CN205209695U - 一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，用于将硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘与离心通风机的叶轮轴连接，其特征是包括：前连接法兰盘、外脖颈和后连接法兰轴套；前连接法兰盘设置在外脖颈的一端，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘；所述后连接法兰轴套设置在外脖颈的另一端，用于连接离心通风机的叶轮轴；防止后连接法兰轴套与离心通风机的叶轮轴间的径向转动和轴向窜动。

Description

一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套

技术领域

本实用新型涉及离心通风机叶轮动平衡精度检验设备领域，特别是一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套。

背景技术

在机械制造和加工行业及装备行业的的制造、修理和检测中，在通排风设备的叶轮、传动轴、皮带轮等回转型零部件的制造、加工、检测中，必须以良好的平衡为先决条件，当由不同的因素引起的离心力和离心力矩，出现在不同的旋转部件中时往往会导致轴承负荷的增加，磨损加剧、振动和噪声的形成，缩短机器的使用寿命，严重的还可能引起旋转轴及其上安装部件疲劳缺口的生成，进而引起断裂，危及人身安全。因此，为有效地控制和消除上述的有害因素，对旋转体（即工件转子）进行动平衡校正，已成为诸如动力、汽车、电机、机床、化工、食品、铁道等工业以及计算机、通信和自动化等设备制造业中必不可少的工艺措施之一。

轨道运输装备，如铁道机车的检修、制造，其表面外观的防腐、美化处理即表面涂装作业必须在专用的封闭式的喷漆房中进行。如DF4、DF5、DF7、DF8、DF11、DF12型等内燃机车，SS3、SS4、SS8、SS9型等电力机车，还有目前正广泛运用的高速重载大功率的HX1B、HX1C、HX1D等和谐型电力机车的腻子打磨、喷漆、烘干就是在诸如MH-Y-FB型喷漆烘干房内完成的。此类喷漆烘干房的空气量及其清洁度、温度和工人作业是的空气量等必须通过送、排风设备和装置来实现。其中，大功率、大送排量(风动流量)的离心通风机是其关键装备，其质量状态指标和运转可靠度必须保证。而此类通风机的运行主要靠关键机构——叶轮回转来实现，而回转体的稳定、可靠需要通动平衡实验来检测。尤其在对通风机的项修、大修中，叶轮动平衡试验是必须进行的工序。MH-Y-FB型喷漆烘干房共安装了4台KTF-710型离心通风机，在对通风机的大修时，就必须对其由叶轮、传动轴、锥形定位紧固法兰、皮带轮等零部件组成的回转体做动平衡试验，而动平衡试验多采用YYW硬支承动平衡机来进行。

YYW硬支承动平衡机是目前运用最为广泛的动平衡检测试验设备，它具有效率高、操作简便、显示直观、测量迅速、稳定性好等特点，在使用中，只需将各种类别、形状各异的待平衡工件的几何尺寸、支承形式及其参数、校正半径等数据输入电测系统，即可在一次启动运转后，准确地显示出受检转子剩余不平衡量的量值和相位，对于单件或批量转子的平衡都十分方便，不失为一种比较先进的平衡校验和检测设备。对各类回转工件和回转体的不平衡量检测主要依靠该类型设备来实现，可满足最高工作转速在8000rpm、重量10.0t（吨）左右的工件和回转体的动平衡试验检测，精度可达到0.5g·mm以上。在轨道交通行业，如DF7B、DF7C、DF5、DF11、DF12、DF4D、DF8B等内燃机车的12240ZJ、16V240ZJ、16V280ZJ等柴油机的曲轴、联轴节、减振器等对不平衡量要求极其严格的零部件的制造、加工和修复中，必须使用HU4U、YYW-1000、YYW-3000等硬支承动平衡机做动平衡试验。作为精密的、大型和承重量大的试验设备，必须定期对其自身精度按照原设计、制造技术标准及精度要求做精度检测和基准精度定标。

动平衡试验时，当工件架撑到动平衡机的前后两副支承滚轮架上时，需要把工件与动平衡机的主传动轴，就是电动机所连接的主传动万向轴连接起来，以实现电动机通过万向传动轴与工件的一同回转，通过电动机来带动被检测工件的回转，从而实现被检测工件的高转速不平衡量检测，这就需要把工件与万向传动轴连接起来。由于被检测工件的种类、结构、尺寸、规格各异，该类型的硬支承动平衡机虽然属于常见试验设备，但不同厂家所制造的万向传动轴的结构、尺寸、规格也是差别很大，尤其在万向轴的靠近工件短的连接止口的定位圆直径与深度、4条连接螺栓孔的大小、矩形分布距离等都不一样，因此，在万向传动轴与所检测工件之间采用一个连接、过度作用的连接零件就十分必要。所以，设计、制做、加工一种高精度的连接法兰套，已成为动平衡试验设备管理与维修，确保风机叶轮动平衡精度、实现离心通风机可靠运转的的关键内容和重点项目。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，用于将硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘与离心通风机的叶轮轴连接，其特征是：包括前连接法兰盘、外脖颈和后连接法兰轴套；

所述前连接法兰盘设置在外脖颈的一端，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘；前连接法兰盘与硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘的相对面上设有第一连接凸台，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘上的第二连接凸台；

所述后连接法兰轴套设置在外脖颈的另一端，用于连接离心通风机的叶轮轴；后连接法兰轴套上设有叶轮轴安装孔，该叶轮轴安装孔内壁上设有与离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键相配合的直键槽，用于容纳离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键，防止后连接法兰轴套与离心通风机的叶轮轴间的径向转动；后连接法兰轴套侧面与直键槽相对位置设有两个螺纹孔，用于安装螺钉，并使螺钉能够压紧离心通风机的叶轮轴，防止后连接法兰轴套与离心通风机的叶轮轴间的轴向窜动。

具体的：所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套的材质为经过HB240-280调质处理的35CrMo；外脖颈规格为Φ60mm，其内部设有Φ20mm内孔。这样既可以减轻连接法兰轴套的整体重量，也可以增加整体强度。

具体的：所述双头半圆平键为18×80圆头普通楔键（A型）。

具体的：所述第一连接凸台规格为Φ45H7（直径）×5.0（高度）mm。

具体的：所述前连接法兰盘上设有4个M10×15mm连接螺栓孔，且4个M10×15mm连接螺栓孔呈中心圆直径为Φ84mm均匀分布。这是为了便于前连接法兰盘与硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘连接。

具体的：所述前连接法兰盘的外缘进行了2×45°倒角处理，前连接法兰盘与外脖颈连接处进行了R3圆弧处理。这是为了便与消除应力增加强度。

具体的：所述后连接法兰轴套与外脖颈连接处进行了R4圆弧处理。

具体的：所述螺钉为M16×25内六方螺钉。

具体的：所述后连接法兰轴套靠近外脖颈的一端的内侧设有Φ60H7（直径）×90（深度）mm的直键槽加工退刀孔和Φ74mm（直径）×10mm（宽度）的工艺槽。这是为了保证直键槽在插铣加工时的让刀和抗磨干涉。

进一步具体的：所述Φ60H7（直径）×90（深度）mm的直键槽加工退刀孔内根部进行了清根加工处理。这是为了确保后连接法兰轴套与离心通风机叶轮轴的轴端连接时不干涉，通过小间隙配合可实现后连接法兰轴套与离心通风机叶轮轴的可靠连接。

本专利中未明确标注计量单位的长度、直径、深度、宽度和高度值，其计量单位均为mm。

使用方法：

动平衡试验检测时，首先在专用平台上，利用专用的前后两个支承和磁力表架和磁力百分表及直尺、刀口尺等工装、工具和测量仪器，检查风机叶轮轴的弯曲度（挠度）全长不超过0.20mm,直线度每200mm长度上不超过0.05mm，确保风机叶轮转体的外圆径跳不超过1.15mm；然后对风机叶轮轴的前端即非传动皮带轮的一侧的离心通风机的叶轮Φ60H7传动轴的150mm长度内进行抛光、打磨，并对连接法兰轴套的Φ60H7内孔进行擦拭，在离心通风机的叶轮Φ60H7传动轴的100mm上涂抹润滑油，并安装上18×80圆头普通楔键（A型），利用橡胶锤、铜棒等把后连接法兰轴套套装到离心通风机的叶轮轴上，再把两条M16内六方紧定螺钉拧装到后连接法兰轴套上，以螺钉端头接触风机叶轮轴颈表面不伤及轴颈为准；最后把安装有叶轮、传动轴、锥形定位紧固法兰、皮带轮等零部件组成的叶轮回转体吊放、架撑到动平衡机的前后支架上；根据叶轮回转体的回转半径，调整好动平衡机前后支架的支承高度，再利用4条M10×25螺栓把万向节传动轴的后连接法兰与本实用新型的连接法兰轴套的前连接法兰盘连接好，确保连接法兰轴套的Φ30h6×8第一连接凸台正确装入到万向节传动轴的Φ30定位孔内，紧固好4条M10×25螺栓，确保连接法兰轴套的前法兰盘与万向节传动轴的后法兰盘之间用0.03mm塞尺贯通范围不超过1/4周。

在具体检测校验时，根据检测校验定标芯轴的支承位置，调整、固定好动平衡机的左右支承架的水平前后位置和支承架上的支承滚轮的高度，并锁紧各滚轮，按照设定的支承距离，即前支承架支承滚轮中间线（中线）到风机叶轮轴回转体的前端面的轴向（水平）距离，后支承架支承滚轮中间线（中线）到风机叶轮轴回转体的后端面的轴向（水平）距离，再根据动平衡机万向节传动轴的高度，调整固定好，将支承距离、回转半径、最大不动平衡量（相位）等记录、输入动平衡机电测箱内。

润滑滚轮后，按照动平衡机使用说明书操作说明和电测箱数据设定工艺步骤，启机测量风机叶轮轴回转体的不平衡量；当电测箱左右显示稳定后，按回车键，保存相关数据；按照显示的数据即相位（角度）和加重质量，采取在叶轮扇叶背面焊接加重方式进行不平衡量调整，直至达到大修或设计技术标准为止。最后，利用起重设备将风机叶轮回转体吊下，放置到专用支承架上，松开两条M16内六方紧定螺钉，利用橡胶锤、铜棒等把连接法兰轴套从离心通风机的叶轮轴上卸下，取出18×80圆头普通楔键（A型），对连接法兰轴套、两条M16内六方紧定螺钉、18×80圆头普通楔键（A型）给予防锈油脂涂抹处理并码放到指定位置保存好，以便下次使用。

这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

该法兰轴套的运用，可实现HY4U硬支承动平衡机与风机叶轮的快捷、准确连接，拆装方便，既保证了叶轮装配机构的回转动平衡精度，也保证与风机叶轮轴轴端连接时的磕碰、挤压、撞击等伤害，很好地保护了轴颈表面；由于该法兰轴套与风机叶轮轴是小间隙圆柱配合和键连接配合及顶丝定位，不仅实现了该法兰轴套与风机叶轮轴的径向、轴向定位、配合，而且确保了风机叶轮轴在高速中不发生轴向窜动，消除了叶轮装配机构高速旋转时的窜出伤害隐患；同时，该法兰轴套的运用还可以实现叶轮轴轴颈为Φ60mm系列的离心通风机的关键机构——回转体即叶轮装配的动平衡检验，在排风机、通风机的设计、制造和检修领域具有广阔的推广应用价值和市场意义。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是前连接法兰盘左视图。

图4是后连接法兰轴套剖视图。

图1中：1-电测箱，2-电控箱，3-驱动装置，4-万向联轴节，5-防护罩，6-连接法兰轴套，7-左右支承架，8-风机叶轮轴，9-检测校验定标芯轴，10-左右安全架，11-机械放大器和传感器，12-底座，13-螺钉，14-18×80圆头普通楔键（A型）。

图2中：15-第一连接凸台，16-连接螺栓孔，17-前连接法兰盘，18-R3圆弧，19-内孔，20-外脖颈，21-R4圆弧，22-直键槽加工退刀孔，23-后连接法兰轴套，24-叶轮轴安装孔，25-直键槽，26-螺纹孔，27-倒角2×45°。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

如图所示，本专利的一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，用于将硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘与离心通风机的叶轮轴连接，其特征是包括：前连接法兰盘17、外脖颈20和后连接法兰轴套23。

前连接法兰盘17设置在外脖颈20的一端，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘；前连接法兰盘17与硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘的相对面上设有第一连接凸台15，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘上的第二连接凸台。

后连接法兰轴套23设置在外脖颈20的另一端，用于连接离心通风机的叶轮轴；后连接法兰轴套23上设有叶轮轴安装孔24，该叶轮轴安装孔24内壁上设有与离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键相配合的直键槽25，用于容纳离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键，防止后连接法兰轴套23与离心通风机的叶轮轴间的径向转动；后连接法兰轴套23侧面与直键槽25相对位置设有两个螺纹孔26，用于安装螺钉，并使螺钉能够压紧离心通风机的叶轮轴，防止后连接法兰轴套23与离心通风机的叶轮轴间的轴向窜动。

离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套的材质为经过HB240-280调质处理的35CrMo；外脖颈20规格为Φ60mm，其内部设有Φ20mm内孔19；这样既可以减轻连接法兰轴套的整体重量，也可以增加整体强度。

其中，第一连接凸台15规格为Φ45H7（直径）×5.0（高度）mm；前连接法兰盘17上设有4个M10×15mm连接螺栓孔16，且4个M10×15mm连接螺栓孔16呈中心圆直径为Φ84mm均匀分布；这是为了便于前连接法兰盘17与硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘连接。

前连接法兰盘17的外缘进行了2×45°倒角27处理，前连接法兰盘17与外脖颈20连接处进行了R3圆弧18处理，这是为了便与消除应力增加强度；后连接法兰轴套23与外脖颈20连接处进行了R4圆弧21处理，螺钉为M16×25内六方螺钉；后连接法兰轴套23靠近外脖颈20的一端的内侧设有Φ60H7（直径）×90（深度）mm的直键槽加工退刀孔22和Φ74mm（直径）×10mm（宽度）的工艺槽，这是为了保证直键槽25在插铣加工时的让刀和抗磨干涉；Φ60H7（直径）×90（深度）mm的直键槽加工退刀孔22内根部进行了清根加工处理；这是为了确保后连接法兰轴套23与离心通风机叶轮轴的轴端连接时不干涉，通过小间隙配合可实现后连接法兰轴套23与离心通风机叶轮轴的可靠连接。

动平衡试验检测时，首先在专用平台上，利用专用的前后两个支承和磁力表架和磁力百分表及直尺、刀口尺等工装、工具和测量仪器，检查风机叶轮轴的弯曲度（挠度）全长不超过0.20mm,直线度每200mm长度上不超过0.05mm，确保风机叶轮转体的外圆径跳不超过1.15mm；然后对风机叶轮轴的前端即非传动皮带轮的一侧的离心通风机的叶轮Φ60H7传动轴的150mm长度内进行抛光、打磨，并对连接法兰轴套的Φ60H7内孔19进行擦拭，在离心通风机的叶轮Φ60H7传动轴的100mm上涂抹润滑油，并安装上18×80圆头普通楔键（A型）14，利用橡胶锤、铜棒等把后连接法兰轴套23套装到离心通风机的叶轮轴上，再把两条M16内六方紧定螺钉拧装到后连接法兰轴套23上，以螺钉端头接触风机叶轮轴颈表面不伤及轴颈为准；最后把安装有叶轮、传动轴、锥形定位紧固法兰、皮带轮等零部件组成的叶轮回转体吊放、架撑到动平衡机的前后支架上；根据叶轮回转体的回转半径，调整好动平衡机前后支架的支承高度，再利用4条M10×25螺栓把万向节传动轴的后连接法兰与本实用新型的连接法兰轴套的前连接法兰盘17连接好，确保连接法兰轴套的Φ30h6×8第一连接凸台15正确装入到万向节传动轴的Φ30定位孔内，紧固好4条M10×25螺栓，确保连接法兰轴套的前法兰盘与万向节传动轴的后法兰盘之间用0.03mm塞尺贯通范围不超过1/4周。

在具体检测校验时，根据检测校验定标芯轴的支承位置，调整、固定好动平衡机的左右支承架的水平前后位置和支承架上的支承滚轮的高度，并锁紧各滚轮，按照设定的支承距离，即前支承架支承滚轮中间线（中线）到风机叶轮轴回转体的前端面的轴向（水平）距离，后支承架支承滚轮中间线（中线）到风机叶轮轴回转体的后端面的轴向（水平）距离，再根据动平衡机万向节传动轴的高度，调整固定好，将支承距离、回转半径、最大不动平衡量（相位）等记录、输入动平衡机电测箱内。

润滑滚轮后，按照动平衡机使用说明书操作说明和电测箱数据设定工艺步骤，启机测量风机叶轮轴回转体的不平衡量；当电测箱左右显示稳定后，按回车键，保存相关数据；按照显示的数据即相位（角度）和加重质量，采取在叶轮扇叶背面焊接加重方式进行不平衡量调整，直至达到大修或设计技术标准为止。最后，利用起重设备将风机叶轮回转体吊下，放置到专用支承架上，松开两条M16内六方紧定螺钉，利用橡胶锤、铜棒等把连接法兰轴套从离心通风机的叶轮轴上卸下，取出18×80圆头普通楔键（A型）14，对连接法兰轴套、两条M16内六方紧定螺钉、18×80圆头普通楔键（A型）14给予防锈油脂涂抹处理并码放到指定位置保存好，以便下次使用。

Claims (10)

1.一种离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，用于将硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘与离心通风机的叶轮轴连接，其特征是：包括前连接法兰盘、外脖颈和后连接法兰轴套；

所述前连接法兰盘设置在外脖颈的一端，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘；前连接法兰盘与硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘的相对面上设有第一连接凸台，用于连接硬支承动平衡机的万向节传动轴的后法兰盘上的第二连接凸台；

所述后连接法兰轴套设置在外脖颈的另一端，用于连接离心通风机的叶轮轴；后连接法兰轴套上设有叶轮轴安装孔，该叶轮轴安装孔内壁上设有与离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键相配合的直键槽，用于容纳离心通风机的叶轮轴上的双头半圆平键，防止后连接法兰轴套与离心通风机的叶轮轴间的径向转动；后连接法兰轴套侧面与直键槽相对位置设有两个螺纹孔，用于安装螺钉，并使螺钉能够压紧离心通风机的叶轮轴，防止后连接法兰轴套与离心通风机的叶轮轴间的轴向窜动。

2.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套的材质为经过HB240-280调质处理的35CrMo；外脖颈规格为Φ60mm，其内部设有Φ20mm内孔。

3.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的双头半圆平键为18×80圆头普通楔键。

4.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的第一连接凸台规格为Φ45H7×5.0mm。

5.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的前连接法兰盘上设有4个M10×15mm连接螺栓孔，且4个M10×15mm连接螺栓孔呈中心圆直径为Φ84mm均匀分布。

6.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的前连接法兰盘的外缘进行了2×45°倒角处理，前连接法兰盘与外脖颈连接处进行了R3圆弧处理。

7.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的后连接法兰轴套与外脖颈连接处进行了R4圆弧处理。

8.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的螺钉为M16×25内六方螺钉。

9.根据权利要求1所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的后连接法兰轴套靠近外脖颈的一端的内侧设有Φ60H7×90mm的直键槽加工退刀孔和Φ74mm×10mm的工艺槽。

10.根据权利要求9所述离心通风机叶轮动平衡精度检验用连接法兰轴套，其特征是：所述的Φ60H7×90mm的直键槽加工退刀孔内根部进行了清根加工处理。