CN117927559A - 一种自动锁轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动锁轴装置，涉及机械的技术领域，本发明旨在解决在高空中安拆困难影响安全的问题，本发明包括轴和主体部件，所述主体部件上开设有用于插入轴的轴孔。本方案首先在地面一次安装完成，无需人工携带挡板等锁轴装置在高空中进行安装，或在安装轴和其他部件过程中对挡板进行重复的安拆处理，在安装轴时只需人工简单辅助即可轻松完成安装，解决了在高空中使用传统矩形轴端挡板固定轴，安拆困难的问题，其次本方案的设计可以大大提高相关轴类连接的安拆速度，解决了传统方案安拆效率不高的问题，轴类连接的安拆速度大幅提高，从一定程度上加快了立塔拆塔速度，安拆过程也更简单安全。

Description

一种自动锁轴装置

技术领域

本发明涉及机械的技术领域，具体是一种自动锁轴装置。

背景技术

在工程机械中，有很多轴类零件与部件进行铰接，轴会受到剪切和扭转载荷，在设计中必须对轴的旋转或移动进行限制，防止因轴类零件脱出部件而造成事故，限制轴的移动和转动可以采用轴端挡板，比较常见的轴端挡板结构形式有：梨形挡板、矩形双孔挡板、卡槽压紧型挡板、单孔轴套、形轴端压环等，而限制轴的移动通常采用销轴搭配开口销使用，安装限制轴移动的轴端挡板或开口销等装置则需要消耗大量的时间，有时在高空中安拆轴端挡板则十分困难，也有受伤的可能性。

发明内容

为解决上述问题，即解决上述背景技术提出的问题，本发明提出了一种自动锁轴装置，包括轴和主体部件，所述主体部件上开设有用于插入轴的轴孔，所述主体部件上设置有至少一个用于锁轴的挡板，所述挡板的位置临近轴孔；

所述挡板的一侧加工成弯钩形，所述挡板弯钩部分上开有弧形槽口，所述挡板远离弧形槽口处开有螺栓孔，所述挡板通过一对安装组件安装在主体部件，所述安装组件为螺栓和垫圈，一对所述安装组件分别安装在螺栓孔和弧形槽口处，且安装组件用于限制挡板绕螺栓孔沿弧形槽口转动；

所述轴的两端加工成用于推动挡板绕螺栓孔转动的倒角，所述轴的外壁上开有至少一个能够被挡板卡住的槽口。

本发明的进一步设置为：所述轴外壁上开的槽口有一个，所述槽口为与挡板配合限制轴移动的环形槽口，所述环形槽口设置在轴的一端；

所述主体部件上设置有一个用于锁轴的挡板，所述挡板安装在靠近轴上开设的槽口一侧。

本发明的进一步设置为：所述轴外壁上开的槽口有两个，所述槽口为与挡板配合限制轴移动和转动的矩形槽口，所述矩形槽口对称设置在轴的两端；

所述主体部件上设置有两个用于锁轴的挡板，所述挡板分别安装在主体部件的两侧，且两个挡板的安装方向水平相反。

本发明的有益技术效果为：本方案首先在地面一次安装完成，无需人工携带挡板等锁轴装置在高空中进行安装，或在安装轴和其他部件过程中对挡板进行重复的安拆处理，在安装轴时只需人工简单辅助即可轻松完成安装，解决了在高空中使用传统矩形轴端挡板固定轴，安拆困难的问题，其次本方案的设计可以大大提高相关轴类连接的安拆速度，解决了传统方案安拆效率不高的问题，轴类连接的安拆速度大幅提高，从一定程度上加快了立塔拆塔速度，安拆过程也更简单安全。

附图说明

图1示出了挡板设计参数对照图。

图2示出了固定轴时挡板设计参数对照图。

图3示出了限制轴移动时挡板设计参数对照图。

图4示出了轴设计参数对照图。

图5示出了固定轴时轴设计参数对照图。

图6示出了限制轴移动时轴设计参数对照图。

图7示出了限制轴移动的自动锁轴装置右视图。

图8示出了限制轴移动的自动锁轴装置主视图。

图9示出了限制轴移动的自动锁轴装置左视图。

图10示出了限制轴移动的自动锁轴装置立体图。

图11示出了限制轴移动的自动锁轴装置安装步骤插入前示意图。

图12示出了限制轴移动的自动锁轴装置安装步骤插入时示意图。

图13示出了限制轴移动的自动锁轴装置安装步骤插入后示意图。

图14示出了固定轴的自动锁轴装置主视图。

图15示出了固定轴的自动锁轴装置立体图。

图16示出了固定轴的自动锁轴装置安装步骤插入前示意图。

图17示出了固定轴的自动锁轴装置安装步骤插入时示意图。

图18示出了固定轴的自动锁轴装置安装步骤插入后示意图。

附图标记1、主体部件，2、垫圈，3、螺栓，4、挡板。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提出了一种自动锁轴装置，包括轴和主体部件，主体部件上开设有用于插入轴的轴孔，主体部件上设置有至少一个用于锁轴的挡板，挡板的位置临近轴孔，将轴插入到轴孔中后通过挡板对轴进行锁定；

挡板的一侧加工成弯钩形，挡板弯钩部分上开有弧形槽口，挡板远离弧形槽口处开有螺栓孔，主体部件相应的位置上也开有螺栓孔，挡板通过一对安装组件安装在主体部件，安装组件为螺栓和垫圈，通过螺栓和垫圈能够将挡板安装在主体部件上，一对安装组件分别安装在螺栓孔和弧形槽口处，且安装组件用于限制挡板绕螺栓孔沿弧形槽口转动，由于在安装轴时螺栓未拧紧，并且其中一个螺栓安装在弧形槽口中，因此挡板能够绕另一个螺栓转动，且转动范围被弧形槽口所限制；

轴的两端加工成用于推动挡板绕螺栓孔转动的倒角，由于重力的作用下，挡板会遮挡部分轴孔，但未被遮挡部分的最大直径大于dx，因此轴的倒角处能够推动挡板的侧面使其转动抬起，轴的外壁上开有至少一个能够被挡板卡住的槽口，当轴插入后挡板转动落下卡在槽口中锁定轴。

当仅需要限制轴的移动时，轴外壁上开的槽口有一个，槽口为与挡板配合限制轴移动的环形槽口，环形槽口设置在轴的一端；

主体部件上设置有一个用于锁轴的挡板，挡板安装在靠近轴上开设的槽口一侧。

安装时，仅需要使轴未开环形槽口的一端从安装挡板的一侧插入轴孔中，由于仅先接触的一端未开环形槽口，因此会在完全插入后被挡板锁定，拧紧螺栓后，轴可以转动，但无法进行移动。

当需要固定轴时，轴外壁上开的槽口有两个，槽口为与挡板配合限制轴移动和转动的矩形槽口，矩形槽口对称设置在轴的两端；

主体部件上设置有两个用于锁轴的挡板，挡板分别安装在主体部件的两侧，且两个挡板的安装方向水平相反。

安装时，因操作流程规范的规定，两侧挡板需要水平相反安装，使弧形槽口不在同一侧，插入轴时需要使矩形槽口向上插入，当第一个矩形槽口遇到挡板时，挡板会落下卡住，此时需要向左或右转动轴使挡板离开矩形槽口，继续插入轴，直到两侧的槽口都处在挡板处时，两侧的挡板均会落下将矩形槽口卡住，使轴无法移动，此时拧紧螺栓，挡板被固定住无法转动，且挡板的侧面与矩形槽口底端平面接触，限制了轴的转动。

上述方案基于传统矩形轴端挡板的设计方案和工作原理将轴端挡板的形式进行改进，发明出具有自动锁轴功能的装置，并给出本发明的参考设计尺寸表（表1）：

为满足本方案的性能要求，对与本方案配合使用的轴有一定要求，给出配合自动锁轴装置使用的轴的参考设计尺寸表（表2）：

根据图1-6和表1-2分析计算具有自动锁轴功能挡板的载荷。

许用剪切应力:

k’—安全系数 F1—螺栓预紧力 F‘—实际外拉力 m—结合面摩擦面个数

μ—螺纹摩擦系数

根据受力平衡

当F为最大许用应力[τ]时，可得。

本方案是通过挡板一端铰接另一端开单侧槽口的方式，借助重力作用达到限制轴移动或固定轴的目的。

1.实现仅限制轴移动的实施方式如下：

1.1.依据不同使用情况，不同轴径时具有自动锁轴装置的载荷表再结合轴的参考设计尺寸表（表2），完成对轴的设计。

1.2.根据自动锁轴装置的参考设计尺寸表（表1），设计合适的挡板。

1.3.如图7-10所示，将自动锁轴装置在地面组装完成，轴单独存放不进行安装。（要求挡板和螺栓松连接，此时螺栓用于限制挡板绕螺栓孔在弧形槽口范围内转动，挡板抬起时不会遮挡轴孔，挡板放下时能够遮挡部分轴孔）。

1.4.如图11所示，轴开槽侧朝外插入安装位置，挡板在轴的推动作用下抬起。

1.5.如图12-13所示，挡板在重力的作用下向下转动卡在槽口中，将轴卡住使轴无法移动仅可以进行转动后拧紧螺栓。

2.实现固定轴的实施方式如下：

2.1依据不同使用情况，不同轴径时自动锁轴装置的载荷表再结合轴的参考设计尺寸表（表2），完成对轴的设计。

2.2根据自动锁轴装置的参考设计尺寸表（表1），设计合适的挡板。

2.3如图14-15所示，将两侧挡板在地面组装完成，轴单独存放不进行安装，两挡板槽口需反向安装（要求挡板和螺栓松连接。两挡板槽口不可在同侧）。

2.4如图16所示，轴开槽口向上插入安装位置，挡板在轴的推动下抬起。

2.5如图17所示，当挡板卡入轴第一个开槽口时，可左右旋转轴或向上推动挡板使挡板抬起，解除卡死后继续向内推动轴。

2.6如图18所示，两端的挡板将轴卡住无法转动后拧紧螺栓。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自动锁轴装置，包括轴和主体部件（1），所述主体部件（1）上开设有用于插入轴的轴孔，其特征在于：所述主体部件（1）上设置有至少一个用于锁轴的挡板（4），所述挡板（4）的位置临近轴孔；

所述挡板（4）的一侧加工成弯钩形，所述挡板（4）弯钩部分上开有弧形槽口，所述挡板（4）远离弧形槽口处开有螺栓孔，所述挡板（4）通过一对安装组件安装在主体部件（1），所述安装组件为螺栓（3）和垫圈（2），一对所述安装组件分别安装在螺栓孔和弧形槽口处，且安装组件用于限制挡板（4）绕螺栓孔沿弧形槽口转动；

所述轴的两端加工成用于推动挡板（4）绕螺栓孔转动的倒角，所述轴的外壁上开有至少一个能够被挡板（4）卡住的槽口。

2.根据权利要求1所述的一种自动锁轴装置，其特征在于：所述轴外壁上开的槽口有一个，所述槽口为与挡板（4）配合限制轴移动的环形槽口，所述环形槽口设置在轴的一端；

所述主体部件（1）上设置有一个用于锁轴的挡板（4），所述挡板（4）安装在靠近轴上开设的槽口一侧。

3.根据权利要求1所述的一种自动锁轴装置，其特征在于：所述轴外壁上开的槽口有两个，所述槽口为与挡板（4）配合限制轴移动和转动的矩形槽口，所述矩形槽口对称设置在轴的两端；

所述主体部件（1）上设置有两个用于锁轴的挡板（4），所述挡板（4）分别安装在主体部件（1）的两侧，且两个挡板（4）的安装方向水平相反。