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振动装置的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

振动装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械工程领域,特别是涉及一种振动装置。


背景技术:

2.机械零部件在机械结构中起到非常重要的作用,能够对机构起到连接或支撑的作用。尤其是针对一些轴孔配合类机械零部件,为了保证较好地配合效果,机械零部件的外圈和内圈在装配时均需要进行固定安装,通常情况下采用过盈配合的方式,同时,机械零部件内外表面加工精度要求较高,从而使得机械零部件的内外圈与机械构件,如配合轴、安装孔等进行装配时实现机械零部件的功能。在机械零部件安装中,需要保证机械零部件与安装孔或配合轴之间的同轴度,从而避免因安装误差导致机械零部件与其他部件配合不当,进而引起机械零部件受损的问题发生;而在机械零部件拆卸中,由于机械零部件装配时的同轴度不高,导致机械零部件拆卸过程中存在卡滞现象,进而影响机械零部件的拆卸。
3.另一方面,在机械零部件安装过程中,对于一些长径比比较小的轴孔配合类零件,如螺栓等,特别是在过盈配合时,在安装中需要保证轴孔之间的同轴度,否则会导致轴孔之间因错位而无法装配到位的情形发生;或者在拆卸时,由于轴孔之间同轴度不高,即使是间隙配合关系,也会在拆卸过程中出现卡滞的现象。此外,机械零部件在长期使用中,由于经久失修或处于恶劣环境中产生锈迹、杂物等,导致螺纹连接副在拆卸过程中因杂物卡滞而影响螺纹咬合,破坏螺纹结构,增加了拆卸难度。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对轴孔配合类机械零部件在安装或拆卸时因同轴度不高、或异物堵塞导致装配或拆卸困难的问题,提供一种振动装置。
5.一种振动装置,用于安装或拆卸机械零部件,包括夹持组件,所述夹持组件包括夹紧件和锁紧件,所述夹紧件呈环形结构,所述锁紧件连接所述夹紧件,所述锁紧件用于调节所述夹紧件以夹紧所述机械零部件;振动组件,所述振动组件用于产生并传递振动至所述机械零部件。
6.进一步地,所述夹紧件包括第一卡箍和第二卡箍,所述第一卡箍和所述第二卡箍形成所述环形结构,所述锁紧件连接所述第一卡箍和所述第二卡箍,所述锁紧件调节所述第一卡箍和所述第二卡箍以夹紧所述机械零部件。
7.进一步地,所述第一卡箍两端分别设置第一卡端,所述第二卡箍两端分别设置第二卡端,所述锁紧件通过所述第一卡端和所述第二卡端连接所述第一卡箍和所述第二卡箍。
8.进一步地,所述锁紧件包括锁紧杆、锁紧手柄和锁紧螺母,所述锁紧杆贯穿所述第一卡端和所述第二卡端,所述锁紧螺母连接所述锁紧杆的一端,所述锁紧手柄连接所述锁紧杆的另一端,所述锁紧手柄能够绕所述锁紧杆转动并在转动的至少部分行程内与所述第一卡端或所述第二卡端相抵。
9.进一步地,所述振动组件还包括振动底座和振动器,所述振动底座设置在所述夹紧件上,所述振动器设置在所述振动底座上。
10.进一步地,所述振动底座上开设滑槽,所述滑槽沿所述夹紧件的夹紧方向设置,所述滑槽上设置紧固件,所述紧固件穿过所述滑槽连接所述夹紧件。
11.进一步地,所述振动器为气动涡轮振动器。
12.进一步地,所述振动组件还包括进气管路和出气管路,所述进气管路和所述出气管路分别与所述气动涡轮振动器连接。
13.进一步地,还包括抵推件,所述抵推件与所述夹紧件转动连接,所述抵推件能够穿过所述夹紧件以顶紧所述机械零部件。
14.进一步地,还包括把手,所述把手固定在所述夹紧件上。
15.本技术所提供的振动装置,包括夹持组件和振动组件,夹持组件包括夹紧件和锁紧件,夹紧件沿机械零部件的周向设置,锁紧件连接夹紧件,且锁紧件能够调节夹紧件的大小,使得夹紧件能够适用于各种不同规格大小的机械零部件,同时,锁紧件能够紧固夹紧件以便夹持机械零部件;振动组件设置在夹持组件上,振动组件用于产生振动并将振动传递到机械零部件上,使得机械零部件松动。
16.在具体使用中,机械零部件为需要与安装孔或装配轴进行配合的零部件,在对机械零部件进行安装时,由于机械零部件与轴、孔之间的同轴度不高导致机械零部件被卡滞在轴或孔处,通过本技术所提供的振动装置能够将机械零部件夹紧并使其发生振动以摆脱轴、孔的卡滞,从而便于机械零部件重新装配;在拆卸时,如因机械零部件长期使用导致其与轴、孔之间存在异物,或配合面出现磨损、或彼此处于非同轴等情况,使得机械零部件无法顺利从轴、孔中脱离,通过本技术所提供的振动装置将机械零部件夹紧并使其发生振动以摆脱轴、孔的卡滞,从而便于将机械零部件顺利拆卸下来。
17.本技术所提供的振动装置,依靠夹持组件对机械零部件进行夹紧,并通过振动组件使机械零部件发生振动,从而脱离被轴、孔卡滞的状态,实现机械零部件的重新对准装配,或者实现机械零部件的拆卸,结构简单,操作方便,能够适用于各种不同规格的机械零部件,通过振动实现较好的同轴度调整效果,便于机械零部件的拆卸和装配。
附图说明
18.图1为本技术一种实施例的振动装置的机构原理图;
19.图2为本技术一种实施例的振动装置的立体图;
20.图3为本技术一种实施例的振动装置的轴承拆卸的使用状态图;
21.图4为本技术一种实施例的振动装置的螺纹拆卸的受力分析图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
23.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
24.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
25.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
28.图1示出了本技术一种实施例的振动装置的机构原理图,图1中采用轴孔配合的方式进行说明,其中,一个机械零部件具有安装孔a,为了便于描述,假设安装孔a的孔中心线a呈垂直方向设置,另一个机械零部件为配合轴b,配合轴b设置于安装孔a之中,配合轴b具有轴中心线b。安装孔a与配合轴b是具有配合关系的两个机械零部件,配合轴b需装配在安装孔a中以完成机械功能,因此两者进行装配或者拆卸时,要求配合轴b的轴中心线b与安装孔a的孔中心线a完全重合。
29.但是在实际安装或者拆卸过程中,特别是针对一些长径比比较小的轴孔配合类零件,由于不能保证轴孔彼此之间的同轴度,即使两者之间是间隙配合,也会使轴孔之间产生卡滞问题,影响轴孔之间的装配或者拆卸。具体可见图1中所示的安装孔a和配合轴b之间的关系图,假设安装孔a垂直设置,配合轴b相对安装孔a向左侧倾斜,即配合轴b的轴中心线b相对安装孔a的孔中心线a向左微微倾斜,此状态下配合轴b的包络直径大于实际几何尺寸,故实际配合中两者是不同轴的,彼此之间的配合关系趋于更紧。
30.在此情况下,需要使用本技术各实施例中的振动装置,通过将振动传递到配合轴b上使其改变倾斜状态,恢复到与安装孔a同轴的位置,从而与安装孔a松开,之后便于操作人
员调整配合轴b与安装孔a之间的同轴度关系,并进一步完成后续的装配或者拆卸工作。并且在后续装配或拆卸中,通过不断重复以上振动动作使得需要配套安装的轴和孔之间始终保持同轴状态,从而有效地避免了因轴孔之间因配合不同轴而导致的卡滞问题。
31.图2示出了本技术一种实施例的振动装置的立体图,本技术所提供的振动装置包括夹持组件1和振动组件2,夹持组件1用于夹紧被卡滞的机械零部件,如轴承、螺栓等。振动组件2设置在夹持组件1上,且振动组件2上包括振动器21,通过振动器21产生振动并将振动传递到夹持组件1上,夹持组件1夹紧机械零部件,从而将振动传递到机械零部件上,使其发生振动以脱离被卡滞的状态。具体而言,夹持组件1包括夹紧件11和锁紧件12,夹紧件11整体呈环形结构且内有容置空间(未标注),当需要夹持轴状类机械零部件时,容置空间放置于轴状类机械零部件的外侧,并在锁紧件12的配合下夹持机械零部件;而当需要夹持孔状类机械零部件时,通过夹紧件11的环形结构外壁顶持在孔状类机械零部件的内侧,并在锁紧件12的配合下顶紧机械零部件。
32.进一步地,本技术所提供的振动装置,夹紧件11包括第一卡箍111和第二卡箍112,可选地,第一卡箍111和第二卡箍112呈半圆形,通过将第一卡箍111和第二卡箍112对接在一起,形成一个包含有容置空间圆环形结构,从而便于机械零部件的夹紧。具体而言,第一卡箍111的两端分别设置第一卡端1111,第二卡箍112的两端分别设置第二卡端1121,锁紧件12通过第一卡端1111和第二卡端1121实现第一卡箍111和第二卡箍112的连接。可以理解,在其他实施例中夹持组件1可以具有其他配置形式,例如第一卡箍111和第二卡箍112可以为方形或者其他形状的环结构,只要能与待拆卸的零件匹配即可;又如,夹持组件1可以为一侧有开口的一体式环形结构(未示出),通过该开口可以实现此实施例中夹持组件1的大小调整,从而夹紧或放松待拆卸的零件。
33.锁紧件12连接夹紧件11,通过锁紧件12调节夹紧件11的大小,以使夹紧件11能够适用于各种不同规格大小的机械零部件,同时,通过锁紧件12紧固夹紧件11,使夹紧件11能够夹紧机械零部件。可选地,锁紧件12包括锁紧手柄121、锁紧杆122和锁紧螺母123,在一些实施例中,锁紧杆122为螺杆。锁紧杆122能够贯穿第一卡端1111和第二卡端1121,锁紧手柄121连接锁紧杆122的一端,且锁紧手柄121能够绕锁紧杆122的一端转动并且在转动的至少部分行程内可与第一卡端1111或第二卡端1121相抵,锁紧螺母123设置在锁紧杆122的另一端,通过锁紧手柄121和锁紧螺母123实现锁紧杆122的限位。具体而言,锁紧手柄121与锁紧杆122转动连接,锁紧杆122与锁紧螺母123可拆卸连接,当锁紧杆122穿过第一卡端1111和第二卡端1121后,将锁紧螺母123套接在锁紧杆122的另一端,并转动锁紧手柄121,使得锁紧手柄121与第一卡端1111或第二卡端1121抵接,同时转动锁紧螺母123直至其拧紧在锁紧杆122上。通过位于第一卡端1111和第二卡端1121两侧的锁紧手柄121和锁紧螺母123实现锁紧杆121的限位,从而将第一卡箍111和第二卡箍112连接在一起,同时,通过锁紧件12能够调节第一卡箍111和第二卡箍112之间的圆环结构的大小,从而使夹紧件11适用于各种不同规格的机械零部件。
34.在使用中,通过夹紧件11将机械零部件的外侧周向夹紧或内侧周向顶紧,锁紧件12将夹紧件11锁紧,同时振动组件2上的振动传递到夹紧件11上,并经夹紧件11传递到机械零部件上,使得机械零部件发生相对移动,从而解决了机械零部件因安装不同轴而卡滞的情形,进而便于机械零部件完成进一步装配或实现拆卸。
35.本技术一种可选实施例,即本技术所提供的振动装置可用于轴承的拆卸工作之中。当机械零部件为轴承类产品时,一种应用场景为轴承套接在安装孔之中,且轴承一端的外圈部分裸露,轴承内部套接有固定轴,且轴承的内圈与固定轴紧密贴合,本技术所提供的振动装置需要借助于轴承的部分外圈提供施力点。此时,第一卡箍111和第二卡箍112沿轴承的外圈夹紧轴承,根据力学分析,锁紧件12需要向第一卡端1111和第二卡端1121施加相对的压紧力,从而使第一卡箍111和第二卡箍112相向移动以夹紧轴承的外圈。因此,通过设计合适的锁紧手柄121,使得转动锁紧手柄121后锁紧手柄121在至少部分行程内能够与第一卡端1111或第二卡端1121相抵,并在锁紧螺母123的配合下能够从第一卡端1111和第二卡端1121的外侧压紧两者,从而实现夹紧轴承的作用。参阅图2所示,将锁紧手柄121设置在第一卡端1111远离第二卡端1121的一侧,即图2所示位置,通过转动锁紧手柄121与第一卡端1111相抵接,并在锁紧螺母123的配合下使锁紧件12压紧第一卡箍111和第二卡箍112,进而夹紧轴承的外圈。
36.本技术另一种可选实施例,当机械零部件为轴承类产品时,另一种应用场景为轴承套接在安装孔之中,轴承内部套接有固定轴且轴承一端的内圈部分裸露在固定轴外,轴承的外圈与安装孔紧密贴合,本技术所提供的振动装置需要借助于轴承的部分内圈提供施力点。此时,第一卡箍111和第二卡箍112需要沿轴承的内圈夹紧轴承,根据力学分析,锁紧件12需要向第一卡端1111和第二卡端1121施加相对的抵推力,从而使第一卡箍111和第二卡箍112相反移动以顶紧轴承的内圈。因此,通过设计合适的锁紧手柄121,使得转动锁紧手柄121后锁紧手柄121能够推动第一卡端1111和第二卡端1121相反移动,并在锁紧螺母123的配合下顶紧轴承内圈。可选地,将锁紧手柄121设置在第一卡端和第二卡端的之间,锁紧杆122一端为盲端,另一端通过锁紧螺母123进行限位,通过转动锁紧手柄121,使锁紧手柄121的至少部分行程内与第一卡端1111或第二卡端1121相抵,并在锁紧螺母123的配合下能够推动第一卡端1111和第二卡端1121相反移动,使锁紧件12顶紧第一卡箍111和第二卡箍112,进而顶紧轴承的内圈。
37.综上所述,本技术所提供的振动装置,不仅适用于机械零部件外圈裸露状态下,同样适用于机械零部件内圈裸露状态下,仅需要设计不同的锁紧件,即可实现不同机械零部件的夹持,并在振动组件的作用下实现不同状态下机械零部件的松动。因此,本领域的技术人员可以根据实际需要设计不同形式的锁紧件,包括但不限于图2中所示的类型。同时,基于以上原理,锁紧手柄仅需要转动以抵接第一卡箍和/或第二卡箍,因此,其他类型的锁紧手柄,如能够绕中心转动的多边形结构,通过转动使其不同边抵接第一卡端和/或第二卡端即可实现以上功能。
38.进一步地,振动组件2包括振动器21和振动底座22,振动底座22设置在夹紧件11上,振动底座22上设置滑槽231,滑槽231上设置紧固件23,紧固件23穿过滑槽231连接夹紧件11,振动器21固定在振动底座22上,振动器21的输出端能够作用在夹紧件11上,并通过夹紧件11传递到机械零部件上。可选地,第一卡箍111和第二卡箍112相向或相反移动以夹紧机械零部件,将第一卡箍111和第二卡箍112相向或相反移动方向定义为夹紧方向,滑槽231沿夹紧件11的夹紧方向设置,紧固件23分别连接第一卡箍111和第二卡箍112,当夹紧件11沿夹紧方向移动时能够带动紧固件23沿滑槽231移动,从而防止了因振动组件2的结构而限制了夹紧件11的打开或者闭合的情况发生。在具体使用中,可先松动紧固件以便夹紧件夹
持机械零部件,而当夹紧件完成夹持后,将紧固件锁紧以便振动组件和夹持组件连接,最后再进行振动操作。
39.需要说明的是,夹紧件在夹持不同结构的机械零部件时,夹紧方向并不限定于图2中所示的相对或者相反的直线方向移动,也可通过转动第一卡箍或者第二卡箍实现两者的结合或分离,即夹紧方向包括弧线方向,滑槽同样设置为弧线方向,从而保证了紧固件能够与夹紧件做同步运动。因此,只要能够保证振动组件和夹持组件的连接,同时振动组件不会限制夹持组件的移动,本领域的技术人员可以根据实际情况设置不同类型的滑槽。
40.在一些实施例中,振动器21为气动涡轮振动器,其上分别连接有进气管路211和出气管路212,通过气压带动振动器21振动,并将振动传递到机械零部件上,使其发生松动。此外,为了保证振动器21的振动不会经振动底座22消耗掉,振动器21和振动底座22之间可设置多个不同规格、强度的连接螺栓24,通过连接螺栓24使振动器21和振动底座22连接为一体。应当理解,在其他实施例中,振动器也可以为其他形式的能够产生振动激励的装置。
41.进一步地,为了更好的夹紧机械零部件,本技术所提供的振动装置,还包括抵推件3,抵推件3转动地连接在夹紧件11上,并沿机械零部件的径向方向设置。抵推件3能够穿过夹紧件11移动以顶紧机械零部件,使得机械零部件在夹紧件11和抵推件3的双重作用下被更好的夹紧。
42.进一步地,本技术所提供的机械零部件拆卸装置,还包括把手,把手连接在夹紧件11上,从而便于使用者抓握和操作设备。在一些实施例中,将把手和抵推件设置为一体,即能够满足夹紧机械零部件的需要,又便于使用者操作。
43.图3示出了本技术一种实施例的振动装置的轴承拆卸的使用状态图,结合图1-图3所示,以轴承的拆卸为例,具体而言,轴承5安装在轴承底座4中,轴承5的内圈套接在固定轴6上,且轴承5仅外圈部分裸露在轴承底座4之外。本技术所提供的振动装置设置在轴承5上,其上的夹紧组件1沿轴承5的外圈周向夹紧轴承5,振动组件2设置在夹紧组件1上,且振动组件2上的振动器21输出端213能够作用在固定轴6上,同时,振动器21将振动传递到夹持组件1上,并经夹持组件1传递到轴承5上,从而使固定轴6和轴承5之间因振动发生相对错动,进而实现两者的松动,解决了轴承与固定轴因不同轴而导致无法顺利拆卸下来的问题。
44.图4所示的本技术一种实施例的振动装置的螺纹拆卸的受力分析图,本技术的另一种应用场景为螺栓拆卸问题,由于螺栓被卡滞在螺纹孔中无法顺利拆卸下来,以三角形螺纹牙为例,通过将本技术所提供的振动装置设置在螺栓上,夹持组件夹紧螺栓,振动组件将振动传递到螺栓上。螺栓在拧出力存在的同时增加x方向的振动力f,而沿螺纹接触面的滑动力t=f*cos(α/2),增加振动力f的同时能够增大滑动力t;而螺纹面正压力p=f*sin(α/2),既摩擦阻力f=μ*p=μ*f*sin(α/2),其中μ为摩擦系数,金属材料的摩擦系数μ一般小于1。通常对于三角形螺纹,螺纹牙形角60
°
或55
°
,梯形螺纹和矩形螺纹牙形角更小,由此可知t》f,既增加了振动力有利于螺纹的拧出。
45.由以上分析可知,振动组件在本技术中主要实现以下三方面的辅助作用:
46.其一,轴承沿着图3所示的纵向y方向拔出的过程中,振动器在图3所示的平面内的微小振动使轴承的轴线移动方向不断矫正,趋于与轴承底座和固定轴同轴状态,从而减小在插拔力存在的不同瞬间配合件之间不同轴的问题;
47.其二,参阅图4所示的本技术一种实施例的振动装置的螺纹拆卸的受力分析图,对
于螺纹拆卸问题,增加x方向的振动力f的同时能够增大滑动力t;而滑动力t大于螺纹面正压力p,因此振动力有利于螺纹拆卸;
48.其三,振动可以使配合面间的冗渣体积被压缩,增加配合间隙,利于配合轴拔出或者螺纹拧出。
49.本技术所提供的振动装置,包括夹持组件和振动组件,夹持组件包括夹紧件和锁紧件,夹紧件沿机械零部件的周向设置,锁紧件连接夹紧件,且锁紧件能够调节夹紧件的大小,使得夹紧件能够适用于各种不同规格大小的机械零部件,同时,锁紧件能够紧固夹紧件以便夹持机械零部件;振动组件设置在夹持组件上,振动组件用于产生振动并将振动传递到机械零部件上,使得机械零部件松动。
50.在具体使用中,机械零部件为需要与安装孔或装配轴进行配合的零部件,在对机械零部件进行安装时,由于机械零部件与轴、孔之间的同轴度不高导致机械零部件被卡滞在轴或孔处,通过本技术所提供的振动装置能够将机械零部件夹紧并使其发生振动以摆脱轴、孔的卡滞,从而便于机械零部件重新装配;在拆卸时,如因机械零部件长期使用导致其与轴、孔之间存在异物,或配合面出现磨损、或彼此处于非同轴等情况,使得机械零部件无法顺利从轴、孔中脱离,通过本技术所提供的振动装置将机械零部件夹紧并使其发生振动以摆脱轴、孔的卡滞,从而便于将机械零部件顺利拆卸下来。
51.本技术所提供的振动装置,依靠夹持组件对机械零部件进行夹紧,并通过振动组件使机械零部件发生振动,从而脱离被轴、孔卡滞的状态,实现机械零部件的重新对准装配,或者实现机械零部件的拆卸,结构简单,操作方便,能够适用于各种不同规格的机械零部件,通过振动实现较好的同轴度调整效果,便于机械零部件的拆卸和装配。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。