CN112872713A - 一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，包括：卡环对准机构，第一端与中心轴通孔的第一端连接，第二端与主轴的第一端连接，用于判断两者轴线是否重合；调节机构，设置于主轴下方，对主轴的水平和竖直方向调节，使得主轴与中心轴通孔的轴线重合；滑动机构，设置于调节机构下方，带动主轴沿其轴线方向移动，使得主轴的第一端插入或驶离中心轴通孔中，以完成该主轴与齿轮箱的对接装配或拆卸装配。此系统解决了传统装配工装对接精度差且装配繁琐的问题，通过卡环对准机构和调节机构，实现了主轴与齿轮箱的自动对接调节，并通过滑动机构实现了主轴与齿轮箱的对接装配，提升了主轴与齿轮箱的装配效率，提高了生产力。

Description

一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统及其方法

技术领域

本发明涉及齿轮箱装配技术领域，具体涉及一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统及其方法。

背景技术

在主轴与齿轮箱进行装配构件的制造中，都涉及主轴与齿轮箱的对接装配。风轮产生的力矩，通过主轴传递到齿轮箱，再通过齿轮箱传递到发电机，从而发电机产生电能，主轴与齿轮箱精确对接保证了力矩传递的效率。

现有技术中，如图1所示，齿轮箱2通过螺栓等连接件紧固设置在固定支架1上，该齿轮箱2中心轴设置有中心轴通孔；吊带5的第一端挂在车间行车上，其第二端挂在待对接的主轴6上。

进行对接装配时，该车间行车吊起该吊带5，以带动待对接的主轴6缓缓向齿轮箱2的中心轴通孔的第一端插入；工作人员实时观察该主轴6插入该齿轮箱2的中心轴通孔的第一端后，采用L型塞尺7对主轴6插入中心轴通孔的位置进行垂直测量。

若主轴6与齿轮箱2的中心轴通孔不垂直，车间行车吊起该吊带5，带动主轴6驶离该齿轮箱2的中心轴通孔的第一端，并采用加热设备对齿轮箱2的中心轴通孔进行加热；再次重复将主轴6插入中心轴通孔的第一端，并再次进行垂直测量。

若主轴6与齿轮箱2的中心轴通孔垂直，则车间行车吊起该吊带5，继续向齿轮箱2的中心轴通孔的第二端方向插入，直至主轴6完全插入该齿轮箱2的中心轴通孔内部。

采用张紧套3插入齿轮箱2的中心轴通孔的第一端，并通过螺栓4与中心轴通孔的第一端固定，主轴6完全插入该中心轴通孔内部后，手动预紧螺栓4，使得张紧套3用力夹紧该齿轮箱2的中心轴通孔的第一端，完成主轴6与齿轮箱2的对接装配。

然而，现有的这种装配方式，是需要把齿轮箱2固定设置在支架1上，通过吊带5吊起主轴6，通过人工观察该主轴6与齿轮箱2对接装配，再将主轴6放置在支架1上，工作人员的操作随意性大，主轴6与齿轮箱2的装配过程中存在装配不上的问题，如出现装配不上的问题，则需要将主轴6抽出，重新测量，再次插入的繁琐步骤，费时费力，浪费了人力成本和时间成本。

同时，现有的装配方式，在主轴6与齿轮箱2对接装配之前，需要采用L型塞尺7测量主轴6与齿轮箱2的中心轴通孔是否同心，人为测量的精度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统及其方法。此装配系统旨在解决传统装配工装对接精度差且装配繁琐的问题，通过卡环对准机构和调节机构，实现主轴与齿轮箱的自动对接调节，并通过滑动机构实现主轴与齿轮箱的对接装配，以提升主轴与齿轮箱的装配效率，提高生产力。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，该齿轮箱的中心轴上设置有中心轴通孔；且该装配系统用于将主轴插入至该齿轮箱的中心轴通孔中；该装配系统包括：

卡环对准机构，第一端与该中心轴通孔的第一端连接，第二端与该主轴的第一端连接，用于判断该主轴和该中心轴通孔的轴线是否重合；

调节机构，设置于该待装配的主轴的下方，用于对该主轴的水平和竖直方向分别进行调节，使得该主轴的轴线与该中心轴通孔的轴线重合；

滑动机构，设置于该调节机构的下方，用于带动该调节机构和主轴，沿该主轴的轴线方向移动，使得该待装配的主轴的第一端插入或驶离该中心轴通孔中，以完成该主轴与齿轮箱的对接装配或拆卸装配。

最优选的，卡环对准机构还包括：

第一卡环，套设于该中心轴通孔的第一端；且该第一卡环上设置有第一孔；

第二卡环，套设于该主轴的第一端；且该第二卡环上设置有第二孔；

导向销，第一端与该第一卡环上的第一孔配合连接，第二端与第二卡环上的第二孔配合连接，用于该主轴的第一端向该中心轴通孔的第一端插入时，使得该导向销的第一端插入第一卡环上的第一孔，且该导向销的第二端插入第二卡环上的第二孔，以实现该主轴和中心轴通孔的轴线重合。

最优选的，第一孔有多个，沿周向设置于第一卡环上；第二孔有多个，沿周向设置于第二卡环上；且该第二孔的个数与第一孔的个数一致；导向销的个数与第一孔的个数一致。

最优选的，调节机构还包括：

液压升降装置，设置于主轴的下方，并与主轴连接，用于对该主轴进行竖直方向上的升降调节；

液压滑动装置，设置于主轴的下方，并与主轴连接，用于对该主轴进行水平面上的滑动调节。

最优选的，滑动机构还包括：

滑板，设置于该调节机构的下方，用于带动该调节机构和主轴在水平面上滑动；

液压伸缩装置，设置于该滑板远离齿轮箱的一端，用于对滑板远离齿轮箱的一端进行液压压缩或拉伸，以促使该滑板带动该主轴的第一端朝向或驶离该中心轴通孔的第一端，以完成该主轴与齿轮箱的对接装配或拆卸装配。

最优选的，该装配系统还包括：张紧套，设置于该中心轴通孔的内壁上，用于该主轴完全插入该中心轴通孔后，套设于该主轴外周，并对装配好的主轴和齿轮箱进行紧固安装。

最优选的，该装配系统还包括：吊带，第一端与车间行车连接，第二端与待装配的主轴连接，用于将主轴吊起并放置于该调节机构的上方，进行对接装配。

最优选的，该装配系统还设置有固定平台；该固定平台设置于该齿轮箱和滑动机构的下方，且该齿轮箱通过螺栓固定设置于固定平台上。

最优选的，装配系统还包括加热装置；该加热装置设置于该中心轴通孔的第一端内部，用于对该中心轴通孔进行加热，以增大中心轴通孔的内径，便于主轴插入中心轴通孔中。

本发明还提供了一种用于主轴与齿轮箱装配的装配方法，该装配方法是基于上述的一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统实现的；该装配方法包括以下步骤：

步骤1：第一次正向调节滑动机构，以带动主轴的第一端朝向齿轮箱的中心轴通孔的方向移动，直至该主轴第一端距离该中心轴通孔第一端的长度小于卡环对准机构的长度时，停止调节该滑动机构；

步骤2：采用该卡环对准机构，对主轴的轴线和中心轴通孔的轴线是否重合进行判断；

步骤3：如不重合，则反向调节该滑动机构，使得主轴的第一端驶离该中心轴通孔的第一端，继而调节该调节机构，对该主轴的水平和竖直方向分别进行调节，重复步骤1-2；

步骤4：如重合，则第二次正向调节滑动机构，使得该主轴完全插入该齿轮箱的中心轴通孔内部，以完成该主轴与齿轮箱的对接装配。

运用此发明，解决了传统装配工装对接精度差且装配繁琐的问题，通过卡环对准机构和调节机构，实现了主轴与齿轮箱的自动对接调节，并通过滑动机构实现了主轴与齿轮箱的对接装配，提升了主轴与齿轮箱的装配效率，提高了生产力。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的装配系统，通过卡环对准机构和调节机构，实现了主轴与齿轮箱的自动对接调节，并通过滑动机构实现了主轴与齿轮箱的对接装配，提升了主轴与齿轮箱的装配效率，提高了生产力。

附图说明

图1为用于主轴与齿轮箱装配的传统装配工装的结构示意图；

图2为本发明提供的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统的结构示意图；

图3为本发明提供的第一卡环或第二卡环的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

本发明是一种用于主轴6与齿轮箱2装配的装配系统，其中，该齿轮箱2的中心轴上设置有中心轴通孔201；且该装配系统用于将主轴6插入至该齿轮箱2的中心轴通孔201中；该装配系统包括：卡环对准机构、调节机构和滑动机构。

如图2所示，卡环对准机构的第一端与该中心轴通孔201的第一端连接，卡环对准机构的第二端与该主轴6的第一端连接，用于判断该主轴6和该中心轴通孔201的轴线是否重合。

其中，如图2和图3所示，卡环对准机构还包括：第一卡环011、第一孔012、第二卡环013、第二孔014和导向销015。

第一卡环011套设于该中心轴通孔201的第一端；且该第一卡环011上设置有第一孔012；第二卡环013套设于该主轴6的第一端；且该第二卡环013上设置有第二孔104。

导向销015的第一端与该第一卡环011上的第一孔012配合连接，导向销015的第二端与第二卡环013上的第二孔104配合连接，用于该主轴6的第一端向该中心轴通孔201的第一端插入时，使得该导向销015的第一端插入第一卡环011上的第一孔012，且该导向销015的第二端插入第二卡环013上的第二孔014，以实现该主轴6和中心轴通孔201的轴线重合。

在本实施例中，该第一卡环011和第二卡环013均可调节直径，均适用于不同轴孔直径的中心轴通孔201和主轴6；第一卡环011和第二卡环013相同。

其中，如图3所示，第一孔012有多个，沿周向设置于第一卡环011上；第二孔014有多个，沿周向设置于第二卡环013上，且该第二孔014的个数与第一孔012的个数一致，导向销015的个数与第一孔012的个数一致；在本实施例中，第一孔012、第二孔014和导向销015的个数均为3个。

如图2所示，调节机构设置于该待装配的主轴6的下方，用于对该主轴6的水平和竖直方向分别进行调节，使得该主轴6的轴线与该中心轴通孔201的轴线重合。

其中，调节机构还包括：液压升降装置021和液压滑动装置022；液压升降装置021设置于主轴6的下方，并与主轴6连接，用于对该主轴6进行竖直方向上的升降调节；液压滑动装置022设置于主轴6的下方，并与主轴6连接，用于对该主轴6进行水平面上的滑动调节。

滑动机构设置于该调节机构的下方，用于带动该调节机构和主轴6，沿该主轴6的轴线方向移动，使得该待装配的主轴6的第一端插入或驶离该中心轴通孔201中，以完成该主轴6与齿轮箱2的对接装配或拆卸装配。

其中，滑动机构还包括：滑板031和液压伸缩装置032；滑板031设置于该调节机构的下方，用于带动该调节机构和主轴6在水平面上滑动；液压伸缩装置032设置于该滑板031的远离齿轮箱2的一端，用于对滑板031远离齿轮箱2的一端进行液压压缩或拉伸，以促使该滑板031带动该主轴6的第一端朝向或驶离该中心轴通孔201的第一端，以完成该主轴6与齿轮箱2的对接装配或拆卸装配。

该装配系统还包括张紧套04；张紧套04设置于该中心轴通孔201的内壁上，用于主轴6完全插入该中心轴通孔201后，套设于该主轴6外周，并对装配好的主轴6和齿轮箱2进行紧固安装；其中，张紧套04是通过螺栓05与中心轴通孔201的第一端紧固连接。

该装配系统还包括吊带09；吊带09的第一端与车间行车上的挂钩连接，第二端与待装配的主轴6的吊点处连接，用于将主轴6吊起并放置于该调节机构的上方，进行对接装配。

该装配系统还设置有固定平台07，该固定平台07设置于该齿轮箱2和滑动机构的下方，且该齿轮箱2通过螺栓固定设置于固定平台07上。

装配系统还包括加热装置08；该加热装置08设置于该中心轴通孔201的第一端内部，用于对该中心轴通孔201进行加热，以增大该齿轮箱2的中心轴通孔201的内径，便于该主轴6插入该齿轮箱2的中心轴通孔201中；在本实施例中，该加热装置08为分半式加热线圈。

本发明还提供了一种用于主轴与齿轮箱装配的装配方法，该装配方法是基于上述的一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统实现的；该装配方法包括以下步骤：

步骤1：车间行车挂钩上的吊带09吊起待装配的主轴6，将主轴6放置于该调节机构的上方；第一次正向调节滑动机构中的液压伸缩装置032，对滑板031的第二端进行液压压缩，带动主轴6的第一端朝向齿轮箱2的中心轴通孔201的方向移动，直至主轴6第一端距离中心轴通孔201第一端的长度小于卡环对准机构的长度时，停止调节该滑动机构；

步骤2：采用该卡环对准机构，对主轴6的轴线和中心轴通孔201的轴线是否重合进行判断；

其中，该主轴6的第一端向该中心轴通孔201的第一端插入时，该导向销015的第一端插入第一卡环011上的第一孔012，且该导向销015的第二端插入第二卡环013上的第二孔014，来判断该主轴6的轴线和中心轴通孔201的轴线是否重合。

步骤3：如该主轴6的轴线和中心轴通孔201的轴线不重合，即该导向销015的第一端未插入第一卡环011上的第一孔012或该导向销015的第二端插入第二卡环013上的第二孔014，则反向调节该滑动机构中的液压伸缩装置032，对滑板031的第二端进行液压拉伸，使得主轴6的第一端驶离该中心轴通孔201的第一端，继而调节该调节机构中的液压升降装置021和液压滑动装置022，对该主轴6的水平和竖直方向分别进行调节，重复步骤1-2。

步骤4：如该主轴6的轴线和中心轴通孔201的轴线重合，即该导向销015的第一端插入第一卡环011上的第一孔012，且该导向销015的第二端插入第二卡环013上的第二孔014，则第二次正向调节滑动机构中的液压伸缩装置032，对滑板031的第二端进行液压压缩，使得该主轴6完全插入该齿轮箱2的中心轴通孔201内部，以完成该主轴6与齿轮箱2的对接装配。

最后，通过该张紧套04对装配好的主轴6和齿轮箱2进行紧固安装。

该装配方法包括：调节加热装置08，使得齿轮箱2的中心轴通孔201的内径增大，以便于该主轴6插入该齿轮箱2的中心轴通孔201中。

在本实施例中，加热装置08通电加热一端时间后，测量齿轮箱2的中心轴通孔201内部的温度高于主轴6的温度，且超出50°以上时，停止加热该加热装置08，齿轮箱2的中心轴通孔201受热后内径变大。

本发明的工作原理：

车间行车挂钩上的吊带吊起待装配的主轴，将主轴放置于该调节机构的上方；第一次正向调节滑动机构，带动主轴的第一端朝向中心轴通孔的方向移动，直至主轴第一端距离中心轴通孔第一端的长度小于卡环对准机构的长度时，停止调节该滑动机构；采用卡环对准机构，对主轴的轴线和中心轴通孔的轴线是否重合进行判断；如不重合，则反向调节该滑动机构，使得主轴的第一端驶离该中心轴通孔的第一端，继而调节该调节机构，对该主轴的水平和竖直方向分别进行调节，重复上述步骤；如重合，则第二次正向调节滑动机构，使得该主轴完全插入中心轴通孔内部，以完成该主轴与齿轮箱的对接装配。

综上所述，本发明提供的一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统及其方法，解决了传统装配工装对接精度差且装配繁琐的问题，通过卡环对准机构和调节机构，实现了主轴与齿轮箱的自动对接调节，并通过滑动机构实现了主轴与齿轮箱的对接装配，提升了主轴与齿轮箱的装配效率，提高了生产力。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，该齿轮箱的中心轴上设置有中心轴通孔；且该装配系统用于将该主轴插入至所述中心轴通孔中；该装配系统包括：

卡环对准机构，第一端与所述中心轴通孔的第一端连接，第二端与该主轴的第一端连接，用于判断所述主轴和所述中心轴通孔的轴线是否重合；调节机构，设置于所述主轴的下方，用于对所述主轴的水平和竖直方向分别进行调节，使得所述主轴的轴线与所述中心轴通孔的轴线重合；

滑动机构，设置于所述调节机构的下方，用于带动所述调节机构和所述主轴，沿所述主轴的轴线方向移动，使得所述主轴的第一端插入或驶离所述中心轴通孔，以完成所述主轴与所述齿轮箱的对接装配或拆卸装配。

2.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，所述卡环对准机构还包括：

第一卡环，套设于所述中心轴通孔的第一端；且所述第一卡环上设置有第一孔；

第二卡环，套设于所述主轴的第一端；且所述第二卡环上设置有第二孔；导向销，第一端与所述第一孔配合连接，第二端与所述第二孔配合连接，用于所述主轴的第一端向所述中心轴通孔的第一端插入时，使得所述导向销的第一端插入所述第一孔，且所述导向销的第二端插入所述第二孔，以实现所述主轴和所述中心轴通孔的轴线重合。

3.如权利要求2所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，所述第一孔有多个，沿周向设置于所述第一卡环上；

所述第二孔有多个，沿周向设置于所述第二卡环上；

且所述第二孔的个数与所述第一孔的个数一致；所述导向销的个数与所述第一孔的个数一致。

4.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，所述调节机构还包括：

液压升降装置，设置于所述主轴的下方，并与所述主轴连接，用于对所述主轴进行竖直方向上的升降调节；

液压滑动装置，设置于所述主轴的下方，并与所述主轴连接，用于对所述主轴进行水平面上的滑动调节。

5.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，所述滑动机构还包括：

滑板，设置于所述调节机构的下方，用于带动所述调节机构和所述主轴在水平面上滑动；

液压伸缩装置，设置于所述滑板远离齿轮箱的一端，用于对所述滑板远离齿轮箱的一端进行液压压缩或拉伸，以促使所述滑板带动所述主轴的第一端朝向或驶离所述中心轴通孔的第一端，以完成所述主轴与所述齿轮箱的对接装配或拆卸装配。

6.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，该装配系统还包括：

张紧套，设置于所述中心轴通孔的内壁上，用于所述主轴完全插入所述中心轴通孔后，套设于所述主轴外周，并对装配好的主轴和齿轮箱进行紧固安装。

7.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，该装配系统还包括：

吊带，第一端与车间行车连接，第二端与所述主轴连接，用于将所述主轴吊起并放置于所述调节机构的上方，进行对接装配。

8.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，该装配系统还设置有固定平台；所述固定平台设置于所述齿轮箱和所述滑动机构的下方，且所述齿轮箱通过螺栓固定设置于所述固定平台上。

9.如权利要求1所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统，其特征在于，该装配系统还包括：

加热装置，设置于所述中心轴通孔的第一端内部，用于对所述中心轴通孔进行加热，以增大所述中心轴通孔的内径，便于所述主轴插入所述中心轴通孔中。

10.一种用于主轴与齿轮箱装配的装配方法，其特征在于，该装配方法是基于权利要求1-9项中任意一项所述的用于主轴与齿轮箱装配的装配系统实现的；且该装配方法包括以下步骤：

步骤1：第一次正向调节滑动机构，以带动主轴的第一端朝向齿轮箱的中心轴通孔的方向移动，直至所述主轴第一端距离所述中心轴通孔第一端的长度小于卡环对准机构的长度时，停止调节所述滑动机构；

步骤2：采用所述卡环对准机构，对所述主轴的轴线和所述中心轴通孔的轴线是否重合进行判断；

步骤3：如不重合，则反向调节所述滑动机构，使得所述主轴的第一端驶离所述中心轴通孔的第一端，继而调节调节机构，对所述主轴的水平和竖直方向分别进行调节，重复步骤1-2；

步骤4：如重合，则第二次正向调节所述滑动机构，使得所述主轴完全插入所述中心轴通孔内部，以完成所述主轴与所述齿轮箱的对接装配。

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