一种圆螺母的拧紧装置

摘要

本发明公开了一种圆螺母拧紧装置，包括输入机构和拧紧机构，所述拧紧机构包括第二行星齿轮、键卡盘和爪卡盘；第二行星齿轮包括第二太阳轮、内齿圈和第二行星轮；所述第二太阳轮和内齿圈均与所述第二行星轮啮合；键卡盘与所述第二行星轮的轮轴相对固定；所述内齿圈与所述爪卡盘相对固定；所述输入机构的输出与所述第二太阳轮驱动连接；所述键卡盘、所述爪卡盘和第二太阳轮均同轴设置且三者之间能够相对转动。本发明圆螺母拧紧装置的利用第二行星齿轮对紧固力矩进行传递，改变输出力矩，能够以输入较小的扭矩获得较大的输出扭矩，在较小的扭矩输入情况下实现扭矩需求较大的圆螺母的有效紧固。

权利要求

1.一种圆螺母拧紧装置，其特征在于，包括输入机构和拧紧机构，所述拧紧机构包括第二行星齿轮、键卡盘(13)和爪卡盘(12)；

所述第二行星齿轮包括第二太阳轮(5)、内齿圈(7)和第二行星轮(6)；

所述第二太阳轮(5)和内齿圈(7)均与所述第二行星轮(6)啮合；

所述键卡盘(13)与所述第二行星轮(6)的轮轴相对固定；所述内齿圈(7)与所述爪卡盘(12)相对固定；

所述输入机构的输出与所述第二太阳轮(5)驱动连接；

所述键卡盘(13)、所述爪卡盘(12)和第二太阳轮(5)均同轴设置且三者之间能够相对转动；

所述输入机构包括第一行星齿轮和上机体(4)；

所述第一行星齿轮包括第一太阳轮(1)和第一行星轮(3)；

所述上机体(4)内壁设有与所述第一行星轮(3)啮合的内齿，所述第一太阳轮(1)与所述第一行星轮(3)啮合；所述第一行星轮(3)的轮轴与所述第二太阳轮(5)驱动连接；

所述第二太阳轮(5)和第一太阳轮(1)同轴设置且能够相对转动；

所述上机体(4)与所述键卡盘(13)相对固定。

2.根据权利要求1所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，还包括机体盖板(16)，所述机体盖板(16)与所述上机体(4)相对固定；所述第一太阳轮(1)的轮轴部分伸出所述机体盖板(16)；

所述第一太阳轮(1)上设置有用于与扳手配合的凹槽(20)；所述凹槽(20)设置在所述第一太阳轮(1)的轮轴伸出所述机体盖板(16)的部分；

所述第一太阳轮(1)和所述机体盖板(16)之间具有轴承(19)。

3.根据权利要求2所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，第一行星齿轮还包括与所述第一行星轮(3)的轮轴连接的第一行星架(2)；所述第一行星架(2)与所述第二太阳轮(5)同轴设置且二者不发生相对转动。

4.根据权利要求3所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，还包括顶块和球块；所述顶块和球块设置在所述第一行星架(2)和第一太阳轮(1)之间。

5.根据权利要求2所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，所述第二行星齿轮还包括与所述第二行星轮(6)的轮轴连接的第二行星架(10)；所述第二行星架(10)还与所述键卡盘(13)同轴设置且不发生相对转动。

6.根据权利要求5所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，所述第二行星架(10)与所述键卡盘(13)之间为可拆卸连接；

和/或，所述爪卡盘(12)与所述内齿圈之间为可拆卸连接。

7.根据权利要求2所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，所述机体盖板(16)上设置有挡臂。

8.根据权利要求1所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，还包括下机体(9)，所述内齿圈(7)和所述爪卡盘(12)通过所述下机体(9)实现相对固定。

9.根据权利要求2-8任一所述的圆螺母拧紧装置，其特征在于，所述第一行星轮与其轮轴通过轴承连接；

和/或，所述第二行星轮与其轮轴通过轴承连接。

说明书

一种圆螺母的拧紧装置

技术领域

[0001] 本发明涉及机械领域，特别涉及一种圆螺母的拧紧装置。

背景技术

[0002] 偏航、变桨减速器由于其优异的结构特点在风电领域具有广泛的应用。风电偏航、变桨减速器下机体内安装有一对轴向布置的圆锥滚子轴承，用于支撑开式齿轮，此开式齿轮在实际使用过程中承受交变载荷，故圆锥滚子轴承承受一定的径向载荷和轴向载荷。在其中一圆锥滚子轴承轴向端面布置有圆螺母和止动垫圈，通过规定的力矩将此圆螺母固定在开式齿轮轴上，用以实现圆锥滚子轴承的轴向定位。一般情况下，此圆螺母紧固力矩达4000Nm，为保证可靠安装，采用专业力矩扳手进行紧固，但此种力矩扳手价格昂贵，达10万元左右，且不同类型的减速器需采用不同规格的力矩扳手，通用性较差。如采用小规格的力矩扳手以及冲击的方法达到上述规定力矩，安装过程中减速器壳体会发生转动，不能实现有效安装。为解决上述问题，本专利提出了一种新型的圆螺母安装拧紧装置，可采用普通的力矩扳手在较小的输入力矩(300Nm)下达到圆螺母的规定紧固力矩，且此装置的安装接头可更换，可实现不同规格圆螺母的固定安装。

[0003] 有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种圆螺母拧紧装置，尤其适用于风电偏航、变桨减速器开式齿轮用圆锥滚子轴承轴向定位圆螺母的安装紧固，解决现有技术缺少拧紧装置和力矩扳手普适性不足的缺点。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

[0006] 一种圆螺母拧紧装置，包括输入机构和拧紧机构；所述拧紧机构包括第二行星齿轮、键卡盘和爪卡盘；

[0007] 所述第二行星齿轮包括第二太阳轮、内齿圈和第二行星轮；

[0008] 所述第二太阳轮和内齿圈均与所述第二行星轮啮合；

[0009] 所述键卡盘与所述第二行星轮的轮轴相对固定；所述内齿圈与所述爪卡盘相对固定；

[0010] 所述输入机构的输出与所述第二太阳轮驱动连接；

[0011] 所述键卡盘、所述爪卡盘和第二太阳轮均同轴设置且三者之间能够相对转动；

[0012] 所述输入机构包括第一行星齿轮和上机体；

[0013] 所述第一行星齿轮包括第一太阳轮和第一行星轮；

[0014] 所述上机体内壁设有与所述第一行星轮啮合的内齿，所述第一太阳轮与所述第一行星轮啮合；所述第一行星轮的轮轴与所述第二太阳轮驱动连接；

[0015] 所述第二太阳轮和第一太阳轮同轴设置且能够相对转动；

[0016] 所述上机体与所述键卡盘相对固定。

[0017] 上述圆螺母拧紧装置，还包括机体盖板，所述机体盖板与所述上机体相对固定；所述第一太阳轮的轮轴部分伸出所述机体盖板，所述凹槽设置在所述第一太阳轮的轮轴伸出所述机体盖板的部分；

[0018] 所述第一太阳轮上设置有用于与扳手配合的凹槽；

[0019] 所述第一太阳轮和所述机体盖板之间具有轴承。

[0020] 上述圆螺母拧紧装置，第一行星齿轮还包括与所述第一行星轮的轮轴连接的第一行星架；所述第一行星架与所述第二太阳轮同轴设置且二者不发生相对转动。

[0021] 上述圆螺母拧紧装置，还包括顶块和球块；所述顶块和球块设置在所述第一行星架和第一太阳轮之间。

[0022] 上述圆螺母拧紧装置，所述第二行星齿轮还包括与所述第二行星轮的轮轴连接的第二行星架；所述第二行星架还与所述键卡盘同轴设置且不发生相对转动。

[0023] 上述圆螺母拧紧装置，所述第二行星架与所述键卡盘之间为可拆卸连接；

[0024] 和/或，所述爪卡盘与所述内齿圈之间为可拆卸连接。

[0025] 上述圆螺母拧紧装置，所述机体盖板上设置有挡臂。

[0026] 上述圆螺母拧紧装置，还包括下机体，所述内齿圈和所述爪卡盘通过所述下机体实现相对固定。

[0027] 上述圆螺母拧紧装置，所述第一行星轮与其轮轴通过轴承连接；

[0028] 和/或，所述第二行星轮与其轮轴通过轴承连接。

[0029] 采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

[0030] 1、本发明圆螺母拧紧装置的利用第二行星齿轮对紧固力矩进行传递，改变输出力矩，能够以输入较小的扭矩获得较大的输出扭矩，在较小的扭矩输入情况下实现扭矩需求较大的圆螺母的有效紧固；

[0031] 2、通过第一行星齿轮进行输入，进一步的提升输入扭矩的稳定性和整个系统的传动比，有利于实现对输出扭矩的保障；

[0032] 3、通过顶块和球块对第一太阳轮的高度进行调节，有助于保证第一太阳轮的高度和稳定性；

[0033] 4、爪卡盘、键卡盘与本发明中相应部件为可拆卸连接，便于更换，使得本装置具有较大的适用范围，具有较好的普适性；

[0034] 5、凹槽提供了力矩手柄与第一太阳轮的接合点，挡臂提供手柄限位点，能够防止手柄过度旋转造成滑扣等不理情形；

[0035] 6、本装置第二行星齿轮传动采用内齿圈输出且第一、二行星轮与行星轴之间采用轴承，可有效减小拧紧装置的径向尺寸，结构紧凑。

附图说明

[0036] 图1是本发明圆螺母拧紧装置的结构示意图。

[0037] 图2是本发明圆螺母拧紧装置的使用状态图。

[0038] 上述附图中，1、第一太阳轮；2、第一行星架；3、第一行星轮；4、上机体；5、第二太阳轮；6、第二行星轮；7、内齿圈；8、螺栓a；9、下机体；10、第二行星架；11、螺栓b；12、爪卡盘；13、键卡盘；14、螺栓c；15、挡臂；16、机体盖板；17、球块；18、顶块；19、轴承；20、凹槽；21、圆螺母；23、开式齿轮；24、力矩扳手。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

[0040] 如图1和图2所示，本发明提供了一种圆螺母拧紧装置，包括输入机构和拧紧机构；所述拧紧机构包括第二行星齿轮、键卡盘13和爪卡盘12；所述第二行星齿轮包括第二太阳轮5、内齿圈7和第二行星轮6；所述第二太阳轮5和内齿圈7均与所述第二行星轮6啮合；所述键卡盘13与所述第二行星轮6的轮轴相对固定；所述内齿圈7与所述爪卡盘12相对固定；所述输入机构的输出与所述第二太阳轮5驱动连接；所述键卡盘13、所述爪卡盘12和第二太阳轮5均同轴设置且三者之间能够相对转动。

[0041] 输入机构包括第一行星齿轮和上机体4；所述第一行星齿轮包括第一太阳轮1和第一行星轮3；所述上机体4内壁设有与所述第一行星轮3啮合的内齿，所述第一太阳轮1与所述第一行星轮3啮合；所述第一行星轮3的轮轴与所述第二太阳轮5驱动连接；所述第二太阳轮5和第一太阳轮1同轴设置且能够相对转动；所述第一太阳轮1上设置有用于与扳手配合的凹槽；所述上机体4与所述键卡盘13相对固定。第一行星齿轮还包括与所述第一行星轮3的轮轴连接的第一行星架2；所述第一行星架2与所述第二太阳轮5同轴设置且二者不发生相对转动。本实施例中的圆螺母拧紧装置还包括顶块18和球块17；所述顶块18和球块17设置在所述第一行星架2和第一太阳轮1之间。第一太阳轮1利用球块17和顶块18实现轴向定位，轴承19安装于一级太阳轮1和机体盖板16之间，用于第一太阳轮1的周向支撑，有助于保证第一太阳轮1的高度和稳定性。第二行星齿轮还包括与所述第二行星轮6的轮轴连接的第二行星架10；所述第二行星架10还与所述键卡盘13同轴设置且不发生相对转动。所述第二行星架10与所述键卡盘13之间为可拆卸连接；和/或，所述爪卡盘12与所述内齿圈7之间为可拆卸连接。如此，便于更换键卡盘13和/或爪卡盘12，增加了本装置的适用范围，具有较好的普适性。本实施例中的圆螺母拧紧装置，还包括机体盖板16，所述机体盖板16与所述上机体4相对固定；所述第一太阳轮1的轮轴部分伸出所述机体盖板16，所述凹槽20设置在所述第一太阳轮1的轮轴伸出所述机体盖板16的部分。所述机体盖板16上设置有挡臂15。凹槽20和挡臂15实现力矩扳手24的固定，凹槽20提供了力矩手柄与第一太阳轮1的接合点，挡臂15提供手柄限位点，能够防止手柄过度旋转造成滑扣等不理情形。本实施例中还包括下机体9，所述内齿圈7和所述爪卡盘12通过所述下机体9实现相对固定。如此，下机体9一则增加轴向距离，使得爪卡盘12与圆螺母21的配合更加稳固，二则对第二行星齿轮内部起到一定的保护作用。第一行星轮3与其轮轴通过轴承19连接；和/或，所述第二行星轮6与其轮轴通过轴承19连接，可有效减小拧紧装置的径向尺寸，结构紧凑。

[0042] 在本实施例中，爪卡盘和键卡盘分别为四爪卡盘和花键卡盘。

[0043] 本发明的动作原理如下：

[0044] 第一行星齿轮输入端为第一太阳轮1。拧紧过程中，上机体4、第二行星架10、键卡盘13固定不动，则第一行星齿轮传动采用第一行星架2输出。第二行星架10固定，则第二行星轮6驱动内齿圈7转动，内齿圈7、下机体9、爪卡盘12采用螺栓连接(具体连接为螺栓a8连接下机体9和内齿圈7；螺栓b11连接下机体9和爪卡盘12；螺栓c14连接第二行星架10和键卡盘13)，则内齿圈7将拧紧力矩传递至爪卡盘12，第二行星齿轮采用内齿圈7输出。由于采用螺栓连接，在装配过程中可分体装配，提高效率。

[0045] 力矩扳手24和第一太阳轮1以及挡臂15配合，则第一太阳轮1与挡臂15之间形成作用力臂；爪卡盘12与圆螺母21配合，键卡盘13和开式齿轮23的轴配合，则爪卡盘12和键卡盘13之间形成反作用力臂；爪卡盘12和键卡盘13的输出扭矩方向相反，实现圆螺母21的拧紧，且可有效避免圆螺母21拧紧过程中开式齿轮轴的转动问题。

[0046] 本实施例中，第一太阳轮1和第一行星轮3为齿轮啮合，第一太阳轮1在力矩扳手24的作用下转动，从而驱动第一行星轮3转动。上机体4通过螺栓和机体盖板16固定，且上机体4内侧设计有内齿槽，其和第一行星轮3相啮合。因上机体4和第二行星架10以及键卡盘13连接，故第一行星轮3在第一太阳轮1驱动下沿上机体4内齿槽旋转，从而驱动第一行星架2转动。第一行星架2通过齿轮与第二太阳轮5啮合，实现第二太阳轮5的旋转。第二行星架10与第二行星轮6的行星轴采用过盈配合，且键卡盘13通过螺栓c 14和第二行星架10固定，即键卡盘13、第二行星架10、第二行星轮6的轮轴为一整体。于是，第二行星轮6在第二太阳轮5驱动下绕第二行星轮6的轮轴转动。键卡盘13和开式齿轮轴通过键连接，从而将转动扭矩传递至开式齿轮轴。

[0047] 内齿圈7通过螺栓a8和下机体9相固定，下机体9和爪卡盘12通过螺栓b11固定。爪卡盘12和圆螺母卡槽相配合，实现固定。内齿圈7在第二行星轮6驱动下转动，从而带动下机体9和爪卡盘12转动，同时，爪卡盘12将转动扭矩传递至圆螺母，实现圆螺母的拧紧。

[0048] 本领域技术人员根据实际需求，可适当地分配各级齿轮齿数比，此装置传动比可达16-20，输入扭矩为300Nm时输出扭矩可达4800-6000Nm，便于实现圆螺母的拧紧。

[0049] 本发明圆螺母拧紧装置的利用第二行星齿轮对紧固力矩进行传递，改变输出力矩，能够以输入较小的扭矩获得较大的输出扭矩，在较小的扭矩输入情况下实现扭矩需求较大的圆螺母的有效紧固。

[0050] 本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。