振動輸送機連接軸專用拆卸工具的研制

趙慶輝，楊洪梅，楊 露，唐 明，劉明松，馬加平

（紅云紅河煙草（集團）有限責任公司會澤卷煙廠，云南曲靖 654200）

0 引言

振動輸送機是利用激振器使料槽振動，從而使槽內(nèi)物料沿一定方向滑行或拋移的連續(xù)輸送機械[1]。振動輸送機由于結(jié)構(gòu)簡單、安裝維修方便、能耗低、噪聲低等優(yōu)點，被很多生產(chǎn)行業(yè)所采用。振動輸送機的種類繁多，由于激振機構(gòu)的不同，可以分為機械式和電磁式兩類，機械式中又可分為彈性連桿式和慣性式，其中慣性式激振機構(gòu)由偏心輪、偏心塊、主軸、料槽等組成，由偏心塊旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心慣性力激起料槽振動。一些特殊的振動輸送機偏心輪與連桿作為一體，通過端頭帶外螺紋的短軸將偏心輪連接在擺動體上的軸承上。振動輸送機在長期運行過程中，其偏心輪及固定軸承會出現(xiàn)損壞情況。偏心輪或軸承損壞會造成振動輸送機物料無法輸送，嚴重時會造成振動輸送機停機，在維修和更換相應配件時，需要拆除作為連接件的端頭帶外螺紋短軸。目前維修人員在拆卸帶螺紋短軸過程中，由于操作空間有限，在采用銅棒和錘敲擊拆卸的過程中，存在拆卸用時長、勞動強度大、安全風險高、對短軸的損傷較大等缺點。借鑒軸承拆除工具拉馬的原理，研制出了一種專門用于端頭帶有外螺紋的短軸拆卸工具（以下簡稱為專用拆卸工具）[2]。

1 傳統(tǒng)拆卸方式分析

端頭帶螺紋連接短軸的傳統(tǒng)拆卸方式主要采用銅棒和錘敲擊進行，由于振動輸送機安裝位置的不同，一些振動輸送機安裝位置距離地面較近，在拆卸維修時操作空間有限。在拆卸過程中為了減少對軸的損傷，通常采用錘敲擊銅棒來沖擊連接軸的方式進行拆除，在空間受限的情況下，通過銅棒傳遞沖擊力的拆卸方式十分考驗維修人員的配合度，如果配合不好，錘敲擊到手的可能性很大。

通過錘和銅棒擊打連接軸端頭的方式，非常容易對連接軸的端頭造成損傷，修復軸的過程會增加維修時間，遇到緊急維修的時候，此種拆卸方式嚴重制約了生產(chǎn)的連續(xù)性，因此傳統(tǒng)拆卸方式拆卸用時較長、勞動強度較大、安全風險較高。由于連接短軸端頭帶有外螺紋，敲擊時容易對軸造成損傷，在后續(xù)裝配過程中需重新對敲擊的軸頭螺紋進行處理，增加了維修強度。生產(chǎn)線上該類設備較多，在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障時，由于維修用時較長，嚴重制約了生產(chǎn)過程中的連貫性及順暢性，增大了相應工序指標的考核風險。

2 專用拆卸工具

2.1 工具結(jié)構(gòu)

專用拆卸工具借鑒軸承拆除工具拉馬的工作原理，利用反向力拆除端頭帶螺紋的短軸（圖1）。由于需拆除的短軸螺紋為右旋螺紋，所以配合件內(nèi)部采用貫穿的右旋螺紋[3]。該螺紋用于與需拆除的短軸配合，為方便理解，定義右旋螺紋為第1 方向；第1 軸套的外壁設有外螺紋，該螺紋為左旋螺紋，定義左旋旋向為第2 方向；第1 軸套設有沿軸向延伸且貫穿其一端的第1 軸向孔，該軸向孔截面為正六邊形；第2 軸套設有沿其軸向貫穿的第2 軸向孔，第2 軸向孔的內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，該螺紋為左旋螺紋，用于與第1 軸套外螺紋配合；配合件固定于第1 軸向孔內(nèi)；第1 軸套的一部分伸至第2 軸向孔內(nèi)，且內(nèi)螺紋與外螺紋配合；第1 軸套被第1 軸向孔貫穿的一端、第2 軸套的一端，以及配合件的一端相平齊。配合件的周壁與第1 軸向孔的內(nèi)壁過盈配合，并通過第1 軸套上設有的沿徑向貫穿的2 個固定孔用頂絲固定頂在配合件的外壁上，防止拆卸時配合件從第1 配合孔中滑出。第1 軸套的另一端設有夾持塊，夾持塊上設有沿周向相對的兩個夾持平面，兩個夾持平面上設有防滑網(wǎng)紋，夾持塊用于與扳手配合。

圖1 專用拆卸工具結(jié)構(gòu)組成

2.2 工作原理

拆卸短軸時，將待拆除的短軸端頭的外螺紋按第1 方向旋入配合件的配合孔內(nèi)，然后用扳手夾持住拆卸工具的夾持平面按第2 方向旋轉(zhuǎn)拆卸工具，此時短軸端頭的外螺紋和配合孔內(nèi)的內(nèi)配合螺紋逐漸配合上，繼續(xù)按第2 方向旋轉(zhuǎn)拆卸工具，則最終第1 軸套、第2 軸套和配合件的左側(cè)端部與機架接觸。連續(xù)不斷地按第2 方向旋轉(zhuǎn)拆卸工具，短軸和配合孔的螺紋連接越來越緊，由于配合件通過頂絲與第1 軸套固定為一體，在第1 軸套逐漸從第2 軸套內(nèi)遠離機架的同時，與配合件通過螺紋連接在一起的短軸逐漸遠離機架，最終連接軸和偏心輪分離[4]。

由于拆卸工具配合孔的內(nèi)配合螺紋的旋緊方向與第1 軸套上的外螺紋和第2 軸向孔的內(nèi)螺紋的旋緊方向均相反，由此，利用反向力拆卸出短軸，拆卸短軸用時較短。在使用該拆卸工具時，需要扳手配合旋轉(zhuǎn)，可以通過增加扳手的長度改變力矩，減小勞動強度，專用拆卸工具和待拆除軸依靠螺紋連接，在拆卸過程中按照第2 方向旋轉(zhuǎn)專用工具的第1 軸套的拆卸過程，配合件與待拆卸的連接軸的連接是越來越緊的，所以不存在專用工具和待拆除連接軸掉落砸傷的風險，所以相對于傳統(tǒng)的拆卸方式，安全系數(shù)較高。

2.3 使用注意事項

該專用拆卸工具適用于端頭帶螺紋的軸的拆卸，在使用該工具前應保證拆卸工具的配合件與第1 軸套的連接頂絲緊固，否則在拆卸過程中可能造成配合件從第1 軸向孔中滑出；應保證第1 軸套的外螺紋與第2 軸套的內(nèi)螺紋順暢連接，保證第2軸套端頭與配合件端頭齊平，否則在拆卸過程中會造成第1、第2 軸套上的螺紋受損。在使用該工具的過程中，應將用于旋轉(zhuǎn)的扳手的夾持面與該專用工具的兩個夾持平面緊密貼合，且在旋轉(zhuǎn)拆卸過程中應保證扳手與專用工具保持垂直角度。在拆卸過程中若旋轉(zhuǎn)扳手比較吃力，可以根據(jù)實際情況適當增長扳手的長度或者使用加力桿，但在使用加力桿的過程中應保證加力桿與扳手連接緊密。在旋轉(zhuǎn)第1 軸套的過程中，應保證第1 軸套和第2 軸套螺紋連接，否則會造成第1 軸套從第2 軸套尾端脫出。

3 專用拆卸工具效果

與傳統(tǒng)拆卸方式相比，專用拆卸工具有以下5 個功效：①專用拆卸工具借助扳手靠反向力拆卸出短軸，拆卸所需空間小，基本不受拆卸空間限制；②使用專工具進行拆卸時，工具和待拆除軸依靠螺紋緊密連接，不易掉落，且在扳手的夾持位置設置有防滑網(wǎng)紋，扳手不易掉落，相對傳統(tǒng)敲擊的拆卸方式，安全系數(shù)高；③該專用拆卸工具依靠扳手轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生反作用力，比傳統(tǒng)拆卸方式更加省力，且在拆卸過程中對連接軸的損傷較??；④該專用拆卸工具提高了維修效率，保障了生產(chǎn)過程中的連貫性及順暢性，降低了相應工序過程中相關(guān)指標的考核風險；⑤該專用拆卸工具適用性強，依靠配合件的內(nèi)螺紋和待拆軸的外螺紋連接，配合件依靠頂絲固定于第1 軸套上，在需要時可以將配合件拆下，配合件內(nèi)部的貫穿螺紋的尺寸可以依據(jù)待拆除軸的外螺紋尺寸決定，可以根據(jù)需要制作不同尺寸的配合件，在需要時換上合適的配合件。