一种万向联轴节安装辅助装置和万向联轴节安装方法

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种万向联轴节安装辅助装置和万向联轴节安装方法。

背景技术

在船舶制造行业中会采用Z型全回转舵桨的轴系，其中，作为动力输出端的主机和作为执行端舵桨的安装位置在高度方向上相差较大，需要使用万向联轴节连接主机和舵桨之间的主动轴和从动轴，以传递主动轴的扭矩至从动轴。在使用万向联轴节连接主动轴和从动轴前需要确保的安装位置符合轴系传动要求，否则导致轴系受到垂直于轴线的剪力，将降低轴系的使用寿命。常规轴系中的主动轴与从动轴大致位于同一直线上，可以使用对中装置辅助对中，而在Z型轴系中，由于主动轴与从动轴的轴线并不是大致在同一直线上，两者角度相差较大，常规的轴线对中设备无法应用于此工作环境中。

因此亟需一种万向联轴节安装辅助装置和万向联轴节安装方法以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种万向联轴节安装辅助装置，能够辅助安装万向联轴节于Z型轴系的主动轴和从动轴之间，保证万向联轴节安装于待安装位置时其轴线折角在预设范围内，使主动轴与从动轴定位精确，保证轴系转动顺利，以提高轴系的使用寿命。

为达此目的，本发明采用了以下方案：

一种万向联轴节安装辅助装置，被配置为辅助安装万向联轴节于轴系，该轴系包括主动轴和从动轴，该万向联轴节包括铰接座和连轴，该铰接座与该连轴连接于转轴，该万向联轴节安装辅助装置包括法兰盘和横杆，该法兰盘与该横杆一体成型，该横杆的中心轴线与该法兰盘的端面垂直，该法兰盘被配置为与该主动轴或从动轴的端面连接，该横杆上设置有第一凹槽，该第一凹槽中心与该法兰盘背离该横杆一侧的端面之间的距离等于该铰接座的端面与该转轴之间的距离。

作为可选方案，该横杆为圆柱形横杆。

作为可选方案，该第一凹槽中心设置有样冲眼。

作为可选方案，该横杆背离该法兰盘的端面开设有第二凹槽，该万向联轴节安装辅助装置还包括顶针，该顶针插设与该第二凹槽内。

作为可选方案，该横杆的杆身设置有螺纹孔，该螺纹孔被配置为通过紧固件固定该顶针于该第二凹槽内。

作为可选方案，该法兰盘的端面设置有多个通孔，多个该通孔沿该法兰盘周向间隔分布。

作为可选方案，该万向联轴节安装辅助装置还包括加强筋，设置于该法兰盘与该横杆连接处并沿该法兰盘周向间隔布置。

本发明提供一种万向联轴节安装方法，能够辅助安装万向联轴节于Z型轴系的主动轴和从动轴之间，使主动轴与从动轴定位精确，保证轴系转动顺利，以提高轴系的使用寿命。

为达此目的，本发明采用了以下方案：

一种万向联轴节安装方法，采用上述任一项的万向联轴节安装辅助装置，该万向联轴节安装方法包括：

将两个该万向联轴节安装辅助装置的该法兰盘分别与轴系中的主动轴和从动轴的端面连接；

将两个该万向联轴节安装辅助装置背离该法兰盘的一端相互抵接；

调整该万向联轴节安装辅助装置使轴系中的主动轴和从动轴的相对角度为可安装万向联轴节的角度。

作为可选方案，调整该万向联轴节安装辅助装置使轴系中的主动轴和从动轴的相对角度为可安装万向联轴节的角度具体包括：

计算两个该横杆的轴线夹角α；

根据万向联轴节的工艺参数获得万向联轴节的轴线折角β，该轴线折角β为该连轴绕该转轴的可转动角度；

保持两个该万向联轴节安装辅助装置背离该法兰盘的一端相互抵接，调整该主动轴与该从动轴的相对角度，使该轴线夹角α大于万向联轴节的轴线折角β。

作为可选方案，计算两个该横杆的轴线夹角具体包括：

根据万向联轴节安装辅助装置制作工艺参数获得该万向联轴节安装辅助装置的长度A；

根据万向联轴节安装辅助装置制作工艺参数获得该样冲眼距离该法兰盘背离该横杆一侧的端面之间的距离C；

测量两个该样冲眼之间的距离B；

根据万向联轴节安装辅助装置的长度A、两个该样冲眼之间的距离B和该法兰盘背离该横杆一侧的端面之间的距离C之间的关系计算两个该横杆的轴线夹角α，其中，

本发明的有益效果为：

本发明提供的万向联轴节安装辅助装置和方法，通过设置法兰盘与横杆一体成型，横杆的中心轴线与法兰盘的端面垂直，避免其他连接方式带来的误差，保证法兰盘与横杆之间的垂直度精度，为后续确定万向联轴节安装位置减小误差。通过在横杆上与法兰盘背离横杆一侧的端面之间的距离等于铰接座的端面与转轴之间的距离处设置第一凹槽，以方便工作人员后续计算万向联轴节安装辅助装置的安装位置是否符合安装需求，从而保证万向联轴节安装于待安装位置时其连轴绕转轴的可转动角度在预设范围内，使主动轴与从动轴定位精确，保证轴系转动顺利，以提高轴系的使用寿命。

附图说明

图1是万向联轴节工作时的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的万向联轴节安装辅助装置工作时的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的万向联轴节安装辅助装置的结构示意图；

图4是本发明的实施例提供的万向联轴节安装辅助装置的角度计算原理图。

图中：

100、法兰盘；110、通孔；200、横杆；210、第一凹槽；220、第二凹槽；230、螺纹孔；300、顶针；400、主动轴；500、从动轴；600、万向联轴节；610、铰接座；620、连轴；630、转轴；A、万向联轴节安装辅助装置的长度；B、两个该样冲眼之间的距离；C、样冲眼距离该法兰盘背离该横杆一侧的端面之间的距离；α、两横杆的轴线夹角。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种万向联轴节安装辅助装置，用于辅助安装万向联轴节600于轴系。如图1所示，轴系包括主动轴400和从动轴500，万向联轴节600包括铰接座610和连轴620，铰接座610与连轴620通过转轴630转动连接。

请参考图2和图3，本实施例提供的万向联轴节安装辅助装置包括法兰盘100和横杆200，法兰盘100与横杆200一体成型，横杆200的中心轴线与法兰盘100的端面垂直，法兰盘100用于与主动轴400或从动轴500的端面连接，横杆200上设置有第一凹槽210，第一凹槽210中心与法兰盘100背离横杆200一侧的端面之间的距离等于铰接座610的端面与转轴630的轴线之间的距离。通过设置法兰盘100与横杆200一体成型，横杆200的中心轴线与法兰盘100的端面垂直，避免其他连接方式带来的误差，保证法兰盘100与横杆200之间的垂直度精度，为后续确定万向联轴节600安装位置减小误差。通过在横杆200上与法兰盘100背离横杆200一侧的端面之间的距离等于铰接座610的端面与转轴630之间的距离处设置第一凹槽210，以方便工作人员后续计算万向联轴节安装辅助装置的安装位置是否符合安装需求，从而保证万向联轴节600安装于待安装位置时其连轴620绕转轴630的可转动角度在预设范围内，使主动轴400与从动轴500定位精确，保证轴系转动顺利，以提高轴系的使用寿命。

优选地，本实施例中的横杆200为圆柱形横杆。通过设置横杆200为圆柱形横杆能够保证横杆200与法兰盘100一体成型时连接处的受力均匀，保证万向联轴节安装辅助装置在使用中横杆200与法兰盘100之间的垂直度精度，从而保证确定安装位置的精度。

为了进一步加强法兰盘100与横杆600间的稳定连接，本实施例的万向联轴节安装辅助装置还包括加强筋，设置于法兰盘100与横杆200连接处并沿法兰盘100周向间隔布置。在使用两个万向联轴节安装辅助装置过程中，由于两个横杆200末端需要相互抵接，如果法兰盘100与横杆200之间的连接不够稳固，横杆200末端抵接所带来的的反作用力会使横杆600与法兰盘100之间的角度改变，通过在法兰盘100与横杆200连接处设置加强筋，能保证法兰盘100与横杆200之间的垂直度不受影响。

为了提高万向联轴节安装辅助装置的使用精度，本实施例的第一凹槽210中心设置有样冲眼。在第一凹槽210中心设置样冲眼，使样冲眼与法兰盘100端面的距离等于横杆200上与法兰盘100背离横杆200一侧的端面之间的距离等于铰接座610的端面与转轴630之间的距离，由于样冲眼的直径较小，可以有效减小工作人员测量样冲眼与法兰盘100端面之间的距离的测量误差，从而保证确定万向联轴节600安装位置的精度。

使用万向联轴节安装辅助装置对万向联轴节600安装位置进行确定时，需要使用两个万向联轴节安装辅助装置，使两个横杆200末端抵接后再计算两个横杆200的轴线夹角α，为了提高测量精度，本实施例的横杆200背离法兰盘100的端面开设有第二凹槽220，万向联轴节安装辅助装置还包括顶针300，顶针300插设与第二凹槽220内。通过在第二凹槽220内设置顶针300，使顶针300位于横杆200的末端，由于顶针300尖端出的面积较小，两个顶针300尖端接触时所测量计算所得的轴线夹角α精度更高。

为了提高顶针300在第二凹槽220内的稳定性，本实施例的横杆200的杆身设置有螺纹孔230，利用紧固件穿过螺纹孔230将固定顶针300于第二凹槽220内。通过紧固件从横杆200杆身由外而内顶紧顶针300，能有效保证顶针300稳定地设置在第二凹槽220内，保证在两个万向联轴节安装辅助装置的顶针300相互接触时，顶针300不会松动而导致测量相关数据时出现误差，从而保证所测量计算所得的轴线夹角α精度更高。具体地，紧固件可以是螺钉。进一步优选地，螺纹孔230可以有多个，通过设置多个螺纹孔230，并利用多个螺钉对顶针300固定，使顶针300与横杆200的直线度保持一致，从而进一步地保证相关数据测量的精度。

为了方便连接法兰盘100与主动轴400或从动轴500的端面，本实施例中的法兰盘100的端面设置有多个通孔110，多个通孔110沿法兰盘100周向间隔分布。通孔110的分布位置与待连接端面的连接孔的孔径以及分布位置保持一致，利用螺栓螺母紧固件可以稳固地将法兰盘100与主动轴400或从动轴500连接，从而有利于万向联轴节安装辅助装置的使用。

本实施例还提供了一种万向联轴节安装方法，采用上述的万向联轴节安装辅助装置，具体步骤为：首先将两个万向联轴节安装辅助装置的法兰盘100分别与轴系中的主动轴400和从动轴500的端面连接，接着将两个万向联轴节安装辅助装置背离法兰盘100的一端相互抵接，最后调整万向联轴节安装辅助装置使轴系中的主动轴400和从动轴500的相对角度为可安装万向联轴节600的角度。

具体地，本实施中调整万向联轴节安装辅助装置使轴系中的主动轴400和从动轴500的相对角度为可安装万向联轴节600的角度的具体步骤为：首先计算两个横杆200的轴线夹角α，接着根据万向联轴节600的工艺参数获得万向联轴节600的轴线折角β，其中，轴线折角β为连轴620绕转轴630的可转动角度，最后保持两个万向联轴节安装辅助装置背离法兰盘100的一端相互抵接，调整主动轴400与从动轴500的相对角度，使轴线夹角α大于万向联轴节600的轴线折角β。

请参考图4，本实施例中计算两个横杆200的轴线夹角α的具体步骤为：首先根据万向联轴节安装辅助装置制作工艺参数获得万向联轴节安装辅助装置的长度A，接着根据万向联轴节安装辅助装置制作工艺参数获得样冲眼距离法兰盘100背离横杆200一侧的端面之间的距离C，然后测量两个样冲眼之间的距离B，最后根据万向联轴节安装辅助装置的长度A、两个样冲眼之间的距离B和法兰盘100背离横杆200一侧的端面之间的距离C之间的关系计算两个横杆200的轴线夹角α，其中，

由于只需要测量两个样冲眼之间的距离B即能计算轴线夹角α，从而根据轴线夹角α的情况调整主动轴400和从动轴500的位置，以确定万向联轴节的安装位置，本实施例提供的万向联轴节安装方法便捷有效，能够快速地确定万向联轴节600的安装位置，从而减少轴系调整时间，进而提高生产制造效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对其实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。