一種聯軸器安裝的工裝設計

江舟　周慧　余燦　黃小亮

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

關鍵詞：液壓油泵;聯軸器;工裝;安裝精度

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

1 概述

三峽船閘液壓系統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，導致油泵長期高負荷運轉，油泵性能也在不斷降低，為了保證船閘運行的穩定，必須定期對油泵進行更換并返廠檢修。

三臺柱塞泵分別由兩臺90KW和一臺75KW電機驅動，電機軸和柱塞泵軸由一套爪型彈性聯軸器連接，在進行油泵回裝前，先需要將爪型聯軸器安裝到油泵軸上，由于油泵軸與彈性聯軸器屬于過盈配合，安裝過程比較復雜。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備，專用設備不僅重量大不便于移動而且存在一定的危險性，因此在油泵彈性聯軸器的安裝時優先選用壓入法。

目前三峽船閘對于聯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，測量數據后，再安裝螺桿，繼續進行壓入。這種安裝方式不僅安裝精度低，而且安裝效率也十分低下，根據換泵時間統計安裝一套聯軸器平均時間為60min左右。因此設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

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

聯軸器具體安裝要求如下：

（1）由于電機和油泵相對位置固定，只能通過調整聯軸器的兩部分在電機軸和油泵軸上的安裝位置來調整聯軸器的嚙合精度。根據以往經驗，當聯軸器嚙合爪的底端面和電機軸、油泵軸端面距離L1=4mm時，聯軸器兩部分嚙合良好。

（2）聯軸器型號確定，其嚙合爪高度L2=32.5mm。

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

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

3 工裝設計

根據實際需求，設計如圖3所示工裝，其參數要求如下：

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

為了確保工裝在聯軸器兩部分安裝時都能使用，c≤min（a，b）。

由于在安裝聯軸器時，螺桿必須穿過工裝，因此d≤16mm。

為保證聯軸器安裝時，工裝可靠固定，e≧max（a，b）。

經過分析，設計工裝在實際最大軸向外部載荷作用下，其最大應力142MPa，低于材料的屈服強度，在外部載荷作用下其形變也幾乎可以忽略不計，所以設計工裝滿足實際使用強度要求。

5 總結

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

參考文獻：

[[1]濮良貴.紀名剛.機械設計[M].高等教育出版社

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