柴油机曲轴联轴节安装工装及方法
【专利摘要】本发明公开了一种柴油机曲轴联轴节安装工装及方法，包括过渡轴、过渡轴连接预紧装置和联轴节移动装置，联轴节装在过渡轴上，过渡轴连接预紧装置包括中心连接螺杆、垫圈、预紧螺母和预紧拉伸油缸，联轴节移动装置包括支板、两根联轴节移动螺杆、锁定螺母和推动螺母。方法包括以下步骤：1）联轴节安装在过渡轴上，2）装有联轴节的过渡轴与曲轴的连接和预紧，3）安装联轴节移动装置，4）联轴节移动到曲轴端头上。本发明的柴油机曲轴联轴节安装工装结构紧凑、使用方便、制造成本低。联轴节移动方法提高了联轴节装配的可靠性，避免发生延误交货期和返工的经济损失，提高了联轴节装配的工作效率。
【专利说明】柴油机曲轴联轴节安装工装及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种过盈量较大的轴与盘的固定连接，尤其涉及一种柴油机曲轴轴端和联轴节固定连接的工装及方法，属于柴油机装配【技术领域】。
【背景技术】
[0002]柴油机曲轴轴端需要安装联轴节，以便通过联轴节与飞轮固定连接，柴油机飞轮可以帮助活塞越过压缩上止点，达到启动或运转平稳的目的。联轴节和柴油机曲轴轴端采用过盈装配的无键固定连接，难度很大。如L21/31型船用柴油机曲轴轴端外径达Φ200_，该型号所配的联轴节内孔与柴油机曲轴轴端外径之间的过盈量达到0.30mm左右，无法使用常规的过盈装配方式，此时曲轴已基本安装完毕，只剩下两端的连接装配，无法采用其他使曲轴轴端外径缩小的方式安装联轴节。如若装配不当造成联轴节无法达到所需的装配位置，只有将曲轴拆下，对联轴节进行破坏性加工，并容易导致曲轴与联轴节配合部分表面损坏，严重时整根曲轴报废，造成延误交货期和返工的经济损失。
【发明内容】
[0003]本发明的目的提供一种柴油机曲轴联轴节安装工装及安装方法，解决联轴节难以装在曲轴轴端的难题。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:
一种柴油机曲轴联轴节安装工装，包括过渡轴、过渡轴连接预紧装置和联轴节移动装置，联轴节装在过渡轴上，所述过渡轴连接预紧装置包括中心连接螺杆、垫圈、预紧螺母、预紧拉伸油缸和支承圈，所述联轴节移动装置包括支板、两根联轴节移动螺杆、拧在联轴节移动螺杆一端的锁定螺母以及拧在联轴节移动螺杆另一端的推动螺母，支板中心设有支板中心孔，支板两端对称设有支板通孔；过渡轴和曲轴端头连接预紧时，中心连接螺杆一端穿过过渡轴中心通孔，与曲轴一端固定连接；中心连接螺杆另一端穿过垫圈，依次与预紧螺母、预紧拉伸油缸活塞固定连接，使得过渡轴固定在曲轴端头上，支承圈套在预紧螺母上，位于预紧拉伸油缸和垫圈之间；联轴节移动时，支板内侧中央抵靠在垫圈外端上，支板中心孔穿过预紧螺母，预紧拉伸油缸一端抵靠在支板外侧，且与穿过支板的中心连接螺杆另一端固定连接；两根联轴节移动螺杆一端分别与联轴节径向法兰盘对称的一对螺孔固定连接，且通过锁定螺母锁定；两根联轴节移动螺杆另一端分别与推动螺母旋合后穿出对应的支板通孔，所述推动螺母支承在支板内侧上。
[0005]前述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其中所述过渡轴一端延伸出凸台，过渡轴与曲轴端头连接时，所述凸台嵌入曲轴端头沉孔中。延伸出凸台的过渡轴一端外周面上嵌有间隔设置的数道密封圈。所述密封圈为O型密封圈。
[0006]前述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其中所述推动螺母通过推力轴承支承在支板内侧上。
[0007]前述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其中所述联轴节移动螺杆两端螺纹的旋向相反。
[0008]一种柴油机曲轴联轴节安装方法，包括以下步骤:
1)联轴节安装在过渡轴上
将联轴节加热至270-290°C，保温4小时后水平放置，然后将具有数道密封圈槽的过渡轴一端朝下地插入联轴节轴向中心孔中；
2)装有联轴节的过渡轴与曲轴的连接和预紧
2.1)将柴油机第一缸盘至上死点位置，接着将中心连接螺杆另一端拧入曲轴端头内的螺纹孔中，再将数道密封圈分别嵌在过渡轴一端外周面的间隔排列的密封圈槽中，然后将已装好联轴节的过渡轴套进中心连接螺杆，注意联轴节的斜油孔位置必须朝上，直至过渡轴一端的凸台嵌入曲轴端头的沉孔中使过渡轴得到定位；中心连接螺杆另一端伸穿过垫圈后依次与预紧螺母和预紧拉伸油缸活塞固定连接，套在在预紧螺母上的支承圈位于预紧拉伸油缸和垫圈之间；
2.2)初步依次拧紧中心连接螺杆另一端上的预紧螺母和预紧拉伸油缸活塞，使过渡轴和曲轴的结合面彼此紧贴，在过渡轴与曲轴轴端四周用直尺校正确保过渡轴与曲轴同轴；
2.3)过渡轴和曲轴连接预紧
液压泵通过预紧高压油管对预紧拉伸油缸输入118?120MPa的高压油，预紧拉伸油缸活塞外移，拉动与其连接的中心连接螺杆向外延伸，当预紧螺母与垫圈端面之间出现间隙时，拧紧预紧螺母，直至消除前述间隙，完成过渡轴与曲轴的连接预紧；
3)安装联轴节移动装置
拆下预紧拉伸油缸和支承圈，然后将一端已装上锁定螺母、另一端已装上推力轴承和推动螺母的两根联轴节移动螺杆的一端分别拧在联轴节径向法兰盘对称的一对螺孔中，并拧紧对应的锁定螺母；再将支板中心孔套在预紧螺母上，支板内侧中央抵靠在垫圈外端上，支板内侧面与过渡轴端面之间留有间隙，两根联轴节移动螺杆另一端分别穿过对应的支板通孔，在中心连接螺杆另一端端头上装上预紧拉伸油缸，预紧拉伸油缸活塞端面抵靠在支板外侧中央上；
4)联轴节移动到曲轴端头上
液压泵通过高压油管对联轴节的斜油孔输入170?190MPa的高压油扩张联轴节中心孔，使得联轴节中心孔与过渡轴外圆之间产生间隙，同时用扳手同步旋动两根联轴节移动螺杆上的推动螺母，逐渐加大支板内侧与联轴节之间距离，使联轴节从过渡轴逐渐移到曲轴上。
[0009]前述的柴油机曲轴联轴节安装方法，其中步骤2.2)中过渡轴和曲轴结合面的间隙小于 0.02mm。
[0010]本发明的柴油机曲轴联轴节安装工装结构紧凑、使用方便、制造成本低。本发明的联轴节移动方法先将联轴节加热扩孔后装在过渡轴上，再将过渡轴与曲轴同轴定位连接，然后用预紧拉伸油缸预紧中心连接螺杆，从而消除过渡轴与曲轴轴端的端面间隙，便于联轴节的移动；在过渡轴上增设多道密封圈来避免扩张联轴节中心孔时的高压油泄漏，确保联轴节中心孔能扩张到位，从而防止出现联轴节卡在曲轴轴端上进退不得装配失败的问题。通过扳动推动螺母使得两根联轴节移动螺杆推动联轴节顺利移动到曲轴轴端上，提高了联轴节装配的可靠性，避免发生曲轴报废延误交货期和返工的经济损失，提高了联轴节装配的工作效率。
[0011]本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是为过渡轴和曲轴连接预紧的示意图；
图2是为联轴节移动到曲轴端头上的示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和L21/31型船用柴油机曲轴安装联轴节的实施例对本发明进一步说明。
[0014]如图1和图2所示，本实施例的柴油机曲轴联轴节安装工装包括过渡轴1、过渡轴连接预紧装置2和联轴节移动装置3，联轴节4装在过渡轴3上，过渡轴连接预紧装置2包括中心连接螺杆21、垫圈22、预紧螺母23、预紧拉伸油缸24和支承圈25，联轴节移动装置3包括支板31、两根联轴节移动螺杆32、拧在联轴节移动螺杆32右端的锁定螺母33以及拧在联轴节移动螺杆左端的推动螺母34，支板31中心设有支板中心孔311，两端对称设有支板通孔312。过渡轴I和曲轴5左端端头连接预紧时，中心连接螺杆21右端穿过过渡轴中心通孔11，与曲轴5左端内螺纹孔51固定连接；中心连接螺杆21左端穿过垫圈22，依次与预紧螺母23、预紧拉伸油缸活塞241固定连接，使得过渡轴I固定在曲轴5端头上。支承圈25套在预紧螺母23上，位于预紧拉伸油缸24和垫圈22之间。过渡轴I右端延伸出凸台12，过渡轴I与曲轴5左端端头连接时，凸台12嵌入曲轴端头沉孔52中。过渡轴I右端外周面上嵌有间隔设置的3道O型密封圈6，可以避免发生在扩张联轴节中心孔42时的高压油泄漏问题，从而避免出现联轴节4卡在曲轴5端头上进退不动的问题。
[0015]联轴节4移动时，支板31内侧中央的沉孔313抵靠在垫圈22左端面上，支板中心孔311穿过预紧螺母23，预紧拉伸油缸24 —端抵靠在支板31外侧，预紧拉伸油缸活塞241与穿过支板31的中心连接螺杆21左端固定连接。两根联轴节移动螺杆32右端分别与联轴节径向法兰盘41对称的一对螺孔411固定连接，且通过锁定螺母33锁定，两根联轴节移动螺杆32左端分别与推动螺母34旋合后穿出对应的支板通孔312，推动螺母34通过推力轴承35支承在支板31内侧上，使得用扳手转动推动螺母34非常轻松。联轴节移动螺杆32两端螺纹的旋向相反，可以防止转动推动螺母34推动联轴节4移动时，联轴节移动螺杆32与联轴节径向法兰盘螺孔411连接松动的问题。
[0016]柴油机曲轴联轴节安装方法包括以下步骤:
1)联轴节4安装在过渡轴I上
将联轴节4加热至270-290°C，保温4小时后水平放置，然后将具有3道密封圈槽13的过渡轴I 一端朝下地插入联轴节轴向中心孔42中；
2)装有联轴节的过渡轴I与曲轴5的连接和预紧
2.1)将柴油机第一缸盘至上死点位置，接着将中心连接螺杆21右端拧入曲轴5左端端头内的螺纹孔51中，再将3道O型密封圈6分别嵌在过渡轴I右端外周面的间隔排列的密封圈槽13中，然后将已装好联轴节4的过渡轴I套进中心连接螺杆21，注意联轴节4的斜油孔412位置必须朝上，直至过渡轴I 一端的凸台12嵌入曲轴5端头的沉孔52中使过渡轴I得到定位；中心连接螺杆21左端伸穿过垫圈22后依次与预紧螺母23和预紧拉伸油缸活塞241固定连接，套在在预紧螺母23上的支承圈25位于预紧拉伸油缸24和垫圈22之间。
[0017]2.2)初步依次拧紧中心连接螺杆另一端上的预紧螺母23和预紧拉伸油缸活塞241，使过渡轴I和曲轴5的结合面彼此紧贴，在过渡轴I与曲轴5轴端四周用直尺校正确保过渡轴I与曲轴5同轴。
[0018]2.3)过渡轴I和曲轴5连接预紧
液压泵通过预紧高压油管对预紧拉伸油缸24输入118?120MPa的高压油，预紧拉伸油缸活塞241外移，拉动与其连接的中心连接螺杆21向外延伸，当预紧螺母23与垫圈22端面之间出现间隙时，拧紧预紧螺母23，直至消除前述间隙，完成过渡轴I与曲轴5的连接预紧。
[0019]3)安装联轴节移动装置
拆下预紧拉伸油缸24和支承圈25，然后将右端已装上锁定螺母33、左端已装上推力轴承35和推动螺母34的两根联轴节移动螺杆32的右端分别拧在联轴节径向法兰盘41对称的一对螺孔411中，并拧紧对应的锁定螺母33 ;再将支板中心孔313套在预紧螺母33上，支板31内侧中央抵靠在垫圈22外端上，支板31内侧面与过渡轴I端面之间留有间隙，两根联轴节移动螺杆32左端分别穿过对应的支板通孔312，在中心连接螺杆左端端头上装上预紧拉伸油缸，预紧拉伸油缸活塞端面抵靠在支板31外侧中央上。
[0020]4)联轴节移动到曲轴端头上
液压泵通过高压油管对联轴节4的斜油孔412输入170?190MPa的高压油扩张联轴节中心孔42，使得联轴节中心孔42与过渡轴I外圆之间产生间隙，同时用扳手同步旋动两根联轴节移动螺杆32上的推动螺母34，逐渐加大支板31右侧与联轴节4之间距离，使联轴节4从过渡轴I逐渐移到曲轴5上。
[0021]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，包括过渡轴、过渡轴连接预紧装置和联轴节移动装置，联轴节装在过渡轴上，所述过渡轴连接预紧装置包括中心连接螺杆、垫圈、预紧螺母、预紧拉伸油缸和支承圈，所述联轴节移动装置包括支板、两根联轴节移动螺杆、拧在联轴节移动螺杆一端的锁定螺母以及拧在联轴节移动螺杆另一端的推动螺母，支板中心设有支板中心孔，支板两端对称设有支板通孔；过渡轴和曲轴端头连接预紧时，中心连接螺杆一端穿过过渡轴中心通孔，与曲轴一端固定连接；中心连接螺杆另一端穿过垫圈，依次与预紧螺母、预紧拉伸油缸活塞固定连接，使得过渡轴固定在曲轴端头上，支承圈套在预紧螺母上，位于预紧拉伸油缸和垫圈之间；联轴节移动时，支板内侧中央抵靠在垫圈外端上，支板中心孔穿过预紧螺母，预紧拉伸油缸一端抵靠在支板外侧，且与穿过支板的中心连接螺杆另一端固定连接；两根联轴节移动螺杆一端分别与联轴节径向法兰盘对称的一对螺孔固定连接，且通过锁定螺母锁定；两根联轴节移动螺杆另一端分别与推动螺母旋合后穿出对应的支板通孔，所述推动螺母支承在支板内侧上。
2.如权利要求1所述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，所述过渡轴一端延伸出凸台，过渡轴与曲轴端头连接时，所述凸台嵌入曲轴端头沉孔中。
3.如权利要求1所述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，延伸出凸台的过渡轴一端外周面上嵌有间隔设置的数道密封圈。
4.如权利要求3所述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，所述密封圈为O型密封圈。
5.如权利要求1所述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，所述推动螺母通过推力轴承支承在支板内侧上。
6.如权利要求1所述的柴油机曲轴联轴节安装工装，其特征在于，所述联轴节移动螺杆两端螺纹的旋向相反。
7.—种如权利要求1所述的柴油机曲轴联轴节安装方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)联轴节安装在过渡轴上 将联轴节加热至270-290°C，保温4小时后水平放置，然后将具有数道密封圈槽的过渡轴一端朝下地插入联轴节轴向中心孔中； 2)装有联轴节的过渡轴与曲轴的连接和预紧 2.1)将柴油机第一缸盘至上死点位置，接着将中心连接螺杆另一端拧入曲轴端头内的螺纹孔中，再将数道密封圈分别嵌在过渡轴一端外周面的间隔排列的密封圈槽中，然后将已装好联轴节的过渡轴套进中心连接螺杆，注意联轴节的斜油孔位置必须朝上，直至过渡轴一端的凸台嵌入曲轴端头的沉孔中使过渡轴得到定位；中心连接螺杆另一端伸穿过垫圈后依次与预紧螺母和预紧拉伸油缸活塞固定连接，套在在预紧螺母上的支承圈位于预紧拉伸油缸和垫圈之间； 2.2)初步依次拧紧中心连接螺杆另一端上的预紧螺母和预紧拉伸油缸活塞，使过渡轴和曲轴的结合面彼此紧贴，在过渡轴与曲轴轴端四周用直尺校正确保过渡轴与曲轴同轴； 2.3)过渡轴和曲轴连接预紧 液压泵通过预紧高压油管对预紧拉伸油缸输入118?120MPa的高压油，预紧拉伸油缸活塞外移，拉动与其连接的中心连接螺杆向外延伸，当预紧螺母与垫圈端面之间出现间隙时，拧紧预紧螺母，直至消除前述间隙，完成过渡轴与曲轴的连接预紧； 3)安装联轴节移动装置 拆下预紧拉伸油缸和支承圈，然后将一端已装上锁定螺母、另一端已装上推力轴承和推动螺母的两根联轴节移动螺杆的一端分别拧在联轴节径向法兰盘对称的一对螺孔中，并拧紧对应的锁定螺母；再将支板中心孔套在预紧螺母上，支板内侧中央抵靠在垫圈外端上，支板内侧面与过渡轴端面之间留有间隙，两根联轴节移动螺杆另一端分别穿过对应的支板通孔，在中心连接螺杆另一端端头上装上预紧拉伸油缸，预紧拉伸油缸活塞端面抵靠在支板外侧中央上； 4)联轴节移动到曲轴端头上 液压泵通过高压油管对联轴节的斜油孔输入170?190MPa的高压油扩张联轴节中心孔，使得联轴节中心孔与过渡轴外圆之间产生间隙，同时用扳手同步旋动两根联轴节移动螺杆上的推动螺母，逐渐加大支板内侧与联轴节之间距离，使联轴节从过渡轴逐渐移到曲轴上。
8.如权利要求7所述的柴油机曲轴联轴节安装方法，其特征在于，步骤2.2)中过渡轴和曲轴结合面的间隙小于0.02mm。
【文档编号】B23P19/027GK104368956SQ201410676120
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】余凯, 俞晨 申请人:中船动力有限公司