针对大型齿轮在大过盈量大锥度配合下反复装拆卸的工装及其应用的制作方法

本发明涉及一种工装及其应用，尤其是针对大型齿轮在大过盈量大锥度配合下反复装拆的工装及其应用，属于机械领域。

背景技术：

对于齿轮与轴装配时，很多场合都采用过盈配合，由于锥度配合相比圆柱配合，具有可操作的过盈量大、无需加热或冷却就可装配等特点面对大型齿轮，一般都采用大过盈量大锥度配合。

目前，针对大过盈量的位移型大锥度装配，需要很大的径向油压力，务必需要很大的轴向压力才能保证装配的进行。当轴向压力达到一定时，零件在装配后极易处于一种微倾斜状态，无法确保装配后齿轮和齿轴中心轴心的同心，影响产品的装配质量。因此，人们迫切需求一种大型齿轮在大过盈量大锥度配合下可反复装配的工装和工艺控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于：面对针对大型齿轮在大过盈量大锥度配合装配中存在的零件在装配后极易处于一种微倾斜状态的实际问题，提供一种针对大型齿轮在大过盈量大锥度配合下反复装拆卸的工装及其应用。

本发明的目的是这样实现的：一种针对大型齿轮在大过盈量大锥度配合下反复装拆的工装，包括双作千斤顶，其特征在于，工装还包括上压紧套筒、中心圆柱、限位套筒和下支撑板，其中，中心圆柱上端和下端均配有锁紧螺母，双作千斤顶位于中心圆柱的上部，一端被锁紧螺母限位，另一端紧抵上压紧套筒，下支撑板位于中心圆柱的下部，一端被锁紧螺母限位，另一端紧抵限位套筒。

在本发明中，下支撑板上表面与被包容体接触，限位套筒下端与下支撑板接触，上端与包容体接触，下支撑板上接触面配磨平面度小于0.008mm，限位套筒的上下接触面配磨平面度小于0.008mm。

在本发明中，所述的包容体为大型齿轮，被包容体为与大型齿轮匹配的空心轴。

一种上述工装的应用，其特征在于，被包容体和包容体设有配合锥面，其中，被包容体的配合锥面的母线直线度基础上为微凸弧形，在公差要求范围内，微凸弧形至少为0.005mm，包容体上设有出油口指向配合锥面的加压油道；

一种上述工装的应用，其特征在于，被包容体和包容体设有配合锥面，其中，被包容体的配合锥面的母线直线度基础上为微凸弧形，在公差要求范围内，微凸量至少为0.005mm，包容体上设有出油口指向配合锥面的加压油道；

a)装配时：

将下螺母旋入中心圆柱进行组合，设为第一组合，将第一组合竖直立起，再依次放置下支撑板和限位套筒，过程中确保第一组合与下支撑板和限位套筒同心；

将被包容体置于竖直状态起吊后同心套装于中心圆柱，其配合锥面预涂液压油；将包容体的配合锥面置于垂直工位，起吊后同心套装于被包容体上，配合锥面贴合；然后依次将上压紧套筒和双作千斤顶同心置于中心圆柱上部，再通过锁紧螺母使双作千斤顶、上压紧套筒、包容体彼此相抵；

通过包容体的加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压，再通过双作千斤顶对上压紧套筒施压，所述的通过加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压和通过双作千斤顶对上压紧套筒施压应交替进行，逐步匀速引导包容体下行，当限位套筒顶部触及包容体时，包容体油道高压油泄压，但双作千斤顶保持最大压力，紧接着包容体油道高压油瞬间打压到最大，维持3秒后，再瞬间泄压，最后双作千斤顶保持最大压力5-10min后再泄压；

确保所有油管泄压后，依次拆除工装，装配完毕；

b)拆卸时：

首先将下螺母旋入中心圆柱进行组合，设为第一组合，然后将第一组合竖直立起，再放置下支撑板，过程中确保第一组合与下支撑板同心；

将包容体和被包容体的组合件置于竖直状态，起吊后同心套装于中心圆柱，再依次将上压紧套筒和双作千斤顶同心置于中心圆柱上部，通过锁紧螺母使双作千斤顶、上压紧套筒、包容体彼此相抵；

首先将双作用千斤顶缸体行程开至最大，同时压力开至最大，压紧包容体，再通过包容体的加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压，保压时间大于等于25min，使包容体和被包容体的过盈配合锥面开始分离；然后将双作千斤顶反向打压，缸体回缩，要求双作千斤顶缸体的移动速度小于等于1.5mm/s，防止包容体和被包容体分离过快；

拆卸过程中，当配合锥面间隙中的油压逐渐下降至零，即可停止加压；

拆除工装，拆卸完毕。

在上述应用中：通过包容体的加压油道往配合锥面间隙中注入的高压油为丙三醇。

在上述应用中：，其特征在于：装配中所述的通过加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压和通过双作千斤顶对上压紧套筒施压应交替进行，是指，通过双作千斤顶对上压紧套筒施压，始终保证包容体和被包容体的配合锥面的间隙不至于过大而泄压，包容体的加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压，至少保持稳定3秒后，通过双作千斤顶对上压紧套筒施压，引导包容体下行，直至限位套筒顶部触及包容体时止，期间所述循环操作过程至少重复三次本发明的优点在于，由于工装由双作千斤顶、上压紧套筒、中心圆柱、限位套筒和下支撑板等组成，其中双作千斤顶和上压紧套筒由锁紧螺母锁紧后，可以保持与包容体——大型轴承稳固定位，下支撑板由锁紧螺母锁紧后与被包容体——轴稳固定位，而中心圆柱在整个装配过程中，始终保持工装各部件均与包容体和被包容体同心。由于下支撑板上接触面配磨平面度小于0.008mm，限位套筒的上下接触面配磨平面度小于0.008mm，可以确保限位套筒上下平面平行，下支撑板又能保证与被包容体正交，使用中，当限位套筒顶部触及包容体时，双作千斤顶停止工作仍然需要向配合锥面间隙中注入高压油保持5-10min，此措施仍然可以在泄压前对包容体被被包容体进行最后的校准。本发明结构紧凑，操作方便。

附图说明

图1是本发明涉及的一个工装的具体结构示意图。

图2是应用本发明进行装配包容体和被包容体的示意图。

图3是应用本发明拆卸时的示意图。

图中，1、锁紧螺母，2、双作千斤顶，3、上压紧套筒，4、中心圆柱，5、被包容体，6、包容体，7、限位套筒，8、下支撑板，9、加压油道。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

由图1可见，本发明包括双作千斤顶2，还包括上压紧套筒3、中心圆柱4、限位套筒7和下支撑板8，其中，中心圆柱4上端和下端均配有锁紧螺母1，双作千斤顶2位于中心圆柱4的上部，其一端被锁紧螺母1限位，另一端紧抵上压紧套筒3，下支撑板8位于中心圆柱4的下部，其一端被锁紧螺母1限位，另一端紧抵限位套筒7。

由于使用中，下支撑板8上表面与被包容体5接触，限位套筒7下端与下支撑板8接触，上端与包容体6接触，因此，为了确保装配质量，要求下支撑板上8的接触面必须配磨平面度小于0.008mm，限位套筒7的上下接触面也必须配磨平面度小于0.008mm。

本工装面对的包容体6为大型齿轮，面对的被包容体5为与大型齿轮匹配的空心轴。被包容体5和包容体6设有配合锥面，其中，被包容体5的配合锥面的母线直线度基础上为微凸弧形，在公差要求范围内，微凸弧形至少为0.005mm，包容体6上设有出油口指向配合锥面的加压油道9。

a、装配时：

首先将中心圆柱4置于被包容体5中心，依次将限位套筒7和下支撑板8置于中心圆柱4下部，再由锁紧螺母1限位，使下支撑板8触及被包容体5底部且保持两者同心。

将包容体6置于水平工位，将被包容体5置于垂直状态，被包容体5顶部由下方穿越包容体6中心轴孔后，再依次将上压紧套筒3和双作千斤顶2置于中心圆柱4上部，保持它们与包容体6的中心轴孔同心，通过锁紧螺母1使双作千斤顶2、上压紧套筒3、包容体6彼此相抵，并引导被包容体5的配合锥面进入包容体6的中心轴孔，遮挡包容体6配合锥面上的出油口。

通过包容体6的加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压，再通过双作千斤顶2对上压紧套筒3施压，所述的通过加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压和通过双作千斤顶对上压紧套筒施压应交替进行，逐步引导包容体6下行，当限位套筒7顶部触及包容体6时，双作千斤顶2停止工作，此时，配合锥面间隙中的高压油仍需保持5-10min，然后迅速泄压。

加压油道9泄压后再拆除工装，装配完毕。

在实际操作中，所述的通过加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压和通过双作千斤顶2对上压紧套筒3施压应交替进行可以这样操作：先通过包容体的加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压，保持稳定3秒后，通过双作千斤顶2对上压紧套筒3施压，迫使包容体6下行一段，关闭双作千斤顶2，至此再重复所述过程循环操作，直至限位套筒7顶部触及包容体6时止，期间所述循环操作过程至少重复三次。

具体步骤详述如下：

一、将工装和工件组装，结合以下图2。步骤如下：

①将下方锁紧螺母1旋入中心圆柱4，形成第一组合。

②将第一组合竖直摆放。

③将下支撑板8和限位套筒7组装好，然后依次竖直摆放在第一组合上，注意对心，保证二者同心。

④吊装被包容体5，注意对心，保证同心；同时在锥面上预涂液压油。

⑤吊装包容体6，注意对心，保证包容体和被包容体同心，并注意锥面无磕碰和机械摩擦，以免伤及配合锥面。

⑥依次吊装上压紧套筒3和双作千斤顶2，最后吊装上方锁紧螺母1，通过锁紧螺母1使双作千斤顶2、上压紧套筒3、包容体6彼此相抵。

⑦接油管。依次安装双作千斤顶2、包容体加压油道9上的油管，双作千斤顶2连接至轴向辅助泵，包容体加压油道9连接至径向主泵。至此，组装完毕。

二、装配工艺步骤如下：

①轴向辅助泵通过注油给双作千斤顶2加少许压力保压数秒，使得包容体6和被包容体5的锥面贴合，起到封油作用。

②径向主泵开始分步从0加压，根据压入速度控制轴向辅助泵和径向主泵的加压压力和压力顺序，直至各达到最大压力。

③通过包容体6的加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压，再通过双作千斤顶2对上压紧套筒3施压，所述的通过加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压和通过双作千斤顶2对上压紧套筒3施压应交替进行，逐步引导包容体6下行，直至限位套筒7顶部触及包容体6，此时径向主泵维持3秒后泄压，轴向辅助泵始终保持压力5-10min，然后泄压，停止工作。

④至此，压装结束。

三、拆工装，下成品组装件。操作步骤是以上“工装和工件组装”的逆过程，依次拆除上螺母1、双作千斤顶2、上压紧套筒3后，将成品组装件吊下，放置在交检区域；擦拭干净工装后，继续下一件零件的装配。

b、拆卸时。

将包容体6置于水平工位，将上压紧套筒3、双作千斤顶2依次置于包容体6上方使它们与被包容体5同心，将中心圆柱由上而下依次穿越双作千斤顶、上压紧套筒、被包容体中心，顶部由锁紧螺母限位，将下支撑板安装在中心圆柱的下部，通过调节上下锁紧螺母，使下支撑板紧抵被包容体；

通过包容体6的加压油道9往配合锥面的间隙中注入高压油加压，保压时间大于等于25min，使包容体6和被包容体5的过盈配合锥面开始分离。

在重力和高压油的协同作用下，过盈配合锥面开始分离的被包容体5将座于下支撑板8，启动双作千斤顶2，由双作千斤顶将被包容体的下行分离速度限制在小于等于1.5mm/s。

拆卸过程中，当配合锥面间隙中的油压逐渐下降至零，即可停止对加压油道9加压。

最后拆除工装，拆卸完毕具体步骤详述如下：

一、将工装和工件组装，结合以下图3。步骤如下：

①将下方锁紧螺母1旋入中心圆柱4，形成第一组合。

②将第一组合竖直摆放。

③将下支撑板8竖直摆放在第一组合上(也可以将下支撑板8和限位套筒7组装好，然后依次竖直摆放在第一组合上)，注意对心，保证二者同心。

④将准备拆卸的组合件(5和6)起吊后同心置于中心圆柱4，一定要注意对心，保证同心

⑤依次吊装上压紧套筒3和双作千斤顶2，最后吊装上方锁紧螺母1，通过锁紧螺母1使双作千斤顶2、上压紧套筒3、包容体6彼此相抵。

⑥接油管。依次安装双作千斤顶2、包容体加压油道9上的油管，双作千斤顶2连接至轴向辅助泵，包容体加压油道9连接至径向主泵。至此，组装完毕。

二、拆卸。工艺步骤如下：

①轴向辅助泵通过注油给双作千斤顶2缸体升至最大，同时压力开至最大。

②径向主泵通过包容体6的加压油道往配合锥面的间隙中注入高压油加压，从0逐步加压，直至最大压力，至少保持25min。

③双作千斤顶2反向打压，缸体回缩，控制缸体移动速度小于等于1.5mm/s，期间包容体6的油压始终保持能够达到的最大压力。

④当包容体压力降为0，至此，压装结束。

三、拆工装，下拆卸件，即包容体6和被包容体5。操作步骤是以上“工装和工件组装”的逆过程，依次拆除上螺母1、双作千斤顶2、上压紧套筒3后，将成品组装件吊下，放置在交检区域；擦拭干净工装后，继续下一件零件的拆卸。

无论是在安装或拆卸的过程中，通过包容体6的加压油道9往配合锥面间隙中注入的高压油均可以选择丙三醇。