本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化裝配領(lǐng)域，具體涉及一種主軸與增速器自動(dòng)對(duì)接及自動(dòng)擰螺栓裝置。

背景技術(shù)：

隨著不可再生能源的日益匱乏，清潔能源越來(lái)越受到國(guó)民的重視。風(fēng)能作為一種可再生資源，其蘊(yùn)含量巨大。風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵設(shè)備，其發(fā)電機(jī)組向大容量、大功率方向發(fā)展，這也使得其重量、外形尺寸也越來(lái)越大，給車(chē)間自動(dòng)化裝配提出了更高的要求。

增速器與主軸為風(fēng)力發(fā)電機(jī)關(guān)鍵設(shè)備，主軸與增速器上的脹緊套連接，從而達(dá)到傳遞扭矩的目的。目前，對(duì)于2MW、3MW主流機(jī)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，增速器與主軸總成重量分別約為42t和72t。增速器與主軸主要分成兩個(gè)工序。工序一為主軸與增速器的對(duì)接，工序二為主軸與增速器對(duì)接處的脹緊套上螺栓的擰緊。

工序一，主軸與增速器對(duì)接。主軸與增速器連接處軸徑為560mm，增速器上脹緊套孔徑為560mm，連接長(zhǎng)度約為600mm，其相互之間的配合間隙為﹢0.09～﹢0.19mm。目前裝配采用增速器固定不動(dòng)，由操作者操作車(chē)間行車(chē)吊取主軸進(jìn)行對(duì)接。每次裝配將花費(fèi)4～6人，耗時(shí)約2～3小時(shí)，裝配時(shí)間長(zhǎng)，難度大，接觸面會(huì)有一定程度的損傷，并且在裝配過(guò)程中具有一定的危險(xiǎn)性。

工序二，脹緊套上螺栓的擰緊。脹緊套上均勻分布32個(gè)M36的螺栓，扭矩約為4000N.M，并且主軸與增速器對(duì)接后，擰螺栓軸向距離僅有200mm。目前擰螺栓采用人工操作液壓扳手逐一對(duì)脹緊套上的螺栓進(jìn)行擰緊操作。擰緊完成將花費(fèi)3個(gè)人，耗時(shí)約4～5小時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種主軸與增速器自動(dòng)對(duì)接及自動(dòng)擰螺栓裝置，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和裝配過(guò)程中的安全性。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種主軸與增速器自動(dòng)對(duì)接及自動(dòng)擰螺栓裝置，包括主軸姿態(tài)調(diào)整裝置、增速器姿態(tài)調(diào)整裝置及擰螺栓機(jī)器人；所述主軸姿態(tài)調(diào)整裝置包括由上至下依次設(shè)置的回轉(zhuǎn)盤(pán)、Z向移動(dòng)滑臺(tái)及X向移動(dòng)滑臺(tái)，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)有用于裝卡主軸的升降器Ⅰ與升降器Ⅱ；所述增速器姿態(tài)調(diào)整裝置包括旋轉(zhuǎn)升降裝置及X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，所述X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置上設(shè)有卡箍；所述擰螺栓機(jī)器人設(shè)置在X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與升降器Ⅰ之間。

進(jìn)一步，還包括裝卡驅(qū)動(dòng)裝置及增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述裝卡驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在回轉(zhuǎn)盤(pán)上并位于升降器Ⅱ后方。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)升降裝置主要由升降裝置及設(shè)置在升降裝置上方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)組成。

進(jìn)一步，所述擰螺栓機(jī)器人主要由X向軌道、行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂及液壓扳手組成，所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)置在X向軌道上，所述機(jī)械臂通過(guò)十字滑臺(tái)設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)上，所述液壓扳手設(shè)置在機(jī)械臂上。

進(jìn)一步，所述行走機(jī)構(gòu)有兩組，各行走機(jī)構(gòu)上至少設(shè)有兩組機(jī)械臂，對(duì)稱布置在X向軌道上，各行走機(jī)構(gòu)上的機(jī)械臂高低間隔布置。

本實(shí)用新型的有益效果在于：提出了一種新的主軸對(duì)接和螺栓擰緊方式，利用激光對(duì)中儀輔助主軸與增速器對(duì)接控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)主軸及增速器六個(gè)方向的調(diào)節(jié)，亦實(shí)現(xiàn)了液壓扳手自動(dòng)對(duì)圓盤(pán)上螺栓的擰緊操作，節(jié)約了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。該裝置將主軸與增速器的對(duì)接和螺栓擰緊合并為一個(gè)工位完成，節(jié)約了資源，使工位與工位之間更加緊湊；一套裝置同時(shí)適應(yīng)2MW和3MW主軸與增速器的裝配，解決了2MW/3MW雙軸承座主軸與增速器對(duì)接問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實(shí)用新型提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為主軸姿態(tài)調(diào)整裝置及增速器姿態(tài)調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為擰螺栓機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖所示，本實(shí)用新型中的主軸與增速器自動(dòng)對(duì)接及自動(dòng)擰螺栓裝置，包括主軸姿態(tài)調(diào)整裝置1、增速器姿態(tài)調(diào)整裝置2及擰螺栓機(jī)器人3；所述主軸姿態(tài)調(diào)整裝置1包括由上至下依次設(shè)置的回轉(zhuǎn)盤(pán)11、Z向移動(dòng)滑臺(tái)12及X向移動(dòng)滑臺(tái)13，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)11上設(shè)有用于裝卡主軸4的升降器Ⅰ14與升降器Ⅱ15；所述增速器姿態(tài)調(diào)整裝置2包括旋轉(zhuǎn)升降裝置21及X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22，所述X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22上設(shè)有卡箍；所述擰螺栓機(jī)器人3設(shè)置在X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22與升降器Ⅰ14之間。

主軸4兩端卡在升降器Ⅰ14與升降器Ⅱ15上，通過(guò)回轉(zhuǎn)盤(pán)11、Z向移動(dòng)滑臺(tái)12、X向移動(dòng)滑臺(tái)13、升降器Ⅰ14及升降器Ⅱ15可分別實(shí)現(xiàn)主軸4角度、位置及高度的調(diào)節(jié)。增速器5一端置于旋轉(zhuǎn)升降裝置21上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)升降裝置21實(shí)現(xiàn)尾端高度及偏擺角度的調(diào)節(jié)，另一端卡在X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22上，通過(guò)X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22實(shí)現(xiàn)前端位置的調(diào)節(jié)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括裝卡驅(qū)動(dòng)裝置16及增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置23，所述裝卡驅(qū)動(dòng)裝置16設(shè)置在回轉(zhuǎn)盤(pán)11上并位于升降器Ⅱ15后方。主軸4中的主軸本體尾部與裝卡驅(qū)動(dòng)裝置16相緊固，通過(guò)裝卡驅(qū)動(dòng)裝置16帶動(dòng)主軸本體轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣的，增速器5中的輸出軸由增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置23驅(qū)動(dòng)。

該部分的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：

首先，通過(guò)行車(chē)將增速器5吊裝至增速器姿態(tài)調(diào)整裝置2上，通過(guò)增速器5上底面和側(cè)面的定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗定位；將百分表及其固定支架安裝于主軸姿態(tài)調(diào)整裝置1的中心，以主軸姿態(tài)調(diào)整裝置1零點(diǎn)為基準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)節(jié)Z向移動(dòng)滑臺(tái)12使百分表與增速器脹緊套孔的底部母線和側(cè)面母線接觸，檢測(cè)增速器姿態(tài)，通過(guò)微調(diào)增速器姿態(tài)調(diào)整裝置2上的旋轉(zhuǎn)升降裝置21和X向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置22，使增速器的姿態(tài)調(diào)整正確。

其次，通過(guò)行車(chē)將主軸4吊裝至主軸姿態(tài)調(diào)整裝置1上，通過(guò)主軸上的定位基面(軸承座的底面和側(cè)面)進(jìn)行主軸的粗定位。在主軸本體和增速器脹緊套前端安裝一套激光對(duì)中儀6，其中，激光對(duì)中儀6發(fā)射端安裝于脹緊套上，接收端安裝于主軸本體前端。通過(guò)裝卡驅(qū)動(dòng)裝置16及增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置23分別帶動(dòng)主軸本體及輸出軸旋轉(zhuǎn)，使其上的激光對(duì)中儀6旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)出主軸相對(duì)于增速器各個(gè)方向的偏差，再通過(guò)回轉(zhuǎn)盤(pán)11、Z向移動(dòng)滑臺(tái)12、X向移動(dòng)滑臺(tái)13、升降器Ⅰ14及升降器Ⅱ15對(duì)主軸進(jìn)行微調(diào)；微調(diào)姿態(tài)正確后，通過(guò)Z向移動(dòng)滑臺(tái)12將主軸穿入增速器中。

本實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)升降裝置21主要由升降裝置及設(shè)置在升降裝置上方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)組成，以分別實(shí)現(xiàn)增速器尾部高度及偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擰螺栓機(jī)器人3主要由X向軌道31、行走機(jī)構(gòu)32、機(jī)械臂33及液壓扳手34組成，所述行走機(jī)構(gòu)32設(shè)置在X向軌道31上，所述機(jī)械臂33通過(guò)十字滑臺(tái)設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)32上，所述液壓扳手34設(shè)置在機(jī)械臂33上。本實(shí)施例中的行走機(jī)構(gòu)32有兩組，各行走機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩組機(jī)械臂，行走機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂對(duì)稱布置在X向軌道上，兩組機(jī)械臂高低間隔布置在行走機(jī)構(gòu)上且間距可調(diào)。行走機(jī)構(gòu)與X向軌道31間還設(shè)有機(jī)械死擋35。

增速器5與主軸4對(duì)中完成后由人工對(duì)螺栓進(jìn)行初擰緊，后利用擰螺栓機(jī)器人操作四把液壓扳手對(duì)脹緊套上的螺栓進(jìn)行擰緊，四把液壓扳手互成90°布置，通過(guò)增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)整個(gè)脹緊套多次旋轉(zhuǎn)固定角度，完成圓周上每個(gè)螺栓的擰緊。

由于擰螺栓的空間十分的狹小，擰螺栓所需要的扭矩大，故此處采用中空型液壓扳手對(duì)脹緊套上的螺栓進(jìn)行擰緊動(dòng)作，并且設(shè)置與液壓扳手對(duì)應(yīng)的扭矩儀，保證數(shù)據(jù)的反饋和可追溯性。

四把液壓扳手同時(shí)擰緊螺栓，達(dá)到額定扭矩后，液壓扳手停止擰緊動(dòng)作并退出擰緊工位，增速器輸出軸驅(qū)動(dòng)裝置使脹緊套旋轉(zhuǎn)一定角度，然后重復(fù)下一個(gè)擰緊動(dòng)作，待脹緊套內(nèi)圈和外圈齊平時(shí)，完成整個(gè)擰緊工作。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。