■ 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司 （遼寧 110869） 周順新

目前，集團(tuán)所有產(chǎn)品的聯(lián)軸器與主軸之間都是采用液壓方式進(jìn)行拆裝，使用的裝配工具為聯(lián)軸器液壓拆裝工具。質(zhì)量小的聯(lián)軸器和液壓拆裝工具都是由車間操作者手工搬動(dòng)進(jìn)行裝配，勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在安全隱患。隨著集團(tuán)產(chǎn)品規(guī)格的不斷增大，如H1752、H1714、10萬(wàn)空分和H2199等重大產(chǎn)品轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器及液壓拆裝工具，質(zhì)量較重，已經(jīng)超出手工搬動(dòng)的極限，需要使用起重機(jī)進(jìn)行吊運(yùn)，人工輔助進(jìn)行安裝。但起重機(jī)吊運(yùn)裝聯(lián)軸器及液壓拆裝工具進(jìn)行高度調(diào)節(jié)及軸心對(duì)中調(diào)節(jié)時(shí)誤差很大，給裝配過(guò)程增添困難，裝配時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)效率低。

為解決聯(lián)軸器及液壓拆裝工具裝配中的操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大、存在重大安全隱患等一系列問(wèn)題，設(shè)計(jì)滿足大型聯(lián)軸器臥式裝配工具，實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器安全、方便、高效及快捷的裝配。

1. 方案選擇

針對(duì)上述問(wèn)題，提出以下兩種方案：

（1）螺桿式通用可調(diào)工具。如圖1a所示，螺桿式聯(lián)軸器裝配工具通過(guò)螺紋旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)高度，兩個(gè)軸承用于聯(lián)軸器的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是支撐的穩(wěn)定性效果不好，存在安全隱患；支撐工具不具備自由移動(dòng)功能，不能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平方向上的位移，需要通過(guò)人工搬動(dòng)或起重機(jī)調(diào)運(yùn)；調(diào)節(jié)高度時(shí)，由于工具承擔(dān)著聯(lián)軸器的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿抬升聯(lián)軸器時(shí)，聯(lián)軸器的重力全部承載在螺紋上，旋轉(zhuǎn)螺紋比較困難，增加了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）液壓式調(diào)節(jié)工具，如圖1b所示，液壓式結(jié)構(gòu)可以通過(guò)液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)其可調(diào)性，手工簡(jiǎn)單操作即可。可水平支撐各種結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的聯(lián)軸器，適用范圍廣闊；可根據(jù)需要調(diào)節(jié)聯(lián)軸器及液壓工具的高度，并且可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)；推動(dòng)液壓調(diào)節(jié)工具，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向的自由調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)軸器及液壓工裝工具在水平方向上的位移；聯(lián)軸器及液壓拆裝工具可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；結(jié)構(gòu)與螺桿式相比稍復(fù)雜。

通過(guò)對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行分析對(duì)比及車間交流后，決定采用液壓式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器裝配時(shí)水平及垂直方向的自由移動(dòng)。

圖1 裝配工具

2. 聯(lián)軸器臥式裝配工具設(shè)計(jì)

聯(lián)軸器臥式裝配工具需要具備以下幾個(gè)功能：可水平支撐各種結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的聯(lián)軸器、可根據(jù)需要調(diào)節(jié)聯(lián)軸器及液壓拆裝工具的高度、能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)軸器及液壓工裝工具在水平方向上的位移、聯(lián)軸器及液壓拆裝工具可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。綜上需求，設(shè)計(jì)液壓式聯(lián)軸器臥式裝配工具，該工具采用組合型式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水平自由移動(dòng)、垂直方向可升降的液壓車，手動(dòng)操作液壓車，即可實(shí)現(xiàn)水平及垂直方向的自由移動(dòng)；在液壓車基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的支撐胎具，滿足支撐各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式的聯(lián)軸器；在胎具上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，使得聯(lián)軸器放在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。綜合以上需求，設(shè)計(jì)如圖2所示大型聯(lián)軸器臥式裝配工具。

（1）液壓車的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)液壓車，需要滿足幾個(gè)特征參數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子安裝區(qū)的高度，選擇液壓車的調(diào)節(jié)高度；根據(jù)聯(lián)軸器的質(zhì)量及外形尺寸選擇液壓車的額定載荷及臺(tái)面規(guī)格。液壓車在使用時(shí)，前輪為定位輪，后輪為萬(wàn)向輪，方便調(diào)節(jié)液壓車的角度、方向和位置，位置確定后，后輪具備自鎖功能，液壓車通過(guò)自鎖后輪固定位置。

圖2 大型聯(lián)軸器臥式裝配工具

圖3 液壓車

圖4 支撐胎

圖5 支撐軸

液壓車可調(diào)高度的確定。目前，集團(tuán)產(chǎn)品中轉(zhuǎn)子葉輪的最大直徑為1 600mm，聯(lián)軸器中心與裝配平臺(tái)高度差為800mm，所以液壓車的最大可調(diào)高度大于800mm。液壓車的最低調(diào)節(jié)高度根據(jù)車間現(xiàn)場(chǎng)使用情況，最低高度選擇300mm即可。

液壓車額定載荷的確定。H2199聯(lián)軸器最大質(zhì)量為250kg，液壓車的額定載荷需要大于250kg?？紤]到支撐胎具及轉(zhuǎn)動(dòng)工具的質(zhì)量，確定液壓車的額定載荷質(zhì)量為300kg。

液壓車臺(tái)面尺寸的確定。液壓車的臺(tái)面用于放置支撐聯(lián)軸器的支撐胎，結(jié)合聯(lián)軸器的外形、尺寸及后續(xù)支撐胎的尺寸，確定液壓車臺(tái)面規(guī)格為10mm×815mm×500mm。

設(shè)計(jì)完成的液壓車如圖3所示，此液壓車可以實(shí)現(xiàn)水平方向移動(dòng)及垂直方向升降，手動(dòng)控制液壓車的升降。綜上所述，液壓車參數(shù)如下：①額定載重300kg。②臺(tái)面尺寸10mm×815mm×500mm。③臺(tái)面最低高度280mm。④臺(tái)面最高高度900mm。⑤顏色：水溶性Y07中黃色面漆。

（2）支撐胎具設(shè)計(jì)。支撐胎具結(jié)構(gòu)如圖4所示，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)計(jì)6個(gè)放置轉(zhuǎn)動(dòng)軸的深槽，包括3件支撐胎具，兩側(cè)胎固定在液壓車上，中間放置1件可自由移動(dòng)的支撐胎具，支撐胎采用2件和3件配合使用，滿足不同形狀、尺寸的聯(lián)軸器的裝配。

支撐胎采用MC901尼龍材料，同樣規(guī)格尺寸胎具，此種材料質(zhì)量更輕，可以極大地降低胎具自重，并且此種材料材質(zhì)較軟，加工強(qiáng)度較低，節(jié)約加工成本。

（3）轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸由兩部分組成，包括軸及滾動(dòng)軸承。根據(jù)聯(lián)軸器的質(zhì)量，選擇滿足載荷要求的滾動(dòng)軸承，采用滾動(dòng)軸承6211及6203型號(hào)；在設(shè)計(jì)軸上的結(jié)構(gòu)時(shí)，軸上設(shè)計(jì)軸肩，軸與軸承采用過(guò)盈裝配，利用軸肩固定軸承位置，如圖5所示，每個(gè)支撐胎具上設(shè)計(jì)4件轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支撐胎具之間采用鑲?cè)胧?，不把和結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸裝入支撐胎具上，軸承可以自由滑動(dòng)。裝配聯(lián)軸器時(shí)，聯(lián)軸器及液壓拆裝工具可以在滑動(dòng)軸承上自由滑動(dòng)，極大地提高了聯(lián)軸器與軸裝配時(shí)對(duì)中效果。當(dāng)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)不同時(shí)，可以根據(jù)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，對(duì)支撐軸進(jìn)行選擇性安裝。

大型聯(lián)軸器臥式裝配工具在車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用，此工具可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器及打壓工具的水平及垂直方向調(diào)節(jié)，打壓工具可以在其上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了工具的設(shè)計(jì)目的，如圖6所示。

在未使用該工具前，大型聯(lián)軸器安裝都是靠2、3個(gè)工人合力抬起后裝配到主軸上。長(zhǎng)期從事該工作后，勞動(dòng)者得職業(yè)病的幾率增大，并且時(shí)有安全事故發(fā)生。該工具的使用，使大型聯(lián)軸器裝配工作更加方便、快捷和安全。

圖6 工具現(xiàn)場(chǎng)使用圖

3. 結(jié)語(yǔ)

（1）液壓式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)臥式裝配工具，手動(dòng)簡(jiǎn)單操作，實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器裝配時(shí)水平及垂直兩個(gè)方向的調(diào)節(jié)，聯(lián)軸器及打壓工具水平放置在工具上，并且可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）大型聯(lián)軸器臥式裝配工具，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了操作過(guò)程中的不安全因素。該工具提高了大型聯(lián)軸器的裝配效率，降低裝配強(qiáng)度，間接提高了轉(zhuǎn)子的裝配技術(shù)水平，使大型聯(lián)軸器裝配工作更加方便、快捷及安全 。

（3）在滿足通用調(diào)節(jié)工具載荷的前提下，擴(kuò)展此工具的使用范圍，使其能應(yīng)用在其他零部件的裝配，如平衡盤(pán)、大螺母等需要臥式裝配的零件。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李楊，陳子蕾，王可．一種新型安全聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010（3）：53-54．