一种附量测环的液压螺母的制作方法

专利名称：一种附量测环的液压螺母的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压螺母，具体地说是一种附量测环的液压螺母。
背景技术：
液压螺母是利用帕斯卡尔原理，在螺母的同轴环状腔室内设置活塞环，以高压油泵注入机油来产生极大地推力，被广泛使用于安装或退卸具有锥孔设计的轴承、齿轮、联轴器等精密零件领域。 早在1920年代就出现了液压螺母的专利，直到1940年代，瑞典SKF公司才开始推广应用于轴承和联轴器的装拆中，此后，SKF公司的液压螺母的尺寸规范成为业界的标准，并沿用至今。如图9所示，液压螺母的组成主要包括一螺母本体A，该螺母本体A具有一轴向的内螺纹孔A1，以及一与该内螺纹孔A1同轴心之腔室A2，并径向连结一油嘴B，该油嘴B与腔室A2相通，腔室A2供配合一活塞环C，活塞环C与螺母本体A之间具有足以封闭腔室A2之密封垫D。液压螺母的作动原理为帕斯卡尔原理，于该油嘴B注入机油至腔室A2内，利用所输入的液体压力使活塞环C得以相对于螺母本体A轴向移动。利用活塞环C可移动的特性，使液压螺母广泛被使用于安装或退卸具有锥孔的轴承、齿轮联轴器等精密零件。[0004] 由于液压螺母是用来辅助零件做精密定位，因此需随时掌握活塞环的位移距离。一直到1990年代初期，德国的FAG公司发展了创新的液压螺母，利用插入螺母腔室顶住活塞的量表传递装置，量测活塞的轴向逼进距离。如图ll所示，其是将量表测头El插入螺母本体A腔室内并顶住活塞环C。当油嘴推动活塞环C，便能借由量表得知活塞环C的移动距离。但为了避免量表装置漏油，因此螺母内部结构设计复杂，成本较高。[0005] 面临FAG公司创新产品的推出压力，1995年瑞典的SKF公司进行了改良设计，吸取了德国设计的精确量测活塞轴向逼进距离的优点，并把量表避开腔室位置，钻孔钻透螺母，侧头直接顶住活塞凸出螺母本体的径向延伸面上直接量测。如图IO所示。在活塞环C上增加一径向的延伸面Cl，在相对于该延伸面Cl之螺母本体A位置钻孔(以避开油压路径)，使量表测头El伸入该孔并顶击于延伸面Cl上，借此获取活塞环C相对于螺母本体A轴向移动的距离。并取得美国专利第5779419号。 随后在2003年口本的NSK公司也针对液压螺母精确量测的轴向逼进距离时常需求的压力，变更了液压螺母逼进距离量测方式的设计。如图12所示。为美国专利第7063490号，系在活塞环C 一侧枢接一销F，该销F可翻折贴在螺母本体A的外表面，于销F的端面接触一量表测头El，当销F随着活塞环C位移，销F端面抵顶量表测头El，便能得知活塞环C的位移量。但此种设计不够利落，在活塞环C上勉强接上销F，还需另外利用量表或卡尺来量测位移，不如前述SKF及FAG公司之方法精准。 综上所述的几种液压螺母，都必须在螺母外加量表方能测量活塞环的位移距离，且存在有破坏螺母结构以及测量不精确的问题。 此外，现有的液压螺母在安装方面，也延伸出一些技术上的问题。例如，如图13所示，不论是NSK、 FAG或SKF公司所设计的液压螺母，拆卸更换受损的密封垫D之方法，是先卸下密封螺丝(螺丝图未示，螺丝原先是螺合于螺纹孔G的位置)，再用较长的复数螺丝H螺入螺纹孔G，并使该等螺丝H的端面均匀的抵顶活塞环C端面，将活塞环C退出腔室A2，予以更换密封垫D。此种更换步骤需先后卸下及安装密封螺丝，步骤较繁琐，且再度组合回复液压螺母的结构时，得更换新的密封螺丝，以免输入高压油时造成漏油，因此需花费密封螺丝的成本。 又如图14、图15和图16，为已知安装退卸套以将轴承定位的方式。首先将外部包覆有轴承I之退卸套J套设于轴心K上，再将螺母本体A螺合于退卸套J，于轴心K上螺合另一个螺母L，借由该螺母L来限制活塞环C的动向。输入油压推动活塞环C，活塞环C对该螺母L施以一作用力，螺母L对活塞环C施以一反作用力，而造成相连在一起的活塞环C、螺母本体A、退卸套J朝固紧环M的方向(即图14之箭头方向)推进。但在此方式中，轴承I与螺母本体A之间没有空间可供设置量表，因此无法得知活塞环C推动轴承I的距离。所以改用另一种安装方式，系采用另一个内径较小的液压螺母，如图15所示，在离开活塞环C的该侧螺母本体A上设置一量表E，并以相反方向将液压螺母安装于轴心K上，利用活塞环C受液压推进的特性，将退卸套J朝固紧环M的方向推进，此时便能从量表E得知推进量。但此种规格的液压螺母只能用来推进退卸套J，其内径无法螺合已安装在轴心K上之退卸套J，因此需采用另一个内螺纹孔较大的液压螺母(如图16所示)，将螺母本体A螺合于退卸套J方能卸下退卸套，利用液压螺母的作动方式将退卸套J退出轴心K。[0010] 综上所述，因此如何在不破坏结构的情况下，在液压螺母上结合量测装置，以精准的量测活塞环的移动距离；以及如何省时、省成本的更换密封垫；如何设计使液压螺母能安装与拆卸同规格的退卸套，不会面临无法装设量表的问题，已成为目前业界亟待克服之课题。

实用新型内容( — )要解决的技术问题 本实用新型是针对现有技术的缺陷，提供一种附量测环的液压螺母，在活塞环外围螺合一个附有刻度之量测环，利用螺牙牙距与量测环旋转角度之间的行程关系，即可准确的测量出活塞环的位移，以解决现有技术无法准确量测以及设置量表会造成破坏螺母结构的问题。 改良螺母本体的结构，使能够快速且便利的拆卸活塞环，以简化习知更换密封垫的繁杂步骤以及省去更换新的密封螺丝，以进一步节省成本。 利用本实用新型所提供之附有量测环之液压螺母，可以同时安装与拆卸同一规格的退卸套，并且在安装退卸套的同时可以得知退卸套被移动的距离。以解决习知需采用大、小不同的液压螺母来完成安装与拆卸退卸套的问题。[0015] (二)技术方案 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种附量测环的液压螺母，其结构包括液压螺母本体、活塞环； 所述螺母本体，其具有一轴向设置之内螺纹孔，以及一与该内螺纹孔同轴心之腔室，该螺母本体还具有一径向设置之油嘴，该油嘴与该腔室相通；所述活塞环，配合于所述腔室，该活塞环与所述螺母本体之间具有两密封垫，所述活塞环一圆周面上具有一外螺纹段；所述螺母本体一圆周面上设置均分的刻度；所述活塞环外周设置有量测环，所述量测环，其具有一内螺纹段，该内螺纹段的行程小于该外螺纹段并相互螺合，该量测环一圆周面上设置均分的刻度。 所述螺母本体圆周面设置有36个均分的刻度，每个刻度为10度；所述量测环圆周面设有6个均分的数字刻度，每个刻度为60度。 所述量测环圆周面还钻有至少一个用来转动量测环的盲孔。 所述量测环的侧面设置至少两个轴向且贯穿的用来顶活塞环的螺纹孔。 本实用新型液压螺母的作动原理即为分厘卡原理。由于螺母本体与量测环的圆周
面皆有刻度，可先选定量测环上的数字做为起始参考点，然后依欲受活塞环推动的对象所
需移动的距离来换算旋转角度，并标示于螺母圆周面的刻度上，做为目标刻度。当活塞环受
油嘴推动，量测环与螺母本体的端面会腾出间隙，让量测环能旋回并贴紧螺母本体的端面，
若量测环上的起始参考点对齐螺母上的目标刻度，即代表该受推动的对象已经位移预定距
离。若量测环上的参考点尚未对齐螺母上的目标刻度，便再输入油嘴，重复上述的动作直到
参考点对齐目标刻度为止。(三)有益效果 本实用新型的一种附量测环的液压螺母，和现有技术相比，具有以下有益效果[0024] 本实用新型的量测环利用螺牙牙距与旋转角度之间的行程的关系(基本上就是利用分厘卡的设计原理)，当活塞环受压而被挤出的同时，量测环与液压螺母本体侧面会产生间隙，让量测环能旋回贴紧液压螺母本体侧面。由于液压螺母和量测环均设置有刻度，可先选定量测环上的适当数字的刻度，再依轴承所需轴向逼进距离换算旋转角度，然后在螺母本体的目标刻度标注，直到选取的量测环数字与目标刻度对齐为止，这种方法的辨识精度可达到0. Olmm之内，视量测环的螺牙牙距而定，牙距越小，辨识精度就越高。[0025] 量测环上设置螺丝孔，在分解液压螺母时，用螺丝拧入抵住液压螺母本体侧面，即可拉出活塞环，节省了密封螺丝的成本与所耗费的时间。 液压螺母可以变换方向来安装轴承，精确控制轴承的轴向逼进距离，还可以用于安装和退卸相同规格的推卸套，不会面临不能安装量表的问题，有精确控制轴向逼进距离的功能。

图1、图2分别为本实用新型的一种附量测环的液压螺母的结构分解立体图和剖视图； 图3、图4、图5为本实用新型的一种附量测环的液压螺母在实际量测时的过程图。[0029] 图6为本实用新型的一种附量测环 液压螺母的活塞环脱离螺母本体之示意图；[0030] 图7、图8为本实用新型的一种附量测环的液压螺母的安装及拆卸退卸套及轴承的方法示意图； 图9、图10、图11、图12为几种现有技术的液压螺母的结构示意图； 图13为现有技术的液压螺母的更换密封垫的方式之示意图； 图14、图15、图16为三种现有技术的安装及拆卸退卸套的示意图。
图中1.螺母本体；11.内螺纹孔；12.腔室；13.密封螺丝；2.活塞环；21.外螺纹段；22.外环凹槽；23.内环凹槽；3.量测环；31.内螺纹段；32.盲孔；33.螺纹孔；4.油嘴；6.密封垫；7.顶击件；20.轴承；30.轴心；40.退卸套；50.固紧环；60.螺母；A.螺母本体；Al.内螺纹孔；A2.腔室；B.油嘴；C.活塞环；Cl.延伸面；D.密封垫；E.量表；El.量表测头；F.销；G.螺纹孔；H.螺丝；1.轴承；J.退卸套；K.轴心；L.螺母；M.固紧环。
具体实施方式接下来参照说明书附图对本实用新型的一种附量测环的液压螺母作以下说明。[0036] 本实用新型的一种附量测环的液压螺母，如图1和图2所示，液压螺母结构主要包括有一螺母本体l，在该螺母本体1上配合有一活塞环2，以及在该活塞环2上配合有一量测环3。该螺母本体1具有一轴向设置之内螺纹孔11，以及一与该内螺纹孔11同轴心之腔室12，该腔室12系开通螺母本体1 一端面，螺母本体1还具有一径向设置之油嘴4，该油嘴4系供连结至一液压源(图未示)，油嘴4与该腔室12相通，在离开腔室12的该侧螺母本体1上设置一用来组合液压螺母之密封螺丝13。螺母本体1圆周面上设置均分的刻度，对于刻度的刻画，本实用新型并不加以限定，但在本实用新型实施例中，是在螺母本体1的圆周面上，刻画36个均分的刻度，即该等刻度系间隔10度。该活塞环2圆周面上具有一外螺纹段21与一外环凹槽22，在相对于该外环凹槽22位置的活塞环2内面形成一内环凹槽23，该外环凹槽22及该内环凹槽23分别设置一密封垫6，该密封垫6为0型环。该量测环3具有一内螺纹段31，该内螺纹段31的行程小于活塞环2上之外螺纹段21的行程，量测环3圆周面上设置均分的刻度，对于刻度的刻画，本实用新型并不加以限定，但在本实用新型实施例中，是在量测环3圆周面上刻画6个均分的刻度，即该等刻度系间隔60度。在量测环3的圆周面上还可设置至少一个径向的盲孔，供配合一转动界面(图未示)来转动量测环3，本实用新型实施例是等距设置4个盲孔32。在量测环3的端面，可设置至少两个轴向且贯穿的螺纹孔，供两个具有外螺纹之顶击件(图未示)螺合，本实用新型实施例是在量测环3的端面间隔120度设置三个螺纹孔33。 液压螺母的组装是将活塞环2配合于腔室12内，所述两密封垫6分别与腔室12之两壁面接触，使腔室12形成密闭空间，可以防止漏油。再藉由量测环3之内螺纹段31与活塞环2之外螺纹段21相互螺合，使量测环3配合于活塞环2上，如此便完成液压螺母的组装。 下面给出液压螺母使用时的实施例，液压螺母的用途可广泛被使用于安装或退卸齿轮、联轴器等零件，本实用新型实施例是用液压螺母将具有锥孔的轴承20准确安装定位于轴心30上做为较佳范例。如图3、4、5所示； 球面滚子轴承22320E装置于紧定套，依照计算，轴承须推逼0. 92mm，假定量测环的牙距为lmm时，O. 92 + 1. 00X360 = 331. 2° " 330° ，换言之，液压螺母必须挤出0. 92mm的轴向空间，让量测环能够转330。为止。 先将退卸套40及轴承20套设于轴心30，液压螺母10螺合于退卸套40，使轴承20被液压螺母10及固紧环50紧抵为止，且须确保液压螺母10端面完全贴紧轴承20端面。在量测环3上的6个刻度中选择一刻度作为角度起始参考点，在本实施例中选择刻度1。在此前，需预先查表计算得知轴承20所需之位移量，假设为0. 92mm，配合量测环3牙距换算出量测环3需转动330。，即相当于轴承20移动0.92mm，故在螺母本体l上之刻度330。(相当于360°退后30° ，即在螺母本体1刻度-30°的位置)的地方标注，视为目标刻度。从油嘴4输入预定压力的机油，机油充满整个腔室12，压力推动活塞环2使活塞环2相对于螺母本体1移动，且活塞环2端面会抵顶轴承20端面以及退卸套40，使之移动微小距离，此时，量测环3亦随着活塞环2移动，量测环3与螺母本体1的端面会腾出间隙。将量测环3旋回并贴紧螺母本体1的端面，观察量测环3上的起始参考点(刻度1)是否对齐螺母本体1上的目标刻度(-30° )，若起始参考点对齐目标刻度，即代表轴承20已经位移0.92mm。若量测环3上的参考点尚未对齐螺母本体1上的目标刻度，便再从油嘴4输入定量压力之机油，且重复上述的步骤直到参考点对齐目标刻度为止。本实用新型液压螺母10不必使用量表，直接藉由观察量测环3上的起始刻度对应于螺母本体1上之目标刻度值，便能知道轴承20当下的位移量。 上述提及有关退卸套及轴承的安装方法，参照图7和图8。安装退卸套40及轴承20亦可借由本实用新型液压螺母来完成。首先将外部套设有轴承20之退卸套40套设于轴心30上，再将螺母本体1的内螺纹孔11螺合于退卸套40的外螺纹，于轴心30上螺合另一个直径约等于活塞环2外径之螺母60。从油嘴4输入油压推动活塞环2及量测环3，再将量测环3旋回贴紧螺母本体1端面(操作方式如上段所述)，再观察刻度，即可得知退卸套40的位移量；而此位移的产生，是由于活塞环2对螺母60施以一作用力，螺母60对活塞环2施以一反作用力，而造成相连在一起的活塞环2、螺母本体1、退卸套40朝固紧环50的方向(即图7之箭头方向)推进，以安装轴承20于轴心30上。若欲将轴承20从轴心30上卸下，即将液压螺母反向螺合于退卸套40的外螺纹，此时毋须使用先前的螺母60，从油嘴4输入油压推动活塞环2，活塞环2因预先已紧抵轴承20端面，故轴承20会产生一反作用力将连结在一起的活塞环2、螺母本体1、退卸套40朝离开固紧环50的方向位移， 一但退卸套40脱离轴心30，便能取下轴承20。从以上的说明可知，本实用新型液压螺母可以用于安装与拆卸相同规格的退卸套，不会面临如现有技术所述无法装置量表的问题，保有精确控制轴向推进量的功能。 活塞环脱离螺母本体；如图6所示，由于活塞环2相对于螺母本体1移动多次，会造成螺母本体1与活塞环2之间的密封垫6因摩擦受损而需更换密封垫6。更换方式为，在量测环3的三个螺纹孔33内分别螺合三个顶击件7，借由顶击件7的端面抵顶螺母本体1的端面，直到使活塞环2脱离腔室12，便能进行更换新的密封垫。这种设计可以省去拆装密封螺丝13所耗费的时间，以及更换新的密封螺丝所增加的成本。 以上所述实施例，只是本实用新型较优选的具体的实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种附量测环的液压螺母，其结构包括液压螺母本体、活塞环；所述螺母本体，其具有一轴向设置之内螺纹孔，以及一与该内螺纹孔同轴心之腔室，该螺母本体还具有一径向设置之油嘴，该油嘴与该腔室相通；所述活塞环，配合于所述腔室，该活塞环与所述螺母本体之间具有两密封垫，所述活塞环一圆周面上具有一外螺纹段；其特征在于所述螺母本体一圆周面上设置均分的刻度；所述活塞环外周设置有量测环，所述量测环，其具有一内螺纹段，该内螺纹段的行程小于该外螺纹段并相互螺合，该量测环一圆周面上设置均分的刻度。
2. 根据权利要求1所述的一种附量测环的液压螺母，其特征在于所述螺母本体圆周面设置有36个均分的刻度，每个刻度为10度；所述量测环圆周面设有6个均分的数字刻度，每个刻度为60度。
3. 根据权利要求1或2所述的一种附量测环的液压螺母，其特征在于所述量测环圆周面还钻有至少一个用来转动量测环的盲孔。
4. 根据权利要求3所述的一种附量测环的液压螺母，其特征在于所述量测环的侧面设置至少两个轴向且贯穿的用来顶活塞环的螺纹孔。
专利摘要本实用新型公开了一种附量测环的液压螺母，其结构包括液压螺母本体、活塞环；所述螺母本体，其具有一轴向设置之内螺纹孔，以及一与该内螺纹孔同轴心之腔室，该螺母本体还具有一径向设置之油嘴，该油嘴与该腔室相通；所述活塞环，配合于所述腔室，该活塞环与所述螺母本体之间具有两密封垫，所述活塞环一圆周面上具有一外螺纹段；所述螺母本体一圆周面上设置均分的刻度；所述活塞环外周设置有量测环，所述量测环，其具有一内螺纹段，该内螺纹段的行程小于该外螺纹段并相互螺合，该量测环一圆周面上设置均分的刻度。本实用新型节省了密封螺丝的成本与所耗费的时间，精确控制轴承的轴向逼进距离。
文档编号F16B37/08GK201496373SQ20092017053
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者姜忠熙, 陈威廉 申请人:宁波斯立福精密工业有限公司