CN116329939B - 一种超长轴系安装工装及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种超长轴系安装工装及其安装方法，它涉及一种工装及轴系安装方法。本发明为了解决现有背靠背试验台超长轴系存在安装困难且难以对齿的问题。本发明的工装本体均包括支架组件和托架组件，托架组件安装在支架组件的上端，托架的下端通过螺栓安装在支架组件的上端面上，托架的上部开设有“V”字形凹槽，两个转动组件分别转动安装在“V”字形凹槽的斜面上。在轴系的前进方向通过双头螺柱安装有涂有颜色的导向锥，将轴系放置在两组安装工装的滚轮上，推入内孔，测量轴系与内孔间隙。调整间隙值。将轴系推入内孔深处并碰到花键后拉出，判断花键齿和齿槽的圆周位置，做好标识，卸下导向锥。轴系推入内孔中完成轴系安装。本发明用于超长轴系安装。

Description

一种超长轴系安装工装及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种工装及其安装方法，具体涉及一种超长轴系安装工装及其安装方法，用于在直径比较小的内孔内细长轴系安装，比如齿轮箱的扭力轴、传动轴等；该安装方法安装简单方便，安装精度高。

背景技术

行星齿轮传动具有体积小、结构紧凑、功率密度高、传动比大、传动效率高等优点，是传递功率的重要传动形式之一，在汽车、船舶、航天、航空、石化等领域获得广泛应用。行星齿轮箱封闭功率流式试验台通常采用将试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的背靠背(输出端与输出端)通过联接机构相连；通过加载器并把输入端与输入端之间用超长传动轴系穿过试验行星齿轮箱与陪试行星齿轮箱的内部联接起来，形成封闭状态。在背靠背试验台搭建过程中，超长轴系穿过试验齿轮箱和陪试齿轮箱内部同轴内孔时，因内孔长度达几米、径向间隙最窄处以毫米计，安装视线受限、难度较大等难题，若再进行花键对或齿式联轴器的对齿，安装难度更大。

综上所述，现有背靠背试验台超长轴系存在安装困难且难以对齿的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有背靠背试验台超长轴系存在安装困难且难以对齿的问题。进而提供一种超长轴系安装工装及其安装方法。

本发明的技术方案是：一种超长轴系安装工装包括多个工装本体，多个工装本体依次并排布置，每个工装本体均包括支架组件和托架组件，托架组件安装在支架组件的上端，托架组件包括托架和两个转动组件，托架的下端通过螺栓安装在支架组件的上端面上，托架的上部开设有“V”字形凹槽，两个转动组件分别转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，轴系安装在托架组件的两个转动组件上。

进一步地，支架组件的上端截面面积小于下端截面面积。

进一步地，托架的下端面上开设有凹槽，所述凹槽卡装在支架组件的上端面上的凸起上。

进一步地，转动组件包括滚轮、两个轴承、两个螺母和两个垫片，“V”字形凹槽的斜面上开设有滚槽，滚轮的两侧分别通过一个轴承转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，滚轮的两端分别通过一个螺母和一个垫片顶紧轴承。

进一步地，滚轮的两侧外径小于中部的外径，滚轮的中部卡装在滚槽内。

进一步地，轴系的轴线距离支架组件的底端面之间的距离为A，支架组件的高度为B，托架的下端面至轴系的轴线之间的距离为C，A＝B+C。

进一步地，转动组件还包括两个轴承锁片，轴承锁片套装在垫片和轴承之间。

本发明还提供了一种超长轴系安装法，它包括以下步骤：

步骤一：当轴系安装前，在轴系的前进方向通过双头螺柱安装有涂有颜色的导向锥；

步骤二：将轴系放置在两组安装工装的滚轮上，沿着轴系的轴线方向将轴系推入到安装的内孔中，

步骤三：测量轴系与内孔的上、下、左、右四个方向的间隙并记录；

步骤四：通过调整工装的高度使得上下的间隙值一致，通过调整前后工装的水平位置使得左右间隙值一致；

步骤五：然后试将轴系推入到内孔的深处并在与对面的花键齿碰到后即将轴系拉出，观察导向锥的颜色划痕情况，判断花键齿和齿槽的圆周位置，并在露出的内孔侧面做好标识，卸下导向锥；

步骤六：按照对齿的方式，将轴系推入内孔中，根据轴向移动的距离判断花键齿是否已进入啮合区，最终完成轴系的安装。

进一步地，步骤三中的测量轴系与内孔上部的间隙为V1，测量轴系与内孔下部的间隙为V2，测量轴系与内孔左侧的间隙为H1，测量轴系与内孔右侧的间隙为H2。

进一步地，步骤四中的间隙值一致时，V1＝V2，H1＝H2。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明通过对超长轴系安装进行分析，设计出一种超长轴系安装方法，利用设计的安装工装，使超长轴系安装变得精确和方便。

2、本发明利用同轴线的特性，采用横向移动的安装方法，设计出一套用于安装的工装，实现行星齿轮箱背靠背试验台内孔中超长轴系的精确安装，同时还可以用于需要在狭小、长内孔中穿过细长轴的齿轮箱的安装。

3、本发明的安装方法简单方便。而且设计的工装简单，便于加工。适用于行星齿轮箱背靠背试验台超长轴系安装，尤其是批量产品试验。适用于齿轮箱狭小孔内细长扭力轴安装。

附图说明

图1是超长轴系安装示意图，图2是超长轴系安装托架的剖视图，图3是超长轴系安装间隙测量示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种超长轴系安装工装包括多个工装本体Z，多个工装本体Z依次并排布置，每个工装本体Z均包括支架组件1和托架组件2，托架组件2安装在支架组件1的上端，托架组件2包括托架21和两个转动组件，托架21的下端通过螺栓安装在支架组件1的上端面上，托架21的上部开设有“V”字形凹槽，两个转动组件分别转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，轴系3安装在托架组件2的两个转动组件上。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的支架组件1的上端截面面积小于下端截面面积。如此设置，便于本发明的工装在实际使用时，由于轴系过长，而且在调整装配间隙过程中能够保持整个工装的稳定性，因此，支架组件采用上小下大的结构形式。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的托架21的下端面上开设有凹槽27，所述凹槽27卡装在支架组件1的上端面上的凸起上。

如此设置，此凹槽能够起到限位作用，防止轴系在安装过程中托架产生位移串动，保证了装配精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合2说明本实施方式，本实施方式的转动组件包括滚轮26、两个轴承22、两个螺母23和两个垫片24，“V”字形凹槽的斜面上开设有滚槽28，滚轮26的两侧分别通过一个轴承22转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，滚轮26的两端分别通过一个螺母23和一个垫片24顶紧轴承22。

如此设置，结构简单，不会损伤轴系外表面，而且便于轴系在轴线方向上顺利移动，进而快速完整装配。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的滚轮26的两侧外径小于中部的外径，滚轮26的中部卡装在滚槽28内。

如此设置，中部的外径稍大，便于实现滚轮在斜面上的定位，不发生位移传动，而滚轮两侧的外径稍小，便于套装有轴承，使得轴承在斜面上能够快速、顺利的转动，完成轴系装配过程中的移动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的轴系3的轴线距离支架组件1的底端面之间的距离为A，支架组件1的高度为B，托架21的下端面至轴系3的轴线之间的距离为C，A＝B+C。

如此设置，便于保证轴系的轴线与待装配的内孔之间的同轴度，保证装配精度，减少装配时间，提高了装配的效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一至五中任意一项相同。

具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式的转动组件还包括两个轴承锁片25，轴承锁片25套装在垫片24和轴承22之间。

如此设置，便于对轴承进行定位。其它组成和连接关系与具体实施方式一至六中任意一项相同。

具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的超长轴系安装法，它包括以下步骤：

步骤一：当轴系安装前，在轴系3的前进方向通过双头螺柱4安装有涂有颜色的导向锥5；

步骤二：将轴系3放置在两组安装工装Z的滚轮26上，沿着轴系3的轴线方向将轴系3推入到安装的内孔6中，

步骤三：测量轴系3与内孔6的上、下、左、右四个方向的间隙并记录；

步骤四：通过调整工装Z的高度使得上下的间隙值一致，通过调整前后工装的水平位置使得左右间隙值一致；

步骤五：然后试将轴系3推入到内孔6的深处并在与对面的花键齿碰到后即将轴系3拉出，观察导向锥5的颜色划痕情况，判断花键齿和齿槽的圆周位置，并在露出的内孔侧面做好标识，卸下导向锥5；

步骤六：按照对齿的方式，将轴系3推入内孔6中，根据轴向移动的距离判断花键齿是否已进入啮合区，最终完成轴系3的安装。

具体实施方式九：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的测量轴系3与内孔6上部的间隙为V1，测量轴系3与内孔6下部的间隙为V2，测量轴系3与内孔6左侧的间隙为H1，测量轴系3与内孔6右侧的间隙为H2。如此设置，便于记录装配数据，能够保证轴系安装调整的精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤四中的间隙值一致时，V1＝V2，H1＝H2。

如此设置，便于保证装配精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。

结合图1至图3说明本发明的工作原理：

超长轴系安装方法是根据安装内孔和超长轴系同轴线的特性，采用横向移动的方法，设计一套用于安装的支架工装，支架工装由支架组件、托架组件组成，其中托架组件主要包括托架、轴承、螺母、垫片、轴承锁片、滚轮等零件，支架组件和托架组件之间通过螺栓联接。轴系轴线与设备安装平台的中心高应等于支架的垂直高度加上托架安装底面到安装轴心的垂直距离。

安装方法：当轴系安装前，在轴系的前进方向通过双头螺柱安装有涂有颜色的导向锥，导向锥起到导向的作用，同时为了防止安装过程中磕碰到轴系。

将轴系放置在两组安装工装的滚轮上，沿着轴线方向缓缓将轴系推入到安装的狭小内孔中，测量轴系与内孔上下左右四个方向的间隙并记录。

通过调整工装的高度使得上下的间隙值一致，通过调整前后工装的水平位置使得左右间隙值一致。

然后试将轴系缓缓推入到内孔深处并在与对面的花键齿轻轻碰到后即将轴拉出，观察导向锥颜色划痕情况，判断花键齿和齿槽的圆周位置，并在露出的内孔侧面做好标识，卸下导向锥。

然后按照对齿的方式，缓缓将轴系推入内孔中，根据轴向移动的距离和手感判断花键齿是否已进入啮合区，最终完成轴系安装。

根据轴系的长度，至少使用两组安装工装进行安装。若轴系较长，可以使用多于两组的安装工装；若存在安装过程中轴系重心不在两组安装工装支点内的情况，增加工装使用数量，确保在安装过程中避免出现重心偏出而导致轴系不可控的情况出现。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (3)

1.一种超长轴系安装方法，所述超长轴系安装法使用了超长轴系安装工装，所述超长轴系安装工装包括多个工装本体（Z）和两个轴承锁片（25），多个工装本体（Z）依次并排布置，每个工装本体（Z）均包括支架组件（1）和托架组件（2），托架组件（2）安装在支架组件（1）的上端，托架组件（2）包括托架（21）和两个转动组件，托架（21）的下端通过螺栓安装在支架组件（1）的上端面上，托架（21）的上部开设有“V”字形凹槽，两个转动组件分别转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，轴系（3）安装在托架组件（2）的两个转动组件上；

支架组件（1）的上端截面面积小于下端截面面积；

托架（21）的下端面上开设有凹槽（27），所述凹槽（27）卡装在支架组件（1）的上端面上的凸起上；

转动组件包括滚轮（26）、两个轴承（22）、两个螺母（23）和两个垫片（24），“V”字形凹槽的斜面上开设有滚槽（28），滚轮（26）的两侧分别通过一个轴承（22）转动安装在“V”字形凹槽的斜面上，滚轮（26）的两端分别通过一个螺母（23）和一个垫片（24）顶紧轴承（22）；

滚轮（26）的两侧外径小于中部的外径，滚轮（26）的中部卡装在滚槽（28）内；

轴系（3）的轴线至支架组件（1）的底端面之间的距离为A，支架组件（1）的高度为B，托架（21）的下端面至轴系（3）的轴线之间的距离为C，A=B+C；

轴承锁片（25）套装在垫片（24）和轴承（22）之间；

其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：当轴系安装前，在轴系（3）的前进方向通过双头螺柱（4）安装有涂有颜色的导向锥（5）；

步骤二：将轴系（3）放置在两组工装本体（Z）的滚轮（26）上，沿着轴系（3）的轴线方向将轴系（3）推入到安装的内孔（6）中，

步骤三：测量轴系（3）与内孔（6）的上、下、左、右四个方向的间隙并记录；

步骤四：通过调整工装本体（Z）的高度使得上下的间隙值一致，通过调整前后工装的水平位置使得左右间隙值一致；

步骤五：然后试将轴系（3）推入到内孔（6）的深处并在与对面的花键齿碰到后即将轴系（3）拉出，观察导向锥（5）的颜色划痕情况，判断花键齿和齿槽的圆周位置，并在露出的内孔侧面做好标识，卸下导向锥（5）；

步骤六：按照对齿的方式，将轴系（3）推入内孔（6）中，根据轴向移动的距离判断花键齿是否已进入啮合区，最终完成轴系（3）的安装。

2.根据权利要求1所述的一种超长轴系安装方法，其特征在于：步骤三中的测量轴系（3）与内孔（6）上部的间隙为V1，测量轴系（3）与内孔（6）下部的间隙为V2，测量轴系（3）与内孔（6）左侧的间隙为H1，测量轴系（3）与内孔（6）右侧的间隙为H2。

3.根据权利要求2所述的一种超长轴系安装方法，其特征在于：步骤四中的间隙值一致时，V1= V2，H1= H2。