一种用于大型惯量盘精密安装的装置及使用方法与流程

1.本发明涉及一种用于大型惯量盘精密安装的装置及使用方法，属于大型零件起重搬运和精密安装技术领域。
技术背景
2.惯量盘在力矩测试过程中，经常作为标准负载使用。根据测试力矩大小，一般在测量过程中会更换惯量大小不等的惯量盘，大型惯量盘的重量可达数百公斤。在惯量盘较重或者安装位置较高的情况下，一般会选择行车、叉车等起重设备进行起吊安装，但该类设备在吊装过程中平稳控制性较差。力矩测试过程中惯量盘需保持旋转状态，为了减小离心力的影响，惯量盘的几何中轴线需与驱动转子中轴线保持同轴，允许安装偏差仅为数十微米，这对惯量盘安装的平稳性和精度提出了较高的要求。一般的行吊或叉车不满足安装要求。有桁架和伺服电机组成的智能机械可满足安装平稳性和精度的要求，但额外占用的空间较多，且成本高昂，不适宜在使用频率不高的测试环境使用。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提出一种用于大型惯量盘精密安装的装置即使用方法，可解决惯量盘移动、举升、下降和精密安装的问题，且成本低廉、易于实现和操作。
4.本发明采用的技术方案是，一种用于大型惯量盘精密安装的装置，包括支撑框架、起升装置和移动平台，起升装置滑动连接于支撑框架顶端，移动平台与起升装置连接，通过起升装置上下或左右移动，所述移动平台包括筋板，两块筋板水平间隔预定距离设置，筋板两端分别平行固定连接x向移动导杆，其中一x向移动导杆外侧平行设有x向移动丝杠，x向移动丝杠一端贯穿筋板并设有手轮；两根x向移动导杆上间隔预定距离相对滑动连接滑块，且靠近x向移动丝杠的滑块同时与x向移动丝杠螺纹连接，通过x向移动丝杠转动沿x向移动导杆移动；两根x向移动导杆之间通过滑块设有y向移动导杆，其中一y向移动导杆外侧平行设有y向移动丝杠，y向移动丝杠一端贯穿滑块并设有手轮；两根y向移动导杆上间隔预定距离相对分别滑动连接定位块，且靠近y向移动丝杠的定位块同时与y向移动丝杠螺纹连接，通过y向移动丝杠转动沿y向移动导杆移动；定位块向下通过螺杆连接u型板，所述u型板为中央开设u型槽的矩板，且u型槽开口贯穿矩板边缘，用于夹持惯量盘。
5.优选地，所述u型板的u型槽开口处匹配设有加强钢板，所述加强钢板与u型板螺栓连接。
6.优选地，所述u型板上方靠近边缘处设有加强筋。
7.优选地，所述x向移动丝杠在两个筋板中通过轴承固定；y向移动丝杠在两个滑块中通过轴承固定。
8.优选地，所述起升装置包括支撑梁，两根支撑梁平行设于支撑框架上方，支撑梁中间和两端分别设有安装板，所述安装板中间分别固定安装t型减速机，且三台t型减速机之间通过传动轴连接；中间的安装板一端设有伺服电机，并通过传动轴连接中间的t型减速
机；支撑梁两端的安装板两端分别设有蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机与支撑梁两端安装板上的t型减速机通过传动轴连接，且蜗轮蜗杆减速机向下连接丝杆，通过丝杆与筋板螺纹连接。
9.优选地，所述丝杆内侧分别平行设有导向杆，导向杆分别设于蜗轮蜗杆减速机与t型减速机之间。
10.优选地，所述丝杆与导向杆底端水平连接固定板。
11.优选地，所述支撑梁下方通过驱动轮副与支撑框架滑动连接，其中一支撑梁下方的驱动轮副连接异步电机，通过异步电机驱动。
12.所述的一种用于大型惯量盘精密安装的装置的使用方法，包括以下步骤：第一步：异步电机正向旋转，驱动轮副使支撑梁移动至支撑框架的端部；第二步：伺服电机正向旋转，通过t型减速机和蜗轮蜗杆减速机，驱动四根丝杆转动，使移动平台下降至丝杆最下端位置；第三步：将惯量盘放置在u型板上，u型板的开口处安装加强钢板；第四步：伺服电机反向旋转，通过t型减速机和蜗轮蜗杆减速机，驱动四根丝杆转动，使移动平台上升，至u型板的最低处高于惯量盘安装工位的最高处；第五步：异步电机反向旋转，驱动轮副使支撑梁向支撑框架的中部移动，并在接近惯量盘安装工位正上方的位置停止；第六步：伺服电机正向旋转，使移动平台下降，至惯量盘的下表面接近安装工位的表面；第七步：手动旋转x向移动丝杠的手轮和y向移动丝杠的手轮，使x向移动丝杠和y向移动丝杠旋转，调节惯量盘在x方向和y方向的位置，直至惯量盘在xy平面的位置满足安装要求；第八步：伺服电机正向旋转，使移动平台下降，至惯量盘的下表面接触安装工位的表面；第九步：取出u型板的开口处安装加强钢板，异步电机正向旋转，使支撑梁移动，至u型板完全离开惯量盘安装工位，至此，惯量盘安装完毕。
13.相较现有技术，本发明的有益效果是，可解决惯量盘移动、举升、下降和精密安装的问题，且成本低廉、易于实现和操作，具体表现为：1）本技术设计的起升装置，不仅设有丝杆实现提升和下降，且通过在提升装置下方安装带有异步电机的驱动轮副，实现提升装置的左右平移，以便于带动移动平台移动，从下方将惯量盘放置在移动平台上，完成惯量盘安装的初步平移；2）本技术设计的移动平台，在提升装置的作用下可以将惯量盘移动到预安装的位置，但该安装位置远远达不到精度要求，通过滑块、x向移动导杆、x向移动丝杠、y向移动导杆，y向移动丝杠的巧妙连接，相互配合，利用手轮转动x向移动丝杠和y向移动丝杠对u型板进一步精细调节位置，实现最终精密安装；3）通过设置具有u型槽的u型板插入惯量盘下方颈部与惯量盘进行连接，并利用加强钢板和加强筋对其进行稳固，惯量盘移动到位后，直接放置在安装位，取出加强钢板和u型板即可，整个过程装卸方便、稳定性强，有利于惯量盘的精准安装。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；图2为本发明起升装置结构示意图；图3为本发明起升装置俯视图；图4为本发明移动平台结构示意图；图5为本发明移动平台侧视图；图6为本发明支撑框架结构示意图；图中标记：1、支撑框架，101、立柱，102、纵梁，103、横梁；2、起升装置，201、支撑梁，2011、驱动轮副，2012、异步电机，202、安装板，203、t型减速电机，204、伺服电机，205、涡轮蜗杆减速电机，206、丝杆，207、导向杆，208、固定板；3、移动平台，301、筋板，302、x向移动导杆，303、滑块，304、x向移动丝杠，305、y向移动导杆，306、y向移动丝杠，307、定位块，308、u型板，309、加强钢板，310、加强筋。
具体实施方式
15.以下将结合说明书附图对本发明进一步解释说明，以便于本领域专业技术人员更好地理解。
16.实施例1如图1-4所示，一种用于大型惯量盘精密安装的装置，包括支撑框架1、起升装置2和移动平台3。
17.所述支撑框架1为具有预定高度的矩形框架，包括4根呈矩阵立设于支撑面的方形支撑立柱101，所述相对的两根支撑立柱101顶端固定连接工字钢作为纵梁102，纵梁102两端横向固定连接工字钢作为横梁103，所述支撑框架1设于惯量盘安装设备的外围。
18.起升装置2滑动连接于支撑框架1顶端，移动平台3与起升装置2连接，通过起升装置2上下或左右移动，所述移动平台3用于夹持惯量盘并使其水平移动到安装工位。
19.具体地，所述起升装置2包括支撑梁201、安装板202、t型减速机203、伺服电机204、蜗轮蜗杆减速机205、丝杆206和导向杆207。两根支撑梁201间隔预定距离平行设于支撑框架1上方，与横梁103垂直布置，所述支撑梁201下方通过驱动轮副2011与支撑框架1的横梁103滑动连接，其中一支撑梁201下方的驱动轮副2011连接异步电机2012，通过异步电机2012驱动支撑梁201沿横梁103水平移动。三块安装板202间隔预定距离平行安装于两根支撑梁201两端和中部；中部的安装板202居中固定，两侧的安装板202与中间安装板202等间距安装固定。所述t型减速机203设有三台，分别安装在三块安装板202中部，且三台t型减速机203之间通过传动轴连接；伺服电机204安装在支撑梁201中部的安装板202一端，并通过传动轴连接支撑梁201中部的t型减速机203，通过伺服电机204提供驱动力；蜗轮蜗杆减速机205分别安装在支撑梁201两端的安装板202两端，并与支撑梁201两端安装板202上的t型减速机203通过传动轴连接；四根丝杆206分别与蜗轮蜗杆减速机205连接，方向向下，所述丝杆206内侧分别平行丝杆206设有导向杆207，导向杆207分别设于蜗轮蜗杆减速机205与t型减速机203之间，导向杆207上端均固定在安装板202上，且所述丝杆207与导向杆2027底端水平连接固定板208。通过丝杆206连接移动平台3实现对移动平台2的起升，以及利用导
向杆207保证移动平台3的移动稳定地纵向移动，固定板208避免移动平台3滑出丝杆206。
20.所述移动平台3包括筋板301、x向移动导杆302、滑块303、x向移动丝杠304、y向移动导杆305、y向移动丝杠306、定位块307和u型板308。两块筋板301水平间隔预定距离设置，筋板301两端分别平行固定连接x向移动导杆302，且筋板301中部对应丝杆206和导向杆207分别开设螺纹孔和光孔，与丝杆206和导向杆207连接，筋板301通过丝杆206转动沿丝杆206向上下或向下移动。筋板301两端分别平行固定连接x向移动导杆302，其中一x向移动导杆302外侧平行设有x向移动丝杠304，x向移动丝杠304与筋板301通过轴承固定，可保持自由转动，且x向移动丝杠304一端贯穿筋板301并设有手轮；两根x向移动导杆302上间隔预定距离相对滑动连接滑块303，且靠近x向移动丝杠304的滑块303同时与x向移动丝杠304螺纹连接，通过x向移动丝杠304转动沿x向移动导杆302移动；两根x向移动导杆302之间通过滑块303设有y向移动导杆305，其中一y向移动导杆305外侧平行设有y向移动丝杠306，y向移动丝杠306与滑块303通过轴承固定，可保持自由转动，且y向移动丝杠306一端贯穿滑块303并设有手轮；两根y向移动导杆305上间隔预定距离相对分别滑动连接定位块307，且靠近y向移动丝杠306的定位块307同时与y向移动丝杠306螺纹连接，通过y向移动丝杠306转动沿y向移动导杆305移动。所述u型板为中央开设u型槽的矩板，且u型槽开口贯穿矩板边缘，所述u型板308的四角处向上设有螺杆，螺杆顶端分别固定连接定位块307。
21.在本实施例中，同时连接x向移动导杆302和x向移动丝杠304的滑块303分别采用四孔直角滑块和三孔直角滑块；与远离x向移动丝杠304的x向移动导杆302连接的滑块303采用三孔直角滑块和交叉孔滑块。同时连接y向移动导杆305和y向移动丝杠306的定位块307采用平行孔滑块，与远离y向移动丝杠306的y向移动导杆305连接的定位块307采用单孔滑块。安装时，x向移动丝杠304与一根x向移动导杆302平行相邻安装，在两个筋板301中通过轴承固定，可保持自由转动，四孔直角滑块和三孔直角滑块上方的两孔分别为光孔和螺纹孔，分别穿过相邻的x向移动丝杠304和x向移动导杆302；在另一根x向移动导杆302上分别装三孔直角滑块和交叉孔滑块，三孔直角滑块和交叉孔滑块上侧的孔均为光孔；一根y向移动导杆305和y向移动丝杠306相邻安装，y向移动丝杠306的末端安装在四孔直角滑块上，其首端安装在三孔直角滑块上；两块平行孔滑块分别穿过y向移动丝杠306和y向移动导杆305，两块单孔滑块分别穿过另一侧的y向移动导杆305，在两块平行孔滑块和两块单孔滑块的下端分别安装螺杆，四条螺杆的下端分别穿过“u”型板308四周的通孔，并用螺母固定。
22.进一步的，所述u型板308的u型槽开口处匹配设有加强钢板309，所述加强钢板309与u型板308螺栓连接，装载惯量盘时对其固定，避免滑出u型板308，安装惯量盘时，松动螺栓取出加强钢板309即可。
23.所述u型板308上方除安装加强钢板309外的三个边缘处分别设有加强筋310，利用加强筋310对惯量盘形成限位固定，避免发生偏移。
24.实施例2一种用于大型惯量盘精密安装的装置的使用方法，包括以下步骤：第一步：异步电机2012正向旋转，驱动轮副2011使支撑梁201移动至支撑框架1的端部；第二步：伺服电机204正向旋转，通过t型减速机203和蜗轮蜗杆减速机205，驱动四根丝杆206转动，使移动平台3下降至丝杆206最下端位置；
第三步：将惯量盘放置在u型板308上，u型板308的开口处安装加强钢板309；第四步：伺服电机204反向旋转，通过t型减速机203和蜗轮蜗杆减速机205，驱动四根丝杆206转动，使移动平台3上升，至u型板308的最低处高于惯量盘安装工位的最高处；第五部：异步电机2012反向旋转，驱动轮副2011使支撑梁201向支撑框架1的中部移动，并在接近惯量盘安装工位正上方的位置停止；第六步：伺服电机204正向旋转，使移动平台3下降，至惯量盘的下表面接近安装工位的表面；第七步：手动旋转x向移动丝杠304的手轮和y向移动丝杠306的手轮，使x向移动丝杠304和y向移动丝杠306旋转，调节惯量盘在x方向和y方向的位置，直至惯量盘在xy平面的位置满足安装要求；第八步：伺服电机204正向旋转，使移动平台3下降，至惯量盘的下表面接触安装工位的表面；第九步：取出u型板308的开口处安装加强钢板309，异步电机2012正向旋转，使支撑梁201移动，至u型板308完全离开惯量盘安装工位，至此，惯量盘安装完毕。
25.本发明成本低廉、易于实现和操作，通过起升装置2和移动平台3的配合可实现惯量盘移动、举升和下降，另外，用于承载惯量盘的u型板308在定位块307和滑块303的带动下，通过手轮微调节x向移动丝杠304和y向移动丝杠306，能够满足惯量盘精密安装。
26.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。