一种基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置的制作方法

本实用新型属于包容件与被包容件的装拆装置，具体涉及一种基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置。

背景技术：

在包容件与被包容件(如轴与轮毂)的连接中，常用的有键连接和过盈连接。键连接虽然方便拆装，但由于键连接的包容件与被包容件的配合不够紧密，再加上包容件与被包容件上开键槽，容易产生应力集中，因而定心精度不高，传递力矩较小，受力不够均匀，而且经多次拆装后，包容件与被包容件之间发生磨损，配合间隙增大，导致零件报废。因此，对于一些要求配合紧密、定心精度高而且载荷大的连接，就需要采用过盈(无键)连接。

目前最常用的过盈连接装配方法有：(1)压入法，过盈配合表面容易擦伤，削弱了连接的坚固性，同时只适用于过盈小和尺寸较小的连接。(2)温差法，包容件加热，被包容件冷却，但有些结构特点的包容件与被包容件是无法加热和冷却的。如专利cn201410272225.2提出了一种锥面过盈配合的温差法装配方法。具体如下：将被包容件的锥形端部插入到包容件的锥孔中，使其形成过盈配合，将被包容件的锥形端部装入到包容件的锥孔中，测量被包容件底面与锥孔底面之间的竖直距离h；取出被包容件，将包容件的底部置于一个支撑梁的工作面上，在支撑梁的工作面上设置用于支撑被包容件的调整块，调节调整块上端面距离支撑梁工作面的竖直高度h＝h-p；冷冻被包容件和加热包容件，装配后，当包容件和被包容件达到相同温度时，拆除支撑梁，完成过盈装配。本发明的装配方法是通过改变被包容件和包容件之间的温度差，使包容件和被包容件之间产生所需要的装配间隙，并通过支撑梁定位来实现被包容件和包容件的锥面过盈配合装配。但2种过盈连接装配方法的缺点是包容件与被包容件拆卸困难，甚至无法拆卸。主要用于基本不用拆卸的过盈连接场合。

对于一些要求高速度、高精度、精确动平衡，而且可能需要多次拆卸的包容件与被包容件连接，均采用无键过盈联接方式。使用常规柱面过盈联结，对零件的圆柱度和同轴度精度要求较高，造成加工难度高、成本高。圆锥面过盈连接，它是利用包容件与被包容件相对轴向位移后相互压紧来实现过盈结合的，其压紧方式多为液压装拆。相对于圆柱面过盈连接，圆锥面过盈连接具有压合距离短，装拆方便，装拆时配合面不易擦伤，可用于多次装拆的场合，但其配合面加工不便，成本相对较高。姚建荣等(姚建荣，吴正球。一种圆锥面过盈装配的工艺方法与工艺装备[j]。大电机技术，2016(4)：22－24。)设计了一种圆锥面过盈装配的工艺方法与工艺装备。此工艺装备包括：轴向推力油缸、压架、百分表和径向油泵接头；为承受高压油，特别在锥轴的小端和锥套组件的大端设有特种密封圈，特别适应于圆锥面大过盈装配。但该装置轴向推力油缸配有轴向加压油泵和油缸复位油泵，另外还有径向加压油泵，装备较复杂。现有的圆锥面过盈连接液压装拆装置普遍存在结构复杂，通用性较差的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，通用性强的基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置，包括压装机构和液压系统，所述压装机构连接包容件以及包容件内的被包容件，液压系统连接包容件，压装机构包括螺栓、压装底座和套筒，液压系统包括与包容件连接的循环泵，循环泵的进口通过油管连接油箱，出口通过油管连接包容件的进油管接头，包容件的回油管接头通过油管连接油箱。循环泵将油箱内的油泵入包容件，并从包容件回到油箱，形成循环。

螺栓的一端与被包容件螺纹连接，另一端与压装底座螺纹连接，压装底座与包容件之间设有套筒；

作为本实用新型的进一步优化方案，所述包容件为齿轮或联轴器法兰盘，被包容件为锥轴，齿轮和联轴器法兰盘上均设有进油环槽。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述螺栓为双头螺栓，一端的螺纹为具有自锁能力的传动螺纹，传动螺纹升角为5～15°，另一端的螺纹为连接螺纹。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述螺栓的连接螺纹旋入被包容件中心孔的内螺纹中，传动螺纹与压装底座的中心孔的内螺纹配合。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述压装底座靠近包容件的一面设有若干个与套筒配合的圆环形凸台。若干个圆环形凸台同轴设置，且套筒套在圆环形凸台上。其主要作用是用于对不同直径的套筒限位。本实施例用液压胀形实现包容件与被包容件的过盈连接装拆，所选用套筒为长套筒。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述压装底座的外周均布有若干个手柄，通过手柄能够更为方便的旋转压装底座，借助压装底座与螺栓的传动螺纹的相互作用，实现压装底座轴向运动，再通过套筒，最终施加轴向力于包容件，从而实现包容件轴向移动。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述循环泵为杠杆式手动加压泵，该杠杆式手动加压泵包括杠杆、活塞和缸体，杠杆的一端通过旋转座设置于安装平面上，杠杆的中部与连接杆的顶部铰接，连接杆的底部与活塞的顶部固连，活塞设于缸体内。通过压动或抬升杠杆能够带动活塞在缸体内上下移动，从而从底部的进口进油，从底部的出口出油。进一步的，杠杆的端部固定设有手柄。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述回油管接头与油箱之间的油管上设有截止阀。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述循环泵的进口与油箱之间的油管上设有第一单向阀。避免活塞下压时回油进入油箱。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述循环泵的出口与进油管接头之间的油管上设有第二单向阀。避免活塞上移时回油进入缸体。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型只有螺杆、压装底座和套筒三个零件，加液压系统的杠杆式手动加压泵以及管道、接头等辅助元件，与现有的圆锥面过盈连接液压胀形装拆装置相比，具有结构简单，成本低的优点；

2)本实用新型采用手动泵以及手动转动的压装底座，手工就能方便的实现圆锥面过盈连接装拆，使用方便；

3)本实用新型的压装底座上设置与各种内径的套筒配合的环形凸台，可根据液压胀形对象尺寸不同，选择不同规格套筒与同一压装底座配合就能实现装拆，适用范围广。

附图说明

图1是实施例一中本实用新型的结构示意图；

图2是实施例二中本实用新型的结构示意图。

图中：1－包容件，2－被包容件，3－螺栓，4－压装底座，5－套筒，6－杠杆，7－活塞，8－缸体，9－第一单向阀，10－第二单向阀，11－油箱，12－油管，13－进油管接头，14－截止阀，15－回油管接头。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1所示，一种基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置，包括压装机构和液压系统，所述压装机构连接包容件1以及包容件1内的被包容件2，液压系统连接包容件1，压装机构包括螺栓3、压装底座4和套筒5，液压系统包括与包容件1连接的循环泵，循环泵的进口通过油管12连接油箱11，出口通过油管12连接包容件1的进油管接头13，包容件1的回油管接头15通过油管12连接油箱11。循环泵将油箱11内的油泵入包容件1，并从包容件1回到油箱11，形成循环。

螺栓3的一端与被包容件2螺纹连接，另一端与压装底座4螺纹连接，压装底座4与包容件1之间设有套筒5；

本实施例中包容件1为齿轮，被包容件2为锥轴。

优选的，螺栓3为双头螺栓，一端的螺纹为具有自锁能力的传动螺纹，传动螺纹升角为5～15°，另一端的螺纹为连接螺纹。螺栓3一端是连接螺纹，另一端为传动螺纹，压装时螺栓3的连接螺纹旋入被包容件2中心孔的内螺纹中，传动螺纹与压装底座4的中心孔的内螺纹配合。

优选的，压装底座4靠近包容件1的一面设有若干个与套筒5配合的圆环形凸台。若干个圆环形凸台同轴设置，且套筒5套在圆环形凸台上。其主要作用是用于对不同直径的套筒5限位。本实施例用液压胀形实现齿轮与锥轴的过盈连接装拆，所选用套筒5为长套筒5。

当采用不同直径和长度的套筒5可以满足不同尺寸和结构圆锥面的过盈液压胀形连接需求(不同尺寸和结构圆锥面：指的是被包容件、包容件的尺寸直径及在包容件在被包容件上所处的位置)。

优选的，压装底座4的外周均布有若干个手柄，通过手柄能够更为方便的旋转压装底座4，借助压装底座4与螺栓3的传动螺纹的相互作用，实现压装底座4轴向运动，再通过套筒5，最终施加轴向力于齿轮，从而实现齿轮轴向移动。

优选的，循环泵为杠杆式手动加压泵。

优选的，回油管接头15与油箱11之间的油管12上设有截止阀14。

优选的，循环泵的进口与油箱11之间的油管12上设有第一单向阀9。避免活塞7下压时回油进入油箱11。

优选的，循环泵的出口与进油管接头13之间的油管12上设有第二单向阀10。避免活塞7上移时回油进入缸体8。

本实用新型的结构特点及其工作原理：当向上提杠杆式手动加压泵的杠杆6时，活塞7向上运动，缸体8内压力降低，此时第一单向阀9阀口打开，第二单向阀10阀口封闭，油箱11里的油液在大气压力下经油管12进入缸体8内；当向下压杠杆式手动加压泵的杠杆6时，活塞7向下运动，缸体8内压力升高，此时第一单向阀9阀口封闭，第二单向阀10阀口打开，缸体8内的高压油液经第二单向阀10、进油管接头13、齿轮上的进油环槽及锥轴上的均压细线压入齿轮与锥轴配合面之间。当齿轮轴向移动到设定的位置后，打开截止阀14，配合面之间高压油液经回油管接头15，截止阀14流回油箱11。

充高压油到齿轮与锥轴配合面之间，径向高压将会使齿轮内径变大，锥轴外径变小，另外配合面之间的油膜可以防止齿轮与锥轴在压装过程中表面刮伤。加压同时操作压装底座4的手柄产生轴向推力，实现压装；需要拆开齿轮与锥轴过盈连接时，不需要压装机构，只要充高压油到齿轮与锥轴配合面之间，利用高压油在锥面产生的轴向分力拆开齿轮。

实施例二

如图2所示，一种基于液压胀形的圆锥面过盈连接简易装拆装置，包括压装机构和液压系统，所述压装机构连接包容件1以及包容件1内的被包容件2，液压系统连接包容件1，压装机构包括螺栓3、压装底座4和套筒5，液压系统包括与包容件1连接的循环泵，循环泵的进口通过油管12连接油箱11，出口通过油管12连接包容件1的进油管接头13，包容件1的回油管接头15通过油管12连接油箱11。循环泵将油箱11内的油泵入包容件1，并从包容件1回到油箱11，形成循环。

螺栓3的一端与被包容件2螺纹连接，另一端与压装底座4螺纹连接，压装底座4与包容件1之间设有套筒5；

本实施例中包容件1为联轴器法兰盘，被包容件2为锥轴。

优选的，螺栓3为双头螺栓，两端的螺纹为具有自锁能力的传动螺纹，传动螺纹升角为5～15°。

优选的，压装底座4靠近包容件1的一面设有若干个与套筒5配合的圆环形凸台。若干个圆环形凸台同轴设置，且套筒5套在圆环形凸台上。其主要作用是用于对不同直径的套筒5限位。本实施例用液压胀形实现联轴器法兰盘与锥轴的过盈连接装拆，所选用套筒5为长套筒5。

当采用不同直径和长度的套筒5可以满足不同尺寸和结构圆锥面的过盈液压胀形连接需求。

优选的，压装底座4的外周均布有若干个手柄，通过手柄能够更为方便的旋转压装底座4，借助压装底座4与螺栓3的传动螺纹的相互作用，实现压装底座4轴向运动，再通过套筒5，最终施加轴向力于联轴器法兰盘，从而实现联轴器法兰盘轴向移动。

优选的，循环泵为杠杆式手动加压泵。

优选的，回油管接头15与油箱11之间的油管12上设有截止阀14。

优选的，循环泵的进口与油箱11之间的油管12上设有第一单向阀9。避免活塞7下压时回油进入油箱11。

优选的，循环泵的出口与进油管接头13之间的油管12上设有第二单向阀10。避免活塞7上移时回油进入缸体8。

本实用新型的结构特点及其工作原理：当向上提杠杆式手动加压泵的杠杆6时，活塞7向上运动，缸体8内压力降低，此时第一单向阀9阀口打开，第二单向阀10阀口封闭，油箱11里的油液在大气压力下经油管12进入缸体8内；当向下压杠杆式手动加压泵的杠杆6时，活塞7向下运动，缸体8内压力升高，此时第一单向阀9阀口封闭，第二单向阀10阀口打开，缸体8内的高压油液经第二单向阀10、进油管接头13、联轴器法兰盘上的进油环槽及锥轴上的均压细线压入联轴器法兰盘与锥轴配合面之间。当联轴器法兰盘轴向移动到设定的位置后，打开截止阀14，配合面之间高压油液经回油管接头15，截止阀14流回油箱11。

充高压油到联轴器法兰盘与锥轴配合面之间，径向高压将会使联轴器法兰盘内径变大，锥轴外径变小，另外配合面之间的油膜可以防止联轴器法兰盘与锥轴在压装过程中表面刮伤。加压同时操作压装底座4的手柄产生轴向推力，实现压装；需要拆开联轴器法兰盘与锥轴过盈连接时，不需要压装机构，只要充高压油到联轴器法兰盘与锥轴配合面之间，利用高压油在锥面产生的轴向分力拆开联轴器法兰盘。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。