CN115182919A - 一种销轴及销轴固定装置和销轴安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种销轴及销轴固定装置和销轴安装方法，属于销轴连接的技术领域，销轴及销轴固定装置包括主耳板、销轴、限位板、安装座、固定挡板、紧固螺钉；主耳板上设置有主耳板轴孔；销轴包括凸台和轴杆；凸台上设置有销轴止转平面和轴向限位面Ⅰ；轴杆上设置有轴向限位面Ⅱ；轴杆穿过主耳板轴孔，轴向限位面Ⅰ紧贴主耳板；限位板固定在主耳板上；固定挡板为楔形板，楔形面朝向销轴止转平面插设在限位板和凸台之间，压紧轴向限位面Ⅱ；安装座固定在主耳板上，紧固螺钉穿过安装座压紧固定挡板的大端。本发明具有间隙自补偿性，实现了销轴安装位置的自适应、销轴的可靠卡转，避免了主耳板轴孔的磨损失效。
Description
技术领域
本发明属于销轴连接的技术领域，具体公开了一种销轴及销轴固定装置和销轴安装方法。
背景技术
在机械装备运行过程中，为了防止大型销轴转动和窜出，一般采用如下几种方式进行限位：法兰盘轴向固定方式，径向小销轴固定方式（如CN105257655A），挡销板卡位固定方式。
上述几种固定方式对销轴装配要求较高，普遍要求销轴的径向角度满足螺栓固定要求，且在紧配合时销轴转向调整困难。另外，螺栓和螺栓孔之间，挡销板和卡槽之间存在装配间隙，在振动载荷、冲击载荷作用下，销轴仍然会在小间隙内转动或窜动。因此，现有销轴固定原理未能限制销轴转动。而且径向小销轴固定方式、挡销板卡位固定方式甚至不能避免销轴轴向窜动。
由于销轴、轴孔硬度不同，销轴的动作不可避免对轴孔产生研磨作用，造成轴孔磨损，丧失销轴装置的力学和运动学作用，并且造成重要耳板部件的损坏，增加了设备后期维修、维护费用。
发明内容
本发明提供一种销轴及销轴固定装置和销轴安装方法，改善现有销轴限位方式存在的以下问题：1、销轴安装难度大；2、在振动载荷、冲击载荷等作用下销轴仍会在小间隙内转动、窜动；3、对主耳板轴孔磨损，增加设备后期维修、维护费用。
本发明提供一种销轴及销轴固定装置，包括主耳板、销轴、限位板、安装座、固定挡板、紧固螺钉；主耳板上设置有主耳板轴孔；销轴包括凸台和轴杆；凸台为圆形板的单侧沿轴向切除后得到的结构，切割平面为销轴止转平面，凸台的连接面上设置有凹槽，凹槽外的部分为轴向限位面Ⅰ；轴杆的连接面为台阶结构，台阶结构的底面插设在凹槽中，顶面位于凸台连接面和轴杆连接面之间，侧面与销轴止转平面贴合，顶面为轴向限位面Ⅱ；轴杆穿过主耳板轴孔，轴向限位面Ⅰ紧贴主耳板用于限制销轴向小端移动；限位板固定在主耳板上，与销轴止转平面相对设置；固定挡板为楔形板，楔形面朝向销轴止转平面插设在限位板和凸台之间，与限位板和凸台紧贴，压紧轴向限位面Ⅱ限制销轴向大端移动；安装座固定在主耳板上，紧固螺钉穿过安装座压紧固定挡板的大端。
进一步地，主耳板上还设置有圆形的主耳板固定孔，主耳板固定孔位于主耳板轴孔和限位板之间；固定挡板上设置有长圆形的挡板固定孔，挡板固定孔的长边与限位板平行，固定螺钉穿过挡板固定孔和主耳板固定孔连接固定挡板和主耳板。
进一步地，安装座上设置有螺纹孔或光孔，紧固螺钉位于安装座的单侧或双侧套设有紧固螺母。
进一步地，固定挡板的小端设置有导向斜面，导向斜面朝向限位板。
本发明提供一种销轴安装方法，采用上述销轴及销轴固定装置进行，包括下述步骤：
S1，安装销轴
轴杆穿过主耳板轴孔，轴向限位面Ⅰ紧贴主耳板；
S2，安装固定挡板
将固定挡板的小端插入限位板3和凸台之间，对固定挡板的大端施力；
若销轴在步骤S1时已安装到位，即销轴止转平面与限位板之间的夹角与固定挡板的楔角相等，固定挡板插入的过程中对限位板和凸台施力，消除限位板和凸台在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
若销轴在步骤S1时未能安装到位，即销轴止转平面与限位板之间的夹角与固定挡板的楔角不相等，固定挡板插入的过程中对限位板和凸台施力，使凸台旋转至销轴止转平面与限位板之间的夹角与固定挡板的楔角相等，实现自适应，同时消除限位板和凸台在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
S3，安装固定螺钉
S4，安装紧固螺钉，压紧固定挡板的大端。
本发明具有以下有益效果：
1、具有间隙自补偿性，通过楔形的固定挡板补偿限位板和凸台制作或者安装时存在间隙，对销轴设计、加工，限位板焊接定位要求极低，可以大大降低装置生产制造成本；
2、实现了销轴安装位置的自适应，若销轴未安装到位，即销轴止转平面与限位板之间的夹角与固定挡板的楔角不相等，固定挡板插入的过程中对限位板和凸台施力，使凸台旋转至销轴止转平面与限位板之间的夹角与固定挡板的楔角相等，降低了销轴安装难度，提高了装配效率；
3、限位板焊接于主耳板，销轴安装于主耳板，限位板与销轴止转平面形成一定夹角，楔形固定挡板卡紧于限位板和销轴止转平面之间，紧固螺钉顶紧固定挡板大端，防止固定挡板松动，紧固螺母和安装座之间设置双螺母防松，防止紧固螺钉松动，完成了销轴的卡转；由于楔形结构的增力作用，通过紧固螺钉，甚至只在固定螺钉的预紧力作用下，固定挡板即可有效实现的销轴卡转；销轴通过轴向限位面Ⅰ、卡轴向限位面Ⅱ实现销轴轴向限位，固定螺钉穿过挡板固定孔对其进行固定，完成销轴轴向固定；如此在振动载荷、冲击载荷等作用下销轴也不会在小间隙内转动、窜动；
4、实现了销轴止动，避免了主耳板轴孔的磨损失效，省却了耳板轴套，降低了设备维修、维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1中销轴及销轴固定装置的示意图；
图2为主耳板的示意图；
图3为销轴的平面图；
图4为销轴的立体图；
图5为销轴另一方向的立体图；
图6为固定挡板的示意图。
图标：1-主耳板，1.1-主耳板轴孔，1.2-主耳板固定孔，2-销轴，2.1-凸台，2.2-销轴止转平面，2.3-轴向限位面Ⅰ，2.4-轴向限位面Ⅱ，2.5-轴杆，3-限位板，4-安装座，5-固定挡板，5.1-挡板固定孔，5.2-导向斜面，6-紧固螺钉，7-紧固螺母，8-固定螺钉。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例1
本实施例提供一种销轴及销轴固定装置，包括主耳板1、销轴2、限位板3、安装座4、固定挡板5、紧固螺钉6、紧固螺母7和固定螺钉8。
主耳板1上设置有主耳板轴孔1.1；销轴2包括凸台2.1和轴杆2.5；凸台2.1为圆形板的单侧沿轴向切除后得到的结构，切割平面为销轴止转平面2.2，凸台2.1的连接面上设置有凹槽，凹槽外的部分为轴向限位面Ⅰ2.3；轴杆2.5的连接面为台阶结构，台阶结构的底面插设在凹槽中，顶面位于凸台2.1连接面和轴杆2.5连接面之间，侧面与销轴止转平面2.2贴合，顶面为轴向限位面Ⅱ2.4；轴杆2.5穿过主耳板轴孔1.1，轴向限位面Ⅰ2.3紧贴主耳板1用于限制销轴2向小端移动；限位板3固定在主耳板1上，与销轴止转平面2.2相对设置；固定挡板5为楔形板，楔形面朝向销轴止转平面2.2插设在限位板3和凸台2.1之间，与限位板3和凸台2.1紧贴，压紧轴向限位面Ⅱ2.4限制销轴2向大端移动；安装座4固定在主耳板1上，紧固螺钉6穿过安装座4压紧固定挡板5的大端。
轴向限位面Ⅱ2.4的圆弧半径等于或者略小于轴杆2.5的半径，以实现平滑过渡。
主耳板1上还设置有圆形的主耳板固定孔1.2，主耳板固定孔1.2位于主耳板轴孔1.1和限位板3之间；固定挡板5上设置有长圆形的挡板固定孔5.1，挡板固定孔5.1的长边与限位板3平行，固定螺钉8穿过挡板固定孔5.1和主耳板固定孔1.2连接固定挡板5和主耳板1。
安装座4上设置有螺纹孔或光孔，紧固螺钉6位于安装座4的单侧或双侧套设有紧固螺母7。紧固螺钉6防松结构设计容错性强，可以采用安装座螺纹孔+紧固螺母防松；在紧固螺纹失效情况下，可以采用扩孔后布置双螺母防松，降低后期维修、维护成本。当然也可以直接采用安装座光孔+双紧固螺母防松。
固定挡板5的小端设置有导向斜面5.2，导向斜面5.2朝向限位板3，便于固定挡板5插入限位板3和凸台2.1之间。
主耳板1、销轴2、限位板3、安装座4、固定挡板5、紧固螺钉6、紧紧固螺母7组成销轴卡转系统。轴向限位面Ⅰ2.3限制销轴2向小端移动，固定挡板5在固定螺钉8作用下紧压轴向限位面Ⅱ2.4，限制销轴2向大端移动，主耳板1、销轴2、固定螺钉7组成销轴防窜系统。卡转系统、防窜系统共同实现了销轴有效固定。
卡转系统采用楔形设计，具有如下作用，其一，固定挡板5在插入限位板3和销轴止转平面2.2之间时，在限位板3、销轴止转平面2.2双面导向作用下可以自主转动销轴2至正确方位，使销轴止转平面2.2与限位板3之间的夹角与固定挡板5的楔角相等，加快装配效率；其二，对销轴止转平面2.2设计、加工要求，以及限位板3焊接定位要求极低，楔形设计可以完全补偿销轴2加工偏差、限位板3焊接偏差以及配合偏差，实现固定挡板5可靠的工作；其三，由于楔形结构增力作用，对于紧固螺钉6、安装座4性能要求较低。
该装置具有自适应、自补偿特性以及结构简单、安装方便、工作可靠的特点，特别适合于小型销轴以及耳板空间狭小的工况应用。
实施例2
本实施例提供一种销轴安装方法，采用上述销轴及销轴固定装置进行，包括下述步骤：
S1，安装销轴2
轴杆2.5穿过主耳板轴孔1.1，轴向限位面Ⅰ2.3紧贴主耳板1；
S2，安装固定挡板5
将固定挡板5的小端插入限位板3和凸台2.1之间，对固定挡板5的大端施力；
若销轴2在步骤S1时已安装到位，即销轴止转平面2.2与限位板3之间的夹角与固定挡板5的楔角相等，固定挡板5插入的过程中对限位板3和凸台2.1施力，消除限位板3和凸台2.1在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
若销轴2在步骤S1时未能安装到位，即销轴止转平面2.2与限位板3之间的夹角与固定挡板5的楔角不相等，固定挡板5插入的过程中对限位板3和凸台2.1施力，使凸台2.1旋转至销轴止转平面2.2与限位板3之间的夹角与固定挡板5的楔角相等，实现自适应，同时消除限位板3和凸台2.1在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
S3，安装固定螺钉8
S4，安装紧固螺钉6，压紧固定挡板5的大端。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种销轴及销轴固定装置，其特征在于，包括主耳板（1）、销轴（2）、限位板（3）、安装座（4）、固定挡板（5）、紧固螺钉（6）；
所述主耳板（1）上设置有主耳板轴孔（1.1）；
所述销轴（2）包括凸台（2.1）和轴杆（2.5）；
所述凸台（2.1）为圆形板的单侧沿轴向切除后得到的结构，切割平面为销轴止转平面（2.2），凸台（2.1）的连接面上设置有凹槽，凹槽外的部分为轴向限位面Ⅰ（2.3）；
所述轴杆（2.5）的连接面为台阶结构，台阶结构的底面插设在凹槽中，顶面位于凸台（2.1）连接面和轴杆（2.5）连接面之间，侧面与销轴止转平面（2.2）贴合，顶面为轴向限位面Ⅱ（2.4）；
所述轴杆（2.5）穿过主耳板轴孔（1.1），轴向限位面Ⅰ（2.3）紧贴主耳板（1）用于限制销轴（2）向小端移动；
所述限位板（3）固定在主耳板（1）上，与销轴止转平面（2.2）相对设置；
所述固定挡板（5）为楔形板，楔形面朝向销轴止转平面（2.2）插设在限位板（3）和凸台（2.1）之间，与限位板（3）和凸台（2.1）紧贴，压紧轴向限位面Ⅱ（2.4）限制销轴（2）向大端移动；
所述安装座（4）固定在主耳板（1）上，紧固螺钉（6）穿过安装座（4）压紧固定挡板（5）的大端。
2.根据权利要求1所述的销轴及销轴固定装置，其特征在于，所述主耳板（1）上还设置有圆形的主耳板固定孔（1.2），主耳板固定孔（1.2）位于主耳板轴孔（1.1）和限位板（3）之间；
所述固定挡板（5）上设置有长圆形的挡板固定孔（5.1），挡板固定孔（5.1）的长边与限位板（3）平行，固定螺钉（8）穿过挡板固定孔（5.1）和主耳板固定孔（1.2）连接固定挡板（5）和主耳板（1）。
3.根据权利要求2所述的销轴及销轴固定装置，其特征在于，安装座（4）上设置有螺纹孔或光孔，紧固螺钉（6）位于安装座（4）的单侧或双侧套设有紧固螺母（7）。
4.根据权利要求1或2所述的销轴及销轴固定装置，其特征在于，固定挡板（5）的小端设置有导向斜面（5.2），导向斜面（5.2）朝向限位板（3）。
5.一种销轴安装方法，其特征在于，采用权利要求2-4任一项所述的销轴及销轴固定装置进行，包括下述步骤：
S1，安装销轴（2）
轴杆（2.5）穿过主耳板轴孔（1.1），轴向限位面Ⅰ（2.3）紧贴主耳板（1）；
S2，安装固定挡板（5）
将固定挡板（5）的小端插入限位板（3）和凸台（2.1）之间，对固定挡板（5）的大端施力；
若销轴（2）在步骤S1时已安装到位，即销轴止转平面（2.2）与限位板（3）之间的夹角与固定挡板（5）的楔角相等，固定挡板（5）插入的过程中对限位板（3）和凸台（2.1）施力，消除限位板（3）和凸台（2.1）在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
若销轴（2）在步骤S1时未能安装到位，即销轴止转平面（2.2）与限位板（3）之间的夹角与固定挡板（5）的楔角不相等，固定挡板（5）插入的过程中对限位板（3）和凸台（2.1）施力，使凸台（2.1）旋转至销轴止转平面（2.2）与限位板（3）之间的夹角与固定挡板（5）的楔角相等，实现自适应，同时消除限位板（3）和凸台（2.1）在制作和安装时存在的公差，实现自补偿；
S3，安装固定螺钉（8）
S4，安装紧固螺钉（6），压紧固定挡板（5）的大端。
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