CN117162016A - 一种轴线对齐装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴类设备对齐装配技术领域，尤其涉及一种轴线对齐装置。轴线对齐装置包括第一对位组件和第二对位组件，第一、第二对位组件分别具有用于与第一、第二轴类设备的内孔壁或外表面定位配合的第一、第二定位部，第一、第二对位组件中的一个具有至少三个激光发射器，各激光发射器在同一圆周上间隔布置且各激光发射器所在圆与该对位组件的轴线重合，各激光发射器的激光发射方向平行于该对位组件的轴线，第一、第二对位组件中的另一个具有激光接收区，激光接收区与该另一个对位组件的轴线重合。利用三点定圆原理，完成对第一、第二对位组件的轴心对正，进而实现两个轴类设备的轴线对齐，保证轴线对齐准确度。

Description

一种轴线对齐装置

技术领域

本发明涉及轴类设备对齐装配技术领域，尤其涉及一种轴线对齐装置。

背景技术

在工程实际中，根据应用需求，需要将两个轴类设备进行同轴对接或套装，比如将直径较小的轴类设备套装入直径较大的轴类设备的内部，在某些使用情况下，直径较小的轴类设备的外径与对接的直径较大的轴类设备的内径的尺寸相近，导致将直径较小的轴类设备向直径较大的轴类设备内装入时间隙较小，且在轴类设备的端部还设置有传感器，此时在将直径较小的轴类设备向直径较大的轴类设备内装入时，必须尽可能的保证对接的两个轴类设备的轴线对齐，以避免对接过程中发生磕碰而导致传感器损坏。目前轴类设备进行对接或套装时多数情况下都是通过工人观察来保证同轴度，但人工操作误差较大，很难保证对接准确度，经常会出现轴线对齐不准确导致操作卡顿、甚至损伤设备的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴线对齐装置，以解决现有技术中通过人工操作进行轴线对齐时存在的轴线对齐准确度低的问题。

为实现上述目的，本发明轴线对齐装置采用如下技术方案：

一种轴线对齐装置，包括第一对位组件和第二对位组件，第一、第二对位组件分别具有用于与第一、第二轴类设备的内孔壁或外表面定位配合而使第一、第二对位组件与对应轴类设备的轴线重合的第一、第二定位部，第一、第二对位组件中的一个具有至少三个激光发射器，各激光发射器在同一圆周上间隔布置且各激光发射器所在圆与该对位组件的轴线重合，各激光发射器的激光发射方向平行于该对位组件的轴线，第一、第二对位组件中的另一个具有激光接收区，激光接收区与该另一个对位组件的轴线重合。

有益效果：本发明提出了一种全新的轴线对齐装置，通过两个对位组件配合使用，使两个对位组件分别与两个对接的轴类设备的轴线重合，使其中一个对位组件的各激光发射器发出的激光完全落在另一对位组件的激光接收区内，激光发射器设有三个以上且在同一圆周上间隔布置，利用三点定圆原理，完成对第一、第二对位组件的轴心对正，进而实现两个轴类设备的轴线对齐，保证轴线对齐准确度。

进一步地，第一对位组件包括用于插入第一轴类设备内部的对位插杆，对位插杆上设有至少两组用于与第一轴类设备的内孔壁配合而使对位插杆与第一轴类设备的轴线重合的定位支腿，每组定位支腿包括至少三个定位支腿，同一组的定位支腿在同一圆周上间隔布置，各定位支腿构成所述第一定位部。

有益效果：对位插杆插入轴类设备的内孔中，在对位插杆上设置至少两组定位支腿，每组定位支腿包括至少三个定位支腿且在同一圆周上间隔布置，使两组定位支腿从两处与轴类设备的内孔壁进行定位配合，每处至少三个以上定位点，利用三点定圆原理，找出轴类设备的轴线位置，保证对位插杆与轴类设备的轴线重合具有较高的准确度。

进一步地，定位支腿为在径向上可伸缩的弹性支腿。

有益效果：使第一定位组件能够适用于不同直径的轴类设备的轴心定位，适用性更好。

进一步地，对位插杆的内部具有沿其轴向贯通的安装腔，安装腔内固定安装有固定限位环，定位支腿包括定位杆和连接杆，各定位杆的内端铰接在固定限位环上，对位插杆上设有沿其轴向延伸的条形限位孔，各定位杆活动安装在对应的条形限位孔内，各定位杆的外端铰接所述连接杆，安装腔内沿轴向活动安装有滑动限位环，连接杆的远离定位杆的一端铰接在滑动限位环上，安装腔内设有用于对滑动限位环施加朝向连接杆的弹性顶推力而使定位杆的外端压紧在轴类设备的内孔壁上的第一弹簧。

有益效果：通过定位杆转动来调节定位杆外端至对位插杆轴线的距离，能够实现距离的无极调节，适用于更多不同直径的轴类设备的轴心定位。

进一步地，各定位杆的外端安装有滚轮，滚轮用于与轴类设备的内孔壁滚动配合，定位杆和连接杆的外端铰接在滚轮的转轴上。

有益效果：通过在各定位杆的外端安装滚轮，滚轮用于与轴类设备的内孔壁滚动配合，能够使第一对位组件向轴类设备的内孔中装入和拉出时操作更加方便。

进一步地，对位插杆的一端同轴设有激光发射器固定盘，各激光发射器均直接或间接安装在激光发射器固定盘上且各激光发射器至激光发射器固定盘的轴线距离相等。

有益效果：使用时可以将对位插杆插入轴类设备的内孔中，使激光发射器固定盘处于轴类设备的外部，各激光发射器安装在激光发射器固定盘上，激光发射器固定盘具有较大的安装面积，使激光发射器安装操作更加方便，而且激光发射器完全处于轴类设备的外部，能够避免发出的激光被周围结构所遮挡，保证激光能够顺利射向另一对位组件。

进一步地，激光发射器固定盘上设有沿其径向延伸的与激光发射器数量相等的长孔，各激光发射器一一对应安装在长孔内而使各激光发射器至激光发射器固定盘的轴线距离可调。

有益效果：各激光发射器发出的激光通过第二对位组件上的激光接收区进行接收，不同尺寸的第二对位组件上的激光接收区的范围不同，使各激光发射器至激光发射器固定盘的轴线距离可调，这样在使用时就可以通过调整各激光发射器至激光发射器固定盘轴线的距离，来适应不同尺寸的第二对位组件上的激光接收区，适用性更好。

进一步地，第二对位组件包括对位卡环，对位卡环用于卡装在轴类设备的外表面上，对位卡环上沿周向间隔设有至少三个定位件，各定位件至对位卡环的轴线距离相等，各定位件构成所述第二定位部。

有益效果：对位卡环卡装在轴类设备的外表面上以对轴类设备的进行轴心定位，装配简单，定位方便。

进一步地，定位件包括定位柱，定位柱的一端设有用于与轴类设备的外表面配合的定位片，各定位柱均沿对位卡环的径向活动安装在对位卡环上，定位柱上穿装有第二弹簧，第二弹簧顶压在定位片上而将定位片压紧在轴类设备的外表面上。

有益效果：将各定位件沿对位卡环的径向活动安装在对位卡环上，能够使第二轴类设备适用于多种不同直径的轴类设备的轴心定位，适用性更好。

进一步地，对位卡环的一侧环面上设有环形槽，环形槽与对位卡环的轴线重合，环形槽构成所述激光接收区。

有益效果：环形槽结构简单，便于设置，而且便于直观的观察激光是否完全落入，以判断两对位组件的轴心是否对正。

附图说明

图1为本发明轴线对齐装置的实施例1的整体示意图；

图2为第一对位组件的结构示意图；

图3为第二对位组件的结构示意图；

图4为轴线对齐装置在应用状态下的结构示意图；

图中：1、第一对位组件；11、激光发射器；12、激光发射器固定块；13、激光发射器固定盘；14、弹簧挡片；15、第一弹簧；16、滑动限位环；17、限位环挡片；18、滚轮；19、定位杆；110、固定限位环；111、对位插杆；112、条形限位孔；113、连接杆；2、第二对位组件；21、限位螺母；22、定位柱；23、第二弹簧；24、定位片；25、对位卡环；26、环形槽；3、第一轴类设备；4、第二轴类设备。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明轴线对齐装置的实施例1：

如图1所示，轴线对齐装置包括第一对位组件1和第二对位组件2，第一、第二对位组件的其中一个用于嵌套在一个轴类设备的外部且与该轴类设备的轴线重合，另一个用于插入对接轴类设备的内部且与对接轴类设备的轴线重合，其中一个对位组件上设有激光发射器11，另一个对位组件上设有激光接收区，依靠激光发射器11发出的激光完全落在激光接收区，完成对第一、第二对位组件的轴心对正，进而实现两个轴类设备的轴线对齐。

为方便介绍，定义对接的两个轴类设备分别为第一、第二轴类设备，这里的第一、第二仅仅用来将两个轴类设备区分开来，而非限定两个轴类设备之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图2所示，第一对位组件1包括对位插杆111，对位插杆111用于插入第一轴类设备3的内部，对位插杆111上沿轴向间隔设有两组定位支腿，两组定位支腿用于与第一轴类设备3的内孔壁配合而使对位插杆111与第一轴类设备3的轴线重合。每组定位支腿均包括三个定位支腿，同一组的定位支腿在同一圆周上间隔均布，各定位支腿构成用于与第一轴类设备3的内孔壁定位配合而使第一对位组件1与第一轴类设备3的轴线重合的的第一定位部。各定位支腿为在径向上可伸缩的弹性支腿。对位插杆111的内部具有沿其轴向贯通的安装腔，安装腔内固定安装有固定限位环110，定位支腿包括定位杆19和连接杆113，各定位杆19的内端铰接在固定限位环110上，对位插杆111上设有沿其轴向延伸的条形限位孔112，条形限位孔112的数量与各组定位支腿的数量相等，各定位杆19一一活动安装在对应的条形限位孔112内，各定位杆19的外端与连接杆113铰接，安装腔内沿轴向活动安装有滑动限位环16，连接杆113的远离定位杆19的一端铰接在滑动限位环16上，安装腔内在滑动限位环16的朝向固定限位环110的一侧设有用于对滑动限位环16进行挡止限位的限位环挡片17，在滑动限位环16的背向固定限位环110的一侧设有第一弹簧15，在第一弹簧15的远离滑动限位环16的一侧设有弹簧挡片14，第一弹簧15对滑动限位环16施加朝向连接杆113的弹性顶推力而使定位杆19的外端压紧在第一轴类设备3的内孔壁上。固定限位环110、限位环挡片17以及弹簧挡片14均通过螺栓固定安装在对位插杆111的安装腔中，对位插杆111上设有螺栓穿孔。

各定位杆19的外端安装有滚轮18，定位杆19和连接杆113的外端均铰接在滚轮18的转轴上，滚轮18用于与轴类设备的内孔壁滚动配合，以使对位插杆111向轴类设备内插入和拉出操作时更加方便。将对位插杆111向轴类设备内插入时，轴类设备的内孔壁对各定位杆19端部的滚轮18产生挤压而使定位杆19和连接杆113发生转动，连接杆113推动滑动限位环16朝向第一弹簧15活动而挤压第一弹簧15，由此可调整定位杆19外端至对位插杆111轴线的距离，以适应于多种不同孔径的轴类设备。

两组定位支腿在对位插杆111的轴向上间隔布置，使对位插杆111与第一轴类设备3的内孔壁沿轴向进行两处定位，使得对位插杆111的稳定性更好，防止对位插杆111在第一轴类设备3内部发生跳动。

对位插杆111的一端设有激光发射器固定盘13，激光发射器固定盘13为圆盘，圆盘的轴线与对位插杆111的轴线重合。激光发射器固定盘13上沿周向间隔均布有三个长孔，各长孔沿激光发射器固定盘13的径向延伸，各长孔中均安装有激光发射器固定块12，激光发射器固定块12上固定安装有激光发射器11，激光发射器11的激光发射方向平行于激光发射器固定盘13的轴线，三个激光发射器11到激光发射器固定盘13轴线的间距相等。可以通过调节激光发射器固定块12在对应长孔中的位置来调节激光发射器11到激光发射器固定盘13轴线的间距，从而使第一对位组件1能够与多种不同尺寸的第二对位组件2配合使用。

如图3所示，第二对位组件2包括对位卡环25，对位卡环25用于卡装在第二轴类设备4的外表面上，对位卡环25包括两个半环，两个半环的两端分别设有连接耳，两个半环的其中一端的连接耳中穿装有销轴而使两个半环能够绕销轴转动，两个半环的另一端的连接耳中穿装螺栓并通过螺母锁紧，从而将两个半环对扣卡装在第二轴类设备4的外表面上。对位卡环25上沿周向间隔设有四个定位件，四个定位件在周向上均布，各定位件至对位卡环25的轴线距离相等，各定位件用于与第二轴类设备4的外表面定位配合而使第二对位组件2与第二轴类设备4的轴线重合。

定位件包括定位柱22，定位柱22的一端设有定位片24，定位片24焊接在定位柱22的端部，定位片24用于与第二轴类设备4的外表面配合。对位卡环25上沿周向均匀间隔设有四个定位柱安装孔，各定位柱22一一对应活动安装在定位柱安装孔内，各定位柱22可沿对位卡环25的径向活动而调整定位柱22至对位卡环25轴线的间距。定位柱22的另一端设有外螺纹段，外螺纹段上连接有限位螺母21，以防止定位柱22从对位卡环25上脱离。定位柱22上穿装有第二弹簧23，第二弹簧23的一端顶压在对位卡环25的内壁面上，另一端顶压在定位片24上。

将对位卡环25向第二轴类设备4上嵌套时，根据第二轴类设备4直径不同，各定位杆22端部的定位片24直接与第二轴类设备4的外表面接触，第二轴类设备4的外表面顶推定位杆22，第二弹簧23被挤压，从而调整定位杆22至对位卡环25轴线的间距，以适用于不同直径的轴类设备，同时在第二弹簧23的作用力下，定位片24被压紧在第二轴类设备4的外表面上。由于第二轴类设备4通过支撑结构进行支撑，第二对位组件2仅仅是卡在第二轴类设备4的外部，并不需要承受第二轴类设备4的重力，因此将第二对位组件2卡在第二轴类设备4外部后能够保证四个定位柱22上的第二弹簧23具有相同程度的压缩，进而保证第二对位组件2与第二轴类设备4的同轴度。

对位卡环25的一侧环面上设有环形槽26，环形槽26与对位卡环25的轴线重合，环形槽26构成激光接收区，用于准确接收激光。

如图4所示，轴线对齐装置在使用时，首先将第一对位组件1的对位插杆111插入第一轴类设备3内，激光发射器固定盘13以及激光发射器11处于第一轴类设备3的外部，将第二对位组件2卡在第二轴类设备4的外部；然后调整其中一个轴类设备，直到第一对位组件1发出的各束激光完全对准第二对位组件2上的激光接收区；之后调整第二对位组件2的位置，使第二对位组件2在第二轴类设备4上向前或向后移动一段距离，然后重复前述操作，该过程中对轴类设备的相对位置进行微调，使第一对位组件1发出的各束激光再次完全对准第二对位组件2上的激光接收区，至此完成两个轴类设备的轴线对齐操作，能够保证较高的轴线对齐准确度。

此外，在具体使用时，除了移动第二对位组件2在轴类设备上的位置以实现两次对齐操作外，还可以在第二轴类设备4上间隔设置两个第二对位组件2，使第一对位组件1发出的各束激光完全对准靠前的第二对位组件2上的激光接收区后，将靠前的第二对位组件2取下，然后进行第二次对齐，此过程中对轴类设备的相对位置进行微调，使第一对位组件1发出的各束激光完全对准靠后的第二对位组件2上的激光接收区，从而实现两次对齐操作，充分保证两轴类设备的轴线对齐准确度。

本发明轴线对齐装置通过两个对位组件分别找出两个轴类设备的轴线位置，通过三点定圆原理，将两个轴类设备的轴线对齐，保证轴类设备对接时的流畅和安全，结构精巧，原理简单，安全可靠。相比现有技术中人工操作对齐的方式，本发明轴线对齐装置能够有效提高轴线对齐效率和对齐准确度，且能够适用于多种不同直径的轴类设备，适用范围更广。

当然，本发明轴线对齐装置并不仅限于上述实施例。

上述实施例中，两个对位组件的其中一个用于插入一个轴类设备内，另一个用于卡装在对接轴类设备的外表面上，而在实际应用时，一些轴类设备的外形可能会限制对位组件的插入或在其外部的卡装，或者并不适合对位组件插入或者卡装在轴类设备的外表面上，此时可根据设备外形对对位组件的结构作适应性调整。比如，当两个轴类设备的外形均不适合对位组件从外嵌套时，可以将两个对位组件分别插入两个轴类设备内，其中一个对位组件可以采用如上述实施例1中第一对位组件的结构，另一对位组件则在第一对位组件的结构上进行调整，取消对位插杆端部的激光发射器固定盘以及激光发射器，在对位插杆的一端设置激光接收环以接收全部激光。

再比如，当两个轴类设备的结构均不适合对位组件插入时，可以将两个对位组件分别卡装在两个轴类设备的外表面上，其中一个对位组件可以采用如上述实施例1中第二对位组件的结构，其上设有激光接收区，另一对位组件则在第二对位组件的结构上进行调整，在对位卡环上沿周向间隔设置三个以上的激光发射器，使各激光发射器的激光发射方向平行于对位卡环的轴线，依靠激光发射器发射的激光全都落在激光接收区，完成两个对位组件的中心对准，实现两个轴类设备的轴线对齐。

比如，在其他实施例中，可以不在第一对位组件的对位插杆上设置定位支腿，直接在对位插杆的外部沿周向间隔设置多个滚轮，多个滚轮处于同一圆周上，滚轮用于与轴类设备的内孔壁滚动配合以对轴类设备进行轴心找准。

比如，在其他实施例中，定位支腿的长度不可调节，此时对位插杆能够适用于特定直径的轴类设备。

比如，在其他实施例中，定位支腿为伸缩杆，伸缩杆的内端与对位插杆固定连接，伸缩杆上套装有弹簧，对位插杆向轴类设备内插入时，伸缩杆受压而挤压弹簧，使得伸缩杆的长度能够根据轴类设备的内孔直径变化进行调整。

比如，在其他实施例中，没有在激光发射器固定盘上设置长孔，而是在激光发射器固定盘上设置常规的圆形螺栓穿孔，各激光发射器通过螺栓直接固定在激光发射器固定盘上，或者各激光发射器固定在激光发射器固定块上，激光发射器固定块通过螺栓固定安装在激光发射器固定盘上，此时各激光发射器的位置固定，使得各激光发射器至激光发射器固定盘的轴线距离不可调。

比如，在其他实施例中，可以在对位卡环上沿周向间隔设置三个、五个或更多个定位件，各定位件至对位卡环的轴线距离相等。

比如，在其他实施例中，对位卡环上所设的定位柱为伸缩柱，伸缩柱的一端连接有定位片，另一端固定连接在对位卡环上，伸缩柱上穿装有弹簧，弹簧顶压在定位片上而将定位片压紧在轴类设备的外表面上。

比如，在其他实施例中，在对位卡环的一侧环面上设有三段弧形槽，三段弧形槽处于同一圆上，三段弧形槽所在圆与对位卡环的轴线重合，三段弧形槽构成激光接收区。

比如，在其他实施例中，在对位卡环的一侧环面上贴有一圈环形标记区，环形标记区与对位卡环的轴线重合，环形标记区构成激光接收区。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轴线对齐装置，其特征在于：包括第一对位组件(1)和第二对位组件(2)，第一、第二对位组件分别具有用于与第一、第二轴类设备的内孔壁或外表面定位配合而使第一、第二对位组件与对应轴类设备的轴线重合的第一、第二定位部，第一、第二对位组件中的一个具有至少三个激光发射器(11)，各激光发射器(11)在同一圆周上间隔布置且各激光发射器(11)所在圆与该对位组件的轴线重合，各激光发射器(11)的激光发射方向平行于该对位组件的轴线，第一、第二对位组件中的另一个具有激光接收区，激光接收区与该另一个对位组件的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的轴线对齐装置，其特征在于：第一对位组件(1)包括用于插入第一轴类设备(3)内部的对位插杆(111)，对位插杆(111)上设有至少两组用于与第一轴类设备(3)的内孔壁配合而使对位插杆(111)与第一轴类设备(3)的轴线重合的定位支腿，每组定位支腿包括至少三个定位支腿，同一组的定位支腿在同一圆周上间隔布置，各定位支腿构成所述第一定位部。

3.根据权利要求2所述的轴线对齐装置，其特征在于：定位支腿为在径向上可伸缩的弹性支腿。

4.根据权利要求3所述的轴线对齐装置，其特征在于：对位插杆(111)的内部具有沿其轴向贯通的安装腔，安装腔内固定安装有固定限位环(110)，定位支腿包括定位杆(19)和连接杆(113)，各定位杆(19)的内端铰接在固定限位环(110)上，对位插杆(111)上设有沿其轴向延伸的条形限位孔(112)，各定位杆(19)活动安装在对应的条形限位孔(112)内，各定位杆(19)的外端铰接所述连接杆(113)，安装腔内沿轴向活动安装有滑动限位环(16)，连接杆(113)的远离定位杆(19)的一端铰接在滑动限位环(16)上，安装腔内设有用于对滑动限位环(16)施加朝向连接杆(113)的弹性顶推力而使定位杆(19)的外端压紧在轴类设备的内孔壁上的第一弹簧(15)。

5.根据权利要求4所述的轴线对齐装置，其特征在于：各定位杆(19)的外端安装有滚轮(18)，滚轮(18)用于与轴类设备的内孔壁滚动配合，定位杆(19)和连接杆(113)的外端铰接在滚轮(18)的转轴上。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的轴线对齐装置，其特征在于：对位插杆(111)的一端同轴设有激光发射器固定盘(13)，各激光发射器(11)均直接或间接安装在激光发射器固定盘(13)上且各激光发射器(11)至激光发射器固定盘(13)的轴线距离相等。

7.根据权利要求6所述的轴线对齐装置，其特征在于：激光发射器固定盘(13)上设有沿其径向延伸的与激光发射器(11)数量相等的长孔，各激光发射器(11)一一对应安装在长孔内而使各激光发射器(11)至激光发射器固定盘(13)的轴线距离可调。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的轴线对齐装置，其特征在于：第二对位组件(2)包括对位卡环(25)，对位卡环(25)用于卡装在轴类设备的外表面上，对位卡环(25)上沿周向间隔设有至少三个定位件，各定位件至对位卡环(25)的轴线距离相等，各定位件构成所述第二定位部。

9.根据权利要求8所述的轴线对齐装置，其特征在于：定位件包括定位柱(22)，定位柱(22)的一端设有用于与轴类设备的外表面配合的定位片(24)，各定位柱(22)均沿对位卡环(25)的径向活动安装在对位卡环(25)上，定位柱(22)上穿装有第二弹簧(23)，第二弹簧(23)顶压在定位片(24)上而将定位片(24)压紧在轴类设备的外表面上。

10.根据权利要求8所述的轴线对齐装置，其特征在于：对位卡环(25)的一侧环面上设有环形槽(26)，环形槽(26)与对位卡环(25)的轴线重合，环形槽(26)构成所述激光接收区。