一种曲轴部装治具制造技术

一种曲轴部装治具涉及偏心曲轴部装的一种工装治具，更具体地说，是涉及一种偏心曲轴的部装定位及相关部件装配平衡的治具。本实用新型专利技术曲轴部装治具的特点是：实现了曲轴部装时相关部件位置、高度的准确装配，而且提高了装配效率，确保了装配的安全性。本实用新型专利技术包括隔膜泵曲轴的定位支撑机构，其结构要点是：定位支撑机构的下方设置有液压升降支撑机构，在定位支撑机构的侧方还设置有吊装机构。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及偏心曲轴部装的一种工装治具，更具体地说，是涉及一种偏心曲轴的部装定位及相关部件装配平衡的治具。
技术介绍
隔膜泵是当今世界高腐蚀、高浓度、高压力、高温度、固/液两相介质长距离管道化输送的关键设备，是冶金、建材等行业的重要配套设备，广泛应用于大型石化和煤化工等领域中。隔膜泵总体结构由:传动系统、动力端、液力端、液压辅助系统、电气控制系统等部分组成。其中，动力端是隔膜泵的重要组成部分，它由:动力端箱体、偏心曲轴、连杆、轴承、十字头及导板、介杆等组成一个小的曲轴部装，是隔膜泵整体结构中的一个重要的部装传动结构。隔膜泵的工作原理是:传动系统的电动机通过传动系统带动小齿轮、大齿轮、曲拐总成、连杆、十字头，使旋转运动转变为直线运动，带动活塞进行往复运动；曲轴的作用是把动力传动系统提供的旋转运动转化为直线往复运动。偏心曲轴部装结构做为动力端的重要传动部件之一，承担着隔膜泵整个转动的最大负荷和全部传动功率的转化，承受着来自不同偏心曲轴、不同曲轴对应装配的连杆、介杆等强度、方向不断变化的弯矩、扭矩及长时间高速运转的联动作用。因此，曲轴各部件装配精度及装配质量的好坏，直接影响着曲轴部装运转联动作用发挥的效果，直接影响着设备的使用寿命。现有 的隔膜泵曲轴，长度一般在3.2^4.5m之间，重量重达10余吨(见图6、图7)。在曲轴部装过程中，通常采用的安装调试方式为:铸钢件定位支撑套的曲轴竖装和V型托棍支撑的曲轴横装两种方式。( I)采用铸钢件定位支撑套的曲轴竖装:以往隔膜泵三拐曲轴在部装调试时，是利用吊车将曲轴垂直落入地坑铸钢件的定位支撑套(见图9、图10)中，操作者在地面上对三拐曲轴各部件进行部装的调试，由于定位支撑套是按三拐曲轴的最大轴颈设计；而曲轴本身是由多种不同轴颈组成，对于小于定位支撑套直径的轴颈，定位和支撑作用的效果不尽理想，加之铸钢件加工周期长、耗费材料多、体积庞大、重量繁重、无法移动，操作者在地面借助天车装配时困难重重，而且精度及装配质量很低，很难适应快节奏、高质量的曲轴部装要求。再由于隔膜泵三拐曲轴长达4米左右，且有三个偏心。竖直安装时，会因重心分布不均，极易导致倾斜偏移；而曲轴部装相关件:连杆(三个，相邻两个之间的角度为120度)、半套、轴承等是隔膜泵传递运动的主要动力部件，其相互配合及装配精度要求很高，受场地条件限制，这种曲轴与之装配件间的调试困难，装配精度和工作效率极低。又由于地坑较深，但回转范围有限，操作者在装配不同部位时，受场地条件、工作环境的限制及装配调试工具上、下搬运困难等因素影响，隔膜泵曲轴的安装调试操作非常不便，操作者搬运工具上、下操作，安全性差，安装质量受到极大影响。(2)采用V型托辊支撑的曲轴横装:将曲轴横放在V型托辊上，利用天车将曲轴前端吊起，将三连杆依次套入三拐曲轴的轴颈上，虽然连杆可以平行装入，但是需要借助V型托辊支撑曲轴。然而，每装入一个连杆后，需要转动120度；由于连杆受自身重力影响，装配后三个连杆在不同角度与地面接触，加之因曲轴重量大，与V型托辊接触时连杆每转120度，需要克服很大的摩擦力，也就是说，无法手动转动而只能通过天车的拉力，才可以完成曲轴三个互成120度连杆的装配。这种装配方式，不仅使装配的效率大大降低，而且由于摩擦力的作用导致曲轴的加工表面有划痕，严重地影响产品的质量(见图8)。
技术实现思路
本技术就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种曲轴的部装治具；其特点是:实现了曲轴部装时相关部件位置、高度的准确装配，而且提高了装配效率，确保了装配的安全性。为实现本技术的上述目的，本技术采用如下技术方案。本技术包括隔膜泵曲轴的定位支撑机构，其结构要点是:定位支撑机构的下方设置有液压升降支撑机构，在定位支撑机构的侧方还设置有吊装机构。具体地，所述的定位支撑机构包括底座I，底座I上竖直且两两相对地设置有四块支撑板(支撑板的高度根据曲轴轴颈长度设计)，两相对支撑板位于同一平面，两平面相互垂直；支撑板的内侧为阶梯结构，且在内壁自上而下等距地设置有若干卡槽，支撑板的外侧底部上的螺孔与底座I上的定位孔相应，底座I与支撑座经螺孔和定位孔通过螺栓把合，变径支撑套水平地设置在两两相对的支撑板的卡槽内；变径支撑套的内径，以及相对两支撑板内壁之间的距离与隔膜泵曲轴的轴颈的直径相应。本技术将现有铸钢件的定位支撑套结构形式改变为结构件的定位支撑机构形式，缩短了加工周期，降低了生产成本。更重要的是:将定位支撑机构的变径支撑套设计成与隔膜泵三拐曲轴轴颈匹配的变径直径，放置在四个支撑板之间，支撑板通过矩形螺纹螺栓与底座I相固定；当被加工曲轴轴颈尺寸发生变化时，只需要调整支撑板在底座I上的位置，再将不同直径的变径支撑套放置在支撑板的卡槽上，即可实现轴径的变径功能，使定位更加准确、稳定，减少安装调试过程中，由于稳定性差而导致的曲轴装配精度低的问题；既便于安装又节省材料，提高了曲轴装配的稳定性、支撑强度及定位精度。进一步地，所述的液压升降支撑机构包括底座II，升降板位于底座II的上方，底座II与升降板之间的中部设置有液压升降装置，底座II与升降板之间、液压升降装置的两侧分别设置有左支撑平衡装置和右支撑平衡装置(其作用是防止曲轴长时间装配过程中，中部的液压升降装置瞬间卸压导致液压升降支撑机构的失衡)；所述的液压升降装置包括固定在底座II上的定位套，相应于定位套、在底座II上固定地设置有油缸，底座II上的进油口与油缸内腔相通，油缸内的活塞杆穿过油缸上部的油缸盖，与升降板固定连接，在升降板与油缸盖之间还设置有支撑环(支撑环的作用是增大油缸活塞与升降板的接触面积，减少活塞杆受力)；左支撑平衡装置和右支撑平衡装置均包括轴套，轴套内具有顶部与升降板固定连接的轴，在轴和轴套上部的内壁之间设置有铜套，在轴套顶部、相应于轴设置有卡箍。另夕卜，活塞杆底部的活塞头与油缸内壁之间具有第一密封圈，油缸盖与活塞杆外壁之间具有第二密封圈。液压油通过底座II的进油口进入油缸，在压力的作用下，活塞杆被顶起向上运动，同时带动整个液压升降装置举升；当达到需要高度后，利用液压站的自锁功能，使油缸停留固定在需要的位置。降落时，利用油缸底部的进油口，将液压油泄压，活塞杆开始降落，直至回落至油缸底部，从而实现了液压举升及降落的整个过程。在举升及降落的过程中，为解决定位支撑机构、曲轴重量及直径过大，以及曲轴部装时间过长，液压升降装置的自动泄压，曲轴举升及降落过程的平稳性，避免因左右倾斜导致装配质量及安全性问题等上述一系列问题，在液压升降装置的两侧分别设置有左支撑平衡装置和右支撑平衡装置，替代了以往没有平衡支撑装置或采用左右单缸液压升降机构的结构形式，降低了设备成本及繁琐的液压系统，而且通过液压、机械双锁紧的方式，确保了升降板运行和停留的平稳，避免了两侧不平衡现象的发生及曲轴升降过程的倾斜。将左支撑平衡装置和右支撑平衡装置分别固定在底座II两侧，通过焊接将其与底座II形成一体，轴套与轴之间采用间隙配合的方式，实现轴的上、下自由移动。为避免轴与轴套间的刚性摩擦及相对稳定，在轴与轴套之间镶嵌了定位、减缓摩擦和平衡作用的铜套，并同时在轴套的顶端设置了机械式专用的卡箍，当液压升降装置升降到装配需要位置及高度时，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲轴部装治具，包括隔膜泵曲轴的定位支撑机构（2），其特征在于：定位支撑机构（2）的下方设置有液压升降支撑机构（1），在定位支撑机构（2）的侧方还设置有吊装机构（3）；所述的定位支撑机构（2）包括底座Ⅰ（201），底座Ⅰ（201）上竖直且两两相对地设置有四块支撑板（204），两相对支撑板（204）位于同一平面，两平面相互垂直；支撑板（204）的内侧为阶梯结构，且在内壁自上而下等距地设置有若干卡槽（205），支撑板（204）的外侧底部上的螺孔（202）与底座Ⅰ（201）上的定位孔（206）相应，底座Ⅰ（201）与支撑板（204）经螺孔（202）和定位孔（206）通过螺栓把合，变径支撑套（203）水平地设置在两两相对的支撑板（204）的卡槽（205）内；变径支撑套（203）的内径，以及相对两支撑板（204）内壁之间的距离与隔膜泵曲轴的轴颈的直径相应；所述的液压升降支撑机构（1）包括底座Ⅱ（112），升降板（110）位于底座Ⅱ（112）的上方，底座Ⅱ（112）与升降板（110）之间的中部设置有液压升降装置（108），底座Ⅱ（112）与升降板（110）之间、液压升降装置（108）的两侧分别设置有左支撑平衡装置（111）和右支撑平衡装置（105）；所述的液压升降装置（108）包括固定在底座Ⅱ（112）上的定位套，相应于定位套（113）、在底座Ⅱ（112）上固定地设置有油缸（114），底座Ⅱ（112）上的进油口（115）与油缸（114）内腔相通，油缸（114）内的活塞杆（116）穿过油缸（114）上部的油缸盖（106），与升降板（110）固定连接，在升降板（110）与油缸盖（106）之间还设置有支撑环（107）；左支撑平衡装置（111）和右支撑平衡装置（105）均包括轴套（101），轴套（101）内具有顶部与升降板（110）固定连接的轴（102），在轴（102）和轴套（101）上部的内壁之间设置有铜套（103），在轴套（101）顶部、相应于轴（102）设置有卡箍（104）；活塞杆（116）底部的活塞头与油缸（114）内壁之间具有第一密封圈（117），油缸盖（106）与活塞杆（116）外壁之间具有第二密封圈（109）；所述的吊装机构（3）包括底座Ⅲ（301），底座Ⅲ（301）上具有可与地面固定连接的矩形螺纹螺栓，底座Ⅲ（301）上固定设置有支撑柱（303），支撑柱（303）的顶部水平地设置有平衡梁（307）；定滑轮组（304）是由三个定滑轮构成，其中两个分别位于平衡梁（307）的左右两端，第三个定滑轮设置在底座Ⅲ（301）上的固定块（302）内，定滑轮之间具有钢丝绳（306），钢丝绳（306）的一端与吊钩（305）相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红枫，蒋晓妍，张世军，隋显常，张洋，刘刚，关凯雁，黄浩，朱国良，
申请(专利权)人：中国有色沈阳冶金机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：