專利名稱：大型螺桿自驅安裝機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及齒輪齒條驅動型升船機的螺桿式安全機構領域，具體來講是一種大型螺桿自驅安裝機。
背景技術：
目前在新型齒輪齒條驅動型升船機(如三峽升船機、向家壩升船機)中，已經開始采用“大型螺桿+螺母柱”類的安全機構，其中螺母柱由若干開式螺母(不完整螺母)拼成的柱狀埋件結構，大型螺桿直徑I米以上，質量達20 40噸。升船機正常運行時，大型螺桿與升船機驅動齒輪一起作同步隨動，大型螺桿與螺母柱的螺紋上下齒面之間存在數十毫米的間隙。當驅動損壞等事故導致升船機上升或下沉時，大型螺桿隨升船機一起上升或下 沉，大型螺桿與螺母柱接觸，從而頂住或拉住升船機，防止升船機失控。此類大型螺桿在螺母柱內采用人工手動安裝的方式，即在螺母柱上方架設起重機，起重機吊鉤懸掛手拉葫蘆，手拉葫蘆將大型螺桿懸掛并吊入螺母柱開口部位；吊鉤緩慢下落，待大型螺桿即將與螺母柱結構嚙合時，用手拉葫蘆使大型螺桿下落，同時手動轉動大型螺桿，使大型螺桿緩慢下降，大型螺桿的螺紋處于螺母螺紋的空檔部位，二者之間相互配
口 o但是上述安裝方式需搭建超高腳手架，還需手拉葫蘆及人力的配合，由于螺母柱長度大(數十米至百余米)，安裝過程相當緩慢，且因葫蘆行程一般只有不足十米，安裝過程中需倒換葫蘆行程，而倒換行程時需要將大型螺桿臨時擱置于螺母柱上，大型螺桿的螺紋將直接與螺母柱的螺紋接觸，很容易碰傷螺母柱的螺紋，存在安裝隱患。
實用新型內容針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種大型螺桿自驅安裝機，其不需要搭建手腳架即可安裝和拆卸大型螺桿，并且大型螺桿和開式螺母柱之間保留間隙，不會損傷開式螺母柱的螺紋，不存在安裝隱患。為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是包括上導向裝置、滾筒裝置、下導向裝置、驅動裝置以及驅動該等裝置的電控裝置，所述上導向裝置設置于大型螺桿的頂端，滾筒裝置設置于大型螺桿的底端，下導向裝置設置于滾筒裝置的底部，所述驅動裝置位于下導向裝置的頂面，且關于滾筒裝置的中心對稱布置。在上述技術方案的基礎上，所述上導向裝置包括上導向架和上回轉軸承，上導向架為左右剖分式結構，其底面中間位置設有上回轉軸承連接法蘭，上回轉軸承的內圈與上回轉軸承連接法蘭相連，上回轉軸承的外圈與大型螺桿頂端相連。在上述技術方案的基礎上，所述上導向裝置還包括4個上導向輪，上導向架的側面各設置有一對上導向輪安裝座，每個上導向輪均安裝于上導向輪安裝座上。在上述技術方案的基礎上，所述上導向輪卡入開式螺母柱的內側面之間，且上導向輪的踏面與開式螺母柱之間的間隙為2毫米至5毫米。[0010]在上述技術方案的基礎上，所述滾筒裝置包括螺旋滾筒和滾筒連接板，螺旋滾筒為通過滾筒連接板相連的三片剖分筒式結構，螺旋滾筒的上法蘭與所述大型螺桿相連。在上述技術方案的基礎上，所述滾筒裝置還包括多個滾輪，所述滾輪分別通過滾輪軸套設置于螺旋滾筒外表面，且多個滾輪踏面的最低點軌跡形成環繞螺旋滾筒外表面的螺旋線，該螺旋線線型、螺距與開式螺母柱的螺旋線線型、螺距相同，且滾輪至少形成兩圈螺旋線。在上述技術方案的基礎上，所述位于每圈螺旋線的滾輪中，至少有三個滾輪與開式螺母柱的嚙合區單個螺紋齒接觸，且滾輪表面的硬度小于開式螺母柱的螺紋齒表面硬度。在上述技術方案的基礎上，所述下導向裝置包括下導向架和下導向輪，下導向架為左右剖分式結構，兩側各設有兩個下導向輪安裝座，每個下導向輪安裝座均設置一個所·述下導向輪，且所述下導向輪卡入開式螺母柱的內側面之間，且下導向輪的踏面與開式螺母柱之間的間隙為2毫米至5毫米。在上述技術方案的基礎上，所述下導向架的兩端分別設置有減速機連接法蘭，下導向架的上端中部設置有一個下回轉軸承連接法蘭，每個減速機連接法蘭和下回轉軸承連接法蘭中間均設有中間齒輪安裝軸孔。在上述技術方案的基礎上，所述驅動裝置包括兩臺帶制動驅動電機、兩臺減速機、兩個減速機輸出齒輪、兩組中間齒輪和一個帶外齒下回轉軸承，每臺減速機安裝于下導向架的一個減速機連接法蘭，每組中間齒輪裝設于下導向架的中間齒輪安裝軸孔處，帶外齒下回轉軸承的內圈與所述下回轉軸承連接法蘭連接，帶外齒下回轉軸承的外圈與所述螺旋滾筒的下法蘭連接，每個減速機輸出齒輪安裝于減速機輸出軸上，且與同側的一組中間齒輪嚙合，所述每組中間齒輪均與帶外齒下回轉軸承外圈設置的齒輪嚙合。本實用新型的有益效果在于I.螺旋滾筒和滾輪結構限制了大型螺桿在開式螺母柱中的位置，從而保證大型螺桿與開式螺母柱之間無接觸，不用將大型螺桿放置于開式螺母柱上，避免了大型螺桿與開式螺母柱間螺紋的碰傷，增強了大型螺桿提降的安全性。同時，由于滾輪硬度比開式螺母柱的螺紋齒面軟，滾輪也不會對螺紋齒面形成損傷。2.本實用新型的大型螺桿自驅安裝機，自帶驅動裝置，既可將大型螺桿下行安裝至開式螺母柱內，也可以上行將大型螺桿由開式螺母柱中取出。3.采用帶制動驅動電機驅動大型螺旋桿旋轉，可以連續作業，特別是拆卸作業，提高了作業速度，減少了作業時間，降低勞動強度。4.除在開式螺母柱的開口位置和下端終點位置需人工安裝或拆卸外，中間過程無需人為干預，可免除全程腳手架等外圍設施，降低外圍投入。5.大型螺桿自驅安裝機本身為螺栓連接，與待安裝的大型螺桿之間也是通過螺栓連接，可重復拆卸和安裝，特別適合于批量安裝作業。
圖I為本實用新型實施例大型螺桿自驅安裝機、大型螺桿和拆除正面開式螺母柱后的配合關系不意圖；[0023]圖2為本實用新型實施例大型螺桿自驅安裝機、大型螺桿和開式螺母柱的軸向局部剖視圖；圖3為圖2中A部分的局部放大圖；圖4為圖2中B部分的局部放大圖；圖5為圖I中B-B方向與正面開式螺母柱配合后的階梯剖視圖；圖6為圖I中C-C方向與正面開式螺母柱配合后的階梯剖視圖；圖7為圖I中D-D方向與正面開式螺母柱配合后的階梯剖視圖；附圖標記 上導向裝置1，上導向架11，上回轉軸承12，上回轉軸承連接法蘭13，上導向輪安裝座14，上導向輪15 ；滾筒裝置2，螺旋滾筒21，滾筒連接板22，滾輪23，上法蘭24，下法蘭25，滾輪軸套26 ；下導向裝置3，下導向架31，下導向輪32，下導向輪安裝座33，減速機連接法蘭34，下回轉軸承連接法蘭35，中間齒輪安裝軸孔36 ；驅動裝置4，帶制動驅動電機41，減速機42，減速機輸出齒輪43，中間齒輪44，帶外齒下回轉軸承45，減速機輸出軸46 ；大型螺桿5 ；開式螺母柱6 ;吊環7。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖I、圖2和圖5所示，圖I中為了便于視圖，拆除了正面開式螺母柱6。本實用新型大型螺桿自驅安裝機，設置于開式螺母柱6中，包括上導向裝置I、滾筒裝置2、下導向裝置3、驅動裝置4以及電控裝置(圖未示)，所述上導向裝置I設置于大型螺桿5的頂端，滾筒裝置2設置于大型螺桿5的底端，下導向裝置3設置于滾筒裝置2的底部，所述驅動裝置4位于下導向裝置3的頂面，且關于滾筒裝置的中心對稱布置，所述電控裝置用于控制大型螺桿自驅安裝機內的所有裝置，電控裝置控制驅動裝置4帶動滾筒裝置2旋轉，并且控制大型螺桿5垂直移動。由于電控裝置主要用于操作電機和控制速度，其原理與一般起重機電控類似，因此本實施例附圖中并未顯示出電控設備。如圖I、圖2、圖3和圖7所示，所述上導向裝置I包括上導向架11和上回轉軸承12，上導向架11為左右剖分式結構，左右部分之間通過高強螺栓連接，其底面中間位置設有上回轉軸承連接法蘭13，上回轉軸承12的內圈與上回轉軸承連接法蘭13通過螺栓相連，上回轉軸承12外圈與大型螺桿5的頂端通過螺栓相連。所述上導向架11的側面各設置有一對上導向輪安裝座14，每個上導向安裝座14上都安裝有一個上導向輪15，上導向輪15總共有四個，為了將結構表示更清楚，圖6為階梯剖視圖，因此只能顯示其中的一對上導向安裝座14和兩個上導向輪15。在安裝狀態，所述四個上導向輪15卡入開式螺母柱6的四個內側面之間，且上導向輪15的踏面與開式螺母柱6之間的間隙為2毫米至5毫米，本實施例中優選間隙為3毫米。如圖I、圖2、圖4和圖5所示，所述滾筒裝置2包括螺旋滾筒21、滾筒連接板22和多個滾輪23。螺旋滾筒21為焊接式的三片剖分筒式結構，三片之間通過通過滾筒連接板22和鉸制孔螺栓連接為整體，便于安裝及拆卸。所述螺旋滾筒21的上法蘭24與所述大型螺桿5通過螺栓相連，螺旋滾筒21的下法蘭25與驅動裝置4相連。所述多個滾輪23分別通過滾輪軸套26設置于螺旋滾筒21的外表面，且多個滾輪23踏面的最低點軌跡形成環繞螺旋滾筒21外表面的螺旋線，該螺旋線線型、螺距與開式螺母柱6的螺旋線線型、螺距相同，且滾輪23至少形成兩圈螺旋線。所述位于每圈螺旋線的滾輪23中，至少有三個滾輪23與開式螺母柱6的嚙合區單個螺紋齒接觸，且滾輪23表面的硬度小于開式螺母柱6的螺紋齒表面硬度，滾輪23表面的硬度以HB300 380為宜。如圖I、圖4、圖5和圖6所示，所述下導向裝置3包括下導向架31和下導向輪32，下導向架31為左右剖分式結構，左右部分之間通過高 強螺栓連接，兩側各設有兩個下導向輪安裝座33，每個下導向輪安裝座33均設置一個所述下導向輪32，且所述下導向輪卡32入開式螺母柱的內側面之間，為保證與開式螺母柱6誤差的容錯性，下導向輪32的踏面與開式螺母柱6之間的間隙為2毫米至5毫米，本實施例中優選間隙為3毫米。所述下導向架31的兩端分別設置有減速機連接法蘭34，下導向架31的上端中部設置有一個下回轉軸承連接法蘭35，每個減速機連接法蘭34和下回轉軸承連接法蘭35中間均設有中間齒輪安裝軸孔36。如圖I、圖4、圖5和圖6所示，所述驅動裝置4包括兩臺帶制動驅動電機41、兩臺減速機42、兩個減速機輸出齒輪43、兩組中間齒輪44和一個帶外齒下回轉軸承45，每臺帶制動驅動電機41下面均裝設有一臺減速機42，每臺減速機42安裝于下導向架31的一個減速機連接法蘭34，每組中間齒輪44裝設于下導向架中間齒輪安裝軸孔36處，帶外齒下回轉軸承45的內圈與所述下回轉軸承連接法蘭35通過螺栓連接，帶外齒下回轉軸承45的外圈設置有齒輪，與所述螺旋滾筒21的下法蘭25螺栓連接，每個減速機輸出齒輪43裝于減速機輸出軸46上，且與同一側對應設置的一組中間齒輪44嚙合，每組中間齒輪44均與帶外齒下回轉軸承45外圈設置的齒輪嚙合。如圖I至圖7所示，本實用新型大型螺桿自驅安裝機的原理為帶制動驅動電機41通電后旋轉，提供驅動力，經減速機42減速后，經中間齒輪44過渡后驅動帶外齒下回轉軸承45外圈的齒輪旋轉，由于帶外齒下回轉軸承45的外圈與螺旋滾筒21的下法蘭25相對固定，帶外齒下回轉軸承45的外圈帶動螺旋滾筒21旋轉。由于重力關系，螺旋滾筒21上的滾輪23將與開式螺母柱6螺紋齒的上側面接觸，大型螺桿5和整個安裝機的重力將由滾輪23承擔，螺旋滾筒21旋轉的同時，滾輪23沿著開式螺母柱6螺紋齒上側面滾動，從而實現螺旋滾筒21上下運動，且運動阻力為滾動摩擦阻力。由于螺旋滾筒21和大型螺桿5之間通過螺栓固定，螺旋滾筒21旋轉時將帶動大型螺桿5旋轉，并上下直線運動。另外，因螺旋滾筒21上的滾輪23布置成螺旋線狀，螺旋的螺距與大型螺桿5螺距相同，大型螺桿5的螺紋齒將與開式螺母柱6螺紋齒的軸向間隙相對不變，從而實現大型螺桿5的螺紋齒與開式螺母柱6螺紋齒無接觸。因下導向裝置3與螺旋滾筒21間裝有帶外齒下回轉軸承45，上導向裝置I與大型螺桿5之間裝有上回轉軸承12，螺旋滾筒21、大型螺桿5的旋轉將不會帶動下導向裝置3、上導向裝置I旋轉。下導向裝置3用于控制螺旋滾筒21底部的中心位置，并提供帶制動驅動電機41旋轉時的反作用力。下導向裝置3的四個下導向輪32卡在開式螺母柱6的四個內側面之間，間隙較小，從而控制螺旋滾筒21底部的中心位置；當帶制動驅動電機41旋轉時，驅動力矩的反作用力將推動下導向裝置3的下導向輪32與開式螺母柱6的內側面接觸，從而提供與帶制動驅動電機41旋轉力矩平衡力矩。與下導向裝置3類似，上導向裝置I將控制大型螺桿5頂端的中心位置，從而控制大型螺桿5保持垂直姿態。如圖I至圖7，大型 螺桿自驅安裝機安裝作業時，大型螺桿5、上導向裝置I、下導向裝置3、驅動裝置4、滾筒裝置2安裝成整體。大型螺桿5通過螺栓安裝于螺旋滾筒21之上，大型螺桿5上端與上導向裝置I的上回轉軸承12的外圈通過螺栓相連，螺旋滾筒21下端與帶外齒下回轉軸承45通過螺栓連接。將自驅安裝機和大型螺桿5吊裝所用的吊環7安裝于大型螺桿5頂部，通過吊機、鋼絲繩、吊環7將大型螺桿自驅安裝機及大型螺桿5整體吊上開式螺母柱6的上端開口處，將四個下導向輪32踏面與開式螺母柱6內側面對準，滾輪23踏面與開式螺母柱6齒面接觸，然后通過電控裝置打開帶制動驅動電機41的制動器，吊機吊鉤下降，在大型螺桿5重力的作用下，滾輪23將沿著開式螺母柱6的齒上側面滾動，大型螺桿5也隨之轉動，裝置整體自然下降，待四個上導向輪15踏面與開式螺母柱6的內側面對準后，恢復帶制動驅動電機41的制動器，然后操作電控裝置，使帶制動驅動電機41旋轉，大型螺桿自驅安裝機整體下行。當需要大型螺桿5上行時，操作電控裝置使帶制動驅動電機41反向運轉即可。如僅進行大型螺桿5的向下安裝作業，不進行向上拆卸作業，本實用新型大型螺桿自驅安裝機也可以通過大型螺桿5的自重達到自行旋轉運行，可取消驅動裝置4的帶制動驅動電機41、減速機42、減速機輸出齒輪43、中間齒輪44，將帶外齒下回轉軸45承變成無齒回轉軸承，從而達到簡化目的，但須吊機全程懸掛，以防止速度過快而沖底。本安裝機的上導向輪15、下導向輪32也可設計為滑動摩擦導向塊形式，也可將驅動裝置4設計安裝于上導向裝置I上，也可將螺旋滾筒21和滾輪23設計安裝于大型螺桿5的上方。本實用新型通過螺旋滾筒21和滾輪23實現大型螺桿5的滾動摩擦運動和相對開式螺母柱的軸向位置固定，通過上導向裝置I和下導向裝置3控制大型螺桿5的垂直姿態和中心位置，而驅動裝置4僅為適應大型螺桿5拆卸作業所提供的輔助設施。本實用新型不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求1.一種大型螺桿自驅安裝機，設置于開式螺母柱之中，其特征在于包括上導向裝置、滾筒裝置、下導向裝置、驅動裝置以及驅動該等裝置的電控裝置，所述上導向裝置設置于大型螺桿的頂端，滾筒裝置設置于大型螺桿的底端，下導向裝置設置于滾筒裝置的底部，所述驅動裝置位于下導向裝置的頂面，且關于滾筒裝置的中心對稱布置。
2.如權利要求I所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述上導向裝置包括上導向架和上回轉軸承，上導向架為左右剖分式結構，其底面中間位置設有上回轉軸承連接法蘭，上回轉軸承的內圈與上回轉軸承連接法蘭相連，上回轉軸承的外圈與大型螺桿頂端相連。
3.如權利要求2所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述上導向裝置還包括4個上導向輪，上導向架的側面各設置有一對上導向輪安裝座，每個上導向輪均安裝于上導向輪安裝座上。
4.如權利要求3所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述上導向輪卡入開式螺母柱的內側面之間，且上導向輪的踏面與開式螺母柱之間的間隙為2毫米至5毫米。
5.如權利要求I所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述滾筒裝置包括螺旋滾筒和滾筒連接板，螺旋滾筒為通過滾筒連接板相連的三片剖分筒式結構，螺旋滾筒的上法蘭與所述大型螺桿相連。
6.如權利要求5所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述滾筒裝置還包括多個滾輪，所述滾輪分別通過滾輪軸套設置于螺旋滾筒外表面，且多個滾輪踏面的最低點軌跡形成環繞螺旋滾筒外表面的螺旋線，該螺旋線線型、螺距與開式螺母柱的螺旋線線型、螺距相同，且滾輪至少形成兩圈螺旋線。
7.如權利要求6所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述位于每圈螺旋線的滾輪中，至少有三個滾輪與開式螺母柱的嚙合區單個螺紋齒接觸，且滾輪表面的硬度小于開式螺母柱的螺紋齒表面硬度。
8.如權利要求5所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述下導向裝置包括下導向架和下導向輪，下導向架為左右剖分式結構，兩側各設有兩個下導向輪安裝座，每個下導向輪安裝座均設置一個所述下導向輪，且所述下導向輪卡入開式螺母柱的內側面之間，且下導向輪的踏面與開式螺母柱之間的間隙為2毫米至5毫米。
9.如權利要求8所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述下導向架的兩端分別設置有減速機連接法蘭，下導向架的上端中部設置有一個下回轉軸承連接法蘭，每個減速機連接法蘭和下回轉軸承連接法蘭中間均設有中間齒輪安裝軸孔。
10.如權利要求9所述的大型螺桿自驅安裝機，其特征在于所述驅動裝置包括兩臺帶制動驅動電機、兩臺減速機、兩個減速機輸出齒輪、兩組中間齒輪和一個帶外齒下回轉軸承，每臺減速機安裝于下導向架的一個減速機連接法蘭，每組中間齒輪裝設于下導向架的中間齒輪安裝軸孔處，帶外齒下回轉軸承的內圈與所述下回轉軸承連接法蘭連接，帶外齒下回轉軸承的外圈與所述螺旋滾筒的下法蘭連接，每個減速機輸出齒輪安裝于減速機輸出軸上，且與同側的一組中間齒輪嚙合，所述每組中間齒輪均與帶外齒下回轉軸承外圈設置的齒輪嚙合。
專利摘要一種大型螺桿自驅安裝機，涉及齒輪齒條驅動型升船機的螺桿式安全機構領域，大型螺桿自驅安裝機設置于開式螺母柱之中，包括上導向裝置、滾筒裝置、下導向裝置、驅動裝置以及驅動該等裝置的電控裝置，所述上導向裝置設置于大型螺桿的頂端，滾筒裝置設置于大型螺桿的底端，下導向裝置設置于滾筒裝置的底部，所述驅動裝置位于下導向裝置的頂面，且關于滾筒裝置的中心對稱布置。本實用新型不需要搭建手腳架即可安裝和拆卸大型螺桿，并且大型螺桿和開式螺母柱之間保留間隙，不會損傷開式螺母柱的螺紋，不存在安裝隱患。
文檔編號B23P19/04GK202780438SQ20122039678
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者毛俊祥, 陳世珍 申請人:武漢武船重型裝備工程有限責任公司