大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝及方法

2023-10-05 14:07:39 2

大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝及方法
【專利摘要】本發明公開了一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，包括一對階梯軸，其大頭端為法蘭結構，兩法蘭的直徑相同，將兩階梯軸分別安裝在電機輸出軸端軸承座和減速機箱體上，作為主動軸和從動軸，兩階梯軸的大頭端面相向，模擬電磁離合器兩半的配合狀態，通過調整、測量兩階梯軸的同軸度，可確定電磁離合器兩半的同軸度，通過調整、測量兩階梯軸的軸向配合間隙，可確定電磁離合器兩半的軸向配合間隙。還公開了一種大型重載設備電磁離合器安裝調整方法。運用該大型重載設備電磁離合器安裝調整方法施工及方法，能夠快速準確地調定電磁離合器兩半聯軸器之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸，能夠降低人為因素對安裝調整精度的影響，調整精度高。
【專利說明】大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及大型重載設備的電磁離合器安裝調整裝備及方法，具體是涉及一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝及方法。
【背景技術】
[0002]離合器的種類很多，但在大型重載設備上，多採用電磁離合器。在大型重載設備上的電磁離合器，當線圈通電時，產生吸力將銷環吸合，圓盤式彈簧發生變形，吸力將銷環連同摩擦墊緊緊吸附於輪鼓上，靠摩擦力傳遞扭矩使兩半離合器同時旋轉，達到傳遞運動和動力的目的；當線圈斷電後，吸力消失，圓盤式彈簧帶動銷環和摩擦墊恢復原位，脫離輪鼓，使左右兩半離合器能保證可靠的單動。如果兩半離合器軸線平行但不同心，則離合器吸合後，其摩擦墊與輪豉必然發生接觸點的滑動，摩擦墊與輪豉的各接觸點的線速度必然不相同，但離合器系統為了保證同步轉動，只有靠變形來滿足，否則會引起離合器的強迫振動，但當兩半離合器軸線偏移值超過一定值時，振動加劇，從而系統無法靠變形來保證同步。如果兩半離合器同心不同軸，當軸線傾斜度增大到超過圓盤形彈簧的彈性範圍時，導致電磁吸力的大幅度降低，從面靜摩擦力減小，離合器傳遞的扭矩也降低，使之喪失可靠聯動的功能；如果兩半離合器軸線既不同心，又不平行，則離合器既有振動，又要引起電磁吸力的大幅度降低，則靜摩擦力減小，離合器傳遞的扭矩降低，兩半離合器更容易喪失可靠聯動的功能。因此，兩半離合器要求有較高的同軸度和間隙，如果兩半離合器間隙超差，離合器吸合力不夠，摩擦力達不到設計值，沒有足夠的傳遞扭矩，便會發生聯動失效。由此可見，離合器的安裝調整，特別是在大型重載設備上要求很高，如何有效保證兩半離合器的安裝精度，保證電機功率儘可能少損耗地傳遞，保證輸出軸不會承受額外的附加扭矩，從而保證離合器能安全可靠地運行，這也是大型重載設備安裝中的一個難題。
[0003]現有的大型重載設備離合器的安裝調整，一般多採用以下兩種方法:
[0004](I)拉鋼絲法
[0005]該方法以高速軸承座為基準拉鋼絲，使四個軸承座孔的中心對中。此法的優點是所需測量工具十分簡單，容易製備，實際應用形象直觀。缺點是:測量精度受到鋼絲撓度(水平位置測量時)，鋼絲擺動以及鋼絲的材質，直徑和測量器具的影響，同時要求測量人員有較熟練的手工技術。
[0006](2)直接調整法
[0007]該方法以電磁離合器本身為調整基準來調整減速器底座或軸承座，雖然簡單方便，但受到如下因素的影響:
[0008]a.受離合器結構件變形的影響,端面跳動達0.6mm?0.8mm ;
[0009]b.受到減速機高速軸軸承軸向和徑向間隙的影響；
[0010]c.由於離合器的自重，影響測量調整。

【發明內容】
[0011]一方面，本發明要解決的技術問題是:提供一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，運用該大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝施工，能夠快速準確地調定電磁離合器兩半聯軸器之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸，能夠降低人為因素對安裝調整精度的影響。
[0012]另一方面，本發明要解決的技術問題是:提供一種大型重載設備電磁離合器安裝調整方法，運用該大型重載設備電磁離合器安裝調整方法施工，能夠快速準確地調定電磁離合器兩半聯軸器之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸，能夠降低人為因素對安裝調整精度的影響。
[0013]就本發明的工裝而言，為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:
[0014]一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機箱體也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整工裝包括一對階梯軸，其大頭端為法蘭結構，兩法蘭的直徑相同，將兩階梯軸分別安裝在電機輸出軸端軸承座和減速機箱體上，作為主動軸和從動軸，兩階梯軸的大頭端面相向，模擬電磁離合器兩半的配合狀態，通過調整、測量兩階梯軸的同軸度，可確定電磁離合器兩半的同軸度，通過調整、測量兩階梯軸的軸向配合間隙，可確定電磁離合器兩半的軸向配合間隙。
[0015]所述主動軸上配有一對滾動軸承，該滾動軸承與電機輸出軸端軸承座軸瓦尺寸相適配，主動軸的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母，可實現主動軸在電機輸出軸端軸承座上軸向定位。
[0016]所述從動軸上配有一對滾動軸承,該滾動軸承與減速機輸入、輸出軸孔尺寸相適配，從動軸的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母，可實現從動軸在減速機箱體上軸向定位。
[0017]所述主動軸上設有配重物，用於模擬電機轉軸作用於其軸承座的運轉載荷。
[0018]所述從動軸上設有配重物，用於模擬減速機的齒輪傳動副作用於減速機箱體的運轉載荷。
[0019]就本發明的方法而言，為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:
[0020]一種大型重載設備電磁離合器安裝調整方法，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整方法是:製造一套權利要求1-6所述的工裝，替代電機轉子輸出軸、減速機的輸入軸和聯接它們的電磁離合器，模擬電磁離合器在電機、減速機上的裝配關係和工作狀態，按如下步驟安裝調整電磁離合器:
[0021](I)將支承電機軸的兩滑動軸承刮研至要求；將支承減速機輸入軸的兩滑動軸承刮研至要求；
[0022](2)將電機轉子軸和減速機輸入軸吊出，裝入工裝，其中，主動軸裝在電機軸兩滑動軸承的軸承座上，從動軸裝在減速機輸入軸兩軸承座上，合上軸承座上蓋。[0023](3)調整電機軸兩滑動軸承的軸承座，找平找正主動軸，擰緊地腳螺栓。
[0024](4)以找平找正後的主動軸軸線為安裝調整基準，鬆開減速機的地腳螺栓，調整減速機的位置，測量工裝主動軸、從動軸的同軸度及其相向端面軸向配合間隙尺寸，邊調整邊測量計算，如此反覆，直至工裝主動軸、從動軸的同軸度及端面軸向配合間隙尺寸符合設計要求；
[0025](5)緊固減速機的地腳螺栓，固定減速機位置，使其與電機輸出軸端軸承座的相對位置保持不變；
[0026](6)緊固後再複查確認一遍；
[0027](7)拆下工裝；
[0028](8)將電磁離合器的兩半分別裝在電機輸出軸和減速機輸入軸上；
[0029](9)將電機轉子吊上軸承座，合上軸承座上蓋；將減速機的齒輪傳動副吊入減速機箱體，合上箱蓋。
[0030]本發明的有益技術效果是:
[0031]1.本發明採用工裝的兩階梯軸模擬電磁離合器兩半聯軸器並模擬電磁離合器實裝，通過測量階梯軸之間的徑向跳動和軸向跳動是否滿足規定值，來確認兩階梯軸之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸是否滿足安裝要求，若不滿足，通過電機輸出軸端軸承座或減速機箱體來調整達到要求，不斷通過重複測量、計算、調整直至兩階梯軸之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸滿足安裝要求，這樣，實裝時，電磁離合器兩半聯軸器之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸就滿足安裝要求，故本發明能夠快速準確地調定電磁離合器兩半聯軸器之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸，且調整後電磁離合器兩半聯軸器的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸精度高，能夠降低人為因素對安裝調整精度的影響，空載和帶負荷試車一次成功率高；實踐證明，本發明能夠達到可靠單動和聯動功能，有效解決了困擾企業多年的電磁離合器失效的問題；
[0032]2.本發明採通過增加配重物，用於模擬電機轉軸作用於其軸承座的運轉載荷或模擬減速機的齒輪傳動副作用於減速機箱體的運轉載荷，避免了電磁離合器重量大的影響和拉鋼絲法測量誤差大的缺點，而且拆裝測量方便，測量、安裝調整精度較高；
[0033]3.本發明同樣適合其它對同軸度及其相向端面軸向配合間隙尺寸要求較嚴格的設備，適用範圍廣。
[0034]因此，本發明在大型設備的安裝調整上有較強的普適性，有非常好的運用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本發明所安裝調整的一種電磁離合器安裝結構示意圖；
[0036]圖2為本發明的階梯軸的精度測量示意圖；
[0037]圖3為本發明的同軸度和間隙測量示意圖；
[0038]圖4為圖3沿A-A向視圖。
【具體實施方式】
[0039]為能詳細說明本發明的技術特徵及功效，並可依照本說明書的內容來實現，下面結合附圖對本發明的實施方式進一步說明。[0040] 參見圖1，本發明的一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座4通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機箱體4'也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整工裝包括一對階梯軸，其大頭端為法蘭結構，兩法蘭8-1、8' -1的直徑相同，將兩階梯軸分別安裝在電機輸出軸端軸承座4和減速機箱體4'上，作為主動軸8和從動軸8'，兩階梯軸的大頭端面相向，模擬電磁離合器兩半的配合狀態，通過調整、測量兩階梯軸的同軸度，可確定電磁離合器兩半的同軸度，通過調整、測量兩階梯軸的軸向配合間隙，可確定電磁離合器兩半的軸向配合間隙。
[0041 ] 主動軸8上配有一對滾動軸承5，該滾動軸承5與電機輸出軸端軸承座4軸瓦尺寸相適配，主動軸8的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母1，可實現主動軸8在電機輸出軸端軸承座4上軸向定位，該主動軸上8設有配重物2，用於模擬電機轉軸作用於其軸承座的運轉載荷，在與電機輸出軸端軸承座4的軸承孔相對的兩側分別固設有端蓋3、7，該端蓋3、7套裝在主動軸8上，在兩滾動軸承5之間設有定位套6，該定位套6套裝在主動軸8上。
[0042]從動軸8'上配有一對滾動軸承5'，該滾動軸承5'與減速機輸入、輸出軸孔尺寸相適配，從動軸8'的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母I'，可實現從動軸8'在減速機箱體4'上軸向定位，該從動軸8'上設有配重物2'，用於模擬減速機的齒輪傳動副作用於減速機箱體4'的運轉載荷，在與減速機箱體4'的軸承孔相對的兩側分別固設有端蓋3'、T，該端蓋3'、7'套裝在從動軸8'上，在兩滾動軸承5'之間設有定位套6'，該定位套
套裝在從動軸8'上。
[0043]為了保證本發明工裝整體尺寸公差形位公差，上述主動軸8和從動軸8'採用一體加工的方式，經檢測合格後，再將其橫向切斷分為兩根階梯軸。
[0044]另一方面，本發明的一種大型重載設備電磁離合器安裝調整方法，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座4通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機箱體4'也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整方法是:製造一套上述工裝，替代電機轉子的輸出軸頭、減速機的齒輪傳動副和聯接它們的電磁離合器，模擬電磁離合器在電機、減速機上的裝配關係和工作狀態，按如下步驟安裝調整電磁離合器:
[0045](I)將支承電機軸的兩滑動軸承刮研至要求；將支承減速機輸入軸的兩滑動軸承刮研至要求；
[0046](2)將電機轉子軸和減速機輸入軸吊出，裝入工裝，其中，主動軸8裝在電機軸兩滑動軸承的軸承座4上，從動軸8'裝在減速機輸入軸兩軸承座4'上，合上軸承座上蓋。
[0047](3)調整電機軸兩滑動軸承的軸承座4，找平找正主動軸8，擰緊地腳螺栓。
[0048](4)以找平找正後的主動軸8的軸線為安裝調整基準，鬆開減速機箱體4'的地腳螺栓，調整減速機的位置，測量工裝主動軸8、從動軸8'的同軸度及其相向端面軸向配合間隙尺寸，邊調整邊測量計算，如此反覆，直至工裝主動軸8、從動軸8'的同軸度及端面軸向配合間隙尺寸符合設計要求；
[0049](5)緊固減速機箱體4'的地腳螺栓，固定減速機箱體4'的位置，使其與電機輸出軸端軸承座的相對位置保持不變；
[0050](6)緊固後再複查確認一遍；
[0051](7)拆下工裝；
[0052](8)將電磁離合器的兩半分別裝在電機輸出軸和減速機輸入軸上；
[0053](9)將電機轉子吊上軸承座，合上軸承座上蓋；將減速機的齒輪傳動副吊入減速機箱體，合上箱蓋。
[0054]其中，以上步驟(2)中測量工裝主動軸8、從動軸8'的同軸度及其相向端面軸向配合間隙尺寸，可以按現有的、適用的測量方法進行，也可以按以下測量方法進行:
[0055](a)測量主動軸8和從動軸8'的精度，在主動軸8的法蘭8_1的柱面及其朝向電機輸出軸端軸承座4的側面上分別設置一百分表，該百分表的測頭與相應柱面或側面接觸，僅轉動其中之一階梯軸，例如主動軸8，測出徑向跳動值、軸向跳動值，然後僅轉動另一階梯軸，例如從動軸8,，測出徑向跳動值、軸向跳動值；
[0056](b)調整前初始狀態主動軸8和從動軸8'之間的同軸度和其相向端面軸向配合間隙尺寸測量，在主動軸8和從動軸8'之間的法蘭8-1、8' -1外徑周向上均分別做四個標記，該四個標記等分相應法蘭8-1、8' -1外徑，以水平位置為零位，同時轉動主動軸8和從動軸8'，用百分表測出主動軸8和從動軸8'之間的徑向跳動值；按前述測量主動軸8和從動軸8'之間的徑向跳動值方法，測出另外三標記位置的主動軸8和從動軸8'之間的徑向跳動值；依上述所做標記，將主動軸8的法蘭8-1上的一個標記作為零點，把從動軸8'的法蘭8' -1上的一個標記對該準零點，用百分表測出主動軸8和從動軸8'向端面軸向配合之間的軸向跳動值，再依次使從動軸8,的法蘭8, -1上的其餘三個標記對該準零點，分別測出對應的軸向跳動值；接下來，將主動軸8的法蘭8-1上的另外三個標記分別作為零點，按前述測量主動軸8和從動軸8'向端面軸向配合之間的軸向跳動值方法，分別測出相應的軸向跳動值；
[0057](c)調整後的測量，重複(b)中主動軸8和從動軸8'之間的軸向跳動值和徑向跳動值的測量過程。
[0058]另外，需要說明的是，電機輸出軸端軸承座4及減速機箱體4'的位置調整後，電機輸出軸端軸承座4及減速機箱體4'與下地腳螺絲孔可能出現錯位的情況，解決的方式是可以通過修配電機輸出軸端軸承座4及減速機箱體4'孔，並重新配製地腳螺栓，從而達到緊固電機輸出軸端軸承座4及減速機箱體4'的目的。
[0059]下面以某鋼廠大型電磁離合器安裝調試過程為例，對本發明作進一步具體說明。
[0060]參見圖1，為某鋼廠大型電磁離合器安裝結構示意圖，該電磁離合器安裝調整步驟如下:
[0061]第一步，將支承電機軸的兩滑動軸承刮研至要求；將支承減速機輸入軸的兩滑動軸承刮研至要求；
[0062]第二步，將電機轉子軸和減速機輸入軸吊出，裝入本發明的工裝，其中，主動軸8裝在電機軸兩滑動軸承的軸承座4上，從動軸8'裝在減速機輸入軸兩軸承座4'上,合上軸承座上蓋。使主動軸8、從動軸8'的法蘭8-1、8' -1的端面相向，模擬電磁離合器兩半的配合狀態；
[0063]第三步，調整電機軸兩滑動軸承的軸承座4，找平找正主動軸8，擰緊地腳螺栓。
[0064]第四步，以找平找正後的主動軸8的軸線為安裝調整基準，鬆開減速機箱體4'的地腳螺栓，調整減速機的位置，按照以下方法測量工裝主動軸8、從動軸8'之間的同軸度數據和間隙數據，根據所測得的同軸度數據和間隙數據通過調整減速機箱體4'的位置來調整電機輸出軸端軸承座4與減速機箱體4'之間的相對位置關係:
[0065](a)測量主動軸8和從動軸8'的精度，參見圖2，在主動軸8的法蘭8_1的柱面及主動軸8朝向電機輸出軸端軸承座4的側面上分別設置第一百分表9和第二百分表10,第一百分表的測頭與法蘭8-的柱面接觸，第二百分表的測頭與法蘭8-1的側面接觸，先僅轉動圖2中左邊的主動軸8，測出徑向跳動值、軸向跳動值，然後僅轉動圖2中右邊的主動軸8'，測出徑向跳動值、軸向跳動值；測得的具體數據參見表一。
[0066]表一階梯軸精度測量值數據單位:mm
【權利要求】
1.一種大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機箱體也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整工裝包括一對階梯軸，其大頭端為法蘭結構，兩法蘭的直徑相同，將兩階梯軸分別安裝在電機輸出軸端軸承座和減速機箱體上，作為主動軸和從動軸，兩階梯軸的大頭端面相向，模擬電磁離合器兩半的配合狀態，通過調整、測量兩階梯軸的同軸度，可確定電磁離合器兩半的同軸度，通過調整、測量兩階梯軸的軸向配合間隙，可確定電磁離合器兩半的軸向配合間隙。
2.如權利要求1所述的大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，其特徵在於，所述主動軸上配有一對滾動軸承,該滾動軸承與電機輸出軸端軸承座軸瓦尺寸相適配,主動軸的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母，可實現主動軸在電機輸出軸端軸承座上軸向定位。
3.如權利要求1所述的大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，其特徵在於，所述從動軸上配有一對滾動軸承，該滾動軸承與減速機輸入、輸出軸孔尺寸相適配，從動軸的尾段是螺紋段，配有鎖緊螺母，可實現從動軸在減速機箱體上軸向定位。
4.如權利要求1所述的大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，其特徵在於，所述主動軸上設有配重物，用於模擬電機轉軸作用於其軸承座的運轉載荷。
5.如權利要求1所述的大型重載設備電磁離合器安裝調整工裝，其特徵在於，所述從動軸上設有配重物，用於模擬減速機的齒輪傳動副作用於減速機箱體的運轉載荷。
6.一種大型重載設備電磁離合器安裝調整方法，所述大型重載設備具有驅動電機、減速機，所述電磁離合器的一端連接驅動電機的輸出軸，另一端連接減速機的輸入軸，當電磁離合器結合時，可將驅動電機的轉矩傳遞給減速機；所述驅動電機的轉子由一對落地布置的滑動軸承支承，兩滑動軸承的軸承座通過地腳螺栓固定在基礎上，所述減速機也是落地布置，通過地腳螺栓固定在基礎上；所述電磁離合器的安裝調整方法是:製造一套權利要求1-6所述的工裝，替代電機轉子輸出軸、減速機的輸入軸和聯接它們的電磁離合器，模擬電磁離合器在電機、減速機上的裝配關係和工作狀態，按如下步驟安裝調整電磁離合器: (1)將支承電機軸的兩滑動軸承刮研至要求；將支承減速機輸入軸的兩滑動軸承刮研至要求； (2)將電機轉子軸和減速機輸入軸吊出，裝入工裝，其中，主動軸裝在電機軸兩滑動軸承的軸承座上，從動軸裝在減速機輸入軸兩軸承座上，合上軸承座上蓋。 (3)調整電機軸兩滑動軸承的軸承座，找平找正主動軸，擰緊地腳螺栓。 (4)以找平找正後的主動軸軸線為安裝調整基準，鬆開減速機的地腳螺栓，調整減速機的位置，測量工裝主動軸、從動軸的同軸度及其相向端面軸向配合間隙尺寸，邊調整邊測量計算，如此反覆，直至工裝主動軸、從動軸的同軸度及端面軸向配合間隙尺寸符合設計要求； (5)緊固減速機的地腳螺栓，固定減速機位置，使其與電機輸出軸端軸承座的相對位置保持不變； (6)緊固後再複查確認一遍； (7)拆下工裝；(8)將電磁離合器的兩半分別裝在電機輸出軸和減速機輸入軸上； (9)將電機轉子吊上軸承座，合上軸承座上蓋；將減速機的齒輪傳動副吊入減速機箱體，合上箱蓋。
【文檔編號】B23P19/10GK103921101SQ201410163107
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】蔣士博, 劉捷, 肖健, 金建明, 陶柳 申請人:四川工程職業技術學院