述吊索工装(21)上被吊物料是否调平。

14.根据权利要求11所述的轴系装配设备，其特征在于，所述机械手包括支架,所述吊具机构设置在所述支架上,且所述支架下方设有至少两个工位，所述翻转变位机设置在其中一个工位处。

15.根据权利要求11所述的轴系装配设备，其特征在于，所述工装为负压工装(26)，还包括通过对负压工装(26)施加沿所述转动轴(1)的轴向方向的力的负压施加结构。

16.根据权利要求15所述的轴系装配设备，其特征在于，所述负压施加结构包括设置在负压工装(26)上的若干转角油缸(23)/气缸/电动缸，通过转动轴锁定套(22)或台阶(27、28)阻止所述转角油缸(23)/气缸/电动缸在施加负压时发生竖直方向的位移。

17.一种装配轴系的方法，包括以下步骤：

在转动轴上安装前轴承内圈；

在定轴上安装前轴承外圈、后轴承外圈；

将定轴与转动轴套装；

安装后轴承内圈；

其特征在于，

将定轴与转动轴套装的步骤包括：

定轴准备步骤，通过翻转变位机将定轴(2)提升到预定高度，并调平；

转动轴准备步骤，将转动轴(1)运送至定轴(2)下方的预定位置，并进行定位；

套装步骤，调整转动轴(1)和定轴(2)的轴线间的径向偏差，保证定轴(2)在下降过程中，定轴轴线与转动轴轴线基本重合，定轴(2)下降至预定位置，完成套装。

18.根据权利要求17所述的装配方法，其特征在于，安装后轴承内圈步骤之前，还包括旋转转动轴，使滚珠和滚道充分接触步骤。

19.根据权利要求18所述的装配方法，其特征在于，旋转转动轴，使滚珠和滚道充分接触步骤中，采用支撑托架(14)上的旋转驱动装置驱动转动轴(1)旋转。

20.根据权利要求17所述的装配方法，其特征在于，安装后轴承内圈步骤之后，还包括测量轴系的旋转力矩步骤。

21.根据权利要求20所述的装配方法，其特征在于，测量轴系的旋转力矩步骤之后还包括轴系翻身步骤。

22.根据权利要求21所述的装配方法，其特征在于，轴系翻身步骤包括通过翻转变位机将轴系翻转180°后下降至转运车(13)上，并将轴系从翻转变位机上拆除。

23.根据权利要求17所述的装配方法，其特征在于，安装前轴承内圈(3)步骤包括：

加热步骤，加热前轴承内圈(3)；

吊装调平步骤，将加热的前轴承内圈(3)吊装至进入转动轴(1)上的前轴承内圈安装面之前调平安装前轴承内圈(3)；

施加负压步骤，对调平安装的前轴承内圈(3)施加负压。

24.根据权利要求17所述的装配方法，其特征在于，在定轴(2)上安装前轴承外圈(4)、后轴承外圈(6)的步骤包括：

准备定轴步骤，将定轴(2)与翻转变位机连接，并将定轴(2)调整至轴心线处于竖直状态；

加热前、后轴承外圈安装面步骤，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之一，通过翻身变位机将定轴(2)翻转180°后，加热前轴承外圈安装面、后轴承外圈安装面二者其中之另一；

吊装调平步骤，将前轴承外圈(4)、后轴承外圈(6)分两次吊装接近各自的安装面并调平安装，且在该两次吊装调平之间，通过翻身变位机将定轴(2)翻转180°；

施加负压步骤，对调平安装的前、后轴承外圈(6)施加负压。

25.根据权利要求24所述的装配方法，其特征在于，加热前、后轴承外圈安装面步骤，先加热后轴承外圈安装面，通过翻身变位机将定轴(2)翻转180°后，再加热前轴承外圈安装面；

吊装调平步骤，将前轴承外圈(4)吊装接近前轴承外圈安装面并调平安装，通过翻身变位机将定轴(2)翻转180°，再将后轴承外圈(6)吊装接近后轴承外圈安装面调平并安装。

26.根据权利要求24所述的装配方法，其特征在于，安装后轴承内圈的步骤包括：

加热步骤，加热后轴承内圈(5)；

吊装调平步骤，将加热的后轴承内圈(5)吊装至接近转动轴(1)上的后轴承内圈安装面后调平安装后轴承内圈(5)。

27.根据权利要求17-26中任一项所述的装配方法，其特征在于，所述轴系为发电机轴系。