一种盾构机主轴承小齿轮组件装配装置及其装配方法与流程

本发明涉及主轴承小齿轮装配领域，更具体地涉及一种盾构机主轴承小齿轮轴新型精准装配装置及其装配方法。

背景技术：

目前，中国及国外市场城市盾构法施工较多，盾构设备日益老旧，而且主轴承又是一个关键部位，一旦损坏必须快速修复，才能恢复正常施工状态。在拆装过程中需要保证安装精度，确保安装质量。因此，亟需一种可以辅助安装小齿轮轴的精准装配装置，在盾构机主轴承小齿轮装配过程中通常存在以下问题：

1、由于小齿轮轴需要水平安装，空间不足，葫芦等吊装设备无法进入

2、小齿轮轴前端为调心轴承，孔与轴承的配合精度要求极高，安装间隙为0.03mm，又要与主轴承大齿圈配合，又要精准定位；

3、调心轴承在安装过程中可能会失重偏移、摆动，使内外径不同心；

4、轴承外径比小齿轮小，视线受到阻碍。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服盾构机主轴承小齿轮装配过程中存在的以上问题，提供一种盾构机主轴承小齿轮组件装配装置及其装配方法。

一种盾构机主轴承小齿轮组件装配装置，前述小齿轮组件包括齿轮，所述齿轮的前后端分别通过轴一和轴二连接小齿轮前端调心轴承和小齿轮后端轴承；其特征在于该装置包括配重工装、定位工装、装配工装和轴承校正工装；

所述的配重工装包括前端配重盘、配合套、连接螺栓、后端配重盘和吊环，所述前端配重盘的前侧轴心位置设有用于与小齿轮组件连接的配合套，前端配重盘的周壁上设有吊环，前端配重盘的后侧轴心位置装有连接螺栓，且通过轴三连接后端配重盘；

所述的定位工装包括定位齿轮，定位齿轮的一侧通过轴四连接定位轴承，所述定位齿轮、轴四和定位轴承的尺寸分别与齿轮、轴一和小齿轮前端调心轴承的尺寸一致；

所述的装配工装包括齿轮装配套管，所述齿轮装配套管的端部开设若干个螺栓定位孔，齿轮装配套管的内壁上开设有与齿轮上的齿相匹配的内齿；

所述的轴承校正工装包括矫正环，所述的矫正环上设有手握螺栓。

进一步地，后端配重盘为多个，通过螺栓固定。

进一步地，前端配重盘的圆周上开设凹槽，前述吊环安装在前述凹槽内，吊环的顶部高度与前端配重盘的圆周外环齐平。

进一步地，轴三靠近前端配重盘的一端开设螺栓安装孔，连接螺栓能够嵌入前述螺栓安装孔中，将配重工装与小齿轮组件连接。

进一步地，齿轮装配套管的端部具有凸缘，凸缘上设有螺栓定位孔。

一种盾构机主轴承小齿轮装配方法，它包括以下步骤：

s1、定位：将装配工装安装在定位工装的配合位，安装完成后定位齿轮与内齿啮合，将装配工装连同定位工装固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处，固定完成后将定位工装拔出，此时，装配工装固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处；

s2、配重：将小齿轮组件的轴二、齿轮、轴一和小齿轮前端调心轴承依次连接，使用配重工装的连接螺栓拧紧进入轴二的端部，采用吊环将连接后的配重工装和小齿轮组件吊起，调节后端配重盘的重量使得配重工装与前述小齿轮组件保持水平；

s3、校正：将校正工装置于小齿轮前端调心轴承的端面进行贴合校正，然后将小齿轮前端调心轴承的内外圈进行固定；

s4、装配：使用千斤顶将配重工装连同小齿轮组件顶入已经固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处的装配工装内，使得齿轮滑入装配工装的内齿中，轴一和小齿轮前端调心轴承进入盾构机主轴承上小齿轮安装位置处；

s5、工装卸除：取下连接螺栓，卸除配重工装，卸除盾构机主轴承上的装配工装，安装小齿轮后端轴承，完成小齿轮组件的装配。

进一步地，步骤s4中，如果千斤顶使用时非常吃力，则小齿轮前端调心轴承的外圈偏移，需要将小齿轮前端调心轴承拔出重新矫正。

进一步地，步骤s3中，用速干胶固定小齿轮前端调心轴承的内外圈。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过该装置使整个小齿轮轴以及轴承座的安装耗时短；

2、本发明对于类似于这种机械传动方式的装配工艺，有更好的装配精度的保证；

3、本发明的装置能轻松完成装配工作，大大优化了安装工艺，安装成功率100％，特别是对于盾构机主轴承这种传动方面优势更为明显。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是配重工装结构示意图。

图2是定位工装结构示意图。

图3是装配工装结构示意图。

图4是轴承校正工装结构示意图。

图5是定位工装与装配工装配合关系示意图。

图6是配重工装与小齿轮组件的配合关系示意图。

图7是装配工装、配重工装在主轴承安装位置与小齿轮组件配合的关系示意图。

其中：1、配重工装；101、前端配重盘；102、配合套；103、连接螺栓；104、后端配重盘；105、吊环；106、轴三；

2、定位工装；201、定位齿轮；202、定位轴承；203、轴四；

3、装配工装；301、齿轮装配套管；302、螺栓定位孔；303、内齿；

4、轴承校正工装；401、矫正环；402、手握螺栓；

5、小齿轮组件；501、齿轮；502、小齿轮前端调心轴承；503、轴一；504、轴二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

一种盾构机主轴承小齿轮组件装配装置，前述小齿轮组件5包括齿轮501，所述齿轮501的前后端分别通过轴一503和轴二504连接小齿轮前端调心轴承502和小齿轮后端轴承；该装置包括配重工装1、定位工装2、装配工装3和轴承校正工装4；

如图1所示，所述的配重工装1包括前端配重盘101、配合套102、连接螺栓103、后端配重盘104和吊环105，所述前端配重盘101的前侧轴心位置设有用于与小齿轮组件5连接的配合套102，前端配重盘101的周壁上设有吊环105，前端配重盘101的后侧轴心位置装有连接螺栓103，且通过轴三106连接后端配重盘104；

如图2所示，所述的定位工装2包括定位齿轮201，定位齿轮201的一侧通过轴四203连接定位轴承202，所述定位齿轮201、轴四203和定位轴承202的尺寸分别与齿轮501、轴一503和小齿轮前端调心轴承502的尺寸一致；

如图3所示，所述的装配工装3包括齿轮装配套管301，所述齿轮装配套管301的端部开设若干个螺栓定位孔302，齿轮装配套管301的内壁上开设有与齿轮501上的齿相匹配的内齿303；

如图4所示，所述的轴承校正工装4包括矫正环401，所述的矫正环401上设有手握螺栓402。

进一步地，前端配重盘101的圆周上开设凹槽，前述吊环105安装在前述凹槽内，吊环105的顶部高度与前端配重盘101的圆周外环齐平；后端配重盘104为多个，通过螺栓固定。

在本实施方式中，后端配重盘104为多个，在配重时，通过调整后端配重盘104的数量，使得吊环105后，配重工装1和小齿轮组件5保持水平。

进一步地，轴三106靠近前端配重盘101的一端开设螺栓安装孔，连接螺栓103能够嵌入前述螺栓安装孔中，将配重工装1与小齿轮组件(5)连接。

进一步地，齿轮装配套管301的端部具有凸缘，凸缘上设有螺栓定位孔302。

具体实施时：

一种盾构机主轴承小齿轮装配方法，它包括以下步骤：

s1、定位：如图5所示，首先，将装配工装3安装在定位工装2的配合位，安装完成后定位齿轮201与内齿303啮合，将装配工装3连同定位工装2固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处，固定完成后将定位工装2拔出，此时，装配工装3固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处；

s2、配重：如图6所示，将小齿轮组件5的轴二504、齿轮501、轴一503和小齿轮前端调心轴承502依次连接，使用配重工装1的连接螺栓103拧紧进入轴二504的端部，采用吊环105将连接后的配重工装1和小齿轮组件5吊起，调节后端配重盘104的重量使得配重工装1与前述小齿轮组件5保持水平；

s3、校正：将校正工装4置于小齿轮前端调心轴承502的端面进行贴合校正，然后将小齿轮前端调心轴承502的内外圈进行固定；优选地，用速干胶固定小齿轮前端调心轴承502的内外圈，以此来保证轴承在不受外力的作用下不偏移；在装配过程中轴承不能有磕碰，以免发生偏移导致安装不进；

s4、装配：如图7所示，使用千斤顶将配重工装1连同小齿轮组件5顶入已经固定在盾构机主轴承上小齿轮安装位置处的装配工装3内，使得齿轮501滑入装配工装3的内齿303中，轴一503和小齿轮前端调心轴承502进入盾构机主轴承上小齿轮安装位置处；如果千斤顶使用时非常吃力，则小齿轮前端调心轴承502的外圈偏移，需要将小齿轮前端调心轴承502拔出重新矫正；

s5、工装卸除：取下连接螺栓103，卸除配重工装1，卸除盾构机主轴承上的装配工装3，安装小齿轮后端轴承，完成小齿轮组件5的装配。

通过本发明的工装大大优化了安装工艺，仅用了4.5天就完成了整个小齿轮轴9套以及轴承座的安装，安装成功率100％。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。