專利名稱：主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于緊固、連接、拆卸或夾持的工具或臺式設(shè)備，特別是一種主軸脹緊 環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置及其安裝方法，適用于750KW和1. 5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電機(jī)與齒輪 箱連接的主軸脹緊環(huán)的連接螺栓的同步擰緊。
背景技術(shù)：
在工業(yè)設(shè)計(jì)中，很多發(fā)電機(jī)與齒輪箱連接的主軸是采用脹緊環(huán)鎖緊機(jī)構(gòu)的。例如 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)主軸與齒輪箱連接的主軸就采用這一機(jī)構(gòu)，其環(huán)形鍥形環(huán)上一共有 24或28顆螺栓，最終要求擰扭矩為IlOONn 1650Nm。由于此連接技術(shù)是利用環(huán)形鍥形環(huán) 與脹緊環(huán)的相對位移，壓緊主軸，從而達(dá)到電機(jī)與齒輪箱的連接目的，所以要求每一個(gè)螺栓 需均勻的擰緊從而使脹緊環(huán)相對于環(huán)形鍥形環(huán)保持均勻的位移，需要絕對避免錯(cuò)位，否則 環(huán)形鍥形環(huán)就會變形導(dǎo)致零件報(bào)廢。目前的擰緊方法是使用手動扭矩扳手、氣動扭矩扳手或液壓扭矩扳手單顆(或?qū)?稱雙顆)并對稱擰緊每個(gè)螺栓，為了達(dá)到脹緊環(huán)相對于環(huán)形鍥形環(huán)產(chǎn)生均勻位移，所以不 能把螺栓的扭矩一次性擰滿，而是要求每次只加IOONm左右，并且擰完所有螺栓后需要反 復(fù)檢驗(yàn)并確保每一個(gè)螺栓在設(shè)定的扭矩在沒有任何移動(正常情況需要復(fù)查20遍左右)； 確保每顆螺栓沒有位移后才能再加IOONm扭矩，然后重復(fù)前面工作。一個(gè)有28顆螺栓的主 軸脹緊環(huán)連接螺栓擰緊工作通常需要工作12 15個(gè)小時(shí)，并且每次加扭矩開始螺栓擰緊 工作時(shí)，其實(shí)都是在環(huán)形鍥形塊偏載情況下位移，需要克服由于偏載而產(chǎn)生的很大的摩擦 力，所以最終擰緊的鍥形環(huán)上每個(gè)螺栓所承受的載荷(軸向力)是不相等的。目前中國乃至全球都在大力發(fā)展新能源，但新能源又以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)最為成熟與 經(jīng)濟(jì)。在風(fēng)機(jī)總裝過程中，發(fā)電機(jī)與齒輪箱連接主軸脹緊環(huán)螺栓的擰緊工作一直是個(gè)難題， 其安裝工時(shí)太長并且技術(shù)要求又高，已經(jīng)成為風(fēng)機(jī)總裝工作的一個(gè)難以突破的瓶頸。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要存在的問題是1、環(huán)形鍥形環(huán)上的每個(gè)螺栓所承受的載 荷不均勻，直接影響主軸的連接安裝質(zhì)量；2、擰緊28顆環(huán)形鍥形環(huán)螺栓需要12 15個(gè)小 時(shí)，效率低下，已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組裝工作的一個(gè)難以突破的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述已有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種主軸脹緊環(huán)連 接螺栓同步擰緊裝置。使用該裝置時(shí)，先使用核定的拉伸力拉伸一半數(shù)量的螺栓(同一個(gè) 零件需要的拉力是相同的)，隔一顆拉一顆，把脹緊環(huán)均勻的位移到工藝要求的位置，然后 使用液壓扳手把環(huán)形鍥形環(huán)上每顆螺栓對稱的一次性擰緊到工藝要求扭矩。使用本發(fā)明裝 置只需40分鐘，整個(gè)安裝工作即可完成。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的安裝方法，包括以下步驟步驟一、主軸和脹緊環(huán)與環(huán)形鍥形環(huán)連接到位；
步驟二、隔個(gè)預(yù)緊一半數(shù)量的螺栓，并取下另外一半數(shù)量沒有預(yù)緊的螺栓；步驟三、把主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置安放到環(huán)形鍥形環(huán)上，并把拉伸螺 栓安裝到取掉螺栓的螺紋孔里，并使拉伸螺栓與主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的裝置 本體充分接觸；步驟四、使用超高壓油泵，通過油管的快速接頭往主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊 裝置的裝置本體內(nèi)注入高壓油，從而使脹緊環(huán)相對環(huán)形鍥形環(huán)均勻的產(chǎn)生位移；步驟五、使用扳手通過套筒把原先預(yù)緊的螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求 的扭矩；步驟六、卸掉拉伸螺栓，并取下主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置；步驟七、重新安裝上先前取下的螺栓；步驟八、使用扳手把步驟七中的螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求的扭矩；步驟九、安裝過程結(jié)束。一種主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置，其特征在于包括裝置本體、快速接頭、下 部超高壓密封圈、油缸拉拔頭、上部超高壓密封圈、套筒回位彈簧、彈性卡圈、擋圈、套筒、定 位鎖固螺母和拉伸螺栓；其中油缸拉拔頭配合下部超高壓密封圈和上部超高壓密封圈安裝在裝置本體上， 套筒配合套筒回位彈簧和彈性卡圈安裝在裝置本體上，定位鎖固螺母擰在拉伸螺栓上，在 工作時(shí)與脹緊環(huán)的螺紋配合使用。所述的油缸拉拔頭有14個(gè)。所述的套筒、套筒回位彈簧和彈性卡圈各有12個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在安裝1. 5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)與齒輪箱連接主軸脹緊環(huán)的連接螺栓時(shí)，使用 本發(fā)明主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置，能夠在40分鐘之內(nèi)使28顆螺栓在均勻的載荷 下安裝完成。使用本發(fā)明主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置安裝主軸脹緊環(huán)連接螺栓，在 完全確保安裝質(zhì)量的情況下，使安裝效率提高了 12倍以上。本發(fā)明主軸脹緊環(huán)連接螺栓同 步擰緊裝置解決了在風(fēng)機(jī)總裝過程中，發(fā)電機(jī)與齒輪箱連接主軸脹緊環(huán)螺栓的擰緊工作中 的難題。


圖1是本發(fā)明同步擰緊裝置的整體平面示意圖；圖2是本發(fā)明同步擰緊裝置的分解示意圖；圖3是本發(fā)明同步擰緊裝置中的裝置本體的局部剖視圖；圖4是本發(fā)明同步擰緊裝置中的套筒的剖視圖。附圖中標(biāo)號說明1、裝置本體2、快速接頭3、下部超高壓密封圈4、油缸拉拔頭5、上部超高壓密封圈
6、套筒回位彈簧7、彈性卡圈8、擋圈9、套筒10、定位鎖固螺母11、拉伸螺栓
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不應(yīng)以 此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請參閱圖1和圖2。圖1是本發(fā)明同步擰緊裝置的整體平面示意圖；圖2是本發(fā) 明同步擰緊裝置的分解示意圖。本發(fā)明主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置包括裝置本體1、 快速接頭2、下部超高壓密封圈3、油缸拉拔頭4、上部超高壓密封圈5、套筒回位彈簧6、彈性 卡圈7、擋圈8、套筒9、定位鎖固螺母10、拉伸螺栓11。其中十四個(gè)油缸拉拔頭4配合下部 超高壓密封圈3和上部超高壓密封圈5安裝在裝置本體1上，十二個(gè)套筒9配合十二個(gè)套 筒回位彈簧6和彈性卡圈7安裝在裝置本體1上，定位鎖固螺母10擰在拉伸螺栓11上，在 工作時(shí)與脹緊環(huán)的螺紋配合使用。主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置在使用時(shí)，一套通用的液壓機(jī)構(gòu)通過油管與該 同步擰緊裝置相連接，油壓機(jī)構(gòu)向同步擰緊裝置的裝置本體1注油，推動油缸拉拔頭4運(yùn) 動，油缸拉拔頭4推動拉伸螺栓11，拉伸螺栓11拉動脹緊環(huán)運(yùn)動，使環(huán)形鍥形環(huán)鍥入脹緊 環(huán)，從而使脹緊環(huán)抱緊主軸達(dá)到連接的目的。下面介紹主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的使用方法。以目前世界上常見的1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸脹緊環(huán)的連接螺栓安裝為例，一共 有28顆螺栓。如圖3和圖4所示。使用主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的安裝方法包 括以下步驟1、主軸和脹緊環(huán)13與環(huán)形鍥形環(huán)12連接到位。2、隔個(gè)預(yù)緊一半數(shù)量的螺栓，此時(shí)環(huán)形鍥形環(huán)12與脹緊環(huán)13的相對距離為20 23mm,并取下另外一半數(shù)量沒有預(yù)緊的螺栓。3、把主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置安放到環(huán)形鍥形環(huán)12上，并把高強(qiáng)度的 拉伸螺栓11安裝到取掉螺栓的螺紋孔里，并使拉伸螺栓11與主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰 緊裝置的裝置本體充分接觸。4、使用超高壓油泵，通過油管的快速接頭2往主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置 的裝置本體1內(nèi)注入高壓油，使每個(gè)油缸拉拔頭4產(chǎn)生一個(gè)核定的軸向拉伸力(一共十四 個(gè))，從而使脹緊環(huán)13相對環(huán)形鍥形環(huán)12均勻的產(chǎn)生20 23mm左右的位移。5、使用液壓扭矩扳手(或其他同類定扭矩扳手)通過套筒9把原先預(yù)緊的14顆 螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求的扭矩。6、卸掉14顆高強(qiáng)度的拉伸螺栓11，并取下主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置。7、重新安裝上先前取下的14顆螺栓。8、使用液壓扭矩扳手(或其他同類定扭矩扳手)把這14顆螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求的扭矩。9、使用液壓扭矩扳手(或其他同類定扭矩扳手)使用工藝要求的扭矩把這28顆 螺栓逐個(gè)的復(fù)查一遍。整個(gè)安裝過程結(jié)束。該主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置可以通過改變裝置本體1上的油缸拉拔頭 4的數(shù)量可以適用更多的螺栓同步擰緊場合；如果把此裝置的裝置本體1拆分成單獨(dú)的幾 塊，也能達(dá)到同樣的百分比同步擰緊效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的安裝方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、主軸和脹緊環(huán)與環(huán)形鍥形環(huán)連接到位；步驟二、隔個(gè)預(yù)緊一半數(shù)量的螺栓，并取下另外一半數(shù)量沒有預(yù)緊的螺栓；步驟三、把主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置安放到環(huán)形鍥形環(huán)上，并把拉伸螺栓安裝到取掉螺栓的螺紋孔里，并使拉伸螺栓與主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的裝置本體充分接觸；步驟四、使用超高壓油泵，通過油管的快速接頭往主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置的裝置本體內(nèi)注入高壓油，從而使脹緊環(huán)相對環(huán)形鍥形環(huán)均勻的產(chǎn)生位移；步驟五、使用扳手通過套筒把原先預(yù)緊的螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求的扭矩；步驟六、卸掉拉伸螺栓，并取下主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置；步驟七、重新安裝上先前取下的螺栓；步驟八、使用扳手把步驟七中的螺栓一次性逐個(gè)對稱的擰緊到工藝要求的扭矩；步驟九、安裝過程結(jié)束。
2.一種主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置，其特征在于包括裝置本體(1)、快速接頭 (2)、下部超高壓密封圈(3)、油缸拉拔頭(4)、上部超高壓密封圈(5)、套筒回位彈簧(6)、彈 性卡圈(7)、擋圈(8)、套筒(9)、定位鎖固螺母(10)和拉伸螺栓(11)；其中油缸拉拔頭(4)配合下部超高壓密封圈(3)和上部超高壓密封圈(5)安裝在裝置 本體(1)上，套筒(9)配合套筒回位彈簧(6)和彈性卡圈(7)安裝在裝置本體(1)上，定位 鎖固螺母(10)擰在拉伸螺栓(11)上，在工作時(shí)與脹緊環(huán)的螺紋配合使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置及其安裝方法，該同步擰緊裝置包括裝置本體、快速接頭、下部超高壓密封圈、油缸拉拔頭、上部超高壓密封圈、套筒回位彈簧、彈性卡圈、擋圈、套筒、定位鎖固螺母和拉伸螺栓；其中油缸拉拔頭配合下部超高壓密封圈和上部超高壓密封圈安裝在裝置本體上，套筒配合套筒回位彈簧和彈性卡圈安裝在裝置本體上，定位鎖固螺母擰在拉伸螺栓上，在工作時(shí)與脹緊環(huán)的螺紋配合使用。本發(fā)明主軸脹緊環(huán)連接螺栓同步擰緊裝置提高了風(fēng)機(jī)總裝過程中，發(fā)電機(jī)與齒輪箱連接主軸脹緊環(huán)螺栓的擰緊工作中的安裝效率。
文檔編號B23P21/00GK101898299SQ200910052118
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者李圣用 申請人:李圣用