CN117182529A - 一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧‑拧松装置及方法，装置包括：机架、装夹机构和旋螺母机构，活塞式压缩机的活塞杆和活塞放置到机架中，活塞杆的一端通过活塞螺母与活塞连接，另一端与机架固定连接；装夹机构安装在机架上，与活塞的外圆柱面多处紧密接触连接，用于对活塞进行固定和定位；旋螺母机构安装在机架上，包括梅花扳手，梅花扳手的中部套在活塞螺母上，通过旋螺母机构带动梅花扳手进行顺时针或逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。本发明采用旋螺母机构对活塞螺母进行旋转，活塞螺母拧紧和拧松效果好，消除了因活塞螺母松动造成的压缩机异响；避免了活塞螺母松动时活塞与活塞杆冲撞损坏，延长了活塞、活塞杆使用寿命。

Description

一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置及方法

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置及方法。

背景技术

活塞式压缩主传动装置为曲柄连杆机构，曲轴的旋转运动，通过曲柄销、连杆、十字头转换(传递)使活塞杆、活塞作直线往复运动，压缩气缸内介质做功。

活塞杆与活塞螺母通过螺纹联接，使活塞与活塞杆成为一个部件。活塞螺母与活塞杆螺纹预紧力不足，活塞运行中会异响；活塞杆受活塞冲击力、活塞杆长期受预紧力产生的拉应力作用蠕变伸长，活塞运行中会异响；活塞长期运行在冷、热交替环境中，螺母与活塞杆螺纹锈蚀、异物(润滑油碳化物、水垢、杂质)进入附着在螺纹联接空隙内，检修时螺母旋出困难。

活塞螺母拧紧、拧松常规方法是采用大锤敲打梅花敲击扳手，易造成以下不足：活塞圆周方向无法定位，敲击时活塞会旋转使螺母拧紧力矩不足；大型压缩机活塞螺母尺寸大，敲击扳手体积大、质量大，敲击时扳手惯性大吸收大锤敲击能量多，使螺母拧紧力矩不足；对打大锤技能要求非常高；大锤敲击时打偏损伤活塞；敲击扳手飞出伤人；锤头甩出伤人、打坏设备；砸坏地面等。

因此，本发明设计了一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，一种装夹机构固定活塞、活塞杆，再通过旋螺母机构旋转活塞螺母扳手，以达到较大的拧紧或拧松力矩作用于活塞螺母，能够完成大型活塞式压缩机活塞螺母的紧固并达到要求的拧紧力矩，使活塞与活塞杆联接可靠；拆卸时使活塞螺母能顺利拆卸。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置及方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，包括：机架、装夹机构和旋螺母机构，活塞式压缩机的活塞杆和活塞放置到机架中，活塞杆的一端通过活塞螺母与活塞连接，另一端远离活塞的端部与机架固定连接；所述装夹机构安装在机架上，与活塞的外圆柱面多处紧密接触连接，用于对活塞进行固定和定位；

所述旋螺母机构安装在机架上，包括梅花扳手，所述梅花扳手的中部套在活塞螺母上，通过旋螺母机构带动梅花扳手进行顺时针或逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。

进一步地，所述装夹机构包括两个下夹紧块和上夹紧块，所述两个下夹紧块安装在机架的底部，与活塞的外圆柱面下部两侧紧密接触连接；所述机架上安装有活动横梁A，所述上夹紧块安装在活动横梁A上，与活塞的外圆柱面上部紧密接触连接。

进一步地，所述下夹紧块包括下抱闸体，所述下抱闸体通过活动横梁C与活动横梁C连接，所述活动横梁C固定在机架上，所述下抱闸体内圆柱面内具有的弹性体与活塞外圆柱面紧密贴合；

所述上夹紧块包括上抱闸体，所述上抱闸体与活动横梁A上的螺杆连接，通过螺杆使上抱闸体内圆柱面内具有的弹性体与活塞外圆柱面紧密贴合。

进一步地，两个所述下抱闸体和所述上抱闸体对活塞进行圆周120°均布3点压紧。

进一步地，所述旋螺母机构还包括轴承座、两根丝杆、两个活动螺母和活动横梁B，所述活动横梁B安装在机架上，所述两个活动螺母间隔设置且均与活动横梁A和活动横梁B进行销连接，每根所述丝杆贯穿活动螺母且与活动螺母进行旋合，每根丝杆的底端与一个轴承座转动连接，两个轴承座的底部分别与梅花扳手的两端转动连接；通过两根丝杆在活动螺母中的上下移动，带动梅花扳手进行顺逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。

进一步地，所述轴承座内安装有推力轴承，所述丝杆与推力轴承连接，通过推力轴承实现丝杆与轴承座之间的转动连接；所述丝杆上还连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母位于推力轴承的上方且旋紧在轴承座内，用于对推力轴承进行限位；所述轴承座通过圆柱销A与梅花扳手转动连接。

进一步地，所述活塞杆上远离活塞的一端端部装入活塞杆防转板，通过活塞杆防转板实现活塞杆与机架的固定连接。

本发明还提供了一种基于上述装置的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松方法，包括如下步骤：

步骤一、将活塞杆装入活塞，手工旋入活塞螺母，再用12面梅花扳手手动旋紧活塞螺母；

步骤二、安装好下夹紧块、活塞杆防转板；吊装活塞杆、活塞到机架中，将活塞放在下夹紧块上；轴向移动活塞、活塞杆，将活塞杆上远离活塞的一端端部装入活塞杆防转板；安装活动横梁A、上夹紧块；两个下抱闸体、上抱闸体对活塞进行圆周120°均布3点压紧，下抱闸体内圆柱面内的弹性体与活塞外圆柱面下部两侧紧密贴合，活动横梁A上的螺杆压紧上抱闸体在活塞外圆柱面上部；

步骤三、调整丝杆旋入长度，将梅花扳手、圆柱销A、活动螺母、活动横梁B装配；活动螺母与活动横梁A、活动横梁B销连接，可顺逆时针摆动；丝杆与轴承座销连接，可相对转动，与活动螺母旋合实现丝杆上下移动，带动梅花扳手顺逆时针转动，实现活塞螺母拧紧或拧松。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置及方法，采用旋螺母机构对活塞螺母进行旋转，活塞螺母拧紧和拧松效果好，消除了因活塞螺母松动造成的压缩机异响；避免了活塞螺母松动时活塞与活塞杆冲撞损坏，延长了活塞、活塞杆使用寿命；能较快掌握作业技巧，不要求作业人员拥有打大锤技能；作业劳动强度低、安全风险小、效率高；所需工具、器具少，方便现场操作及推广。

基于上述理由本发明可在直径500mm以上的活塞拆卸、装配工作等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A向的结构示意图。

图3为图1中B向的结构示意图。

图4为本发明的一个方向的局部结构示意图。

图5为图4中C处的放大图。

图6为活塞杆上远离活塞的一端端部的4种结构，其中(a)为第一种结构，(b)为第二种结构，(c)为第三种结构，(d)为第四种结构。

图7为本发明的另一个方向的局部结构示意图。

图中：1、机架；2、下夹紧块；3、活塞；4、活塞杆；5、活塞杆防转板；6、旋螺母机构；7、上夹紧块；8、梅花扳手；9、圆柱销A；10、轴承座；11、丝杆；12、活动螺母；13、活动横梁A；14、活动横梁B；15、推力轴承；16、锁紧螺母；17、活动横梁C；18、圆柱销B；19、下抱闸体；20、上抱闸体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明需要解决的技术问题是对大型活塞式压缩机活塞螺母可靠拧紧(拧松)的问题，提供了一种螺旋拧紧(拧松)方法和装置。活塞螺母达到要求的预紧力，避免运行时异响，提高活塞、活塞杆寿命。

本发明的一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，是制作一个机架，将活塞杆4、活塞3装入机架(见图1、图2、图3)，活塞3依靠下夹紧块2、上夹紧块7定位和夹紧，活塞杆4上远离活塞3的一端端部与活塞杆防转板5连接，阻止活塞3、活塞杆4旋转，再旋转旋螺母机构6的两根丝杆11(见图4、图5)，实现活塞螺母拧紧或拧松。

本发明的一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松方法为：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，将活塞杆4装入活塞3，手工旋入活塞背帽(活塞螺母)，再用旋螺母机构6中的12面梅花扳手8手动旋紧；安装好下夹紧块2、活塞杆防转板5，两个下夹紧块2安装在机架1的底部，通过活塞杆防转板5实现活塞杆4与机架1的固定连接；吊装活塞杆4、活塞3到机架1中，活塞3放在下夹紧块2上；轴向移动活塞3、活塞杆4，将活塞杆4上远离活塞3的一端端部装入活塞杆防转板5；安装活动横梁A13、上夹紧块7，活动横梁A13安装在机架1上，上夹紧块7安装在活动横梁A13上。

如图4、图5所示，调整丝杆11旋入长度，将梅花扳手8、圆柱销A9、活动螺母12、活动横梁B14装配如图4、图5。活动螺母12与活动横梁A13、活动横梁B14销连接，可顺逆时针摆动；丝杆11可与轴承座10销连接，可相对转动，与活动螺母12旋合实现丝杆11上下移动，带动梅花扳手8顺逆时针转动，实现活塞螺母拧紧或拧松。具体地，活动横梁B14安装在机架1上，两个活动螺母12间隔设置且均与活动横梁A13和活动横梁B14进行销连接，每根丝杆11贯穿活动螺母12且与活动螺母12进行旋合，每根丝杆11的底端与一个轴承座10转动连接，两个轴承座10的底部分别与梅花扳手8的两端转动连接；通过丝杆11在活动螺母12中的上下移动，带动梅花扳手8进行顺逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。轴承座10内安装有推力轴承15，丝杆11与推力轴承15连接，通过推力轴承15实现丝杆11与轴承座10之间的转动连接；丝杆11上还连接有锁紧螺母16，锁紧螺母16位于推力轴承15的上方且旋紧在轴承座10内，用于对推力轴承15进行限位；轴承座10通过圆柱销A9与梅花扳手8转动连接。

如图1、图6，活塞杆4上远离活塞3的一端端部通常有4种结构，根据不同结构制作活塞杆防转板5。

如图1、图7，两个下抱闸体19、上夹紧块7的上抱闸体20对活塞3进行圆周120°均布3点压紧。下抱闸体19通过圆柱销B18与活动横梁C17(活动横梁C17固定在机架1上)连接，实现下抱闸体19内圆柱面内的弹性体与活塞3外圆柱面下部两侧紧密贴合。活动横梁A13上的螺杆压紧上抱闸体20在活塞3外圆柱面上部。

本发明应用于直径500mm以上的活塞拆卸、装配工作中，活塞直径越大优势越明显。

大型螺栓拧紧(拧松)的方式常采用大锤敲击法，大锤敲击无法做到精确预紧，本发明与传统的大锤敲击法相比，采用旋螺母机构对活塞螺母进行旋转，活塞螺母拧紧、拧松效果好，能够实现较为精确的拧紧、拧松，消除了因活塞螺母松动造成的压缩机异响；避免了活塞螺母松动时活塞与活塞杆冲撞损坏，延长了活塞、活塞杆使用寿命；作业人员能较快掌握作业技巧，不要求作业人员拥有打大锤技能；作业劳动强度低、安全风险小、效率高；所需工具、器具少，方便现场操作及推广。

活塞式压缩机使用范围广，冶金、石化等行业台套数量多。活塞高速直线往复运动、温度交替变化工况，活塞螺母紧固预紧力是关键质量控制点，本发明具有广泛的应用推广前景。

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 (8)

1.一种大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，包括：机架(1)、装夹机构和旋螺母机构(6)，活塞式压缩机的活塞杆(4)和活塞(3)放置到机架(1)中，活塞杆(4)的一端通过活塞螺母与活塞(3)连接，另一端远离活塞(3)的端部与机架(1)固定连接；所述装夹机构安装在机架(1)上，与活塞(3)的外圆柱面多处紧密接触连接，用于对活塞(3)进行固定和定位；

所述旋螺母机构(6)安装在机架(1)上，包括梅花扳手(8)，所述梅花扳手(8)的中部套在活塞螺母上，通过旋螺母机构(6)带动梅花扳手(8)进行顺时针或逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。

2.根据权利要求1所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，所述装夹机构包括两个下夹紧块(2)和上夹紧块(7)，所述两个下夹紧块(2)安装在机架(1)的底部，与活塞(3)的外圆柱面下部两侧紧密接触连接；所述机架(1)上安装有活动横梁A(13)，所述上夹紧块(7)安装在活动横梁A(13)上，与活塞(3)的外圆柱面上部紧密接触连接。

3.根据权利要求2所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，所述下夹紧块(2)包括下抱闸体(19)，所述下抱闸体(19)通过活动横梁C(18)与活动横梁C(17)连接，所述活动横梁C(17)固定在机架(1)上，所述下抱闸体(19)内圆柱面内具有的弹性体与活塞(3)外圆柱面紧密贴合；

所述上夹紧块(7)包括上抱闸体(20)，所述上抱闸体(20)与活动横梁A(13)上的螺杆连接，通过螺杆使上抱闸体(20)内圆柱面内具有的弹性体与活塞(3)外圆柱面紧密贴合。

4.根据权利要求3所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，两个所述下抱闸体(19)和所述上抱闸体(20)对活塞(3)进行圆周120°均布3点压紧。

5.根据权利要求2所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，所述旋螺母机构(6)还包括轴承座(10)、两根丝杆(11)、两个活动螺母(12)和活动横梁B(14)，所述活动横梁B(14)安装在机架(1)上，所述两个活动螺母(12)间隔设置且均与活动横梁A(13)和活动横梁B(14)进行销连接，每根所述丝杆(11)贯穿活动螺母(12)且与活动螺母(12)进行旋合，每根丝杆(11)的底端与一个轴承座(10)转动连接，两个轴承座(10)的底部分别与梅花扳手(8)的两端转动连接；通过两根丝杆(11)在活动螺母(12)中的上下移动，带动梅花扳手(8)进行顺逆时针转动，实现活塞螺母的拧紧或拧松。

6.根据权利要求5所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，所述轴承座(10)内安装有推力轴承(15)，所述丝杆(11)与推力轴承(15)连接，通过推力轴承(15)实现丝杆(11)与轴承座(10)之间的转动连接；所述丝杆(11)上还连接有锁紧螺母(16)，所述锁紧螺母(16)位于推力轴承(15)的上方且旋紧在轴承座(10)内，用于对推力轴承(15)进行限位；所述轴承座(10)通过圆柱销A(9)与梅花扳手(8)转动连接。

7.根据权利要求1所述的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松装置，其特征在于，所述活塞杆(4)上远离活塞(3)的一端端部装入活塞杆防转板(5)，通过活塞杆防转板(5)实现活塞杆(4)与机架(1)的固定连接。

8.一种基于权利要求1-7中任一项所述装置的大型活塞式压缩机活塞螺母拧紧-拧松方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将活塞杆(4)装入活塞(3)，手工旋入活塞螺母，再用12面梅花扳手手动旋紧活塞螺母；

步骤二、安装好下夹紧块(2)、活塞杆防转板(5)；吊装活塞杆(4)、活塞(3)到机架(1)中，将活塞(3)放在下夹紧块(2)上；轴向移动活塞(3)、活塞杆(4)，将活塞杆(4)上远离活塞(3)的一端端部装入活塞杆防转板(5)；安装活动横梁A(13)、上夹紧块(7)；两个下抱闸体(19)、上抱闸体(20)对活塞(3)进行圆周120°均布3点压紧，下抱闸体(19)内圆柱面内的弹性体与活塞(3)外圆柱面下部两侧紧密贴合，活动横梁A(13)上的螺杆压紧上抱闸体(20)在活塞(3)外圆柱面上部；

步骤三、调整丝杆(11)旋入长度，将梅花扳手(8)、圆柱销A(9)、活动螺母(12)、活动横梁B(14)装配；活动螺母(12)与活动横梁A(13)、活动横梁B(14)销连接，可顺逆时针摆动；丝杆(11)与轴承座(10)销连接，可相对转动，与活动螺母(12)旋合实现丝杆(11)上下移动，带动梅花扳手(8)顺逆时针转动，实现活塞螺母拧紧或拧松。