一种轴承内环拔具的制作方法

1.本实用新型属于轴承领域，具体涉及一种轴承内环拔具


背景技术：

2.航空燃气涡轮发动机轴承普遍采用滚动轴承，航空发动机苛刻的工作状态对轴承装配与分解提出了严格的要求。航空发动机轴承内环与轴颈通过过盈配合实现装配，通常其过盈量在0.01-0.1之间。装配时通过加热轴承内环，施加压力来保证轴承内环压装到位；分解时则为冷装配状态，常规的分解方式使通过液压缸施加压力，利用抱箍将轴承内环拔出。但现有的轴承拔具缺少有效的引导装置，有时会出现拔偏现象，导致轴承内环无法拔出或零件损坏。发明人认识到，需要提出一种带有导向装置的轴承内环拔具。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种轴承内环拔具，能够在拔出过程中约束拔出方向，防止拔偏，避免零件损坏。
4.根据本实用新型实施例的一个方面，提供一种轴承内环拔具，包括液压缸和抱箍，抱箍用来夹持轴承内环，该拔具还包括顶板、支撑板和定位芯棒。所述顶板用于抵接在轴颈端面，并与所述液压缸的固定部连接，以容许所述轴承内环拔具对所述轴颈端面施加推顶力。所述支撑板与所述液压缸的移动部连接，并与所述抱箍连接，以容许所述轴承内环拔具对所述轴承内环施加拉拔力。所述支撑板上沿拔具轴向设置有定位孔，以容许所述定位芯棒插入，所述定位芯棒垂直固定在所述顶板上，并穿过所述支撑板成滑动连接，以将所述支撑板的移动方向限制为所述拔具轴向。在顶块正确抵接在轴颈端面时，拔具轴向与轴承内环正确的拆解方向一致，在定位芯棒的作用下，液压缸沿拔具轴向对轴承内环施加拔出力能够避免拔偏损伤零件。
5.进一步地，该轴承内环拔具还包括多个支撑柱，所述支撑柱等间距地设置在所述轴承内环拔具周侧，所述支撑板通过所述支撑柱与所述抱箍固定连接。多个轴向设置的支撑柱能够使拔出力分布更加均匀，同时提高拔具工作过程中的稳定性。
6.进一步地，所述支撑柱包括定位凸肩和螺母，所述支撑板与所述支撑柱通过所述定位凸肩和螺母固定连接，以便于在安装拔具过程中对支撑板和定位芯棒的位置进行调整，简化操作。
7.进一步地，所述支撑柱有4个。4个支撑柱使得拔具结构获得足够的稳定性。
8.进一步地，该轴承内环拔具还包括顶块，所述顶块设置在所述轴承内环拔具的轴线上，所述顶板通过所述顶块与所述液压缸的固定部连接。顶块提供了更大的操作空间，便于安装。
9.进一步地，所述顶块包括力传感器，用于测量所述轴承内环拔具工作时的分解轴向力。通过测量分解轴向力能够帮助检测拔具的工作状态，判断是否有发生拔偏的可能性。
10.进一步地，所述力传感器配置为设置在所述顶块中段的数显推拉力计。数显推拉
力计无需外接装置就能事实读取分解轴向力的数值。
11.可选地，所述顶板包括保护套，所述保护套配置为弹性材料，设置在所述顶板与所述轴颈的接触面上。保护套能够保护轴承端面，防止拔出过程中发生损伤。
12.可选地，所述抱箍包括第一抱箍和第二抱箍，所述第一抱箍和所述第二抱箍通过快卸插销相连接。能够左右对拆的抱箍通过快卸插销能够快速组装和拆解。
13.可选地，所述液压缸的所述固定部与移动部同轴设置，所述固定部的连接位置配置为内螺纹，所述移动部的连接位置配置为外螺纹。支撑板和顶块分别通过外螺纹和内螺纹与液压缸固定连接，同轴设置能够保证只要拔具安装正确，拉拔过程中分解轴向力施加在轴颈的轴线上。
附图说明
14.图1所示为本实用新型一实施例的结构示意图；
15.图2所示为图1实施例的左视图；
16.图3所示为图2的剖视结构示意图；
17.图4所示为图1实施例的俯视图；
18.图5所示为图1局部放大图。
19.附图标记的含义：
20.1-液压缸；2-抱箍；3-支撑板；4-顶板；5-定位芯棒；11-移动部；12
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固定部；21-第一抱箍；22-第二抱箍；23-快卸插销；31-支撑柱；32-凸肩螺母；33-定位孔；34-定位凸肩；41-顶块；42-保护套；43-安装孔；44-螺钉；61-轴承内环；62-轴颈；411-上顶块；412-下顶块；413-推拉力计弹性体；414-薄螺母；415-推拉力计显示器；611轴承内环凸台。
21.上述附图的目的在于对本实用新型的技术方案作出详细描述，以便本领域技术人员能够理解本实用新型的技术构思，而非旨在限制本实用新型。需要理解，上述附图仅示意性地画出了与本实用新型技术特征相关的部分，并未严格按照比例画出全部零件结构和细节。
具体实施方式
22.下面通过具体实施例结合附图对本实用新型作出进一步的详细描述。
23.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本领域技术人员一般理解的含义相同；本文中所使用的术语目的仅在于描述具体的实施例，而非旨在限制本实用新型的保护范围；本文说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”及其同等表述意在覆盖不排他的包含关系。
24.本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本文的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现的该短语并不一定指代同一实施例，也并非限定为互斥的独立或备选的实施例。本领域技术人员应当能够理解，在不发生结构冲突的前提下本文中的实施例可以与其他实施例相结合。
25.本文的描述中，“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同对向，而不能理解为指示相对重要性或限定所描述技术特征的数量、特定顺序或主次关系。本文的描述中，“多个”的含义是至少三个。
26.本文的描述中，“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示方位或位置关系的术语目的在于准确描述实施例和简化描述，而非限定所涉及的零件或结构必须具有特定的方位、以特定方位安装或操作，不能理解为对本文中实施例的限制。
27.除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如：可以是刚性连接，也可以是弹性连接；可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以是借助中介结构的间接相连。对本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实施例描述中的具体含义。
28.根据本实用新型的一个实施例，提供一种轴承内环拔具如图1所示，用于将航空发动机的轴承内环61从轴颈62上拆卸下来。该拔具包括液压缸1、抱箍2、支撑板3和顶板4，结合图5，抱箍2卡接在轴承内环61 一端外侧的凸台611上，与轴承内环61成间隙配合的顶板4抵接在轴颈端面上作为支撑，液压缸1对抱箍2施加拉拔力，从而将轴承内环61拔出。其中，在该轴承内环拔具组装完成的状态下，抱箍2、支撑板3、顶板4的中心处于同一轴线上，即为拔具的轴线，在使用拔具时拔具轴线与轴颈及轴承的轴线重合，与轴承内环61的拆解方向一致。由于轴承内环 61与轴颈成过盈配合，拔出过程需要施加的力很大，而在实际装配中，如果拔具安装不到位或承力零件发生变形，会发生拔偏，很容易造成零件及设备损坏。
29.为了解决这一问题，结合图2和图3，该拔具设置了定位芯棒5。沿拔具的轴向，支撑板3上设置有定位孔33，顶板4上设置有安装孔43，定位芯棒5通过定位孔33穿过支撑板3，垂直插入到顶板4的安装孔43 中固定。定位芯棒5与安装孔43成过盈配合，以确保定位芯棒5插入后的长度方向与拔具的轴向一致，而只要顶板4与轴颈62的端面正确贴合，拔具轴向与轴承内环61的拆解方向就是一致的；定位芯棒5与定位孔33成滑动连接，这样，当液压缸1驱动下支撑板3只能沿定位芯棒5 的长度方向运动，使得抱箍2能够沿轴承内环61正确的拆解方向运动，实现轴承内环61的拔出，避免拔偏。
30.回到图1，作为可选，支撑板3和抱箍2通过设置在拔具周侧的多个支撑柱31相连接，支撑柱31之间间距相等，以保证抱箍受力均匀和拔具结构稳定。如图4所示，本实施例中设置有4个支撑柱31，分别设置在大致成十字形的支撑板3的四个顶端。作为可选，支撑板3上设置通孔，支撑柱31穿过通孔，通过设置在支撑板外侧即图中1的上侧的凸肩螺母32 及支撑板内侧即图1中下侧的定位凸肩34与支撑板3锁紧。
31.在一些实施例中，支撑柱31可以配置为3个或更多个，也可以不借助凸肩螺母32，直接与支撑板3通过螺纹孔连接。
32.回到图1并结合图3，顶板4与液压缸1通过顶块41相连接，顶块 41设置在拔具的轴线上，以确保液压缸施加给顶板4的推顶力不发生偏移。可选地，顶块41分为三个部分：上顶块411上端通过螺纹与液压缸1 的固定部12连接，另一端通过起到防松作用的薄螺母414与力传感器固定连接，本实施例中该传感器配置为数显推拉力计的弹性体413；推拉力计弹性体413设置在顶块中段，用于检测分解轴向力；下顶块412的上端通过另一薄螺母(未示出)与推拉力计弹性体413固定连接，下端通过螺母与顶板4连接。推拉力计弹性体413外接有推拉力计显示器415，能够实时读取分解轴向力的数值。
33.在一些实施例中，顶块可以设计成一体结构，力传感器可以省略或替代为应变片。
34.作为可选，顶板4包括保护套42，保护套42配置为弹性材料，设置在顶板4与轴颈62的接触面上。保护套42可以设置为金属垫圈或塑料垫圈等相对轴颈62较软的材料，以便在
拔出轴承内环时起到对轴颈62的保护作用，避免损伤。保护套42通过螺钉44固定在顶板4的底部，便于更换。在一些实施例中，如拆卸轴承内环所需的分解轴向力较小，保护套42 可以省略。
35.如图4所示，作为可选，抱箍2分为对开的第一抱箍21和第二抱箍 22，两者通过设置在两端的快卸插销23相连接，便于组装和拆卸。在一些实施例中，抱箍可以设置为三段或更多；也可以设置为两段或多段抱箍通过铰链连接成的一体，通过一个插销将两端连接形成环形结构。
36.如图3所示，作为可选，液压缸的固定部12与移动部11同轴设置，其中固定部12配置有内螺纹，与上顶块411固定连接；移动部11配置有外螺纹，与支撑板3固定连接。在工作时，固定部12保持不动，移动部 11向上移动，带动支撑板3上移，以实施拉拔。在一些实施例中，液压缸的固定部的螺纹结构可以省略，上顶块411可以直接插入成过盈配合的安装孔中。
37.以图1所示的轴承内环拔具为例，在一个实施例中其使用方法如下：
38.1)将第一抱箍21和第二抱箍22相对地卡接在轴承内环61一端的凸台结构611上，通过快卸插销21将第一抱箍21和第二抱箍22的两端连接并锁紧，将4个支撑柱31分别安装到抱箍的对应位置上。
39.2)组装顶块41，依次将上顶块411、推拉力计弹性体413、下顶块 412连接起来；将顶块41与顶板4连接起来，各连接处先不拧紧；在顶板 4的下部安装好保护套44。
40.3)将支撑板3安装在液压缸1的移动部11的外螺纹上拧紧，将顶块 41安装在液压缸1的固定部12的内螺纹上拧紧。
41.4)将顶板4底部抵靠在轴颈62上，使其完全贴合，调整支撑板3的位置，使各支撑柱3穿过顶板3上的通孔抵接到定位凸肩34上，并用凸肩螺母32固定，但不拧紧。
42.5)插入定位芯棒5，在插入过程中调整支撑板3和顶板4的方位，使定位芯棒5正确插入安装孔43，并能在定位孔33中略微滑动，此时，再将各凸肩螺母32和顶块41的各螺母拧紧，完成拔具的组装。
43.6)打开液压缸1的开关，开始拔出轴承内环61：固定部12通过顶块41和顶板4推顶在轴颈62上，移动部11通过支撑板3和支撑柱31牵引抱箍2向上移动直至将轴承内环61拔出。在拔出过程中，推拉力计显示器415上能够实时读取分解轴向力，如果读取的数值超过了正常分解轴向力的范围，说明轴承或轴颈出现锈蚀、变形或拔偏等异常，操作者能够及时停机以免损伤零件。
44.上述使用方法并不是唯一的，根据具体使用场景和不同实施例中拔具和轴承的具体结构，具体步骤可能存在差异。
45.需要理解，上述实施例的目的在于结合附图对本实用新型的技术方案作出详细描述，以便本领域技术人员能够理解本实用新型的技术构思，而非旨在对本实用新型作出限制。在权利要求的范围内，对本实用新型各实施例所涉及的零件结构进行优化或等效替换，以及在不发生结构和原理冲突的前提下对不同实施例的技术方案进行结合，均落入本实用新型的保护范围。