專利名稱：一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺栓擰緊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊 機(jī)。
背景技術(shù)：
螺栓連接是一種廣泛使用的可拆卸固定連接，具有結(jié)構(gòu)簡單、連接可靠、裝拆方便 等優(yōu)點(diǎn)，在各種大型、重型的機(jī)電設(shè)備中，螺栓連接得到了廣泛地應(yīng)用。在水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，其必不可少的部件是用于連接葉片和輪轂的變槳回轉(zhuǎn) 支承，而變槳回轉(zhuǎn)支承與葉片和輪轂的連接均為螺栓連接，并且用于連接的螺栓的數(shù)量非 常多，因而需要按照特定的擰緊順序分多次擰緊。此外，由于變槳回轉(zhuǎn)支承存在負(fù)載大、載 荷復(fù)雜的特點(diǎn)，因而對(duì)螺栓連接的質(zhì)量也要求很高，要求全部螺栓的擰緊力矩均控制在終 擰力矩的士5%以內(nèi)。目前業(yè)界通用做法是采用人工手持液壓扳手的方法擰緊螺栓，用記號(hào)筆對(duì)螺栓進(jìn) 行編號(hào)并通過依次畫標(biāo)記的方法標(biāo)示螺栓的擰緊狀態(tài)。這種方法存在如下缺點(diǎn)第一，采用人工擰緊的方式效率低，并且由于人工介入過多易引起失誤進(jìn)而造成 質(zhì)量問題。為控制螺栓擰緊質(zhì)量，需要在全部螺栓擰完后逐個(gè)對(duì)每個(gè)螺栓進(jìn)行檢測(cè)，因而也 浪費(fèi)人工物力。第二，液壓扳手無法實(shí)時(shí)反饋擰緊力矩值，因而螺栓擰緊的力矩值不易控制，造成 螺栓擰緊的質(zhì)量低、誤差較高。綜上所述，如何提高螺栓擰緊的效率，并進(jìn)而在提高效率的基礎(chǔ)上提高螺栓擰緊 的質(zhì)量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，該螺栓 擰緊機(jī)一方面能夠提高螺栓擰緊的效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用一種螺栓擰緊機(jī)，包括 擰緊軸裝置；所述螺栓擰緊機(jī)包括固定于需擰緊螺栓部件上的中心回轉(zhuǎn)軸，所述中心回轉(zhuǎn) 軸連接有隨其旋轉(zhuǎn)并將所述擰緊軸裝置定位于螺栓擰緊工作平面的定位支架，所述定位支 架上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接有隨其旋轉(zhuǎn)的擰緊軸支架，所述 擰緊軸裝置設(shè)于所述擰緊軸支架上；所述螺栓擰緊機(jī)還包括均與所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和 所述擰緊軸裝置連接的控制裝置，以便所述控制裝置控制所述擰緊軸裝置移動(dòng)至每一個(gè)需 擰緊螺栓的位置并完成螺栓的擰緊動(dòng)作。優(yōu)選地，所述中心回轉(zhuǎn)軸豎直設(shè)置；所述定位支架包括水平支架，所述水平支架一 端與所述中心回轉(zhuǎn)軸連接，其另一端連接有豎直支架，所述豎直支架的另一端與所述周向 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接。優(yōu)選地，所述水平支架設(shè)有調(diào)整其水平長度的第一調(diào)節(jié)裝置。
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優(yōu)選地，所述水平支架設(shè)有第一導(dǎo)軌；所述第一調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第一導(dǎo)軌 上的第一移動(dòng)桿，及設(shè)于所述水平支架上并驅(qū)動(dòng)所述第一移動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一氣缸；所 述豎直支架與所述第一移動(dòng)桿連接。優(yōu)選地，所述豎直支架設(shè)有調(diào)整其豎直長度的第二調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選地，所述豎直支架設(shè)有第二導(dǎo)軌；所述第二調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第二導(dǎo)軌 上的第二移動(dòng)桿，及設(shè)于所述豎直支架上并驅(qū)動(dòng)所述第二移動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第二氣缸；所 述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與所述第二移動(dòng)桿連接。優(yōu)選地，所述需擰緊螺栓部件為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂和變槳回轉(zhuǎn)支承；所述螺栓擰 緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有安裝支架，所述安裝支架與所述輪轂的主軸安裝面固定連接，所述中心回 轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)連接于所述安裝支架上。優(yōu)選地，所述螺栓擰緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有轉(zhuǎn)位電機(jī)，且所述轉(zhuǎn)位電機(jī)的輸出端與所述 中心回轉(zhuǎn)軸連接；所述控制裝置與所述轉(zhuǎn)位電機(jī)連接，以便控制所述擰緊軸裝置旋轉(zhuǎn)至每 一個(gè)螺栓擰緊工作平面。優(yōu)選地，所述擰緊軸支架進(jìn)一步設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置沿徑向移動(dòng)的徑向驅(qū)動(dòng)裝置。優(yōu)選地，所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)于所述擰緊軸支架上的徑向電機(jī)和絲桿螺母， 所述徑向電機(jī)的輸出端與所述絲桿螺母的絲桿連接，所述絲桿螺母的螺母支撐所述擰緊軸裝置。優(yōu)選地，所述擰緊軸裝置包括套筒、內(nèi)置氣缸及設(shè)于二者之間的輸出桿，所述內(nèi)置 氣缸通過所述輸出桿驅(qū)動(dòng)所述套筒靠近或遠(yuǎn)離螺栓；所述內(nèi)置氣缸設(shè)有位置傳感器。優(yōu)選地，當(dāng)套筒靠近所述螺栓預(yù)定距離后，所述位置傳感器發(fā)出第一位置信號(hào)，所 述控制裝置根據(jù)該位置信號(hào)向所述擰緊軸裝置發(fā)出擰緊螺栓的指令；當(dāng)所述套筒遠(yuǎn)離所 述螺栓所述預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位置信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信 號(hào)向所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置移動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位 置。優(yōu)選地，所述擰緊軸裝置進(jìn)一步設(shè)有扭矩傳感器，當(dāng)所述擰緊軸裝置擰緊螺栓的 扭矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述扭矩傳感器向所述控制裝置發(fā)出信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào) 向所述擰緊軸裝置發(fā)出停止擰緊的指令，并同時(shí)向所述氣缸發(fā)出驅(qū)動(dòng)所述套筒遠(yuǎn)離螺栓至 所述預(yù)定距離復(fù)位的指令。優(yōu)選地，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置為尋帽電機(jī)，所述擰緊軸支架與所述尋帽電機(jī)的 輸出端連接。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)包括固定于需擰緊螺栓部件上 的中心回轉(zhuǎn)軸，所述中心回轉(zhuǎn)軸連接有隨其旋轉(zhuǎn)并擰緊軸裝置定位于螺栓擰緊工作平面的 定位支架，所述定位支架上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接有隨其旋 轉(zhuǎn)的擰緊軸支架，所述擰緊軸裝置設(shè)于所述擰緊軸支架上；所述螺栓擰緊機(jī)還包括均與所 述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和所述擰緊軸裝置連接的控制裝置，以便所述控制裝置控制所述擰緊 軸裝置移動(dòng)至每一個(gè)需擰緊螺栓的位置并完成螺栓的擰緊動(dòng)作。以下將以通過多個(gè)螺栓將 變槳回轉(zhuǎn)支承安裝到風(fēng)力風(fēng)電機(jī)的輪轂上為例說明本發(fā)明的技術(shù)效果。在輪轂的主軸安裝面上固定所述中心回轉(zhuǎn)軸，并使得中心回轉(zhuǎn)軸的軸心與主軸安裝面的中心重合。旋轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)軸，定位支架、周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、擰緊軸支架及擰緊軸裝 置隨之旋轉(zhuǎn)，使得擰緊軸裝置旋轉(zhuǎn)至輪轂的第一支承安裝面，調(diào)整定位支架的位置，使得擰 緊軸裝置預(yù)先靠近該支承安裝面，同時(shí)使得擰緊軸裝置與螺栓對(duì)正。在此基礎(chǔ)上，控制裝置 向擰緊軸裝置發(fā)出擰緊螺栓的指令，完成擰緊后，根據(jù)預(yù)定程序，控制裝置向周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 裝置發(fā)出指令，從而驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置移動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置，然后控制裝置再向 擰緊軸裝置發(fā)出擰緊螺栓的指令，如此循環(huán)往復(fù)，從而完成該支承安裝面上的所有螺栓的 擰緊工作。完成上述第一支承安裝面上的螺栓擰緊工作后，再調(diào)整定位支架的位置，使得擰 緊軸裝置遠(yuǎn)離該第一支承安裝面，然后旋轉(zhuǎn)所述中心回轉(zhuǎn)軸，使得擰緊軸裝置旋轉(zhuǎn)至輪轂 的第二支承安裝面，然后再重復(fù)上述過程，完成第二支承安裝面上的螺栓擰緊工作，進(jìn)而重 復(fù)上述過程，完成輪轂的第三支承安裝面上的螺栓擰緊工作。在上述工作過程中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多個(gè)螺栓的自動(dòng)化擰緊，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用 手持液壓扳手?jǐn)Q緊的方式，本發(fā)明顯然提高了螺栓擰緊的效率。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，人工 擰緊的方式容易造成擰緊錯(cuò)誤從而引起質(zhì)量問題，而本發(fā)明是由控制裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置 自動(dòng)完成螺栓的擰緊動(dòng)作，因而可以顯著減少由于人工操作造成的失誤，進(jìn)而可以有效地 提高螺栓的擰緊質(zhì)量。此外，由于本發(fā)明設(shè)置了中心回轉(zhuǎn)軸，因而可以在多個(gè)螺栓擰緊工作平面之間轉(zhuǎn) 換，因而不僅一次可以完成一個(gè)平面內(nèi)螺栓的擰緊工作，還可以一次完成多個(gè)平面內(nèi)螺栓 的擰緊工作，因而能夠進(jìn)一步提高工作效率。綜上所述，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)既能夠提高螺栓擰緊的效率，又能夠提高 螺栓擰緊的質(zhì)量，且具有較高的智能化水平。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中螺栓擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中螺栓擰緊機(jī)的俯視圖；圖3為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中輪轂的俯視圖；圖5為裝配在一起的圖1中的螺栓擰緊機(jī)和圖3中輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中裝配在一起的螺栓擰緊機(jī)和輪轂的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，該螺栓擰緊機(jī)一方 面能夠提高螺栓擰緊的效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中螺栓擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為 圖1中螺栓擰緊機(jī)的俯視圖。在一種實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)包括擰緊軸裝置1 ；所 述螺栓擰緊機(jī)還包括固定于需擰緊螺栓部件上的中心回轉(zhuǎn)軸21，中心回轉(zhuǎn)軸21連接有隨 其旋轉(zhuǎn)并將螺栓擰緊軸裝置1定位于螺栓擰緊工作平面的定位支架，所述定位支架上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3，周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3連接有隨其旋轉(zhuǎn)的擰緊軸支架4，擰緊軸裝置1 設(shè)于所述擰緊軸支架4上。在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述螺栓擰緊機(jī)還包括均與周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3和擰緊軸 裝置1連接的控制裝置，所述控制裝置分別向周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3和擰緊軸裝置1發(fā)出指 令，以便所述控制裝置控制擰緊軸裝置1移動(dòng)至每一個(gè)需擰緊螺栓的位置并完成螺栓的擰 緊動(dòng)作。請(qǐng)參考圖3和圖4，圖3為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中輪轂的 俯視圖。如圖3和圖4所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂8周向均勻分布有三個(gè)支承安裝面，分別為 第一支承安裝面A、第二支承安裝面B和第三支承安裝面C，每一個(gè)支承安裝面上均通過螺 栓82固定連接有變槳回轉(zhuǎn)支承83，輪轂8的頂面為主軸安裝面81。以下將以擰緊輪轂8 與變槳回轉(zhuǎn)支承83之間連接用的螺栓82為例說明本發(fā)明螺栓擰緊機(jī)的技術(shù)效果。請(qǐng)參考圖5和圖6，圖5為裝配在一起的圖1中的螺栓擰緊機(jī)和圖3中輪轂的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖6為圖5中裝配在一起的螺栓擰緊機(jī)和輪轂的俯視圖。如圖5所示，在輪轂8的主軸安裝面81上固定中心回轉(zhuǎn)軸21，并使得中心回轉(zhuǎn)軸 21的軸線ZZ與主軸安裝面81的中心重合，亦即與輪轂8的軸線重合。旋轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)軸21， 從而使得定位支架、周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3、擰緊軸支架4及擰緊軸裝置1隨之旋轉(zhuǎn)，使得擰緊 軸裝置1旋轉(zhuǎn)至輪轂的第一支承安裝面A，調(diào)整所述定位支架的位置，使得擰緊軸裝置1預(yù) 先靠近該第一支承安裝面A，并使得擰緊軸裝置1的軸心XX與該支承安裝面的回轉(zhuǎn)中心重 合，同時(shí)使得擰緊軸裝置1與螺栓對(duì)正。在此基礎(chǔ)上，控制裝置向擰緊軸裝置1發(fā)出擰緊螺 栓的指令，完成擰緊后，根據(jù)預(yù)定程序，控制裝置向周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3發(fā)出指令，從而驅(qū) 動(dòng)擰緊軸裝置1移動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置，然后控制裝置再向擰緊軸裝置1發(fā)出擰 緊螺栓的指令，如此循環(huán)往復(fù)，從而完成該支承安裝面上的所有螺栓的擰緊工作。完成上述 第一支承安裝面A上的螺栓擰緊工作后，再調(diào)整定位支架的位置，使得擰緊軸裝置1遠(yuǎn)離該 第一支承安裝面A，然后旋轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)軸21，使得擰緊軸裝置1旋轉(zhuǎn)至輪轂8的第二支承安 裝面B，然后再重復(fù)上述過程，完成第二支承安裝面B上的螺栓擰緊工作，進(jìn)而重復(fù)上述過 程，完成輪轂8的第三支承安裝面C上的螺栓擰緊工作。在上述工作過程中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多個(gè)螺栓的自動(dòng)化擰緊，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用 手持液壓扳手?jǐn)Q緊的方式，本發(fā)明顯然提高了螺栓擰緊的效率。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，人工 擰緊的方式容易造成擰緊錯(cuò)誤從而引起質(zhì)量問題，而本發(fā)明是由控制裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置 1自動(dòng)完成螺栓的擰緊動(dòng)作，因而可以顯著減少由于人工操作造成的失誤，進(jìn)而可以有效地 提高螺栓的擰緊質(zhì)量。此外，由于本發(fā)明設(shè)置了中心回轉(zhuǎn)軸21，因而可以在多個(gè)平面之間轉(zhuǎn)換，因而不僅 一次可以完成一個(gè)平面內(nèi)螺栓的擰緊工作，還可以一次完成多個(gè)平面內(nèi)螺栓的擰緊工作， 因而能夠進(jìn)一步提高工作效率。綜上所述，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)既能夠提高螺栓擰緊的效率，又能夠提高 螺栓擰緊的質(zhì)量，且具有較高的智能化水平。請(qǐng)參考圖1和圖5，在上述實(shí)施例中，可以對(duì)定位支架作出具體設(shè)置。比如所述定 位支架包括水平支架6，水平支架6 —端與豎直設(shè)置的中心回轉(zhuǎn)軸21連接，其另一端連接有
7豎直支架7，豎直支架7的另一端與周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3連接。顯然，這種設(shè)置方式非常方 便地實(shí)現(xiàn)了擰緊軸裝置1在水平方向上和豎直方向上的定位。需要說明的是，當(dāng)輪轂8支 承安裝面并不豎直設(shè)置，而是與輪轂8的軸線ZZ成一定夾角時(shí)，此時(shí)圖5所示的豎直支架 7并不能與水平支架6垂直，而是成適當(dāng)?shù)膴A角，從而使得擰緊軸支架4平行所述支承安裝進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以對(duì)水平支架6和豎直支架7作出進(jìn)一 步改進(jìn)。如圖2和圖6所示，水平支架6設(shè)有調(diào)整其水平長度的第一調(diào)節(jié)裝置。具體地，水 平支架6設(shè)有第一導(dǎo)軌；所述第一調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第一導(dǎo)軌上的第一移動(dòng)桿61，及 設(shè)于水平支架6上并驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)桿61往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一氣缸62 ；豎直支架7與第一移動(dòng) 桿61連接。所述第一調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)水平支架6的長度，比如，當(dāng)水平支架6隨著中心 回轉(zhuǎn)軸21由一個(gè)支承安裝面旋轉(zhuǎn)至另一個(gè)支承安裝面時(shí)，可以伸長水平支架6的長度，從 而在旋轉(zhuǎn)過程中，避免擰緊軸裝置1與輪轂8發(fā)生碰撞。此外，該第一氣缸62還可以與所 述控制裝置連接，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。同理，在上述任一種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，豎直支架7上還可以設(shè)有調(diào)整其豎直長 度的第二調(diào)節(jié)裝置，該第二調(diào)節(jié)裝置與所述第一調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)基本相同。具體地，豎直支 架7設(shè)有第二導(dǎo)軌；所述第二調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第二導(dǎo)軌上的第二移動(dòng)桿(圖中未示 出)，及設(shè)于豎直支架7上并驅(qū)動(dòng)所述第二移動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第二氣缸(圖中未示出)；周 向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3與所述第二移動(dòng)桿連接。所述第二調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)整豎直支架7在豎直 方向上的長度，進(jìn)而調(diào)整擰緊軸裝置1在豎直方向上的位置，從而能夠滿足不同型號(hào)的變 槳回轉(zhuǎn)支承的螺栓擰緊要求。請(qǐng)參考圖2和圖6，進(jìn)一步地，所述螺栓擰緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有安裝支架22，安裝支架 22與風(fēng)力風(fēng)電機(jī)的輪轂8的主軸安裝面81固定連接，中心回轉(zhuǎn)軸21可旋轉(zhuǎn)連接于安裝支 架22上。如圖2所示，該安裝支架22為圓形，中心回轉(zhuǎn)軸21可旋轉(zhuǎn)連接于該圓形的圓心， 并通過三個(gè)加強(qiáng)筋予以固定。請(qǐng)參考圖1，在上述任一種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以對(duì)中心回轉(zhuǎn)軸21如何實(shí)現(xiàn)旋 轉(zhuǎn)作出進(jìn)一步設(shè)置。具體地，所述螺栓擰緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有轉(zhuǎn)位電機(jī)23，且轉(zhuǎn)位電機(jī)23的輸 出端與中心回轉(zhuǎn)軸21連接；所述控制裝置與轉(zhuǎn)位電機(jī)23連接，以便控制擰緊軸裝置1旋轉(zhuǎn) 至每一個(gè)螺栓擰緊工作平面。當(dāng)一個(gè)支承安裝面上的螺栓擰緊完成后，在第一長度調(diào)節(jié)裝置的作用下，擰緊軸 裝置1遠(yuǎn)離該支承安裝面適當(dāng)距離，然后控制裝置向該轉(zhuǎn)位電機(jī)23發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)中心回 轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度后，旋轉(zhuǎn)至下一個(gè)支承安裝面。相對(duì)于手工旋轉(zhuǎn)方式，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 具有較高的自動(dòng)化水平，提高了工作效率，并且同時(shí)提高了工作可靠性和準(zhǔn)確性。在上述任一種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以對(duì)擰緊軸支架4作出進(jìn)一步改進(jìn)。比如， 擰緊軸支架4進(jìn)一步設(shè)有驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置1沿徑向移動(dòng)的徑向驅(qū)動(dòng)裝置。具體地，所述徑 向驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)于擰緊軸支架4上的徑向電機(jī)和絲桿螺母，徑向電機(jī)的輸出端與絲桿螺 母的絲桿連接，絲桿螺母的螺母支撐擰緊軸裝置1。顯然，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠比較方便地使 得擰緊軸裝置1在徑向上發(fā)生位移，從而能夠擰緊不同圓周上的螺栓，同時(shí)結(jié)構(gòu)比較簡單， 成本較低。當(dāng)然，為了進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平，該徑向電機(jī)可以與所述控制裝置連接，當(dāng)需要在徑向上移動(dòng)位置時(shí)，該控制裝置可以向徑向電機(jī)21發(fā)出指令，從而帶動(dòng)擰緊軸裝置1沿 徑向運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)參考圖1，在上述任一種技術(shù)方案中，可以對(duì)擰緊軸裝置1作出進(jìn)一步設(shè)置。具 體地，擰緊軸裝置1包括套筒11、內(nèi)置氣缸及設(shè)于二者之間的輸出桿12，所述內(nèi)置氣缸通過 輸出桿12驅(qū)動(dòng)套筒11靠近或遠(yuǎn)離螺栓；所述內(nèi)置氣缸設(shè)有位置傳感器。在所述內(nèi)置氣缸的驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)套筒11靠近所述螺栓預(yù)定距離后，所述位置傳感器 發(fā)出第一位置信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該位置信號(hào)向擰緊軸裝置1發(fā)出擰緊螺栓的指令； 同理，當(dāng)套筒11遠(yuǎn)離所述螺栓所述預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位置信號(hào)， 所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置1移動(dòng)到下一 個(gè)需擰緊螺栓的位置。進(jìn)一步地，擰緊軸裝置1進(jìn)一步設(shè)有扭矩傳感器13，當(dāng)擰緊軸裝置1擰緊螺栓的扭 矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，扭矩傳感器13向所述控制裝置發(fā)出信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向擰 緊軸裝置1發(fā)出停止擰緊的指令，并同時(shí)向所述內(nèi)置氣缸發(fā)出驅(qū)動(dòng)套筒11遠(yuǎn)離螺栓所述預(yù) 定距離復(fù)位的指令。此外，在上述任一種技術(shù)方案中，周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3具體可以為尋帽電機(jī)，擰緊 軸支架4與所述尋帽電機(jī)的輸出端連接。再者，以下將輪轂8為例具體說明本發(fā)明螺栓擰緊機(jī)的工作過程步驟1 將螺栓擰緊機(jī)吊裝到輪轂8上，通過安裝支架9固定在輪轂的主軸安裝面 81上；步驟2 連接控制電纜，啟動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)上電后進(jìn)行初始化，各運(yùn)動(dòng)部件定位到預(yù) 定的零位；步驟3 系統(tǒng)自檢通過后進(jìn)入工作狀態(tài)，可在控制裝置上設(shè)置好擰緊參數(shù)后改為 自動(dòng)模式，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行；步驟4 周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)擰緊軸支架4到達(dá)設(shè)定位置，使擰緊軸裝置1的 套筒11對(duì)正螺栓；步驟5 擰緊軸裝置1的輸出桿12在內(nèi)置氣缸的推動(dòng)下自動(dòng)伸出，使套筒11浮壓 在螺栓頭上；步驟6 內(nèi)置氣缸運(yùn)動(dòng)到位后擰緊軸裝置1開始執(zhí)行尋帽程序，套筒慢速旋轉(zhuǎn)，在 輸出桿12上內(nèi)置彈簧的作用下，套筒11總會(huì)在適當(dāng)位置與螺栓方頭吻合，并套入螺栓頭；步驟7 擰緊軸裝置1的扭矩傳感器13能感知套筒11是否正確套入螺栓頭，當(dāng)兩 個(gè)套筒11都順利套入相應(yīng)螺栓頭后擰緊軸裝置1開始按設(shè)定力矩輸出扭矩，將螺栓擰緊；步驟8 擰緊軸裝置1的扭矩傳感器13實(shí)時(shí)采集輸出桿12的輸出扭矩，到達(dá)設(shè)定 力矩后擰緊軸裝置1自動(dòng)斷電停轉(zhuǎn)；步驟9 擰緊軸裝置1的輸出桿12在內(nèi)置氣缸的推動(dòng)下自動(dòng)縮回，使套筒11脫離 螺栓頭；步驟10 周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3開始動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)擰緊軸支架4旋轉(zhuǎn)，使擰緊軸裝置1 到達(dá)下一組需要擰緊的螺栓位置并對(duì)正；步驟11 重復(fù)步驟5 10，完成某一變槳回轉(zhuǎn)支承上全部螺栓擰緊；步驟12 控制裝置具有記憶功能，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)變槳回轉(zhuǎn)支承上螺栓擰完后進(jìn)入換位
9程序。第一氣缸62動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)桿61伸出，帶動(dòng)擰緊軸裝置1遠(yuǎn)離輪轂8 ；步驟13 轉(zhuǎn)位電機(jī)23開始動(dòng)作轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定角度，通過水平支架6帶動(dòng)豎直支架7以 及擰緊軸裝置1沿輪轂軸線ZZ旋轉(zhuǎn)至下一個(gè)工作面。因第一氣缸62已經(jīng)將擰緊軸裝置1 移動(dòng)到遠(yuǎn)離輪轂8的安全距離，所以旋轉(zhuǎn)時(shí)擰緊軸裝置1不會(huì)與輪轂8產(chǎn)生干涉；步驟14 轉(zhuǎn)位電機(jī)23旋轉(zhuǎn)到位后，第一氣缸62動(dòng)作驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)桿61縮回，帶 動(dòng)擰緊軸裝置1靠近輪轂8，進(jìn)入工作位置；步驟15 重復(fù)步驟5 11即可完成第二個(gè)變槳支承連接螺栓的擰緊；步驟16 重復(fù)步驟12 15完成第三個(gè)變槳支承連接螺栓的擰緊；步驟17 完成全部螺栓擰緊后，松開安裝支架22與輪轂8的連接螺栓，將擰緊機(jī) 吊裝到下一工位或存放區(qū)即可。最后，以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種螺栓擰緊機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具 體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā) 明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明 原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利 要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，包括擰緊軸裝置(1)；其特征在于，所述螺栓擰緊機(jī)包括固定于需擰緊螺栓部件上的中心回轉(zhuǎn)軸(21)，所述中心回轉(zhuǎn)軸(21)連接有隨其旋轉(zhuǎn)并將所述擰緊軸裝置(1)定位于螺栓擰緊工作平面的定位支架，所述定位支架上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)連接有隨其旋轉(zhuǎn)的擰緊軸支架(4)，所述擰緊軸裝置(1)設(shè)于所述擰緊軸支架(4)上；所述螺栓擰緊機(jī)還包括均與所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)和所述擰緊軸裝置(1)連接的控制裝置，以便所述控制裝置控制所述擰緊軸裝置(1)移動(dòng)至每一個(gè)需擰緊螺栓的位置并完成螺栓的擰緊動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述中心回 轉(zhuǎn)軸(21)豎直設(shè)置；所述定位支架包括水平支架(6)，所述水平支架(6) —端與所述中心 回轉(zhuǎn)軸(21)連接，其另一端連接有豎直支架(7)，所述豎直支架(7)的另一端與所述周向旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述水平支 架(6)設(shè)有調(diào)整其水平長度的第一調(diào)節(jié)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述水平支架(6)設(shè)有第一導(dǎo)軌；所 述第一調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第一導(dǎo)軌上的第一移動(dòng)桿(61)，及設(shè)于所 >述水平支架(6)上 并驅(qū)動(dòng)所述第一移動(dòng)桿(61)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一氣缸(62)；所述豎直支架(7)與所述第一移 動(dòng)桿(61)連接。
5.如權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述豎直支 架(7)設(shè)有調(diào)整其豎直長度的第二調(diào)節(jié)裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述豎直支 架(7)設(shè)有第二導(dǎo)軌；所述第二調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于所述第二導(dǎo)軌上的第二移動(dòng)桿，及設(shè)于 所述豎直支架(7)上并驅(qū)動(dòng)所述第二移動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第二氣缸；所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置 (3)與所述第二移動(dòng)桿連接。
7.如權(quán)利要求2至6任一項(xiàng)所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所 述需擰緊螺栓部件為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂(8)與變槳回轉(zhuǎn)支承；所述螺栓擰緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有 安裝支架(22)，所述安裝支架(22)與所述輪轂(8)的主軸安裝面(81)固定連接，所述中心 回轉(zhuǎn)軸(21)可旋轉(zhuǎn)連接于所述安裝支架(22)上。
8.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述螺栓擰 緊機(jī)進(jìn)一步設(shè)有轉(zhuǎn)位電機(jī)(23)，且所述轉(zhuǎn)位電機(jī)(23)的輸出端與所述中心回轉(zhuǎn)軸(21)連 接；所述控制裝置與所述轉(zhuǎn)位電機(jī)(23)連接，以便控制所述擰緊軸裝置(1)旋轉(zhuǎn)至每一個(gè) 螺栓擰緊工作平面。
9.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述擰緊軸 支架(4)進(jìn)一步設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置(1)沿徑向移動(dòng)的徑向驅(qū)動(dòng)裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述徑向驅(qū) 動(dòng)裝置包括設(shè)于所述擰緊軸支架(4)上的徑向電機(jī)和絲桿螺母，所述徑向電機(jī)的輸出端與 所述絲桿螺母的絲桿連接，所述絲桿螺母的螺母支撐所述擰緊軸裝置。
11.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、8、9或10所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其 特征在于，所述擰緊軸裝置(1)包括套筒(11)、內(nèi)置氣缸及設(shè)于二者之間的輸出桿(12)，所 述內(nèi)置氣缸通過所述輸出桿(12)驅(qū)動(dòng)所述套筒(11)靠近或遠(yuǎn)離螺栓；所述內(nèi)置氣缸設(shè)有位置傳感器。
12.如權(quán)利要求11所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，當(dāng)套筒 (11)靠近所述螺栓預(yù)定距離后，所述位置傳感器發(fā)出第一位置信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該 位置信號(hào)向所述擰緊軸裝置(1)發(fā)出擰緊螺栓的指令；當(dāng)所述套筒(11)遠(yuǎn)離所述螺栓所述 預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位置信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向所述周 向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置(1)移動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述擰緊 軸裝置(1)進(jìn)一步設(shè)有扭矩傳感器(13)，當(dāng)所述擰緊軸裝置(1)擰緊螺栓的扭矩達(dá)到預(yù)定 值時(shí)，所述扭矩傳感器(13)向所述控制裝置發(fā)出信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向所述擰 緊軸裝置(1)發(fā)出停止擰緊的指令，并同時(shí)向所述內(nèi)置氣缸發(fā)出驅(qū)動(dòng)所述套筒(11)遠(yuǎn)離螺 栓至所述預(yù)定距離復(fù)位的指令。
14.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、8、9或10所述的回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，其 特征在于，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置⑶為尋帽電機(jī)，所述擰緊軸支架⑷與所述尋帽電機(jī)的 輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)支承與輪轂連接用螺栓擰緊機(jī)，包括擰緊軸裝置(1)；所述螺栓擰緊機(jī)包括中心回轉(zhuǎn)軸(21)，所述中心回轉(zhuǎn)軸(21)連接有隨其旋轉(zhuǎn)的定位支架，所述定位支架上設(shè)有周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)，所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)連接有隨其旋轉(zhuǎn)的擰緊軸支架(4)，所述擰緊軸裝置(1)設(shè)于所述擰緊軸支架(4)上；所述螺栓擰緊機(jī)還包括均與所述周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(3)和所述擰緊軸裝置(1)連接的控制裝置，以便所述控制裝置控制所述擰緊軸裝置(1)移動(dòng)至每一個(gè)需擰緊螺栓的位置并完成螺栓的擰緊動(dòng)作。該螺栓擰緊機(jī)一方面能夠提高螺栓擰緊的效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23P19/06GK101890635SQ20101022101
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者彭建軍, 王鳳云, 皮道明, 魏振山 申請(qǐng)人:三一電氣有限責(zé)任公司