对中定位装置及其孔对穿找正机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及对中定位装置及其孔对穿找正机构。该孔对穿找正机构，包括用于固设于上零部件的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆，还包括支架，支架上设有定向孔，定向孔具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件的上端面周向上的穿丝孔的中心线垂直相交的中心线，定向孔中穿设有沿定向孔的中心线方向滑动的定向杆，定向杆靠近对穿螺杆的一端设有用于抱紧对穿螺杆外周面以在周向上定位对穿螺杆的凹面。本发明的孔对穿找正机构不仅可以使大型零部件在孔对穿找正过程更方便、快捷，而且可以有效解决螺孔或穿丝孔容易被蹩坏的问题。
【专利说明】对中定位装置及其孔对穿找正机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及对中定位装置及其孔对穿找正机构。
【背景技术】
[0002]一种高压断路器中的零部件，该零部件的组装过程中，首先将直径约2m的法兰固定在支撑架上，接着在法兰竖直方向组装产品部件，最后在产品部件上套设一个长约4m、重约两吨的筒体，筒体与法兰通过螺钉紧固连接，筒体和法兰上分别对应开设有用于插装螺钉的螺孔和穿丝孔。由于螺孔在筒体的下端面并为盲孔，所以在筒体落到法兰上需要从下往上(反向)拧紧螺钉，对正螺孔与穿丝孔非常麻烦。该螺孔与穿丝孔的对中定位属于大型零件对中，首先使用对中工装定心件进行对位筒体的轴线使筒体与法兰共同一轴线，即对中过程，接着使用对穿螺杆对筒体的螺孔在圆周方向定位使螺孔与穿丝孔对穿，即孔对穿找正过程。上述过程使用的装置为对中定位装置，其包括对中工装和孔对穿找正机构。由于筒体重量很重，如果筒体下落时对穿螺杆没有对准法兰穿丝孔，就容易把螺孔或穿丝孔蹩坏，又由于法兰穿丝孔在下面，在对正对穿螺杆时，不易观察。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种孔对穿找正机构，以解决现有技术中两个大型零部件的对应端面圆周上的孔对穿找正过程中对穿螺杆易蹩坏螺孔或穿丝孔的问题。本发明还提供了一种使用上述孔对穿找正机构的对中定位装置。
[0004]为了解决上述问题，本发明的孔对穿找正机构采用如下技术方案:孔对穿找正机构，包括用于固设于上零部件的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆，还包括支架，所述支架上设有定向孔，所述定向孔具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件的上端面周向上的穿丝孔的中心线垂直相交的中心线，所述定向孔中穿设有沿定向孔的中心线方向滑动的定向杆，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有用于抱紧对穿螺杆外周面以在周向上定位对穿螺杆的凹面。
[0005]所述凹面为弧形凹面，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有U形臂，U形臂的开口朝向对穿螺杆，所述弧形凹面设于U形臂上，弧形凹面的截面半径等于对穿螺杆下部的截面半径。
[0006]所述定向杆上开设有在长度方向上沿定向杆轴线方向延伸的、用于限制定向杆移动行程的导向槽，所述支架上固设有与导向槽导向配合的且与导向槽的长度方向上的两端部的槽壁挡止配合的销钉。
[0007]本发明的孔对穿找正机构的有益效果:采用孔对穿找正机构，在上零部件与下零部件完成对中过程后，将对穿螺杆拧入上零部件的下端面周向上的螺孔内，沿上零部件的轴线转动上零部件并推动定向杆使定向杆上的凹面抱紧对穿螺杆，下落上零部件，在对穿螺杆插入下零部件的穿丝孔内后，撤出定向杆，继续下落上零部件到下零部件上，这时上零部件下端面上的螺孔就与下零部件上的穿丝孔达到了对穿。由于在上零部件下端面上的螺孔与下零部件的穿丝孔对穿找正时对穿螺杆与定向杆不受上零部件的重力作用，所以上零部件下端面的螺孔与下零部件上的穿丝孔也就不会受到损坏；又因定向杆在上零部件下端面与下零部件之间位置，所以找正时观察也非常容易。因此，孔对穿找正机构不仅可以使大型零部件在孔对穿找正过程更方便、快捷，而且可以有效解决螺孔或穿丝孔容易被蹩坏的问题。
[0008]进一步的，导向槽和销钉的配合不仅可以限制定向杆移动行程，而且还可以防止定向杆发生转动。
[0009]为了实现上述目的，本发明的对中定位装置采用如下技术方案:对中定位装置，包括对中工装和孔对穿找正机构，所述对中工装包括支撑架，孔对穿找正机构包括用于固设于上零部件的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆，所述孔对穿找正机构还包括支架，所述支架上设有定向孔，所述定向孔具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件的上端面周向上的穿丝孔的中心线垂直相交的中心线，所述定向孔中穿设有沿定向孔的中心线方向滑动的定向杆，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有用于抱紧对穿螺杆外周面以在周向上定位对穿螺杆的凹面。
[0010]所述凹面为弧形凹面，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有U形臂，U形臂的开口朝向对穿螺杆，所述弧形凹面设于U形臂上，弧形凹面的截面半径等于对穿螺杆下部的截面半径。
[0011]所述定向杆上开设有在长度方向上沿定向杆轴线方向延伸的、用于限制定向杆移动行程的导向槽，所述支架上固设有与导向槽导向配合的且与导向槽的长度方向上的两端部的槽壁挡止配合的销钉。
[0012]支撑架上转动装配有在设定轴线的同一定位圆上的至少三个定位块,所述定位块的转动轴线与定位圆的切线平行且具有仅受重力作用时的竖直状态，所述定位块侧面具有在所述竖直状态下与上零部件的外周面定位配合的扶正面，定位块的顶面具有用于与待对中的上零部件支撑配合以驱动定位块偏转进入偏转状态的导正面，定位块的导正面在竖直状态下距离定位圆轴线的最大间距和最小间距分别为L1和L2、扶正面距离定位圆轴线的距离为D，为保证上零部件在未对中时能够支撑在导正面上且在对中后不受导正面的干涉，L1 > D、L2=D0
[0013]所述支架装配在支撑架上。
[0014]本发明的对中定位装置的有益效果:首先可以利用对中工装，进行上零部件与下零部件的对中过程。然后利用孔对穿找正机构，进行孔对穿找正过程:将对穿螺杆拧入上零部件的下端面周向上的螺孔内，沿上零部件的轴线转动上零部件并推动定向杆使定向杆上的凹面抱紧对穿螺杆，下落上零部件，在对穿螺杆插入下零部件的穿丝孔内后，撤出定向杆，继续下落上零部件到下零部件上，这时上零部件下端面上的螺孔就与下零部件上的穿丝孔达到了对穿。由于在上零部件下端面上的螺孔与下零部件的穿丝孔对穿找正时对穿螺杆与定向杆不受上零部件的重力作用，所以上零部件下端面的螺孔与下零部件上的穿丝孔也就不会受到损坏；又因定向杆在上零部件下端面与下零部件之间位置，所以找正时观察也非常容易。因此，本发明的对中定位装置不仅可以使大型零部件在孔对穿找正过程更方便、快捷，而且可以有效解决螺孔或穿丝孔容易被蹩坏的问题。
[0015]进一步的，由于定位块转动装配在支撑架上，定位块包括导正面和扶正面，在对中过程中，将上零部件与定位块的导正面相接触，在上零部件的重力作用下会使导正面围绕转动轴线偏转，再根据定位块的偏转情况来调整上零部件的位置，在调整过程中，发生偏转的定位块在自重的作用下会自动修正偏转量，经多次调整，定位块不再发生偏转，使定位块处于竖直状态，上零部件的外周面与各个定位块的扶正面定位配合，由于各个定位块位于同一定位圆上，且该定位圆的轴线与被安装的下零部件的轴线共线，可以实现上零部件与下零部件共轴线的目的。因此，本发明的对中定位装置的对中工装在使用过程中，定位块可转动，就不会产生硬碰硬，从而避免了对工件或对中工装造成损坏。
[0016]进一步的，导向槽和销钉的配合不仅可以限制定向杆移动行程，而且还可以防止定向杆发生转动。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的对中定位装置的一种实施例的使用状态图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是图1中C处的局部放大图；
图5是图2中支架的结构示意图；
图6是图2中定向杆的结构示意图；
图7是图2中穿丝螺杆的结构示意图；
图8是图2中定位块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明的对中定位装置的一种实施例，如图1-8所示:对中定位装置包括对中工装和孔对穿找正机构。
[0019]对中工装包括支撑架11，支撑架11上转动装配有在设定轴线的同一定位圆上的四个定位块12，该定位圆的轴线与位于支撑架11上的下零部件2的轴线共线。定位块12可以绕转动轴线旋转。定位块12的转动轴线与定位圆的切线平行且具有仅受重力作用时的竖直状态，定位块12侧面具有在所述竖直状态下与上零部件I的外周面定位配合的扶正面14，定位块12的顶面具有用于与待对中的上零部件I支撑配合以驱动定位块12偏转进入偏转状态的导正面13，定位块12的导正面13在竖直状态下距离定位圆轴线的最大间距和最小间距分别为L1和L2、扶正面14距离定位圆轴线的距离为D，为保证上零部件在未对中时能够支撑在导正面上且在对中后不受导正面的干涉，L1 > D、L2=D。
[0020]孔对穿找正机构包括支架21和用于旋装于上零部件I的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆3。对穿螺杆3的上部具有与上零部件I的螺孔螺旋配合的螺纹段。在本实施例中，支架21装配于支撑架11上，支架21与支撑架11通过螺钉或螺栓固定连接。支架21上设有定向孔22，所述定向孔22具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件2的上端面周向上的穿丝孔10的中心线垂直相交的中心线，定向孔22中穿设有能够沿定向孔22的轴线方向滑动的定向杆23。定向杆23上开设有在长度方向上沿定向杆23轴线方向延伸的、用于限制定向杆23移动行程的导向槽24，支架21上固设有与导向槽24导向配合的且与导向槽24的长度方向上的两端部的槽壁挡止配合的销钉25。所述支架21上开设有与导向槽24连通的用于插装销钉25的销钉孔250。销钉25和导向槽24的配合使用，不仅可以限制定向杆23远离和靠近对穿螺杆3的极限位置，而且可以防止定向杆23发生转动。定向杆23靠近对穿螺杆3的一端设有用于抱紧对穿螺杆3外周面的凹面。在本实施例中，定向杆23靠近对穿螺杆3的一端设有U形臂26，U形臂26的开口朝向对穿螺杆3，U形臂26具有用于弧形凹面27和一体设于弧形凹面27两侧的侧面28，弧形凹面27构成了所述的凹面。弧形凹面27的截面半径等于对穿螺杆3下部的截面半径，当弧形凹面27抱紧对穿螺杆3时，弧形凹面27与对穿螺杆3的外周面定位配合，侧面28可以用于限制对穿螺杆3在上部零件I周向上移动，进而可以防止上部零件I发生转动。弧形凹面27的截面形状为半圆形。当定向杆23位于靠近对穿螺杆3极限位置时，弧形凹面27的中心线与下零部件的穿丝孔20的中心线重合。定向杆23上远离对穿螺杆3的一端部设有滚花29。
[0021]上述本发明的对中定位装置的实施例的使用过程，首先使用对中工装，使上零部件I与下零部件2共轴线；接着使用孔对穿找正机构，使上零部件I下端面上的螺孔与下零部件2上的穿丝孔20达到了对穿。在本实施例中，采用的上部零件I为筒体，采用的下部零件2为法兰。其中，对中过程如下所述:先将上零部件I与导正面13接触，在上零部件I的重力作用下使导正面13围绕转动轴线偏转，再根据导正面13的偏转情况来调整上零部件I的位置，在调整过程中，发生偏转的定位块12在自重的作用下会自动修正偏转量，经多次调整，定位块12不再发生偏转，使定位块12处于竖直状态，上零部件I的外周面与四个定位块12的扶正面14定位配合，由于四个定位块14位于同一定位圆上,该定位圆与下零部件2共轴线，因此，达到了上零部件I与下零部件2共轴线的目的。在对中过程中，定位块12可转动，上零部件I与定位块12就不会产生硬碰硬，从而避免了对工件或对中工装造成损坏。孔对穿找正过程如下所述:在上零部件I与下零部件2对中后，将对穿螺杆3旋装入上零部件I的下端面周向上的螺孔12内，转动上零部件I并推动定向杆22使定向杆22上的U形臂的开口卡在对穿螺杆3上，并使弧形凹面27抱紧对穿螺杆3，下落上零部件1，在对穿螺杆3插入下零部件2的穿丝孔20内后，撤出定向杆22，继续下落上零部件I到下零部件2上，这时上零部件I下端面上的螺孔就与下零部件2上的穿丝孔20达到了对穿。
[0022]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，定向杆的远离U形臂的一端部还可以省略滚花。
[0023]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，定位块的个数还可以为三个或五个或六个或八个。
[0024]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，弧形凹面的截面形状还可以弧度大于180°的圆弧。
[0025]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，还可以省略定向杆上的导向槽和支架上的销钉。
[0026]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，U形臂还可以仅包括弧形凹面，而省略弧形凹面两侧的侧面。
[0027]在本发明的对中定位装置的其它实施例中，对中工装的定位块还可以固定装配在支撑架上。
[0028]本发明的孔对穿找正机构的实施例与上述的对中定位装置的实施例的不同之处在于，不包括对中工装。所述孔对穿找正机构的结构与上述的对中定位装置的孔对穿找正机构的结构相同，在此不再重复叙述。
【权利要求】
1.孔对穿找正机构，包括用于固设于上零部件的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆，其特征在于:还包括支架，所述支架上设有定向孔，所述定向孔具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件的上端面周向上的穿丝孔的中心线垂直相交的中心线，所述定向孔中穿设有沿定向孔的中心线方向滑动的定向杆，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有用于抱紧对穿螺杆外周面以在周向上定位对穿螺杆的凹面。
2.根据权利要求1所述的孔对穿找正机构，其特征在于:所述凹面为弧形凹面，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有U形臂，U形臂的开口朝向对穿螺杆，所述弧形凹面设于U形臂上，弧形凹面的截面半径等于对穿螺杆下部的截面半径。
3.根据权利要求1或2所述的孔对穿找正机构，其特征在于:所述定向杆上开设有在长度方向上沿定向杆轴线方向延伸的、用于限制定向杆移动行程的导向槽，所述支架上固设有与导向槽导向配合的且与导向槽的长度方向上的两端部的槽壁挡止配合的销钉。
4.对中定位装置，包括对中工装和孔对穿找正机构，所述对中工装包括支撑架，孔对穿找正机构包括用于固设于上零部件的下端面周向上的螺孔中的对穿螺杆，其特征在于:所述孔对穿找正机构还包括支架，所述支架上设有定向孔，所述定向孔具有用于与适配的对中定位装置的对中工装的对中轴线垂直相交、且同时与待安装下零部件的上端面周向上的穿丝孔的中心线垂直相交的中心线，所述定向孔中穿设有沿定向孔的中心线方向滑动的定向杆，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有用于抱紧对穿螺杆外周面以在周向上定位对穿螺杆的凹面。
5.根据权利要求4所述的对中定位装置，其特征在于:所述凹面为弧形凹面，所述定向杆靠近对穿螺杆的一端设有U形臂，U形臂的开口朝向对穿螺杆，所述弧形凹面设于U形臂上，弧形凹面的截面半径等于对穿螺杆下部的截面半径。
6.根据权利要求4或5所述的对中定位装置，其特征在于:所述定向杆上开设有在长度方向上沿定向杆轴线方向延伸的、用于限制定向杆移动行程的导向槽，所述支架上固设有与导向槽导向配合的且与导向槽的长度方向上的两端部的槽壁挡止配合的销钉。
7.根据权利要求6所述的对中定位装置，其特征在于:支撑架上转动装配有在设定轴线的同一定位圆上的至少三个定位块，所述定位块的转动轴线与定位圆的切线平行且具有仅受重力作用时的竖直状态，所述定位块侧面具有在所述竖直状态下与上零部件的外周面定位配合的扶正面，定位块的顶面具有用于与待对中的上零部件支撑配合以驱动定位块偏转进入偏转状态的导正面，定位块的导正面在竖直状态下距离定位圆轴线的最大间距和最小间距分别为L1和L2、扶正面距离定位圆轴线的距离为D，为保证上零部件在未对中时能够支撑在导正面上且在对中后不受导正面的干涉，L1 > D、L2=D。
8.根据权利要求7所述的对中定位装置，其特征在于:所述支架装配在支撑架上。
【文档编号】B25B27/14GK104139372SQ201310443937
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】张子明, 蒋伟丽, 董长利, 刘雅娟, 陈磊, 孔玉辉, 李伟奇, 段冲 申请人:国家电网公司, 平高集团有限公司