大型重载设备电磁离合器安装调整工装及方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装，包括一对阶梯轴，其大头端为法兰结构，两法兰的直径相同，将两阶梯轴分别安装在电机输出轴端轴承座和减速机箱体上，作为主动轴和从动轴，两阶梯轴的大头端面相向，模拟电磁离合器两半的配合状态，通过调整、测量两阶梯轴的同轴度，可确定电磁离合器两半的同轴度，通过调整、测量两阶梯轴的轴向配合间隙，可确定电磁离合器两半的轴向配合间隙。还公开了一种大型重载设备电磁离合器安装调整方法。运用该大型重载设备电磁离合器安装调整方法施工及方法，能够快速准确地调定电磁离合器两半联轴器之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸，能够降低人为因素对安装调整精度的影响，调整精度高。
【专利说明】大型重载设备电磁离合器安装调整工装及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型重载设备的电磁离合器安装调整装备及方法，具体是涉及一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装及方法。
【背景技术】
[0002]离合器的种类很多，但在大型重载设备上，多采用电磁离合器。在大型重载设备上的电磁离合器，当线圈通电时，产生吸力将销环吸合，圆盘式弹簧发生变形，吸力将销环连同摩擦垫紧紧吸附于轮鼓上，靠摩擦力传递扭矩使两半离合器同时旋转，达到传递运动和动力的目的；当线圈断电后，吸力消失，圆盘式弹簧带动销环和摩擦垫恢复原位，脱离轮鼓，使左右两半离合器能保证可靠的单动。如果两半离合器轴线平行但不同心，则离合器吸合后，其摩擦垫与轮豉必然发生接触点的滑动，摩擦垫与轮豉的各接触点的线速度必然不相同，但离合器系统为了保证同步转动，只有靠变形来满足，否则会引起离合器的强迫振动，但当两半离合器轴线偏移值超过一定值时，振动加剧，从而系统无法靠变形来保证同步。如果两半离合器同心不同轴，当轴线倾斜度增大到超过圆盘形弹簧的弹性范围时，导致电磁吸力的大幅度降低，从面静摩擦力减小，离合器传递的扭矩也降低，使之丧失可靠联动的功能；如果两半离合器轴线既不同心，又不平行，则离合器既有振动，又要引起电磁吸力的大幅度降低，则静摩擦力减小，离合器传递的扭矩降低，两半离合器更容易丧失可靠联动的功能。因此，两半离合器要求有较高的同轴度和间隙，如果两半离合器间隙超差，离合器吸合力不够，摩擦力达不到设计值，没有足够的传递扭矩，便会发生联动失效。由此可见，离合器的安装调整，特别是在大型重载设备上要求很高，如何有效保证两半离合器的安装精度，保证电机功率尽可能少损耗地传递，保证输出轴不会承受额外的附加扭矩，从而保证离合器能安全可靠地运行，这也是大型重载设备安装中的一个难题。
[0003]现有的大型重载设备离合器的安装调整，一般多采用以下两种方法:
[0004](I)拉钢丝法
[0005]该方法以高速轴承座为基准拉钢丝，使四个轴承座孔的中心对中。此法的优点是所需测量工具十分简单，容易制备，实际应用形象直观。缺点是:测量精度受到钢丝挠度(水平位置测量时)，钢丝摆动以及钢丝的材质，直径和测量器具的影响，同时要求测量人员有较熟练的手工技术。
[0006](2)直接调整法
[0007]该方法以电磁离合器本身为调整基准来调整减速器底座或轴承座，虽然简单方便，但受到如下因素的影响:
[0008]a.受离合器结构件变形的影响,端面跳动达0.6mm?0.8mm ;
[0009]b.受到减速机高速轴轴承轴向和径向间隙的影响；
[0010]c.由于离合器的自重，影响测量调整。
【发明内容】
[0011]一方面，本发明要解决的技术问题是:提供一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装，运用该大型重载设备电磁离合器安装调整工装施工，能够快速准确地调定电磁离合器两半联轴器之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸，能够降低人为因素对安装调整精度的影响。
[0012]另一方面，本发明要解决的技术问题是:提供一种大型重载设备电磁离合器安装调整方法，运用该大型重载设备电磁离合器安装调整方法施工，能够快速准确地调定电磁离合器两半联轴器之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸，能够降低人为因素对安装调整精度的影响。
[0013]就本发明的工装而言，为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0014]一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机箱体也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整工装包括一对阶梯轴，其大头端为法兰结构，两法兰的直径相同，将两阶梯轴分别安装在电机输出轴端轴承座和减速机箱体上，作为主动轴和从动轴，两阶梯轴的大头端面相向，模拟电磁离合器两半的配合状态，通过调整、测量两阶梯轴的同轴度，可确定电磁离合器两半的同轴度，通过调整、测量两阶梯轴的轴向配合间隙，可确定电磁离合器两半的轴向配合间隙。
[0015]所述主动轴上配有一对滚动轴承，该滚动轴承与电机输出轴端轴承座轴瓦尺寸相适配，主动轴的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母，可实现主动轴在电机输出轴端轴承座上轴向定位。
[0016]所述从动轴上配有一对滚动轴承,该滚动轴承与减速机输入、输出轴孔尺寸相适配，从动轴的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母，可实现从动轴在减速机箱体上轴向定位。
[0017]所述主动轴上设有配重物，用于模拟电机转轴作用于其轴承座的运转载荷。
[0018]所述从动轴上设有配重物，用于模拟减速机的齿轮传动副作用于减速机箱体的运转载荷。
[0019]就本发明的方法而言，为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0020]一种大型重载设备电磁离合器安装调整方法，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整方法是:制造一套权利要求1-6所述的工装，替代电机转子输出轴、减速机的输入轴和联接它们的电磁离合器，模拟电磁离合器在电机、减速机上的装配关系和工作状态，按如下步骤安装调整电磁离合器:
[0021](I)将支承电机轴的两滑动轴承刮研至要求；将支承减速机输入轴的两滑动轴承刮研至要求；
[0022](2)将电机转子轴和减速机输入轴吊出，装入工装，其中，主动轴装在电机轴两滑动轴承的轴承座上，从动轴装在减速机输入轴两轴承座上，合上轴承座上盖。[0023](3)调整电机轴两滑动轴承的轴承座，找平找正主动轴，拧紧地脚螺栓。
[0024](4)以找平找正后的主动轴轴线为安装调整基准，松开减速机的地脚螺栓，调整减速机的位置，测量工装主动轴、从动轴的同轴度及其相向端面轴向配合间隙尺寸，边调整边测量计算，如此反复，直至工装主动轴、从动轴的同轴度及端面轴向配合间隙尺寸符合设计要求；
[0025](5)紧固减速机的地脚螺栓，固定减速机位置，使其与电机输出轴端轴承座的相对位置保持不变；
[0026](6)紧固后再复查确认一遍；
[0027](7)拆下工装；
[0028](8)将电磁离合器的两半分别装在电机输出轴和减速机输入轴上；
[0029](9)将电机转子吊上轴承座，合上轴承座上盖；将减速机的齿轮传动副吊入减速机箱体，合上箱盖。
[0030]本发明的有益技术效果是:
[0031]1.本发明采用工装的两阶梯轴模拟电磁离合器两半联轴器并模拟电磁离合器实装，通过测量阶梯轴之间的径向跳动和轴向跳动是否满足规定值，来确认两阶梯轴之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸是否满足安装要求，若不满足，通过电机输出轴端轴承座或减速机箱体来调整达到要求，不断通过重复测量、计算、调整直至两阶梯轴之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸满足安装要求，这样，实装时，电磁离合器两半联轴器之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸就满足安装要求，故本发明能够快速准确地调定电磁离合器两半联轴器之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸，且调整后电磁离合器两半联轴器的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸精度高，能够降低人为因素对安装调整精度的影响，空载和带负荷试车一次成功率高；实践证明，本发明能够达到可靠单动和联动功能，有效解决了困扰企业多年的电磁离合器失效的问题；
[0032]2.本发明采通过增加配重物，用于模拟电机转轴作用于其轴承座的运转载荷或模拟减速机的齿轮传动副作用于减速机箱体的运转载荷，避免了电磁离合器重量大的影响和拉钢丝法测量误差大的缺点，而且拆装测量方便，测量、安装调整精度较高；
[0033]3.本发明同样适合其它对同轴度及其相向端面轴向配合间隙尺寸要求较严格的设备，适用范围广。
[0034]因此，本发明在大型设备的安装调整上有较强的普适性，有非常好的运用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明所安装调整的一种电磁离合器安装结构示意图；
[0036]图2为本发明的阶梯轴的精度测量示意图；
[0037]图3为本发明的同轴度和间隙测量示意图；
[0038]图4为图3沿A-A向视图。
【具体实施方式】
[0039]为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。[0040] 参见图1，本发明的一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座4通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机箱体4'也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整工装包括一对阶梯轴，其大头端为法兰结构，两法兰8-1、8' -1的直径相同，将两阶梯轴分别安装在电机输出轴端轴承座4和减速机箱体4'上，作为主动轴8和从动轴8'，两阶梯轴的大头端面相向，模拟电磁离合器两半的配合状态，通过调整、测量两阶梯轴的同轴度，可确定电磁离合器两半的同轴度，通过调整、测量两阶梯轴的轴向配合间隙，可确定电磁离合器两半的轴向配合间隙。
[0041 ] 主动轴8上配有一对滚动轴承5，该滚动轴承5与电机输出轴端轴承座4轴瓦尺寸相适配，主动轴8的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母1，可实现主动轴8在电机输出轴端轴承座4上轴向定位，该主动轴上8设有配重物2，用于模拟电机转轴作用于其轴承座的运转载荷，在与电机输出轴端轴承座4的轴承孔相对的两侧分别固设有端盖3、7，该端盖3、7套装在主动轴8上，在两滚动轴承5之间设有定位套6，该定位套6套装在主动轴8上。
[0042]从动轴8'上配有一对滚动轴承5'，该滚动轴承5'与减速机输入、输出轴孔尺寸相适配，从动轴8'的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母I'，可实现从动轴8'在减速机箱体4'上轴向定位，该从动轴8'上设有配重物2'，用于模拟减速机的齿轮传动副作用于减速机箱体4'的运转载荷，在与减速机箱体4'的轴承孔相对的两侧分别固设有端盖3'、T，该端盖3'、7'套装在从动轴8'上，在两滚动轴承5'之间设有定位套6'，该定位套
套装在从动轴8'上。
[0043]为了保证本发明工装整体尺寸公差形位公差，上述主动轴8和从动轴8'采用一体加工的方式，经检测合格后，再将其横向切断分为两根阶梯轴。
[0044]另一方面，本发明的一种大型重载设备电磁离合器安装调整方法，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座4通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机箱体4'也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整方法是:制造一套上述工装，替代电机转子的输出轴头、减速机的齿轮传动副和联接它们的电磁离合器，模拟电磁离合器在电机、减速机上的装配关系和工作状态，按如下步骤安装调整电磁离合器:
[0045](I)将支承电机轴的两滑动轴承刮研至要求；将支承减速机输入轴的两滑动轴承刮研至要求；
[0046](2)将电机转子轴和减速机输入轴吊出，装入工装，其中，主动轴8装在电机轴两滑动轴承的轴承座4上，从动轴8'装在减速机输入轴两轴承座4'上，合上轴承座上盖。
[0047](3)调整电机轴两滑动轴承的轴承座4，找平找正主动轴8，拧紧地脚螺栓。
[0048](4)以找平找正后的主动轴8的轴线为安装调整基准，松开减速机箱体4'的地脚螺栓，调整减速机的位置，测量工装主动轴8、从动轴8'的同轴度及其相向端面轴向配合间隙尺寸，边调整边测量计算，如此反复，直至工装主动轴8、从动轴8'的同轴度及端面轴向配合间隙尺寸符合设计要求；
[0049](5)紧固减速机箱体4'的地脚螺栓，固定减速机箱体4'的位置，使其与电机输出轴端轴承座的相对位置保持不变；
[0050](6)紧固后再复查确认一遍；
[0051](7)拆下工装；
[0052](8)将电磁离合器的两半分别装在电机输出轴和减速机输入轴上；
[0053](9)将电机转子吊上轴承座，合上轴承座上盖；将减速机的齿轮传动副吊入减速机箱体，合上箱盖。
[0054]其中，以上步骤(2)中测量工装主动轴8、从动轴8'的同轴度及其相向端面轴向配合间隙尺寸，可以按现有的、适用的测量方法进行，也可以按以下测量方法进行:
[0055](a)测量主动轴8和从动轴8'的精度，在主动轴8的法兰8_1的柱面及其朝向电机输出轴端轴承座4的侧面上分别设置一百分表，该百分表的测头与相应柱面或侧面接触，仅转动其中之一阶梯轴，例如主动轴8，测出径向跳动值、轴向跳动值，然后仅转动另一阶梯轴，例如从动轴8,，测出径向跳动值、轴向跳动值；
[0056](b)调整前初始状态主动轴8和从动轴8'之间的同轴度和其相向端面轴向配合间隙尺寸测量，在主动轴8和从动轴8'之间的法兰8-1、8' -1外径周向上均分别做四个标记，该四个标记等分相应法兰8-1、8' -1外径，以水平位置为零位，同时转动主动轴8和从动轴8'，用百分表测出主动轴8和从动轴8'之间的径向跳动值；按前述测量主动轴8和从动轴8'之间的径向跳动值方法，测出另外三标记位置的主动轴8和从动轴8'之间的径向跳动值；依上述所做标记，将主动轴8的法兰8-1上的一个标记作为零点，把从动轴8'的法兰8' -1上的一个标记对该准零点，用百分表测出主动轴8和从动轴8'向端面轴向配合之间的轴向跳动值，再依次使从动轴8,的法兰8, -1上的其余三个标记对该准零点，分别测出对应的轴向跳动值；接下来，将主动轴8的法兰8-1上的另外三个标记分别作为零点，按前述测量主动轴8和从动轴8'向端面轴向配合之间的轴向跳动值方法，分别测出相应的轴向跳动值；
[0057](c)调整后的测量，重复(b)中主动轴8和从动轴8'之间的轴向跳动值和径向跳动值的测量过程。
[0058]另外，需要说明的是，电机输出轴端轴承座4及减速机箱体4'的位置调整后，电机输出轴端轴承座4及减速机箱体4'与下地脚螺丝孔可能出现错位的情况，解决的方式是可以通过修配电机输出轴端轴承座4及减速机箱体4'孔，并重新配制地脚螺栓，从而达到紧固电机输出轴端轴承座4及减速机箱体4'的目的。
[0059]下面以某钢厂大型电磁离合器安装调试过程为例，对本发明作进一步具体说明。
[0060]参见图1，为某钢厂大型电磁离合器安装结构示意图，该电磁离合器安装调整步骤如下:
[0061]第一步，将支承电机轴的两滑动轴承刮研至要求；将支承减速机输入轴的两滑动轴承刮研至要求；
[0062]第二步，将电机转子轴和减速机输入轴吊出，装入本发明的工装，其中，主动轴8装在电机轴两滑动轴承的轴承座4上，从动轴8'装在减速机输入轴两轴承座4'上,合上轴承座上盖。使主动轴8、从动轴8'的法兰8-1、8' -1的端面相向，模拟电磁离合器两半的配合状态；
[0063]第三步，调整电机轴两滑动轴承的轴承座4，找平找正主动轴8，拧紧地脚螺栓。
[0064]第四步，以找平找正后的主动轴8的轴线为安装调整基准，松开减速机箱体4'的地脚螺栓，调整减速机的位置，按照以下方法测量工装主动轴8、从动轴8'之间的同轴度数据和间隙数据，根据所测得的同轴度数据和间隙数据通过调整减速机箱体4'的位置来调整电机输出轴端轴承座4与减速机箱体4'之间的相对位置关系:
[0065](a)测量主动轴8和从动轴8'的精度，参见图2，在主动轴8的法兰8_1的柱面及主动轴8朝向电机输出轴端轴承座4的侧面上分别设置第一百分表9和第二百分表10,第一百分表的测头与法兰8-的柱面接触，第二百分表的测头与法兰8-1的侧面接触，先仅转动图2中左边的主动轴8，测出径向跳动值、轴向跳动值，然后仅转动图2中右边的主动轴8'，测出径向跳动值、轴向跳动值；测得的具体数据参见表一。
[0066]表一阶梯轴精度测量值数据单位:mm
【权利要求】
1.一种大型重载设备电磁离合器安装调整工装，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机箱体也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整工装包括一对阶梯轴，其大头端为法兰结构，两法兰的直径相同，将两阶梯轴分别安装在电机输出轴端轴承座和减速机箱体上，作为主动轴和从动轴，两阶梯轴的大头端面相向，模拟电磁离合器两半的配合状态，通过调整、测量两阶梯轴的同轴度，可确定电磁离合器两半的同轴度，通过调整、测量两阶梯轴的轴向配合间隙，可确定电磁离合器两半的轴向配合间隙。
2.如权利要求1所述的大型重载设备电磁离合器安装调整工装，其特征在于，所述主动轴上配有一对滚动轴承,该滚动轴承与电机输出轴端轴承座轴瓦尺寸相适配,主动轴的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母，可实现主动轴在电机输出轴端轴承座上轴向定位。
3.如权利要求1所述的大型重载设备电磁离合器安装调整工装，其特征在于，所述从动轴上配有一对滚动轴承，该滚动轴承与减速机输入、输出轴孔尺寸相适配，从动轴的尾段是螺纹段，配有锁紧螺母，可实现从动轴在减速机箱体上轴向定位。
4.如权利要求1所述的大型重载设备电磁离合器安装调整工装，其特征在于，所述主动轴上设有配重物，用于模拟电机转轴作用于其轴承座的运转载荷。
5.如权利要求1所述的大型重载设备电磁离合器安装调整工装，其特征在于，所述从动轴上设有配重物，用于模拟减速机的齿轮传动副作用于减速机箱体的运转载荷。
6.一种大型重载设备电磁离合器安装调整方法，所述大型重载设备具有驱动电机、减速机，所述电磁离合器的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接减速机的输入轴，当电磁离合器结合时，可将驱动电机的转矩传递给减速机；所述驱动电机的转子由一对落地布置的滑动轴承支承，两滑动轴承的轴承座通过地脚螺栓固定在基础上，所述减速机也是落地布置，通过地脚螺栓固定在基础上；所述电磁离合器的安装调整方法是:制造一套权利要求1-6所述的工装，替代电机转子输出轴、减速机的输入轴和联接它们的电磁离合器，模拟电磁离合器在电机、减速机上的装配关系和工作状态，按如下步骤安装调整电磁离合器: (1)将支承电机轴的两滑动轴承刮研至要求；将支承减速机输入轴的两滑动轴承刮研至要求； (2)将电机转子轴和减速机输入轴吊出，装入工装，其中，主动轴装在电机轴两滑动轴承的轴承座上，从动轴装在减速机输入轴两轴承座上，合上轴承座上盖。 (3)调整电机轴两滑动轴承的轴承座，找平找正主动轴，拧紧地脚螺栓。 (4)以找平找正后的主动轴轴线为安装调整基准，松开减速机的地脚螺栓，调整减速机的位置，测量工装主动轴、从动轴的同轴度及其相向端面轴向配合间隙尺寸，边调整边测量计算，如此反复，直至工装主动轴、从动轴的同轴度及端面轴向配合间隙尺寸符合设计要求； (5)紧固减速机的地脚螺栓，固定减速机位置，使其与电机输出轴端轴承座的相对位置保持不变； (6)紧固后再复查确认一遍； (7)拆下工装；(8)将电磁离合器的两半分别装在电机输出轴和减速机输入轴上； (9)将电机转子吊上轴承座，合上轴承座上盖；将减速机的齿轮传动副吊入减速机箱体，合上箱盖。
【文档编号】B23P19/10GK103921101SQ201410163107
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】蒋士博, 刘捷, 肖健, 金建明, 陶柳 申请人:四川工程职业技术学院