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，從而使槽內物料沿一定方向滑行或拋移的連續輸送機械[1]。振動輸送機由于結構簡單、安裝維修方便、能耗低、噪聲低等優點，被很多生產行業所采用。振動輸送機的種類繁多，由于激振機構的不同，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由偏心輪、偏心塊、主軸、料槽等組成，由偏心塊旋轉時產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 傳統拆卸方式分析

端頭帶螺紋連接短軸的傳統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的連續性，因此傳統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。生產線上該類設備較多，在生產過程中出現故障時，由于維修用時較長，嚴重制約了生產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 工具結構

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 軸向孔的內壁設有內螺紋，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；第1 軸套的一部分伸至第2 軸向孔內，且內螺紋與外螺紋配合；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紋，夾持塊用于與扳手配合。

圖1 專用拆卸工具結構組成

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，然后用扳手夾持住拆卸工具的夾持平面按第2 方向旋轉拆卸工具，此時短軸端頭的外螺紋和配合孔內的內配合螺紋逐漸配合上，繼續按第2 方向旋轉拆卸工具，則最終第1 軸套、第2 軸套和配合件的左側端部與機架接觸。連續不斷地按第2 方向旋轉拆卸工具，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，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，所以相對于傳統的拆卸方式，安全系數較高。

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扳手比較吃力，可以根據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紋，扳手不易掉落，相對傳統敲擊的拆卸方式，安全系數高；③該專用拆卸工具依靠扳手轉動的旋轉力矩產生反作用力，比傳統拆卸方式更加省力，且在拆卸過程中對連接軸的損傷較小；④該專用拆卸工具提高了維修效率，保障了生產過程中的連貫性及順暢性，降低了相應工序過程中相關指標的考核風險；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，配合件內部的貫穿螺紋的尺寸可以依據待拆除軸的外螺紋尺寸決定，可以根據需要制作不同尺寸的配合件，在需要時換上合適的配合件。