CN109210091B - 一种大型重载主轴的拆装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大型重载主轴的拆装结构，包括：主轴轴系和主轴箱体，所述主轴轴系可拆卸地连接在所述主轴箱体中，所述主轴箱体装配在大型重载设备中。本发明在使用中对主轴轴系进行整体拆装，操作简单易行，避免拆装时主轴结构件周边承受偏载，有效保证大型高精度主轴轴系的可维护性。在主轴轴系维护过程中，通过垂直吊装，可以安全快捷地实现主轴轴系与主轴箱体的分离，实现了主轴轴系整体性的拆卸，改变了以往主轴与主轴箱同步移出，对主轴轴系进行拆分的零散复杂的维修模式，而且使得拆装维护更为合理、可靠和安全。

Description

一种大型重载主轴的拆装结构
技术领域
本发明涉及大型重载机械技术领域，特别是涉及一种大型重载主轴的拆装结构。
背景技术
大型立式旋压机是为满足我国航空航天等重大领域的加工需要而研制开发的关键装备，该装备可实现航天发动机壳体、大型航空发动机机匣类零件以及大型压力容器等的旋压成形加工，填补了我国在大型数控强力旋压机的战略空白，达到了国际先进水平，为我国军工行业提供强而有力的技术支持。
该设备为立式三旋轮整体框架结构，整体重量500吨左右，可加工件最大直径为2600mm，单轮旋压横向推力可达1000kN，纵向700kN，设备本身的几何精度和位置精度要求高，因此只有保证零件的制造、装配和加工精度，才能确保各功能部件的使用精度和寿命。
主轴箱体部件为该设备的关键核心部件，从根本上决定旋压件的最终精度。在旋压过程中，主轴部件需要承受不低于300吨的轴向重载，还要保证运行时的回转精度，因此对主轴结构和设计的要求很高。受地质条件和空间结构的限制，设备底部的地基基础可能不允许设置检修井，但是对于如此大型且高精度的主轴轴系，检修工作既重要又不可避免。
现在无论是旋压机床还是其它种类的机床设备，主轴的维护保养都是保证设备正常运转的重要内容，一旦工作中主轴发生故障，做到快速、方便的拆装极为关键，因此在设计选择主轴的结构形式上时，应利于拆卸和安装。
通常情况下对于设备主轴的维修，一般需要将主轴连同主轴箱体整体移出设备本体，这样的结果，大大增加了生产成本以及工作的劳动强度和繁杂性，加大了整机精度恢复的难度，而且影响了劳动生产率。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供了一种大型重载主轴的拆装结构，该结构采用模块化和集成化的设计技术将主轴轴系设计成整体式，便于主轴的整体式拆装。该整体式的主轴结构，维护时操作简单、易于测量、安全可靠，并有利于保持主轴的原始精度，进而有效地提高设备的利用率和降低使用成本。
本发明提供了一种大型重载主轴的拆装结构，包括：主轴轴系和主轴箱体，所述主轴轴系可拆卸地连接在所述主轴箱体中，所述主轴箱体装配在大型重载设备中。
可选地，所述主轴轴系包括：主轴，第一调整垫，定位套，第一锁紧螺母，主轴套筒，第二调整垫，轴承座，下轴盖，圆柱滚子轴承，第二锁紧螺母，导向套，推力球轴承，圆柱滚子轴承，紧固螺钉和顶出油缸；所述主轴为柱状，其上部具有环状凸起，下部具有环状凹陷，在所述环状凸起的下侧装配所述第一调整垫，并通过所述圆柱滚子轴承，定位套和第一锁紧螺母将所述主轴的上部与所述主轴套筒的上部相连；所述环状凹陷的顶侧装配所述第二调整垫，并通过所述推力球轴承，导向套和第二锁紧螺母将所述主轴的下部与所述主轴套筒的下部相连；所述轴承座连接在所述主轴的底端，且在所述轴承座和所述导向套之间设置圆柱滚子轴承；所述主轴套筒的底端连接所述下轴盖，所述主轴的顶端的中部设置有顶出油缸，所述主轴套筒通过所述紧固螺钉与所述主轴箱体可拆卸地连接。
可选地，所述主轴箱体包括：上锥套，箱体，下锥套和调整垫；所述箱体为与所述主轴套筒的形状相匹配的筒状结构，其上部边沿的位置设置所述上锥套，底部边沿的位置设置所述下锥套，且其底部设置所述调整垫，其中，所述上锥套和下锥套均为大型薄壁状零件，当处于配合状态时，所述上锥套和下锥套与所述主轴套筒紧密配合。
可选地，所述主轴套筒的上边缘具有套筒螺钉孔，所述箱体上与所述套筒螺钉孔相对应的位置上具有箱体螺钉孔，所述套筒螺钉孔与箱体螺钉孔通过所述紧固螺钉相连。
本发明在使用中对主轴轴系进行整体拆装，操作简单易行，避免拆装时主轴结构件周边承受偏载，有效保证大型高精度主轴轴系的可维护性。在主轴轴系维护过程中，通过垂直吊装，可以安全快捷地实现主轴轴系与主轴箱体的分离，实现了主轴轴系整体性的拆卸，改变了以往主轴与主轴箱同步移出，对主轴轴系进行拆分的零散复杂的维修模式，而且使得拆装维护更为合理、可靠和安全。
本发明以便捷、实用和安全、可靠为出发点，设计开发出一种用于大型重载精密主轴整体拆装的结构形式，可以有效地提高主轴拆装时的便捷性、合理性和可靠性，以及主轴的精度保持性，提高了工作效率，对于大型设备主轴的结构优化设计和维护保养提供一种新思路新方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例的一种大型重载主轴的拆装结构的主轴轴系的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种大型重载主轴的拆装结构的主轴箱体的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种大型重载主轴的拆装结构的主轴轴系和主轴箱体的装配示意图。
附图中标记为：
1 主轴
2 第一调整垫
3 定位套
4 第一锁紧螺母
5 主轴套筒
6 第二调整垫
7 轴承座
8 下轴盖
9 圆柱滚子轴承
10 第二锁紧螺母
11 导向套
12 推力球轴承
13 圆柱滚子轴承
14 紧固螺钉
15 顶出油缸
16 上锥套
17 箱体
18 下锥套
19 调整垫
20 环状凸起
21 环状凹陷
22 套筒螺钉孔
23 箱体螺钉孔
24 主轴轴系
25 主轴箱体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种大型重载主轴的拆装结构，如图3所示，包括：主轴轴系24和主轴箱体25，所述主轴轴系24可拆卸地连接在所述主轴箱体25中，所述主轴箱体25装配在大型重载设备中。本发明以便捷、实用和安全、可靠为出发点，设计开发出一种用于大型重载精密主轴整体拆装的结构形式，可以有效地提高主轴拆装时的便捷性、合理性和可靠性，以及主轴的精度保持性，提高了工作效率，对于大型设备主轴的结构优化设计和维护保养提供一种新思路新方法。
在本发明实施例的一个方面，如图1所示，所述主轴轴系24包括：主轴1，第一调整垫2，定位套3，第一锁紧螺母4，主轴套筒5，第二调整垫6，轴承座7，下轴盖8，圆柱滚子轴承9，第二锁紧螺母10，导向套11，推力球轴承12，圆柱滚子轴承13，紧固螺钉14和顶出油缸15；所述主轴1为柱状，其上部具有环状凸起20，下部具有环状凹陷21，在所述环状凸起20的下侧装配所述第一调整垫2，并通过所述圆柱滚子轴承13，定位套3和第一锁紧螺母4将所述主轴1的上部与所述主轴套筒5的上部相连；所述环状凹陷21的顶侧装配所述第二调整垫6，并通过所述推力球轴承12，导向套11和第二锁紧螺母10将所述主轴1的下部与所述主轴套筒5的下部相连；所述轴承座7连接在所述主轴1的底端，且在所述轴承座7和所述导向套11之间设置圆柱滚子轴承9；所述主轴套筒5的底端连接所述下轴盖8，所述主轴1的顶端的中部设置有顶出油缸15，所述主轴套筒5通过所述紧固螺钉14与所述主轴箱体25可拆卸地连接。
如图2所示，所述主轴箱体25包括：上锥套16，箱体17，下锥套18和调整垫19；所述箱体17为与所述主轴套筒5的形状相匹配的筒状结构，其上部边沿的位置设置所述上锥套16，底部边沿的位置设置所述下锥套18，且其底部设置所述调整垫19。其中，上锥套16和下锥套18的形状尺寸与主轴轴系24的形状尺寸相适应，并通过调整垫19对上锥套16和下锥套18的轴向位置进行调整。其中，所述上锥套16和下锥套18均为大型薄壁状零件，当处于配合状态时，所述上锥套16和下锥套18与所述主轴套筒5紧密配合。具体使用时，主轴轴系总重量可达120kN，与上下锥套配装后，全部载荷都均布在锥套上，为保证主轴运行精度，对锥面接触度要求很高，以便均布载荷，避免偏载发生。在一个实施例中，上锥套为外径Φ1170的大型薄壁件，下锥套为外径Φ1130的大型薄壁件，且都具有较高的支承刚度和强度。
所述主轴套筒5的上边缘具有套筒螺钉孔22，所述箱体17上与所述套筒螺钉孔22相对应的位置上具有箱体螺钉孔23，所述套筒螺钉孔22与箱体螺钉孔23通过所述紧固螺钉14相连。
在本发明实施例使用时，主轴轴系按照制订的装配工艺完成安装，成为一个独立的整体，之后经过精度检验合格后，由起吊设备整体吊起，配合到主轴箱体中，并与主轴箱体进行组装，通过紧固螺钉拧紧固定，结构如图3所示。如果维护时需要更换主轴轴系的零件，可以将主轴轴系整体吊出，而不必逐件拆卸，可维护性强，效率高且操作简单，降低了维护的劳动强度。
本发明在使用中对主轴轴系进行整体拆装，操作简单易行，避免拆装时主轴结构件周边承受偏载，有效保证大型高精度主轴轴系的可维护性。在主轴轴系维护过程中，通过垂直吊装，可以安全快捷地实现主轴轴系与主轴箱体的分离，实现了主轴轴系整体性的拆卸，改变了以往主轴与主轴箱同步移出，对主轴轴系进行拆分的零散复杂的维修模式，而且使得拆装维护更为合理、可靠和安全。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种大型重载主轴的拆装结构，其特征在于，包括：
主轴轴系和主轴箱体，所述主轴轴系可拆卸地连接在所述主轴箱体中，所述主轴箱体装配在大型重载设备中；
所述主轴轴系包括：
主轴，第一调整垫，定位套，第一锁紧螺母，主轴套筒，第二调整垫，轴承座，下轴盖，圆柱滚子轴承，第二锁紧螺母，导向套，推力球轴承，圆柱滚子轴承，紧固螺钉和顶出油缸；
所述主轴为柱状，其上部具有环状凸起，下部具有环状凹陷，在所述环状凸起的下侧装配所述第一调整垫，并通过所述圆柱滚子轴承，定位套和第一锁紧螺母将所述主轴的上部与所述主轴套筒的上部相连；所述环状凹陷的顶侧装配所述第二调整垫，并通过所述推力球轴承，导向套和第二锁紧螺母将所述主轴的下部与所述主轴套筒的下部相连；所述轴承座连接在所述主轴的底端，且在所述轴承座和所述导向套之间设置圆柱滚子轴承；
所述主轴套筒的底端连接所述下轴盖，所述主轴的顶端的中部设置有顶出油缸，所述主轴套筒通过所述紧固螺钉与所述主轴箱体可拆卸地连接。
2.如权利要求1所述的一种大型重载主轴的拆装结构，其特征在于，所述主轴箱体包括：
上锥套，箱体，下锥套和调整垫；
所述箱体为与所述主轴套筒的形状相匹配的筒状结构，其上部边沿的位置设置所述上锥套，底部边沿的位置设置所述下锥套，且其底部设置所述调整垫，其中，所述上锥套和下锥套均为大型薄壁状零件，当处于配合状态时，所述上锥套和下锥套与所述主轴套筒紧密配合。
3.如权利要求2所述的一种大型重载主轴的拆装结构，其特征在于，所述主轴套筒的上边缘具有套筒螺钉孔，所述箱体上与所述套筒螺钉孔相对应的位置上具有箱体螺钉孔，所述套筒螺钉孔与箱体螺钉孔通过所述紧固螺钉相连。
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