一种用于安装大型螺母的辅助工装及其使用方法与流程

本发明涉及机械设备安装用具技术领域，尤其涉及一种用于安装大型螺母的辅助工装及其使用方法。

背景技术：

在现有技术中，大型螺母的安装一般是在大型螺母的外部设置托架工装，利用托架工装将大型螺母托起后，再将大型螺母旋接至螺纹轴中。采用上述的方法安装大型螺母，在车间等比较开放的施工环境中施工，大型螺母采用上述的安装方式比较容易满足，若施工空间比较狭小时由于托架工装设置在大型螺母的外部，托架工装会限制施工空间，增加施工难度；此外，由于托架工装只是托住大型螺母的圆周，在转动大型螺母的过程中，螺母与托架工装的位置会发生偏移，需要不断地调节托架工装的位置才能保证举托点在大型螺母的中心位置，操作较繁杂，不利于施工。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于：提供一种用于安装大型螺母的辅助工装，其结构简单，且方便安装辅助安装大型螺母。

本发明的另一个目的在于：提供一种用于安装大型螺母的辅助工装的使用方法，其安装精度高，对螺纹的损伤少。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于安装大型螺母的辅助工装，包括导向轮、吊板以及与所述吊板间隔设置的安装板，所述吊板与所述安装板通过连接板连接，所述吊板和所述安装板均朝向所述连接板的同一侧面凸设，所述导向轮设置在所述安装板远离所述连接板的一端，所述安装板远离所述连接板的一端伸入到所述大型螺母的螺纹孔中，所述导向轮与所述螺纹孔侧壁的螺旋线槽的槽壁抵接并扣合，所述导向轮的周部具有导向部，所述导向部远离所述导向轮中心轴线的一端与所述螺旋线槽配合，使转动所述大型螺母时，所述导向部可沿所述螺旋线槽的轨迹行进。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述导向轮通过连接轴与安装板连接，所述导向轮可绕所述连接轴的轴心线转动。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述连接轴与所述导向轮之间通过深沟球轴承连接。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述导向轮贯穿设置有连接孔，所述深沟球轴承设置在所述连接孔中，所述连接孔的内侧壁凸有第一挡圈，所述连接轴的外周凸设有第二挡圈，所述第一挡圈和所述第二挡圈沿着所述连接轴的轴向方向间隔分布，所述深沟球轴承设置在所述第一挡圈和所述第二挡圈之间，且所述深沟球轴承的两端部分别与所述第一挡圈和所述第二挡圈抵接。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述第一挡圈设置有至少一个第一限位块，所述第二挡圈设置有至少一个第二限位块，所述第一限位块朝向靠近所述连接轴的轴心线方向凸设，所述第二限位块朝向远离所述连接轴的轴心线方向凸设，且第一限位块与所述深沟球轴承的外圈抵接，所述第二限位块与所述深沟球轴承的内圈抵接。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述吊板远离所述连接板的一端开设有起吊孔。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述导向部的厚度由靠近所述导向轮的轴心线的方向朝向远离所述导向轮的轴心线的方向逐渐减小。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述导向部包括呈夹角设置的第一倾斜面和第二倾斜面，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面相交形成导向角，所述导向角位于所述导向轮与所述连接轴的轴心线垂直的中心线上，且所述起吊孔的中心线和所述导向轮与所述连接轴的轴心线垂直的中心线重合。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，所述安装板和/或连接板远离所述吊板的一侧设置有支撑脚，所述支撑脚的底部与连接轴的轴心线之间的距离大于所述导向部的外边沿与所述连接轴的轴心线之间的间距。

作为所述的动模板支撑结构的一种优选的技术方案，包括以下步骤：

步骤s10、提供吊装设备、待安装的大型螺母和如权利要求1至9任一项所述的辅助工装；

步骤s20、将所述辅助工装的导向部插设至所述大型螺母的螺纹孔内的螺旋线槽中，并使所述导向部与所述螺旋线槽的槽壁抵接，以实现所述导向部与所述螺旋线槽的槽壁扣合，所述导向部与所述螺旋线槽抵接的位置位于所述大型螺母在径向方向上的重心面上；

步骤s30、将所述吊装设备与所述辅助工装上的起吊孔连接，通过所述吊装设备将所述辅助工装和所述大型螺母吊起，并将所述大型螺母朝向螺纹轴靠近，当所述大型螺母贴近所述螺纹轴时，将大型螺母的螺纹孔扣设所述螺纹轴上；

步骤s40、旋动所述大型螺母，所述导向部沿着所述螺旋线槽的轨迹行进，同时使得所述大型螺母与所述螺纹轴旋接；

步骤s50、移除所述辅助工装和所述吊装设备。

本发明的有益效果为：由于导向轮与螺纹孔侧壁的螺旋线槽的槽壁抵接和扣合，辅助工装可通过导向轮与大型螺母的螺旋线槽的槽壁之间扣合的位置承托大型螺母的自身重力，大型螺母与螺纹轴旋接的过程中，螺纹轴上的外螺纹不受来自大型螺纹自重的压力，可减少大型螺母与螺纹轴之间的摩擦，从而减少大型螺母和螺纹轴上的螺纹损坏，并且降低大型螺母与螺纹中旋接的难度，可使大型螺母的回转中心始终在大型螺母的形状中心上。所述的辅助工装体积小且重量轻，通过将安装板伸入到螺纹孔中，不同于现有技术中将托架工装设置在大型螺母的外周，可减少对大型螺母外部空间的占用，降低对施工空间的要求。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述辅助工装一角度的结构示意图。

图2为图1中a处的放大图。

图3为实施例所述辅助工装另一角度的结构示意图。

图4为图3中b处的放大图。

图5为实施例所述辅助工装与所述大型螺母安装时的状态示意图。

图6为实施例所述辅助工装的侧视图。

图7为实施例导向部与所述大型螺母的螺旋线槽相扣时的结构示意图。

图中：

100、辅助工装；200、大型螺母；

1、安装板；2、连接板；3、吊板；4、起吊孔；5、第一挡圈；501、第一限位块；6、第二挡圈；601、第二限位块；7、导向轮；701、导向部；702、圆弧过渡结构；703、第二倾斜面；8、支撑脚；9、第三倾斜面；10、连接面；11、第四倾斜面；12、螺旋线槽；13、深沟球轴承；14、连接轴。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图7所示，本发明提供一种用于安装大型螺母200的辅助工装100，包括导向轮7、吊板3以及与所述吊板3间隔设置的安装板1，所述吊板3与所述安装板1通过连接板2连接，所述吊板3和所述安装板1均朝向所述连接板2的同一侧面凸设。在本实施例中，所述吊板3位于所述安装板1的上方。所述导向轮7设置在所述安装板1远离所述连接板2的一端，所述安装板1远离所述连接板2的一端伸入到所述大型螺母200的螺纹孔中，所述导向轮7与所述螺纹孔侧壁的螺旋线槽12的槽壁抵接并扣合，所述导向轮7的周部具有导向部701。所述导向部701远离所述导向轮7中心轴线的一端与所述螺旋线槽12配合，使转动所述大型螺母200时，所述导向部701可沿所述螺旋线槽12的轨迹行进。

具体使用时，吊板3与吊装设备连接，利用吊装设备将辅助工装100吊起，由于所述导向轮7与螺旋线槽12的槽壁抵接并扣合，当大型螺母被吊起时，由在大型螺母200自身重力的作用下，导向轮7在螺旋线槽12的槽壁上形成受力支点，在该受力支点的作用下使得导向轮7与所述螺旋线槽12的槽壁相互扣紧，从而避免大型螺母200从导向轮7上脱落。当辅助工装100被吊起时大型螺母200也被吊起，进而可将大型螺母200朝向螺纹轴靠近，当大型螺母200贴近螺纹轴时，通过人工手动操作将大型螺母200与螺纹轴相扣，然后调整好大型螺母200的安装位置，缓慢转动大型螺母200使导向部701沿着螺旋线槽12的轨迹行进，进而使得大型螺母200中的螺纹凸部旋合至与螺纹轴上的外螺纹的螺旋线槽12中，最终实现大型螺母200与螺纹轴旋紧，降低螺纹出现咬合的风险。由于导向轮7与螺纹孔侧壁的螺旋线槽12的槽壁抵接和扣合，辅助工装100可通过导向轮7与大型螺母200的螺旋线槽12的槽壁之间扣合的位置承托大型螺母200的自身重力，大型螺母200与螺纹轴旋接的过程中，螺纹轴上的外螺纹不受来自大型螺纹自重的压力，可减少大型螺母200与螺纹轴之间的摩擦，从而减少大型螺母200和螺纹轴上的螺纹损坏，并且降低大型螺母200与螺纹中旋接的难度，可使大型螺母200的回转中心始终在大型螺母200的形状中心上。所述的辅助工装100体积小且重量轻，通过将安装板1伸入到螺纹孔中，不同于现有技术中将托架工装设置在大型螺母200的外周，可减少对大型螺母200外部空间的占用，降低对施工空间的要求。

其中，所述导向轮7通过连接轴14与安装板1连接，所述导向轮7可绕所述连接轴14的轴心线转动。将导向轮7可绕连接轴14的中心线转动设置，转动大型螺母200时，大型螺母200对导向轮7作用的摩擦力可带动导向轮7转动，使得导向部701可相对于大型螺母200的螺旋线槽12中移位，有利于导向部701在大型螺母200的螺旋线槽12中行进，减少导向部701和螺旋线槽12的磨损，且减少驱动大型螺母200转动的驱动力，降低大型螺母200与螺纹轴旋接的难度。

具体地，所述安装板1靠近所述吊板3的一侧凹设有安装位，所述连接轴14设置在所述安装位中，所述连接轴14的一端与所述安装板1连接，另一端沿着所述安装板1的长度方向延伸，所述导向轮7设置在安装在所述连接轴14远离所述安装板1的一端。

具体地，所述连接轴14的侧壁与安装板1抵接，以增强所述连接轴14与安装板1之间的连接结构，从而提高所述连接轴14的承重能力。

为了避免安装板1阻碍导向轮7的转动，所述导向轮7与所述安装板1之间具有间隙，为导向轮7的转动预留空间。

本实施例中，所述连接轴14与所述导向轮7之间通过深沟球轴承13连接，以减少导向轮7与连接轴14之间的磨损。具体地，所述深沟球轴承13套设在所述连接轴14的外周。

其中，所述导向轮7贯穿设置有连接孔，所述深沟球轴承13设置在所述连接孔中，所述连接孔的内侧壁凸有第一挡圈5，所述连接轴14的外周凸设有第二挡圈6。所述第一挡圈5和所述第二挡圈6沿着所述连接轴14的轴向方向间隔分布，所述深沟球轴承13设置在所述第一挡圈5和所述第二挡圈6之间，且所述深沟球轴承13的两端部分别与所述第一挡圈5和所述第二挡圈6抵接。第一挡圈5和第二挡圈6的间隔设置，在所述连接轴14上形成用于安装深沟球轴承13的限位槽，以利用第一挡圈5和第二挡圈6对深沟球轴承13两端进行阻挡，限制深沟球轴承13在连接轴14的轴向方向上移动。

具体地，所述第一挡圈5设置有至少一个第一限位块501，所述第二挡圈6设置有至少一个第二限位块601，所述第一限位块501朝向靠近所述连接轴14的轴心线方向凸设，所述第二限位块601朝向远离所述连接轴14的轴心线方向凸设，且第一限位块501与所述深沟球轴承13的外圈抵接，所述第二限位块601与所述深沟球轴承13的内圈抵接。限位块的设置主要是进一步对所述深沟球轴承13进行限位，降低深沟球轴承13从限位槽上脱落的可能性。在本实施例中，所述第一限位块501和第二限位块601均设置有一个，在其他的实施例中，第一限位块501和第二限位块601的具体数量可以根据需要设置。

为了减少第一挡圈5和第二挡圈6对所述深沟球轴承13的摩擦，所述第一挡圈5和第二挡圈6均为弹性挡圈。

一实施例中，所述吊板3远离所述连接板2的一端开设有起吊孔4，在具体的吊装时，吊装设备的装吊索绑紧在起吊孔4中。

另一实施例中，所述导向部701的厚度由靠近所述导向轮7的轴心线的方向朝向远离所述导向轮7的轴心线的方向逐渐减小。通过此设计，使导向部701能够插设至所述螺旋线槽12中，并且也能够保证导向轮7的结构强度，保证所述导向轮7的承重能力。

具体地，所述导向部701包括呈夹角设置的第一倾斜面702和第二倾斜面703，所述第一倾斜面702与所述第二倾斜面703相交形成导向角，所述导向角位于所述导向轮7与所述连接轴14的轴心线垂直的中心线上，且所述起吊孔4的中心线和所述导向轮7与所述连接轴14的轴心线垂直的中心线重合，此设计，所述导向角、所述导向轮7与所述连接轴14的轴心线以及起吊孔4的中心线均位移同一直线上，可使大型螺母200被水平吊起，避免由于大型螺母200倾斜从辅助工装100上脱落的危险。本说明书中所述的大型螺母200被水平吊起指的是：大型螺母200被吊起时，大型螺母200的螺纹孔的中心线位于水平面的状态。

所述第一倾斜面702和第二倾斜面703的相交处设置有圆弧过渡结构。导向部701插设至插至螺旋线槽12时，由于圆弧过渡结构的存在，避免第一倾斜面702和第二倾斜面703相接处的棱角刮花螺旋线槽12的槽底。

一般地，所述大型螺母200的螺旋线槽12包括第三倾斜面9和第四倾斜面11，所述第三倾斜面9和所述第四倾斜面11之间通过连接面10连接，当所述导向部701与所述螺旋线槽12的槽壁抵接并扣合时，所述导向部701的第一倾斜面702和第二倾斜面703分别与所述螺旋线槽12的第三倾斜面9和第四倾斜面11抵接，保证导向部701与螺旋线槽12吻合，实现大型螺母200与螺纹轴旋接的高精度配合。

进一步地，所述导向角和所述第三倾斜面9和第四倾斜面11之间的夹角相等，保证所述导向轮7与螺旋线槽12扣合。

作为一种优选的实施例中，所述导向轮7与所述连接轴14的轴心线垂直的中心线到所述安装板1靠近所述连接板2一端的距离为l1，大型螺母200的轴向长度为l2，其中，l1与l2应满足以下关系：0.5l2≤l1≤1.5l2。导向部701与吊板3之间的距离为h1，大型螺母200的径向厚度为h2，h1与h2应满足以下关系：h1>h2,以确保垫板与所述导向轮7之间的间隙能够容纳大型螺母200的螺纹孔的侧壁。

在本实施例中，所述导向轮7的径向长度为d1，所述大型螺母200的直径为d2，d1与d2应满足以下关系：d1＝0.3d2。

所述安装板1和连接板2远离所述吊板3的一侧设置有支撑脚8，所述支撑脚8的底部与连接轴14的轴心线之间的距离大于所述导向部701的外边沿与所述连接轴14的轴心线之间的间距。不使用辅助工装100的情况下，可将辅助工装100进行存放，支撑脚8的设置将辅助工装100支撑时，保证导向轮7与放置面之间具有一定的间距，防止导向轮7与放置面之间直接接触，进而防止导向轮7与接触面之间产生摩擦而导致导向部701被磨损。在其他的实施例中，也可仅在安装板1或仅在连接板2上设置支撑脚8。

具体地，所述安装板1、吊板3和连接轴14均与所述连接板2垂直。本实施例中，所述吊板3、安装板1和连接板2均一体成型设置。

本实施例中，还提供一种用于安装大型螺母200的辅助工装100的使用方法，包括以下步骤：

步骤s10、提供吊装设备、待安装的大型螺母200和上述任一项实施所述的辅助工装100。

步骤s20、将所述辅助工装100的导向部701插设至所述大型螺母200的螺纹孔内的螺旋线槽12中，并使所述导向部701与所述螺旋线槽12的槽壁抵接，以实现所述导向部701与所述螺旋线槽12的槽壁扣合，所述导向部701与所述螺旋线槽12抵接的位置位于所述大型螺母200在径向方向上的重心面上。本步骤中，将导向部701与螺旋线槽12抵接的位置设置为大型螺母200在径向方向上的重心面上，使得大型螺母200被水平吊装。

步骤s30、将所述吊装设备与所述辅助工装100上的起吊孔4连接，并通过所述吊装设备将所述辅助工装100和所述大型螺母200吊起，并将所述大型螺母200朝向带与所述大型螺母200旋接的螺纹轴靠近，当所述大型螺母200贴近所述螺纹轴时，将大型螺母200的螺纹孔扣设在所述螺纹轴上。具体地，利用吊装设备中的吊索绑在起吊孔4中，以实现吊装设备与吊板3的连接。在吊装所述大型螺母200时，以匀速或者接近于匀速缓慢将大型螺母200吊起，减少大型螺母200在半空中晃动。

步骤s40、旋动所述大型螺母200，使所述导向部701沿着所述螺旋线槽12的轨迹行进，同时使得大型螺母200与所述螺纹轴旋接。

本实施例中，以螺纹轴水平设置为例，将大型螺母200在沿着水平方向转动，以使大型螺母200与螺纹轴旋接。所述步骤s40中，在旋动所述大型螺母200之前，利用其中葫芦微调大型螺母200的高度，大型螺母200上内螺纹与所述螺纹轴上的外螺纹之间的间隙上下均匀分布。

步骤s50、移除所述辅助工装100和吊装设备。

具体操作时，大型螺母200旋接至剩下3～5个螺距时，将吊装设备中的吊索从吊板3上拆除以及将辅助工装100移除，然后将大型螺母200剩下的外螺纹拧入到螺纹轴中，完成大型螺母200安装大到螺纹轴安装工作。在大型螺母200未完全旋入到螺纹轴之前将辅助工装100移除是为了保证施工人员的人身安全，如果辅助工装100一直受力，在辅助工装100退出螺旋线槽12的一瞬间会具有吊装设备拉伸回弹效应，使得辅助工装100突然向上弾而对施工人员造成撞击。

本实施例所述的辅助工装100不仅可以用于船舶轴舵系生产过程中轴系液压螺母，舵系液压螺母在水平工装上的安装，还可以适用于其他的机械结构的大型螺母的安装。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。