CN115255864A - 一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于充电发电机装配工艺技术领域，具体涉及一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，其底板与顶板之间的支撑杆上设有一安装板，安装板的两侧各设置1个直线导轨；直线导轨上设有滑座，2个滑座之间通过一连接杆连接；安装板上还设有供一下压气缸放置的固定板；顶板前端上方设有一固定座，固定座上设有一伺服电机和一减速机；固定座内设有扭矩传感器；扭矩传感器上端连接减速机的输出轴、下端贯穿顶板并连接一伸缩万向联轴器；伸缩万向联轴器底部通过一连接轴连接一导向座，连接轴底部连接一螺母套筒；导向座下方还设有一连接板，连接板中部被螺母套筒贯穿。本发明可以实现锁紧力矩控制和检测，具有较好的市场应用前景。

Description

一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构

技术领域

本发明属于充电发电机装配工艺技术领域，具体涉及一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构。

背景技术

现有的充电发电机螺母拧紧方法是：采用电动或手动扳手通过冲击力进行螺母拧紧，然后采用定力矩扳手检验和加固。通过这种方法拧紧螺母虽然操作简单，但存在锁紧力矩无法控制的问题。定力矩扳手检验只能检测锁紧力矩过小，无法检测出锁紧力矩过大等问题。

本发明的提出一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，可以实现锁紧力矩控制和检测，并且可以记录扭矩的数据、设备状态数据和生产信息，自动监测以上数据、报警和记录，导出至计算机供统计和分析。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，以实现锁紧力矩控制和检测。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，包括：

底板，其上方设有一顶板；所述顶板与所述底板之间设有多个支撑杆；靠近所述顶板前端的2个所述支撑杆上设有一安装板，所述安装板的两侧各设置1个直线导轨；所述直线导轨上设有与其滑动配合的滑座；2个所述滑座之间通过一连接杆连接；

固定板，设置在所述安装板上；所述固定板上设有一下压气缸，所述下压气缸的伸缩端贯穿所述固定板并与所述连接杆的中部连接固定；

固定座，设置在所述顶板的前端上方；所述固定座上设有一伺服电机和一减速机；所述减速机位于所述伺服电机下方并连接所述伺服电机的输出轴；

扭矩传感器，设置在所述固定座内，其上端连接所述减速机的输出轴、下端贯穿所述固定座底板和所述顶板并连接一伸缩万向联轴器；所述伸缩万向联轴器的中部套设有一弹簧，其底部通过一连接轴连接一导向座；所述导向座的两侧各设有一导向轴承，其中部水平安装一滚珠轴承；所述滚珠轴承内圈被所述连接轴贯穿并与所述连接轴固定连接；所述连接轴的底部连接一螺母套筒，所述螺母套筒内部安装有磁铁；

连接板，设置在所述导向座的下方；所述连接板中部被所述螺母套筒贯穿，其靠近所述连接杆的一端与所述连接杆一体成型；所述连接板的两侧各设有1个与对应位置的所述导向轴承滑动导向配合的导向柱。

作为优选，所述连接杆的两端分别与对应位置的所述滑座通过螺栓固定。

作为优选，所述连接杆上设有一限位块，所述限位块中部开设有限位槽；所述下压气缸的伸缩端的至下端位于所述限位槽内。

作为优选，所述固定座包括上下2块承重板；2块所述承重板之间设有4个支撑柱；位于下方的所述承重板与所述顶板通过螺栓固定，其中部被所述扭矩传感器的下端贯穿。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，伺服电机配合减速机带动伸缩万向联轴器和螺母套筒转动，可以实现大扭矩锁紧螺母；伸缩万向联轴器与减速机之间设有扭矩传感器，可以用于监测螺母拧紧过程中的扭矩变化。

(2)本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，下压气缸的伸缩端可以带动连接杆以及连接杆两侧的滑座沿对应位置的直线导轨上下移动；连接杆移动时可以带动与其一体成型的连接板移动，进而带动螺母套筒移动至与充电式发电机配合的高度；螺母套筒与连接板可以相对滑动，以便适应不同高度的转子；当连接板下移时，会带动螺母套筒下移；当螺母套筒内的螺母与转子轴的端面接触时，螺母套筒停止下移，此时连接轴上方的弹簧产生的弹力使得螺母与转子轴贴紧，有利于螺母锁入转子轴的螺牙。

(3)本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，可以通过更换工装实现不同型号的发电机螺母拧紧，灵活性高；采用伺服电机实现螺母拧紧自动化，不仅可以节省工时，还可以配合扭矩传感器使用，实现锁紧力矩控制和检测，避免了采用电动或手动扳手通过冲击力进行螺母拧紧时存在的力矩大小无法控制的问题。

附图说明

图1是本发明的外部示意图；

图2是本发明的剖面示意图；

图3是图1中A处的放大图；

图4是本发明的设备运行流程图；

主要附图标记说明：

1、底板；2、顶板；3、支撑杆；4、安装板；5、直线导轨；6、滑座；7、连接杆；8、固定板；9、下压气缸；10、固定座；11、伺服电机；12、减速机；13、扭矩传感器；14、伸缩万向联轴器；15、导向座；16、螺母套筒；17、连接板；18、限位块；19、限位槽；20、承重板；21、支撑柱；22、充电式发电机；23、弹簧；24、导向轴承；25、导向柱；26、产品座；27、连接轴；28、自动卡转模组。

具体实施方式

下面对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连接。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，包括：

底板1，其上方设有一顶板2；顶板2与底板1之间设有多个支撑杆3；靠近顶板2前端的2个支撑杆3上设有一安装板4，安装板4的两侧各设置1个直线导轨5；直线导轨5上设有与其滑动配合的滑座6；2个滑座6之间通过一连接杆7连接；

固定板8，设置在安装板4上；固定板8上设有一下压气缸9，下压气缸9的伸缩端贯穿固定板8并与连接杆7的中部连接固定；

固定座10，设置在顶板2的前端上方；固定座10上设有一伺服电机11和一减速机12；减速机12位于伺服电机11下方并连接伺服电机11的输出轴；

扭矩传感器13，设置在固定座10内，其上端连接减速机12的输出轴、下端贯穿固定座10底板1和顶板2并连接一伸缩万向联轴器14；伸缩万向联轴器14的中部套设有一弹簧23，其底部通过一连接轴27连接一导向座15；导向座15的两侧各设有一导向轴承24，其中部水平安装一滚珠轴承；滚珠轴承内圈被连接轴27贯穿并与连接轴27固定连接，滚珠轴承还可以在导向座15内部沿径向弹性偏移，以抵消锁紧螺母时可能产生的轴心偏移；连接轴27的底部连接一螺母套筒16，螺母套筒16内部安装有磁铁，以吸附螺母使其不会掉落；

连接板17，设置在导向座15的下方；连接板17中部被螺母套筒16贯穿，其靠近连接杆7的一端与连接杆7一体成型；连接板17的两侧各设有1个与对应位置的导向轴承24滑动导向配合的导向柱25。

在本实施例中，连接杆7的两端分别与对应位置的滑座6通过螺栓固定。连接杆7上设有一限位块18，限位块18中部开设有限位槽19；下压气缸9的伸缩端的至下端位于限位槽19内。固定座10包括上下2块承重板20；2块承重板20之间设有4个支撑柱21；位于下方的承重板20与顶板2通过螺栓固定，其中部被扭矩传感器13的下端贯穿。需要说明的是，下压气缸9的伸缩端向下伸长时，带动连接板17向下移动；此时，导向座15和螺母套筒16向下移动是由于弹簧23被压缩产生的弹力；当下压气缸9的伸缩端向上移动时，连接板17带动导向座15向上移动，弹簧23再次被压缩。

工作原理：本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，可以实现锁紧力矩控制和检测，并通过与一电控柜连接的控制器来控制设备运行，实现伺服拧紧螺母自动化；装配好等待进行螺母拧紧的充电式发电机22放置在产品座26上，使用前需对本发明的螺母拧紧机构进行初始化和自检操作，然后通过电控柜内置的非标准自主设计的控制系统控制伺服电机11以设定的扭矩，把螺母分三个阶段进行拧紧：第一阶段装配，螺母以25r/min的速度旋转与轴同轴心对其，控制系统同时检测和运算螺母有无斜锁；第二阶段预锁，螺母以100r/min的速度快速锁付；第三阶段拧紧，螺母以25r/min的速度锁紧到设定的扭矩，同时检测是否有滑牙不良；扭矩传感器13在螺母拧紧过程中进行数据采集，并实时反馈扭矩至控制系统进行PID运算，直到检测的扭矩达到设定值，拧紧完成。

另外，本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构可以根据实际需要，设定螺母重复拧紧的次数、时间间隔以及螺母拧紧后螺母套反转的监督，以便于螺母套筒16与螺母分离。本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构后方还设有一自动卡转模组28，自动卡转模组28安装在底板1上；作为内置风叶发电机机型的专用模组，其工作时前端自动径向卡入转子爪极圆周面凹槽。

本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，伺服电机11可实现的最大锁紧力矩为250N.m，力矩误差控制在7％以内。本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构能自动检测出斜锁和滑牙并报警，当螺母拧紧合格时，反馈合格信息；检测到螺母拧紧不合格时，停止压装并且会触发声光报警。需要说明的是，斜锁和滑牙，都是通过监测实施扭矩运算做判断；如果斜锁，伺服电机11会停止转动，且下压气缸9不会复位；如果滑牙，伺服电机11会一直运转，且下压气缸9不会复位。上述两种异常情况，都会在控制器的显示屏上显示相应的报警信息。

本发明的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，还预留有远程上传数据功能，通过在电控柜内自主设计的控制系统里做好对应程序并预留接口，通过网络实时与远端电脑进行数据交互，方便实现自动远程上传数据、远程监测和控制；拧紧数据和轴承压入力实现自动记录与汇总分析，可以轻松实现质量管控。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，其特征在于，包括：

底板，其上方设有一顶板；所述顶板与所述底板之间设有多个支撑杆；靠近所述顶板前端的2个所述支撑杆上设有一安装板，所述安装板的两侧各设置1个直线导轨；所述直线导轨上设有与其滑动配合的滑座；2个所述滑座之间通过一连接杆连接；

固定板，设置在所述安装板上；所述固定板上设有一下压气缸，所述下压气缸的伸缩端贯穿所述固定板并与所述连接杆的中部连接固定；

固定座，设置在所述顶板的前端上方；所述固定座上设有一伺服电机和一减速机；所述减速机位于所述伺服电机下方并连接所述伺服电机的输出轴；

扭矩传感器，设置在所述固定座内，其上端连接所述减速机的输出轴、下端贯穿所述固定座底板和所述顶板并连接一伸缩万向联轴器；所述伸缩万向联轴器的中部套设有一弹簧，其底部通过一连接轴连接一导向座；所述导向座的两侧各设有一导向轴承，其中部水平安装一滚珠轴承；所述滚珠轴承内圈被所述连接轴贯穿并与所述连接轴固定连接；所述连接轴的底部连接一螺母套筒，所述螺母套筒内部安装有磁铁；

连接板，设置在所述导向座的下方；所述连接板中部被所述螺母套筒贯穿，其靠近所述连接杆的一端与所述连接杆一体成型；所述连接板的两侧各设有1个与对应位置的所述导向轴承滑动导向配合的导向柱。

2.根据权利要求1所述的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，其特征在于，所述连接杆的两端分别与对应位置的所述滑座通过螺栓固定。

3.根据权利要求1所述的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，其特征在于，所述连接杆上设有一限位块，所述限位块中部开设有限位槽；所述下压气缸的伸缩端的至下端位于所述限位槽内。

4.根据权利要求1所述的发电机皮带轮装配用螺母拧紧机构，其特征在于，所述固定座包括上下2块承重板；2块所述承重板之间设有4个支撑柱；位于下方的所述承重板与所述顶板通过螺栓固定，其中部被所述扭矩传感器的下端贯穿。

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