一種聯(lián)軸器安裝的工裝設(shè)計

江舟　周慧　余燦　黃小亮

摘 要：三峽船閘液壓油泵更換過程中，聯(lián)軸器安裝需要較高精度以保證聯(lián)軸器兩部分嚙合良好，現(xiàn)在根據(jù)實際情況設(shè)計了一款工裝，可以在不用反復(fù)拆除工裝的前提下，一次性將聯(lián)軸器安裝完成并確保安裝精度。

關(guān)鍵詞：液壓油泵;聯(lián)軸器;工裝;安裝精度

中圖分類號：U641? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）09-0021-02

1 概述

三峽船閘液壓系統(tǒng)的動力元件是三臺柱塞泵，其中兩臺為變量泵，一臺為衡量泵。由于三峽船閘通航壓力較大，導(dǎo)致油泵長期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵性能也在不斷降低，為了保證船閘運(yùn)行的穩(wěn)定，必須定期對油泵進(jìn)行更換并返廠檢修。

三臺柱塞泵分別由兩臺90KW和一臺75KW電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)軸和柱塞泵軸由一套爪型彈性聯(lián)軸器連接，在進(jìn)行油泵回裝前，先需要將爪型聯(lián)軸器安裝到油泵軸上，由于油泵軸與彈性聯(lián)軸器屬于過盈配合，安裝過程比較復(fù)雜。目前過盈配合常用的安裝方式主要有三種：冷裝法、熱裝法、壓入法[1]。但是由于冷裝法和熱裝法需要用專用設(shè)備，專用設(shè)備不僅重量大不便于移動而且存在一定的危險性，因此在油泵彈性聯(lián)軸器的安裝時優(yōu)先選用壓入法。

目前三峽船閘對于聯(lián)軸器安裝的方法主要是在油泵軸中心的螺紋處連接螺桿，在螺桿上套一塊厚鋼板，通過緊固螺母，將壓力通過鋼板傳遞到聯(lián)軸器。由于鋼板阻礙了施工人員測量，為了保證安裝精度，必須將螺桿拆除，測量數(shù)據(jù)后，再安裝螺桿，繼續(xù)進(jìn)行壓入。這種安裝方式不僅安裝精度低，而且安裝效率也十分低下，根據(jù)換泵時間統(tǒng)計安裝一套聯(lián)軸器平均時間為60min左右。因此設(shè)計一套符合實際要求的工裝對提高油泵安裝效率是十分必要的。

2 需求分析

由于現(xiàn)場液壓管路和電機(jī)基座位置固定，因此液壓油泵和電機(jī)安裝位置固定不變，其安裝示意圖如圖1所示。為了保證聯(lián)軸器傳動的平穩(wěn)性，爪型彈性聯(lián)軸器的兩部分必須嚙合良好。

聯(lián)軸器具體安裝要求如下：

（1）由于電機(jī)和油泵相對位置固定，只能通過調(diào)整聯(lián)軸器的兩部分在電機(jī)軸和油泵軸上的安裝位置來調(diào)整聯(lián)軸器的嚙合精度。根據(jù)以往經(jīng)驗，當(dāng)聯(lián)軸器嚙合爪的底端面和電機(jī)軸、油泵軸端面距離L1=4mm時，聯(lián)軸器兩部分嚙合良好。

（2）聯(lián)軸器型號確定，其嚙合爪高度L2=32.5mm。

（3）電機(jī)型號和油泵型號固定，其電機(jī)軸直徑a和油泵軸直徑b確定，a=75mm，b=60mm。

（4）電機(jī)軸和油泵軸中心為M16螺紋，因此在聯(lián)軸器安裝時需要M16的螺桿，M16螺桿大徑為16mm。

3 工裝設(shè)計

根據(jù)實際需求，設(shè)計如圖3所示工裝，其參數(shù)要求如下：

為了保證能夠不用拆下工裝進(jìn)行測量就能保證聯(lián)軸器嚙合爪的底端面和電機(jī)軸、油泵軸端面距離為4mm，下圖L3=L1+L2=36.5mm。

為了確保工裝在聯(lián)軸器兩部分安裝時都能使用，c≤min（a，b）。

由于在安裝聯(lián)軸器時，螺桿必須穿過工裝，因此d≤16mm。

為保證聯(lián)軸器安裝時，工裝可靠固定，e≧max（a，b）。

經(jīng)過分析，設(shè)計工裝在實際最大軸向外部載荷作用下，其最大應(yīng)力142MPa，低于材料的屈服強(qiáng)度，在外部載荷作用下其形變也幾乎可以忽略不計，所以設(shè)計工裝滿足實際使用強(qiáng)度要求。

5 總結(jié)

通過設(shè)計工裝，在液壓油泵更換過程中，無需中途拆下工裝測量聯(lián)軸器安裝到位情況，就可以通過工裝限位將聯(lián)軸器一次安裝到位，大大縮短了聯(lián)軸器的安裝時間，也較大程度提高了換泵的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[[1]濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M].高等教育出版社

[2]孫海軍.過盈配合時壓裝力的計算[J].制造業(yè)信息化.2016（6）：42-44