CN113547315B - 重力纠偏法叶轮快速安装装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及叶轮的安装装置和方法，提供了重力纠偏法叶轮快速安装装置。包括固定支架，固定支架的顶部铰接安装有活动关节，活动关节的自由端由万向节连接有液压伸缩缸，液压伸缩缸的下端面安装有水平的止板，止板上安装一对竖直的叶轮螺杆，叶轮螺杆与叶轮上的一对安装孔对应；所述液压伸缩缸的伸缩杆的头部由万向节连接有电机螺杆，电机螺杆与电机转轴的中心螺纹孔对应连接。利用铅垂线法找垂直的方法，对轴和轴孔在轴向方向的中心线偏差进行纠正，保证被安装叶轮轴孔和电机轴的同心度，避免轴和轴孔不同心造成卡滞。

Description

重力纠偏法叶轮快速安装装置及安装方法

技术领域

本发明涉及叶轮的安装装置和方法，具体涉及利用重力纠偏法叶轮快速安装装置及安装方法。

背景技术

叶轮指装有动叶的轮盘，一般与电机的输出轴连接提供输出，用于离心风机、泵、搅拌装置等设备上。为了确保叶轮的连接温度性，通常在叶轮轮毂内圈以一圈螺栓与电机的连接法兰固定，在以一个轴向的螺钉将叶轮与电机转轴固定，防止松脱。

随着新技术的研究发展和工业化生产，非标离心叶轮的安装采用自动化设备安装，费时费力，且灵活性差，使用不便捷。通过人力的安装往往会因为轴孔和轴的同心度不好导致叶轮与电机卡死，并造成机械损伤。简便的设计可用于各种非标场合，半自动化的操作方式效率更高，稳定性更可靠，解决了叶轮不易安装及难以拆卸的装配难题。

发明内容

为了解决叶轮在安装过程中与电机轴的轴向偏差导致的卡死等缺陷，本发明的目的在于提供一种提高安装精度的重力纠偏法叶轮快速安装装置及安装方法。

本发明采取的技术方案为：

重力纠偏法叶轮快速安装装置，包括固定支架，固定支架的顶部铰接安装有活动关节，所述活动关节的自由端由万向节连接有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的下端面安装有水平的止板，所述止板上安装一对竖直的叶轮螺杆，一对叶轮螺杆对称分布在液压伸缩缸的两侧，一对所述的叶轮螺杆与叶轮上的一对安装孔对应；所述止板的顶部安装有与一对所述的叶轮螺杆对应连接的旋转驱动装置；所述液压伸缩缸的伸缩杆的头部由万向节连接有电机螺杆，所述电机螺杆与电机转轴的中心螺纹孔对应连接。

进一步地，与一对所述的叶轮螺杆配合的两个驱动装置为步进电机或者气动双联旋转气缸。

进一步地，所述活动关节包括至少两节依次铰接的转臂。

进一步地，所述固定支架上安装有电机支撑架，所述电机放置于电机支撑架。

使用该重力纠偏法叶轮快速安装装置安装叶轮的方法，，包括以下步骤：

S1：将待安装叶轮平放于地面，手持液压伸缩缸将叶轮螺杆对准叶轮的轮毂的安装孔，启动气动双联旋转气缸或者一对步进电机同时正转并旋紧，叶轮螺杆与安装孔螺纹配合，将叶轮提起直至叶轮轮毂贴紧止板；

S2:手动抬起活动关节，液压伸缩缸与活动关节之间为万向节连接，被提起的叶轮和液压伸缩缸因自重，在自由状态下中心轴线始终与水平面垂直；将液压伸缩缸调节至电机的正上方，竖直释放伸缩杆，伸缩杆从叶轮轴孔中伸出，将伸缩杆头部的电机螺杆与电机转轴的轴向螺纹孔对准，并顺时针旋紧；

S3：提起活动关节，电机被液压伸缩缸悬空提起，由于电机螺杆与液压伸缩缸间是万向节连接，电机在自重作用下自动调节，使其中性轴线垂直于水平面，电机转轴和叶轮的安装孔自动保持为共轴同心状态；

S4:启动液压伸缩缸，收回伸缩杆，叶轮和电机轴相对运动，产生的轴向力将叶轮轮毂套在电机转轴上，直至叶轮触碰到电机轴止口上，利用螺栓将叶轮其余的螺栓孔与电机的安装法兰连接，形成初步安装；

S5：调节活动关节，将电机放置于地面或者电机支撑架，解除电机螺杆和叶轮螺杆的连接，在电机轴的中心螺纹孔以及叶轮与叶轮螺杆的安装孔处安装螺栓或者螺钉，将电机与叶轮完成固定安装。

采取以上技术方案后，本发明的有益效果为：利用活动关节的设计，便于在装配过程中的调整；利用万向节的连接，便于叶轮和电机螺杆的自动调节垂直；再以液压伸缩缸的伸缩实现叶轮与电机的同轴安装。本技术方案安装精度高，便于随时调整，相对于全自动设备具有较高的灵活性，相对于手动安装具有较高的安装精度和效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为叶轮定位示意图；

图3为电机的定位示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为叶轮与电机的装配示意图；

图6为图5的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详述：

如图1所示，重力纠偏法叶轮快速安装装置，由固定支架1、活动关节2、万向节3、液压伸缩缸4、气动双联旋转气缸5，止板6，伸缩杆7、叶轮8、电机9，电机支撑架10，叶轮螺杆11以及电机螺杆12组成。

固定支架1可以为竖直设置的支持架体，也可以是框架或者安装于墙体的悬臂梁等，用于支撑活动关节2。可以在固定支架1上安装电机支撑架10，用于放置电机。活动关节2由至少两节依次铰接的转臂组成，以保证有足够的调节范围。活动关节2的一端铰接于固定支架1，活动关节2的自由端通过万向节3连接有液压伸缩缸4，万向节能够保证液压伸缩缸4可以自由调整角度。可以在活动关节2的末端与固定支架1之间安装弹簧等，便于活动支架的复位，也便于在调节过程中省力。

在液压伸缩缸4的下端面安装有水平的止板5，液压伸缩缸的伸缩杆7穿过该止板5的中心。止板5上安装两根或者一圈均布的竖直的叶轮螺杆11，两根或者一圈叶轮螺杆11以液压伸缩缸4的轴线对称分布，本技术方案中使用两根叶轮螺11杆。两根叶轮螺杆11与叶轮8轮毂上的两个安装孔的尺寸以及位置对应；当叶轮螺杆11与叶轮8连接后，可以确保叶轮8的轴线与液压伸缩缸4的轴线共线。在止板6的顶面安装与叶轮螺杆对应连接的旋转驱动装置，本技术方案选用的是气动双联旋转气缸5，可以使用两个同步的伺服电机或者步进电机代替，气动双联旋转气缸5与叶轮螺杆11同轴且带动叶轮螺杆11转动，叶轮螺杆11在转动的过程中，螺纹连接将叶轮8提起，直至叶轮8的轮毂被止板5限位。由于液压伸缩缸4由万向节连接在活动关节2，在叶轮8的重力作用下，自动调节轴线，此时叶轮完成安装前的竖直定位。

在液压伸缩缸4的伸缩杆7的头部通过万向节或者球型关节同轴连接电机螺杆12，电机螺杆12与电机9转轴的轴向的中心螺纹孔对应连接。当提起活动关节2时，电机螺杆12自动调节为竖直状态，此时电机9的轴线与液压伸缩缸4以及叶轮8的轴线共线。伸缩杆7缩回后，提起电机9，电机9的转轴同轴插入叶轮8内，完成同轴的定位。用螺栓等将电机9和叶轮8固定即可完成定位安装，依次拆下叶轮螺杆11和电机螺杆12，补充安装螺钉或螺栓，可以完成精确安装。

安装的具体步骤为：

S1：将待安装叶轮8平放于地面或者工作台上，手持液压伸缩缸4将两个叶轮螺杆11对准叶轮的轮毂的两个安装孔，启动气动双联旋转气缸5或者一对步进电机同时正转并旋紧，叶轮螺杆11与安装孔螺纹配合，将叶轮8提起直至叶轮轮毂贴紧止板6，完成叶轮的定位；使用双联旋转气缸5或者一对同步的步进电机驱动，是要防止叶轮在定位时因不同步而发生轴线的偏转；

S2:手动抬起活动关节2，液压伸缩缸4与活动关节2之间为万向结3连接，被提起的叶轮8和液压伸缩缸4因自重，在自由状态下中心轴线始终与水平面垂直；将液压伸缩缸4调节至电机9的正上方，竖直释放伸缩杆7，伸缩杆7从叶轮8轴孔中伸出，将伸缩杆7头部的电机螺杆12与电机的转轴中心的轴向螺纹孔对准，并顺时针旋紧；

S3：提起活动关节2，电机9被液压伸缩缸4悬空提起，由于电机螺杆12与液压伸缩缸4间是万向节连接，电机9在自重作用下自动调节，使其中性轴线垂直于水平面，此时电机9的轴线和叶轮8自动保持为共轴同心状态；

S4:启动液压伸缩缸4，收回伸缩杆7，叶轮8和电机9相对运动，产生的轴向力将叶轮8的轮毂套在电机9的输出上，直至叶轮8触碰到电机转轴的止口上，利用螺栓将叶轮8其余的螺栓孔与电机9的安装法兰连接，形成初步安装；

S5：调节活动关节2，将电机9放置于地面或者电机支撑架10，解除电机螺杆12和叶轮螺杆11的连接，在电机9转轴的中心螺纹孔以及叶轮8与叶轮螺杆11的安装孔处安装螺栓或者螺钉，将电机9与叶轮8完成固定安装。

可以使用与上述安装步骤反向操作从电机上拆卸叶轮。

本发明利用铅垂线法找垂直的方法，对轴和轴孔在轴向方向的中心线偏差进行纠正，保证被安装叶轮轴孔和电机轴的同心度，避免轴和轴孔不同心造成卡滞。

Claims (5)

1.重力纠偏法叶轮快速安装装置，包括固定支架，固定支架的顶部铰接安装有活动关节，所述活动关节的自由端由万向节连接有液压伸缩缸，其特征在于，所述液压伸缩缸的下端面安装有水平的止板，所述止板上安装一对竖直的叶轮螺杆，一对叶轮螺杆对称分布在液压伸缩缸的两侧，一对所述的叶轮螺杆与叶轮上的一对安装孔对应；所述止板的顶部安装有与一对所述的叶轮螺杆对应连接的旋转驱动装置；所述液压伸缩缸的伸缩杆的头部由万向节连接有电机螺杆，所述电机螺杆与电机转轴的中心螺纹孔对应连接。

2.根据权利要求1所述的重力纠偏法叶轮快速安装装置，其特征在于，与一对所述的叶轮螺杆配合的两个驱动装置为步进电机或者气动双联旋转气缸。

3.根据权利要求1所述的重力纠偏法叶轮快速安装装置，其特征在于，所述活动关节包括至少两节依次铰接的转臂。

4.根据权利要求1所述的重力纠偏法叶轮快速安装装置，其特征在于，所述固定支架上安装有电机支撑架，所述电机放置于电机支撑架。

5.使用权利要求1所述的重力纠偏法叶轮快速安装装置安装叶轮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待安装叶轮平放于地面，手持液压伸缩缸将叶轮螺杆对准叶轮的轮毂的安装孔，启动气动双联旋转气缸或者一对步进电机同时正转并旋紧，叶轮螺杆与安装孔螺纹配合，将叶轮提起直至叶轮轮毂贴紧止板；

S2:手动抬起活动关节，液压伸缩缸与活动关节之间为万向节连接，被提起的叶轮和液压伸缩缸因自重，在自由状态下中心轴线始终与水平面垂直；将液压伸缩缸调节至电机的正上方，竖直释放伸缩杆，伸缩杆从叶轮轴孔中伸出，将伸缩杆头部的电机螺杆与电机的转轴的轴向的螺纹孔对准，并顺时针旋紧；

S3：提起活动关节，电机被液压伸缩缸悬空提起，由于电机螺杆与液压伸缩缸间是万向节连接，电机在自重作用下自动调节，使其中性轴线垂直于水平面，电机转轴和叶轮的安装孔自动保持为共轴同心状态；

S4:启动液压伸缩缸，收回伸缩杆，叶轮和电机轴相对运动，产生的轴向力将叶轮轮毂套在电机转轴上，直至叶轮触碰到电机轴止口上，利用螺栓将叶轮其余的螺栓孔与电机的安装法兰连接，形成初步安装；

S5：调节活动关节，将电机放置于地面或者电机支撑架，解除电机螺杆和叶轮螺杆的连接，在电机轴的中心螺纹孔以及叶轮与叶轮螺杆的安装孔处安装螺栓或者螺钉，将电机与叶轮完成固定安装。

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