CN110000737A - 一种轴承快速免伤拆除工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴承快速免伤拆除工装，包括用于套设在主轴上以支撑待拆轴承底面的支撑机构、用于对所述待拆轴承进行加热以使其内圈膨胀至与所述主轴表面产生预设宽度间隙的加热机构，以及用于驱动所述支撑机构带动所述待拆轴承沿所述主轴的轴向滑动至脱离的拔除机构。本发明通过支撑机构为待拆轴承提供稳定支撑，再通过加热机构加热待拆轴承使其内圈膨胀至与主轴表面产生明显间隙，最后利用拔除机构的驱动作用将待拆轴承从主轴上滑动脱离。相比于现有技术，本发明能够有效避免在拔除过程中对主轴或轴承产生损伤，同时加热机构能够使待拆机构的内圈快速受热膨胀，整个拆解过程方便、快速，提高了维修效率，降低了维修成本。

Description

一种轴承快速免伤拆除工装

技术领域

本发明涉及工装技术领域，特别涉及一种轴承快速免伤拆除工装。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

工装(即工装夹具的简称)是机械设备的一种重要组成部件，指制造过程中所用的各种工具的总称。工装的种类很多，一般包括夹具、模具、刀具、辅具、钳工工具、工位器具、治具等，分别用于装夹工件、限定生产对象的形状和尺寸、切削金属材料、连接刀具和机床、钳工作业、在工作地或仓库中存放生产对象、生产中检验或制造等。

大型机械设备的安装与拆卸离不开工装，比如风力发电机等。风力发电机的主要零部件尺寸巨大，比如塔身、主轴、桨叶等，其中主轴承受的力矩最大，并且作为旋转件磨损也最为严重，因此需要定期返修。在主轴的返修过程中，需要对风力发电机的各大部件进行拆解，其中主轴上的轴承拆解过程尤为重要。由于轴承装配采用轴承与轴过盈紧密配合，且主轴与轴承的尺寸均巨大，因此轴承拆解过程比较困难。

在现有技术中，对于风力发电机上的主轴与轴承的拆解，一般是通过在轴承内圈与主轴表面的缝隙中添加大量润滑油进行润滑后，再利用直线电机等推动轴承，最终将轴承从主轴上脱离出来，此种拆解方式效率低，费时费力，并且由于轴承与主轴长期过盈装配，即使通过润滑油进行润滑后，也难以顺利拔除轴承，另外加上轴承内圈与主轴表面缝隙之间的长期杂质积累、制造误差与安装误差的影响，在强行拔除轴承的拆解过程中，很容易造成轴承或轴的表面损伤，甚至报废，经济损失巨大，维修成本高昂。

因此，如何方便、有效地实现主轴与轴承的拆解，避免拆解过程中对主轴或轴承造成损伤，降低维修成本，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴承快速免伤拆除工装，能够方便、有效地实现主轴与轴承的拆解，避免拆解过程中对主轴或轴承造成损伤，降低维修成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轴承快速免伤拆除工装，包括用于套设在主轴上以支撑待拆轴承底面的支撑机构、用于对所述待拆轴承进行加热以使其内圈膨胀至与所述主轴表面产生预设宽度间隙的加热机构，以及用于驱动所述支撑机构带动所述待拆轴承沿所述主轴的轴向滑动至脱离的拔除机构。

优选地，所述支撑机构包括若干块可拼接成圆环的弧形套板，所述弧形套板的表面为承载面，且各所述弧形套板拼接后的圆环内径与所述待拆轴承的内圈内径相当。

优选地，各所述弧形套板的宽度大于所述待拆轴承的厚度。

优选地，所述支撑机构包括2～4块所述弧形套板，且各块所述弧形套板的弧度均相同。

优选地，各块所述弧形套板的表面上均设置有用于抵接所述待拆轴承的底面及侧面的弧形台阶。

优选地，所述弧形台阶具有弹性。

优选地，所述弧形套板的表面外端位置设置有用于与所述拔除机构相连以便于其施力的吊耳。

优选地，所述加热机构包括电源件和与所述电源件连接、用于环绕所述待拆轴承以在通电时产生热量并对其加热的感应线圈。

优选地，所述感应线圈可拆卸地设置于所述支撑机构上。

本发明所提供的轴承快速免伤拆除工装，主要包括支撑机构、加热机构和拔除机构。其中，支撑机构主要用于套设在主轴的周向侧壁上，并用于对主轴表面上的待拆轴承的底面形成稳定支撑，防止待拆轴承在空中掉落，另外还用于在后续的拔除机构的驱动下带动待拆轴承同步滑动。加热机构主要用于对待拆轴承进行加热，使得待拆轴承的内圈在热胀冷缩效应下快速膨胀(待拆轴承的外圈也同样快速膨胀，但对本发明没有影响)，直至与主轴的侧壁表面产生预设宽度的间隙，此时主轴与轴承的过盈配合解除，轴承可顺利在主轴上进行滑动。拔除机构的作用为驱动部件，主要用于在待拆轴承的内圈受热膨胀至预期程度后，驱动支撑机构在主轴上沿轴向进行滑动，由于支撑机构支撑着待拆轴承的底面，因此支撑机构带动待拆轴承在主轴上进行同步运动，直至滑动至主轴的端部后与其脱离。综上所述，本发明所提供的轴承快速免伤拆除工装，通过支撑机构为待拆轴承提供稳定支撑，再通过加热机构加热待拆轴承使其内圈膨胀至与主轴表面产生明显间隙，最后利用拔除机构的驱动作用将待拆轴承从主轴上滑动脱离。相比于现有技术，由于待拆轴承在主轴上的滑动脱离过程中，已经与主轴的表面产生明显间隙，因此能够有效避免在拔除过程中对主轴或轴承产生损伤，同时加热机构能够使待拆机构的内圈快速受热膨胀，整个拆解过程方便、快速，提高了维修效率，降低了维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中所示的支撑机构的具体结构示意图。

其中，图1—图3中：

主轴—1，待拆轴承—2，支撑机构—3，弧形套板—301，弧形台阶—302，吊耳—303，加热机构—4，感应线圈—401。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，轴承快速免伤拆除工装主要包括支撑机构3、加热机构4和拔除机构。

其中，支撑机构3主要用于套设在主轴1的周向侧壁上，并用于对主轴1表面上的待拆轴承2的底面形成稳定支撑，防止待拆轴承2在空中掉落，另外还用于在后续的拔除机构的驱动下带动待拆轴承2同步滑动。

加热机构4主要用于对待拆轴承2进行加热，使得待拆轴承2的内圈在热胀冷缩效应下快速膨胀(待拆轴承2的外圈也同样快速膨胀，但对本发明没有影响)，直至与主轴1的侧壁表面产生预设宽度的间隙，此时主轴1与轴承的过盈配合解除，轴承可顺利在主轴1上进行滑动。

拔除机构的作用为驱动部件，主要用于在待拆轴承2的内圈受热膨胀至预期程度后，驱动支撑机构3在主轴1上沿轴向进行滑动，由于支撑机构3支撑着待拆轴承2的底面，因此支撑机构3带动待拆轴承2在主轴1上进行同步运动，直至滑动至主轴1的端部后与其脱离。

综上所述，本实施例所提供的轴承快速免伤拆除工装，通过支撑机构3为待拆轴承2提供稳定支撑，再通过加热机构4加热待拆轴承2使其内圈膨胀至与主轴1表面产生明显间隙，最后利用拔除机构的驱动作用将待拆轴承2从主轴1上滑动脱离。相比于现有技术，由于待拆轴承2在主轴1上的滑动脱离过程中，已经与主轴1的表面产生明显间隙，因此能够有效避免在拔除过程中对主轴1或轴承产生损伤，同时加热机构4能够使待拆机构的内圈快速受热膨胀，整个拆解过程方便、快速，提高了维修效率，降低了维修成本。

如图2所示，图2为图1的俯视图。

在关于支撑机构3的一种优选实施方式中，该支撑机构3主要包括若干块弧形套板301。具体的，各块弧形套板301分别具有一定弧度，并且各块弧形套板301按照一定顺序拼接后能够形成一个完整的圆环，同时，该圆环的内径与待拆轴承2的内圈内径相当。如此设置，当安装工装时，首先可将拆分为若干块的弧形套板301从主轴1的周向上进行合围，再拼接成一个完整的圆环，最后再将圆环抵接在待拆轴承2的底面上，并对其形成稳定支撑。弧形套板301的分体式结构能够方便工装在主轴1上的套设安装，避免必须从主轴1的一端逐渐套设进待拆轴承2所在区域的麻烦。

如图3所示，图3为图1中所示的支撑机构的具体结构示意图。

一般的，为方便工人现场安装，弧形套板301的数量可为2～4块，更多数量的弧形套板301将不可避免地增加拼接环节。同时，为方便统一加工和运输，各块弧形套板301的弧度也均相等，比如数量为2块时，弧形套板301的弧度均为180°，相应的，3块时弧度均为120°，4块时弧度均为90°。

进一步的，为保证弧形套板301对待拆轴承2的稳定支撑，各块弧形套板301的宽度可均大于或等于待拆轴承2的厚度(内圈加外圈的总厚度)。如此设置，待拆轴承2的整个底面可完整地盛放于弧形套板301的表面，即承载面上。

更进一步的，考虑到待拆轴承2和弧形套板301的制造误差与安装误差，以及更重要的，加热机构4对待拆轴承2进行加热时，待拆轴承2的内圈和外圈均产生了膨胀，为此，本实施例在各块弧形套板301的表面上均设置了弧形台阶302。具体的，各块弧形套板301拼接完成后，弧形台阶302将拼接形成完整的圆形凹槽，该圆形凹槽即用于安装待拆轴承2的安装槽。其中，弧形台阶302的底面用于抵接待拆轴承2的底面，而弧形台阶302的侧面用于抵接待拆轴承2的侧面。同时，该弧形台阶302还具有弹性，当待拆轴承2的膨胀程度出现一定误差或者工装的安装出现一定误差时，可利用弧形台阶302的弹性形变提高对待拆轴承2的安装稳定性。

当然，为尽量避免待拆轴承2的内圈膨胀程度出现误差，本实施例中，加热机构4主要包括电源件和感应线圈401。具体的，电源件可设置在支撑机构3上，而感应线圈401与电源件电性连接，主要用于在其电能供应下通过电磁感应产生感应电流的方式迅速在待拆轴承2内产生热量。同时，加热机构4中还可搭配温度传感器和控制器，其中，温度传感器主要用于检测待拆轴承2的内圈的实时温度，而控制器与温度传感器信号连接，可实时接收其检测数据，并根据已知的待拆轴承2材料的膨胀系数与温度等相关参数的对应关系换算成膨胀量，并根据该数据与目标数据的差值控制电源件，调节其输出电流等参数，从而控制感应线圈401对待拆轴承2的加热温度以及待拆轴承2的内圈膨胀程度，提高待拆轴承2与主轴1表面的间隙控制精确性。

进一步的，考虑到支撑机构3一般为若干块弧形套板301的分体式结构，为方便加热机构4的安装，本实施例中，感应线圈401也可为分体式机构，即包括若干个分线圈，并且可拆卸地设置在支撑机构3上。如此设置，在主轴1表面上拼接好各块弧形套板301后，即可将各个分线圈连接到各块对应的弧形套板301上，再将各个分线圈首尾相连即可。

另外，考虑到主轴1的尺寸巨大，为方便拔除机构对支撑机构3进行施力驱动，本实施例在各块弧形套板301的表面外端位置处均设置了吊耳303。具体的，该吊耳303为连接结构，主要用于与拔除机构的施力端(比如吊钩)相连。如此设置，拔除机构即可同时对各块弧形套板301进行施力，从而带动支撑机构3平稳地在主轴1表面上沿轴向进行滑动，进而同步带动待拆轴承2从主轴1上稳定地滑动至脱离。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，包括用于套设在主轴(1)上以支撑待拆轴承(2)底面的支撑机构(3)、用于对所述待拆轴承(2)进行加热以使其内圈膨胀至与所述主轴(1)表面产生预设宽度间隙的加热机构(4)，以及用于驱动所述支撑机构(3)带动所述待拆轴承(2)沿所述主轴(1)的轴向滑动至脱离的拔除机构。

2.根据权利要求1所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述支撑机构(3)包括若干块可拼接成圆环的弧形套板(301)，所述弧形套板(301)的表面为承载面，且各所述弧形套板(301)拼接后的圆环内径与所述待拆轴承(2)的内圈内径相当。

3.根据权利要求2所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，各所述弧形套板(301)的宽度大于所述待拆轴承(2)的厚度。

4.根据权利要求3所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述支撑机构(3)包括2～4块所述弧形套板(301)，且各块所述弧形套板(301)的弧度均相同。

5.根据权利要求4所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，各块所述弧形套板(301)的表面上均设置有用于抵接所述待拆轴承(2)的底面及侧面的弧形台阶(302)。

6.根据权利要求5所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述弧形台阶(302)具有弹性。

7.根据权利要求6所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述弧形套板(301)的表面外端位置设置有用于与所述拔除机构相连以便于其施力的吊耳(303)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述加热机构(4)包括电源件和与所述电源件连接、用于环绕所述待拆轴承(2)以在通电时产生热量并对其加热的感应线圈(401)。

9.根据权利要求8所述的轴承快速免伤拆除工装，其特征在于，所述感应线圈(401)可拆卸地设置于所述支撑机构(3)上。