CN111300018A - 一种联轴节压装装置及压装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联轴节压装装置及压装方法，用于将带有衬套的联轴节压装到中心轴上，包括压装组件及压装动力组件，所述压装动力组件的输出端与压装组件接触，所述压装组件被配置成在压装过程中与衬套刚性接触同时与联轴节端面弹性接触，用以分别向衬套和联轴节传递轴向力，在自然状态下所述压装组件与联轴节弹性接触的压装面凸出于与衬套刚性接触的压装面。本发明使得在衬套受力向内移动时，联轴节在弹性推力的作用下，不会与衬套发生相对错位，既可以保证联轴节端面与衬套端面的安装要求，减少联轴节压装时的返工作业，提升联轴节的压装质量和压装效率，同时又有利于节省更换衬套而产生的额外成本。

Description

一种联轴节压装装置及压装方法

技术领域

本发明涉及一种装配工装，特别涉及一种带有衬套的联轴节压装装置及压装方法，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术

针对现有技术中的鼓型齿式联轴节，电机和齿轮箱小轴采用1:50锥度配合连接，目前普遍采用注油压装法进行联轴节的组装。具体包括，向中心轴的注油孔内注油，在中心轴周围形成油膜，利用液压千斤顶作用提供轴向推力，压装垫片的压装面与衬套的端面接触将联轴节沿轴向推进，直至压装垫片端面贴靠在中心轴端面为止。

现有的压装方法存在以下问题：如图1所示，现有的压装垫片1为刚性，由于联轴节2端面与衬套3端面本身存在错位(衬套3的端面应高于联轴节2端面0.1-0.5mm)，在压装起始位置时，刚性压装垫片1先接触衬套3，随着压力的升高，刚性压装垫片向前推进，造成衬套3先受力向内移动，从而造成衬套3与联轴节2之间发生较大的错位，等到衬套3推进至其端面与联轴节2端面平齐后，刚性压装垫片1才与联轴节2接触。同时，如图2所示，衬套3与联轴节2一同被压装到位后，压装垫片1同时与联轴节2端面、衬套3端面、中心轴4端面紧密贴靠，使得衬套3的端面与联轴节2的端面平齐，不满足联轴节压装到位后衬套3端面应高于联轴节2端面0.1-0.5mm的最终要求，并且导致衬套3大端位置与联轴节2错位，破坏了联轴节2与衬套3正常的相对位置，造成衬套3上的密封圈5外露。现有的压装方法不但增加了由于联轴节2和衬套3之间的相对错位造成的衬套3损坏需需要更换产生的额外成本，而且联轴节压装后的质量也无法保证，同时，由于压装不良造成的质量缺陷，往往需要多次返工，使得生产效率低下。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，提供一种可大幅度提升压装质量和压装效率的联轴节压装装置和压装方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种联轴节压装装置，用于将带有衬套的联轴节压装到中心轴上，包括压装组件及压装动力组件，所述压装动力组件的输出端与压装组件接触，所述压装组件被配置成在压装过程中与衬套刚性接触同时与联轴节端面弹性接触，用以分别向衬套和联轴节传递轴向力，在自然状态下所述压装组件与联轴节弹性接触的压装面凸出于与衬套刚性接触的压装面。

进一步，所述压装组件包括刚性压装件及对应联轴节安装的弹性顶紧组件，所述弹性顶紧组件安装在压装件上，在压装过程中所述弹性顶紧组件与联轴节的端面之间弹性接触，所述压装件与衬套的端面之间刚性接触。

进一步，所述弹性顶紧组件包括弹性件，所述弹性件的一端与压装件固定连接，所述弹性件的另一端与顶紧销连接，顶紧销的另一端在压装时与联轴节的端面接触。或所述弹性件的另一端在压装时直接与联轴节的端面接触。

进一步，在所述压装件上设置有向背离联轴节方向开口的第一安装槽，所述顶紧销为T形销，所述顶紧销和弹性件安装在第一安装槽内，所述顶紧销从第一安装槽穿出，所述第一安装槽的开口端用螺堵封堵，所述弹性件的另一端抵在所述螺堵上；

或，在所述压装件上设置有朝向联轴节方向开口的第二安装槽，所述弹性件安装在所述第二安装槽内。

进一步，所述压装件与衬套接触的压装面具有限位凹槽，压装时所述衬套的端部嵌在限位凹槽内与压装件在轴向上接触。

进一步，所述限位凹槽的高度小于或等于衬套的端面与联轴节端面之间的高度差。

进一步，还包括压装丝杠，所述压装件和压装动力组件安装在压装丝杠上，所述压装丝杠的前端部与中心轴端面的注油孔连接，所述压装丝杠的中心具有贯穿的通孔，所述压装丝杠的另一端与油泵连接，所述压装丝杠中心的通孔形成连接油泵与中心轴的油路。

进一步，在所述压装动力组件的后端部设置有止退结构，所述止退结构包括止退垫和止退螺母，所述止退螺母螺纹连接在所述压装丝杠上。

本发明的另一个技术方案是：

一种联轴节压装方法，包括如下步骤：

S1、在中心轴上套装带有衬套的联轴节，组装压装组件和压装动力组件；

S2、将压装组件与联轴节的端面之间弹性接触，并使压装组件中的弹性顶紧组件处于轻微压缩的状态；

S3、启动压装动力组件向压装组件提供轴向推力，将压装组件沿轴向推进，压装组件的刚性压装件与衬套的端面之间刚性接触；

S4、继续加压，衬套将带着联轴节沿轴向一起移动，此过程中压装组件中的刚性压装件始终不与联轴节的端面接触，与联轴节的端面之间仅保持弹性接触；

S5、继续加压，直到压装组件的刚性压装件的端面同时与衬套和中心轴的端面接触，此时，中心轴的端面与衬套的端面平齐，压装完成。

进一步，还包括步骤S6，继续加压，使刚性压装件的端面与联轴节的端面接触，利用设置在刚性压装件端面上的限位凹槽的高度限定衬套端面与联轴节端面之间的高度差满足联轴节组装要求。

综上内容，本发明所提供的一种联轴节压装装置及压装方法，通过使压装组件在与衬套之间保持刚性接触的同时与联轴节之间弹性接触，利用压装组件在压装过程中始终给联轴节提供一个适当的推力，使得在衬套受力向内移动时，联轴节在弹性推力的作用下，不会与衬套发生相对错位，既可以保证联轴节端面与衬套端面的安装要求，减少联轴节压装时的返工作业，提升联轴节的压装质量和压装效率，同时又有利于节省更换衬套而产生的额外成本。

附图说明

图1是现有技术中压装装置在压装前的结构示意图；

图2是现有技术中压装装置在压装后的结构示意图；

图3是本发明实施例一压装装置结构示意图；

图4是本发明实施例一压装件的侧向结构图；

图5是图3的局部放大图；

图6是图5在压装过程中的结构图；

图7是本发明实施例一压装到位后的结构示意图。

如图1至图7所示，压装垫片1，联轴节2，衬套3，中心轴4，密封圈5，压装组件6，压装丝杠7，液压千斤顶8，注油孔9，中心通孔10，止退垫11，止退螺母12，第一压装面13，第二压装面14，弹性顶紧组件15，压装件16，通孔17，顶紧销18，弹簧19，第一安装槽20，螺堵21，限位凹槽22。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图3所示，本实施例提供一种联轴节压装装置，用于将带有衬套3的鼓型齿式联轴节2压装到中心轴4上。

压装装置包括压装组件6、压装丝杠7、压装动力组件及油泵(图中未示出)，压装动力组件包括动力输入的液压泵(图中未示出)和输出轴向力的液压千斤顶8，压装组件6和液压千斤顶8依次安装在压装丝杠7上，液压千斤顶8的前端部与压装组件6的尾端接触，用于将液压千斤顶8产生的轴向力传递给联轴节2。

压装组件6被配置成在压装过程中与衬套3的端面之间刚性接触，同时与联轴节2的端面之间弹性接触，用以分别向衬套3和联轴节2传递轴向力，而且，在自然状态下压装组件6用于与联轴节2节弹性接触的的第一压装面13凸出于用于与衬套3刚性接触的第二压装面14。

具体地，如图3所示，本实施例中优选，压装组件6包括刚性压装件16及对应联轴节2端面安装的弹性顶紧组件15，刚性压装件16更优选采用具有一定厚度的刚性压装垫片，压装件16的中心具有光滑的通孔17，压装丝杠7穿过通孔17安装，通孔17的直径与压装丝杠7的直径配合实现压装件16的径向定位。

如图3和图4所示，本实施例中，压装件16上对应联轴节2安装有一组或多组弹性顶紧组件15，并优选采用安装四组弹性顶紧组件15，以保证施加推力时更加均匀。压装过程中，弹性顶紧组件15与联轴节2的端面之间实现压装组件6与联轴节2之间的弹性接触。液压千斤顶8的轴向推力通过压装件16和四组弹性顶紧组件15传递给联轴节2。

每组弹性顶紧组件15均包括顶紧销18和弹性件，本实施例中弹性件优选采用弹簧19，在压装件16上沿周向均匀设置有四个第一安装槽20，第一安装槽20均朝背离联轴节2的方向开口，顶紧销18为T形销，顶紧销18和弹簧19安装在第一安装槽20内，在自然状态下，顶紧销18的一端从第一安装槽20中穿出一定长度，用于与联轴节2接触，顶紧销18的前端与联轴节2接触的端面即为压装组件6与联轴节2弹性接触的第一压装面13，第一安装槽20的开口端用螺堵21封堵，弹簧19的另一端与螺堵21接触，利用螺堵21固定，更换弹簧19时可拆卸螺堵21，更换非常方便。

如图3和图5所示，在压装初始时，压装件16的刚性接触的第二压装面14未与衬套3的端面接触时，压装件16通过顶紧销18与联轴节2的端面之间已实现弹性接触，并通过弹簧19一定的微变形给予联轴节2一定的预推力，可以有效避免当压装件16与衬套3接触开始压装时衬套3与联轴节2之间发生错位。

如图3和图6所示，在压装过程中，通过控制顶紧销18的长度和弹簧19的弹性，使得压装件16在压装过程中只有第二压装面14与衬套3刚性接触，而压装件16与联轴节2的端面之间不直接接触，仅是通过顶紧销18实现弹性接触，这样一方面可以避免联轴节2受到过大的压装力，另一方面，由于衬套3与中心轴4为过盈配合，压装时衬套3将外胀而产生变形，可以通过顶紧销18和弹簧19向联轴节2始终提供适当的推力，用以有效阻止联轴节2在衬套3形变的作用下沿压装反方向移动，进而保证压装质量，也可以避免由于变形过大而造成衬套3损坏，增加更换衬套3所带来的成本。

如图3至图7所示，压装件16与衬套3刚性接触的端面上具有限位凹槽22，压装时衬套3的端部嵌在限位凹槽22内与压装件16在轴向上接触，此时，限位凹槽22内的平面为刚性接触的第二压装面14。限位凹槽22的高度小于或等于衬套3的端面与联轴节2端面之间的高度差，本实施例中，根据联轴节2压装到位后衬套3端面应高于联轴节2端面0.1-0.5mm的最终要求，优选限位凹槽22的高度为0.15mm，这样可以保证在压装到位后联轴节2端面与衬套3端面之间的错位≥0.15mm，进而保证压装到位后，联轴节2和衬套3的另一端端面平齐，密封圈5不会外露，保证联轴节2和衬套3之间的密封性能。

如图3所示，本实施例中，压装丝杠7分成三段，最前端部第一段具有螺纹，用于与中心轴4端面中心处的注油孔9连接；相邻的第二段为光轴段，压装件6和液压千斤顶8安装在该段上；相邻的第三段具有螺纹，用于连接液压千斤顶8的止退结构。

本实施例中，在压装丝杠7具有贯穿的中心通孔10，中心通孔10的直径优选为φ3mm，压装丝杠7的前端与中心轴4端面中心的注油孔9连接，尾端通过接头与油泵连接，利用压装丝杠7的中心通孔10形成连接油泵与中心轴4的压装用油路，压装时所需的高压油从压装丝杠7的尾端进入通过中心通孔10进入轴2的注油孔9内，进而将压装所需供油的油路引至装置的外部，实现油泵注油接头的外部连接功能，在压装完成后，操作人员可马上拆除油泵的接头，即可进行下一个联轴节和中心轴4的压装，大幅度提升了压装效率。

本实施例中，利用压装丝杠7与中心轴4端面中心的注油孔9通过螺纹连接，压装丝杠7前端注油密封螺纹有效丝长可加长，对于中心轴4的注油孔9出现加工深度超限的问题时，依然可以保证螺纹连接的长度，保证注油孔9正常密封。

在液压千斤顶8的后端部设置有止退结构，止退结构包括止退垫11和止退螺母12，止退垫11套装到压装丝杠7上与液压千斤顶8的尾端面密贴，止退螺母12螺纹连接在压装丝杠7的第三段3c上并与止退垫11密贴，完成液压千斤顶8的轴向定位，承受液压千斤顶8压装时产生的轴向力。

如图5、6、7所示，下面详细描述该压装装置的工作过程：

S1、在中心轴4上套装带有衬套3的联轴节2，组装压装丝杠7，将压装丝杠7的前端与中心轴4端面中心的注油孔9连接，再依次在压装丝杠7上套装已组装弹性顶紧组件15后的压装件16和液压千斤顶8、止退垫片11、止退螺母12。

S2、将顶紧销18的端面与联轴节2的端面接触，并轻微压缩弹簧19，然后通过压装丝杠7的中心通孔10向中心轴4与衬套3的配合锥面注油，以在配合面之间形成高压油膜。

S3、启动液压泵，利用液压千斤顶8向压装组件6提供轴向推力，将压装组件6沿轴向推进，当弹簧19压缩了一定距离后，压装件16的限位凹槽22内的刚性第二压装面14与衬套3的端面接触。

S4、继续加压，衬套3将带着联轴节2沿轴向一起移动，此过程中压装件16始终不与联轴节2的端面接触，仅有顶紧销18的端面与联轴节2的端面之间保持弹性接触，联轴节2只受顶紧销18的顶紧力。

S5、直到压装件6的限位凹槽22内的刚性第二压装面14同时与衬套3和中心轴4的端面接触，此时，中心轴4的端面与衬套3的端面平齐。

S6、继续加压，使刚性压装件16位于限位凹槽22以外的端面与联轴节2的端面接触，利用限位凹槽22的高度限定衬套3端面与联轴节端面之间的高度差满足联轴节组装要求。

S7、联轴节压装到位后，需依靠液压千斤顶8进行保压，保压时间为30分钟，保压过程结束后，依次拆除相关工装，完成联轴节的压装工作。

本发明通过使压装组件6在与衬套3之间保持刚性接触的同时与联轴节2之间弹性接触，利用压装组件6在压装过程中始终给联轴节2提供一个适当的推力，使得在衬套3受力向内移动时，联轴节2在弹性推力的作用下，不会与衬套3发生相对错位，既可以保证联轴节2端面与衬套3端面的安装要求，减少联轴节2压装时的返工作业，提升联轴节2的压装质量和压装效率，同时又有利于节省更换衬套3而产生的额外成本。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，本实施例中，弹性件的一端与压装件16固定连接，另一端则在压装时直接与联轴节2的端面接触。此结构中，弹性件可以是橡胶块、弹簧片(图中未示出)等结构，在压装件16上设置有朝向联轴节2方向开口的第二安装槽(图中未示出)，弹性件安装在第二安装槽内，在自然状态下，弹性件从第二安装槽伸出一定距离。

在压装到位后，弹性件可以被整体压缩进第二安装槽内，使压装件16的端面与联轴节2的端面接触，利用限位凹槽22的高度，限定衬套3端面与联轴节2端面之间的高度差满足联轴节组装要求。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本是发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种联轴节压装装置，用于将带有衬套的联轴节压装到中心轴上，包括压装组件及压装动力组件，所述压装动力组件的输出端与压装组件接触，其特征在于：所述压装组件被配置成在压装过程中与衬套刚性接触同时与联轴节端面弹性接触，用以分别向衬套和联轴节传递轴向力，在自然状态下所述压装组件与联轴节弹性接触的压装面凸出于与衬套刚性接触的压装面。

2.根据权利要求1所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：所述压装组件包括刚性压装件及对应联轴节安装的弹性顶紧组件，所述弹性顶紧组件安装在压装件上，在压装过程中所述弹性顶紧组件与联轴节的端面之间弹性接触，所述压装件与衬套的端面之间刚性接触。

3.根据权利要求2所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：所述弹性顶紧组件包括弹性件，所述弹性件的一端与压装件固定连接，所述弹性件的另一端与顶紧销连接，顶紧销的另一端在压装时与联轴节的端面接触。或所述弹性件的另一端在压装时直接与联轴节的端面接触。

4.根据权利要求3所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：在所述压装件上设置有向背离联轴节方向开口的第一安装槽，所述顶紧销为T形销，所述顶紧销和弹性件安装在第一安装槽内，所述顶紧销从第一安装槽穿出，所述第一安装槽的开口端用螺堵封堵，所述弹性件的另一端抵在所述螺堵上；

或，在所述压装件上设置有朝向联轴节方向开口的第二安装槽，所述弹性件安装在所述第二安装槽内。

5.根据权利要求2所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：所述压装件与衬套接触的压装面具有限位凹槽，压装时所述衬套的端部嵌在限位凹槽内与压装件在轴向上接触。

6.根据权利要求5所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：所述限位凹槽的高度小于或等于衬套的端面与联轴节端面之间的高度差。

7.根据权利要求1所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：还包括压装丝杠，所述压装件和压装动力组件安装在压装丝杠上，所述压装丝杠的前端部与中心轴端面的注油孔连接，所述压装丝杠的中心具有贯穿的通孔，所述压装丝杠的另一端与油泵连接，所述压装丝杠中心的通孔形成连接油泵与中心轴的油路。

8.根据权利要求7所述的一种联轴节压装装置，其特征在于：在所述压装动力组件的后端部设置有止退结构，所述止退结构包括止退垫和止退螺母，所述止退螺母螺纹连接在所述压装丝杠上。

9.一种联轴节压装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在中心轴上套装带有衬套的联轴节，组装压装组件和压装动力组件；

S2、将压装组件与联轴节的端面之间弹性接触，并使压装组件中的弹性顶紧组件处于轻微压缩的状态；

S3、启动压装动力组件向压装组件提供轴向推力，将压装组件沿轴向推进，压装组件的刚性压装件与衬套的端面之间刚性接触；

S4、继续加压，衬套将带着联轴节沿轴向一起移动，此过程中压装组件中的刚性压装件始终不与联轴节的端面接触，与联轴节的端面之间仅保持弹性接触；

S5、继续加压，直到压装组件的刚性压装件的端面同时与衬套和中心轴的端面接触，此时，中心轴的端面与衬套的端面平齐，压装完成。

10.根据权利要求9所述的一种联轴节压装方法，其特征在于：还包括步骤S6，继续加压，使刚性压装件的端面与联轴节的端面接触，利用设置在刚性压装件端面上的限位凹槽的高度限定衬套端面与联轴节端面之间的高度差满足联轴节组装要求。

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