振动输送机连接轴专用拆卸工具的研制

赵庆辉，杨洪梅，杨 露，唐 明，刘明松，马加平

（红云红河烟草（集团）有限责任公司会泽卷烟厂，云南曲靖 654200）

0 引言

振动输送机是利用激振器使料槽振动，从而使槽内物料沿一定方向滑行或抛移的连续输送机械[1]。振动输送机由于结构简单、安装维修方便、能耗低、噪声低等优点，被很多生产行业所采用。振动输送机的种类繁多，由于激振机构的不同，可以分为机械式和电磁式两类，机械式中又可分为弹性连杆式和惯性式，其中惯性式激振机构由偏心轮、偏心块、主轴、料槽等组成，由偏心块旋转时产生的离心惯性力激起料槽振动。一些特殊的振动输送机偏心轮与连杆作为一体，通过端头带外螺纹的短轴将偏心轮连接在摆动体上的轴承上。振动输送机在长期运行过程中，其偏心轮及固定轴承会出现损坏情况。偏心轮或轴承损坏会造成振动输送机物料无法输送，严重时会造成振动输送机停机，在维修和更换相应配件时，需要拆除作为连接件的端头带外螺纹短轴。目前维修人员在拆卸带螺纹短轴过程中，由于操作空间有限，在采用铜棒和锤敲击拆卸的过程中，存在拆卸用时长、劳动强度大、安全风险高、对短轴的损伤较大等缺点。借鉴轴承拆除工具拉马的原理，研制出了一种专门用于端头带有外螺纹的短轴拆卸工具（以下简称为专用拆卸工具）[2]。

1 传统拆卸方式分析

端头带螺纹连接短轴的传统拆卸方式主要采用铜棒和锤敲击进行，由于振动输送机安装位置的不同，一些振动输送机安装位置距离地面较近，在拆卸维修时操作空间有限。在拆卸过程中为了减少对轴的损伤，通常采用锤敲击铜棒来冲击连接轴的方式进行拆除，在空间受限的情况下，通过铜棒传递冲击力的拆卸方式十分考验维修人员的配合度，如果配合不好，锤敲击到手的可能性很大。

通过锤和铜棒击打连接轴端头的方式，非常容易对连接轴的端头造成损伤，修复轴的过程会增加维修时间，遇到紧急维修的时候，此种拆卸方式严重制约了生产的连续性，因此传统拆卸方式拆卸用时较长、劳动强度较大、安全风险较高。由于连接短轴端头带有外螺纹，敲击时容易对轴造成损伤，在后续装配过程中需重新对敲击的轴头螺纹进行处理，增加了维修强度。生产线上该类设备较多，在生产过程中出现故障时，由于维修用时较长，严重制约了生产过程中的连贯性及顺畅性，增大了相应工序指标的考核风险。

2 专用拆卸工具

2.1 工具结构

专用拆卸工具借鉴轴承拆除工具拉马的工作原理，利用反向力拆除端头带螺纹的短轴（图1）。由于需拆除的短轴螺纹为右旋螺纹，所以配合件内部采用贯穿的右旋螺纹[3]。该螺纹用于与需拆除的短轴配合，为方便理解，定义右旋螺纹为第1 方向；第1 轴套的外壁设有外螺纹，该螺纹为左旋螺纹，定义左旋旋向为第2 方向；第1 轴套设有沿轴向延伸且贯穿其一端的第1 轴向孔，该轴向孔截面为正六边形；第2 轴套设有沿其轴向贯穿的第2 轴向孔，第2 轴向孔的内壁设有内螺纹，该螺纹为左旋螺纹，用于与第1 轴套外螺纹配合；配合件固定于第1 轴向孔内；第1 轴套的一部分伸至第2 轴向孔内，且内螺纹与外螺纹配合；第1 轴套被第1 轴向孔贯穿的一端、第2 轴套的一端，以及配合件的一端相平齐。配合件的周壁与第1 轴向孔的内壁过盈配合，并通过第1 轴套上设有的沿径向贯穿的2 个固定孔用顶丝固定顶在配合件的外壁上，防止拆卸时配合件从第1 配合孔中滑出。第1 轴套的另一端设有夹持块，夹持块上设有沿周向相对的两个夹持平面，两个夹持平面上设有防滑网纹，夹持块用于与扳手配合。

图1 专用拆卸工具结构组成

2.2 工作原理

拆卸短轴时，将待拆除的短轴端头的外螺纹按第1 方向旋入配合件的配合孔内，然后用扳手夹持住拆卸工具的夹持平面按第2 方向旋转拆卸工具，此时短轴端头的外螺纹和配合孔内的内配合螺纹逐渐配合上，继续按第2 方向旋转拆卸工具，则最终第1 轴套、第2 轴套和配合件的左侧端部与机架接触。连续不断地按第2 方向旋转拆卸工具，短轴和配合孔的螺纹连接越来越紧，由于配合件通过顶丝与第1 轴套固定为一体，在第1 轴套逐渐从第2 轴套内远离机架的同时，与配合件通过螺纹连接在一起的短轴逐渐远离机架，最终连接轴和偏心轮分离[4]。

由于拆卸工具配合孔的内配合螺纹的旋紧方向与第1 轴套上的外螺纹和第2 轴向孔的内螺纹的旋紧方向均相反，由此，利用反向力拆卸出短轴，拆卸短轴用时较短。在使用该拆卸工具时，需要扳手配合旋转，可以通过增加扳手的长度改变力矩，减小劳动强度，专用拆卸工具和待拆除轴依靠螺纹连接，在拆卸过程中按照第2 方向旋转专用工具的第1 轴套的拆卸过程，配合件与待拆卸的连接轴的连接是越来越紧的，所以不存在专用工具和待拆除连接轴掉落砸伤的风险，所以相对于传统的拆卸方式，安全系数较高。

2.3 使用注意事项

该专用拆卸工具适用于端头带螺纹的轴的拆卸，在使用该工具前应保证拆卸工具的配合件与第1 轴套的连接顶丝紧固，否则在拆卸过程中可能造成配合件从第1 轴向孔中滑出；应保证第1 轴套的外螺纹与第2 轴套的内螺纹顺畅连接，保证第2轴套端头与配合件端头齐平，否则在拆卸过程中会造成第1、第2 轴套上的螺纹受损。在使用该工具的过程中，应将用于旋转的扳手的夹持面与该专用工具的两个夹持平面紧密贴合，且在旋转拆卸过程中应保证扳手与专用工具保持垂直角度。在拆卸过程中若旋转扳手比较吃力，可以根据实际情况适当增长扳手的长度或者使用加力杆，但在使用加力杆的过程中应保证加力杆与扳手连接紧密。在旋转第1 轴套的过程中，应保证第1 轴套和第2 轴套螺纹连接，否则会造成第1 轴套从第2 轴套尾端脱出。

3 专用拆卸工具效果

与传统拆卸方式相比，专用拆卸工具有以下5 个功效：①专用拆卸工具借助扳手靠反向力拆卸出短轴，拆卸所需空间小，基本不受拆卸空间限制；②使用专工具进行拆卸时，工具和待拆除轴依靠螺纹紧密连接，不易掉落，且在扳手的夹持位置设置有防滑网纹，扳手不易掉落，相对传统敲击的拆卸方式，安全系数高；③该专用拆卸工具依靠扳手转动的旋转力矩产生反作用力，比传统拆卸方式更加省力，且在拆卸过程中对连接轴的损伤较小；④该专用拆卸工具提高了维修效率，保障了生产过程中的连贯性及顺畅性，降低了相应工序过程中相关指标的考核风险；⑤该专用拆卸工具适用性强，依靠配合件的内螺纹和待拆轴的外螺纹连接，配合件依靠顶丝固定于第1 轴套上，在需要时可以将配合件拆下，配合件内部的贯穿螺纹的尺寸可以依据待拆除轴的外螺纹尺寸决定，可以根据需要制作不同尺寸的配合件，在需要时换上合适的配合件。