本發(fā)明涉及一種機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置，特別涉及一種應(yīng)用于對抗振、防松、預(yù)緊力無級調(diào)節(jié)有嚴(yán)格要求的振動(dòng)試驗(yàn)臺的調(diào)整裝置。屬于機(jī)械密封技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

振動(dòng)試驗(yàn)臺上反復(fù)、隨機(jī)的高強(qiáng)度振動(dòng)和機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)的快速調(diào)節(jié)要求使得機(jī)械密封的抗振，防松和預(yù)緊力無極調(diào)節(jié)成為了亟待解決的問題。由于目前極少有機(jī)械密封振動(dòng)試驗(yàn)臺，現(xiàn)有的機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置都無法承受高強(qiáng)度、反復(fù)的振動(dòng)，會(huì)逐漸松脫，使得機(jī)械密封無預(yù)緊力，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。為了防松、抗振的同時(shí)滿足預(yù)緊力快速調(diào)節(jié)，項(xiàng)目提出通過使用多點(diǎn)雙螺母結(jié)合鎖緊螺母，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)便捷，防松可靠的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)本發(fā)明的目的

本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中無法防松的不足，避免了通過增加止動(dòng)件進(jìn)行機(jī)械防松從而使得預(yù)緊力只能有級調(diào)節(jié)的弊端，提供了無需止動(dòng)件機(jī)械防松的，通過摩擦防松同時(shí)滿足預(yù)緊力快速調(diào)節(jié)的一種機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置，包括調(diào)節(jié)套筒1、螺栓組2、鎖緊螺母組3和軸承蓋4共四部分，調(diào)節(jié)套筒1與軸承蓋4同軸，兩面通過螺栓組2和鎖緊螺母3螺栓連接，調(diào)節(jié)套筒1插入軸承蓋4內(nèi)部，四面調(diào)節(jié)套筒的法蘭外側(cè)面14、調(diào)節(jié)套筒的法蘭內(nèi)側(cè)面15、軸承蓋小法蘭外側(cè)面471、軸承蓋小法蘭內(nèi)側(cè)面472按順序排列，以保證安裝方向正確。它們的特征是：

所述調(diào)節(jié)套筒1通過車削加工成型，它由底座11和圓筒12組成，底座11為圓盤形，在底座11上周向均勻分布四個(gè)光孔13；圓筒12為空心圓筒形，與底座11同軸置于其上；底座11與圓筒12的連接處加工圓角，以避免應(yīng)力集中；調(diào)節(jié)套筒1的內(nèi)部是一個(gè)直徑d1的圓形通孔，見圖2所示；

調(diào)節(jié)套筒1上的調(diào)節(jié)端面16與法蘭外側(cè)面14平行，使得機(jī)械密封預(yù)緊力分布均勻；通過螺栓組2與軸承蓋4相連；調(diào)節(jié)端面16加工倒角，從而便于裝配的同時(shí)還能保證較好的同軸度；本裝置是安裝在主軸上的，主軸與具體實(shí)驗(yàn)被試件相關(guān)，調(diào)節(jié)套筒1小端的內(nèi)徑d1的大小根據(jù)主軸和觀測儀器選取，便于觀測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，見圖2所示；

所述螺栓組2由四個(gè)完全相同的螺栓組成，分別穿過調(diào)節(jié)套筒1的光孔13和軸承蓋4的小法蘭光孔46，光孔(13和46)均是在以d4為直徑的圓上周向均勻分布的，見圖2、4所示，分別與四根螺栓相對應(yīng)，三個(gè)螺母分別安裝在調(diào)節(jié)套筒1的法蘭內(nèi)側(cè)面15和軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面472,和內(nèi)側(cè)面471，通過鎖緊螺母與金屬面的摩擦防松；螺栓的螺紋長度可根據(jù)預(yù)緊彈簧的工作范圍來選取，不同的預(yù)緊彈簧僅需要更換螺栓，不需要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變；

所述軸承蓋4由軸承蓋大法蘭41，軸承蓋大圓筒42，軸承蓋小圓筒43，軸承蓋小法蘭44組成，見圖4所示；軸承蓋大法蘭41是一個(gè)圓形盤，其上周向均勻分布著大法蘭光孔45，軸承蓋大圓筒42和軸承蓋小圓筒43均為圓筒形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部有直徑為d5和d6的圓槽；軸承蓋小法蘭44上均勻分布著小法蘭光孔46；大法蘭外側(cè)面474上有一環(huán)形凸緣，便于定位安裝；軸承蓋4的小圓筒43的內(nèi)徑d3與調(diào)節(jié)套筒圓筒12的外徑d2過渡配合；軸承蓋4的大法蘭外側(cè)面474根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要確定，見圖5所示。

(三)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效

本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明不同于傳統(tǒng)通過一個(gè)大螺母進(jìn)行固定的緊固形式，而是通過多點(diǎn)多螺母，分別固定，可以在一個(gè)失效的情況下繼續(xù)工作，而且通過精確測量嚴(yán)格保證靜環(huán)表面與軸垂直，從而保證預(yù)緊力分布均勻；(2)軸承蓋，調(diào)節(jié)套筒均為中心對稱旋轉(zhuǎn)件，可用車削加工，保證較高的表面粗糙度，圓周度，同軸度；(3)多點(diǎn)多螺母防松，抗振的同時(shí)，調(diào)節(jié)便利快捷，節(jié)省時(shí)間；(4)結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，具有實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置的裝配軸側(cè)視圖。

圖1b為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置的裝配剖視圖。

圖2為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中調(diào)節(jié)套筒的等軸側(cè)視圖。

圖3a為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中調(diào)節(jié)套筒的右視圖。

圖3b為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中調(diào)節(jié)套筒的正視圖。

圖3c為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中調(diào)節(jié)套筒的剖視圖。

圖4為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中軸承蓋的等軸側(cè)視圖。

圖5a為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中軸承蓋的右視圖。

圖5b為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中軸承蓋的正視圖。

圖5c為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中軸承蓋的左視圖。

圖5d為本發(fā)明機(jī)械密封預(yù)緊力調(diào)整裝置中軸承蓋的剖視圖。

圖中序號、代號說明如下：

1為調(diào)節(jié)套筒，2為螺栓，3為螺母，4為軸承蓋；

11為調(diào)節(jié)套筒的底座，12為調(diào)節(jié)套筒的圓筒，13為調(diào)節(jié)套筒上的光孔，

14為調(diào)節(jié)套筒的法蘭外側(cè)面，15為調(diào)節(jié)套筒的法蘭內(nèi)側(cè)面，16為調(diào)節(jié)端面；

41為軸承蓋大法蘭，42為軸承蓋大圓筒，43軸承蓋小圓筒，44為軸承蓋小法蘭，45為大法蘭光孔，46為小法蘭光孔，471為軸承蓋小法蘭外側(cè)面，472為小法蘭內(nèi)側(cè)面，473為大法蘭內(nèi)側(cè)面，474為大法蘭外側(cè)面；d1為調(diào)節(jié)套筒的內(nèi)徑，d2為調(diào)節(jié)套筒小端的外徑，d3為軸承蓋小端的內(nèi)徑，d4為光孔軸線所在圓直徑；

l1為調(diào)節(jié)套筒的法蘭內(nèi)側(cè)面15到軸承蓋小法蘭外側(cè)面471的距離；l2是調(diào)節(jié)端面16到軸承蓋小法蘭外側(cè)面471間的距離，即配合長度；l3為軸承蓋的小法蘭內(nèi)側(cè)面472到大法蘭外側(cè)面474間的距離。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作具體說明。

本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2和圖3和圖4和圖5所示。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作具體說明。

本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2和圖3和圖4和圖5所示。預(yù)緊力調(diào)整裝置圓周對稱分布，由調(diào)節(jié)套筒1、螺栓2、螺母3和軸承蓋4組成，軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面471、軸承蓋4的小法蘭內(nèi)側(cè)面472與調(diào)節(jié)套筒1的法蘭外側(cè)面14、調(diào)節(jié)套筒1的法蘭內(nèi)側(cè)面15均平行，調(diào)節(jié)套筒1與軸承蓋4同軸插入其中，螺栓2與螺母3在圓周上周向均勻分布。

該預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置有七個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，即調(diào)節(jié)套筒1的內(nèi)徑d1，調(diào)節(jié)套筒1的小端的外徑d2，軸承蓋4的小端的內(nèi)徑d3，光孔13、46軸線所在圓直徑d4、調(diào)節(jié)套筒1的法蘭內(nèi)側(cè)面15面到軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面471面間的距離l1，調(diào)節(jié)端面16到軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面471面間的距離l2，軸承蓋4的小法蘭內(nèi)側(cè)面472面到調(diào)節(jié)端面16面間的距離l3。這些重要結(jié)構(gòu)參數(shù)的尺寸可根據(jù)實(shí)際情況需要選取。

調(diào)節(jié)套筒1通過車削加工成型，調(diào)節(jié)端面16與調(diào)節(jié)套筒1的法蘭外側(cè)面14調(diào)節(jié)套筒1的法蘭內(nèi)側(cè)面15平行，使得機(jī)械密封預(yù)緊力分布均勻。其上有四個(gè)周向均勻分布的光孔13，通過螺栓2與軸承蓋4相連。調(diào)節(jié)端面16加工倒角，從而便于裝配的同時(shí)還能保證較好的同軸度，倒角尺寸不宜過大(不大于3mm)，保證調(diào)節(jié)端面16與靜環(huán)(被試驗(yàn)件)間的接觸面積。調(diào)節(jié)套筒1的小端的內(nèi)徑d1根據(jù)主軸和觀測儀器選取，便于觀測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大于40mm，小于80mm。

螺栓組2由四個(gè)完全相同的螺栓組成，四個(gè)螺栓之間相互平行，分別穿過調(diào)節(jié)套筒1的光孔13和軸承蓋4的小法蘭面的光孔46，光孔是在以d4為直徑的圓上周向均勻分布的；光孔13和46的直徑與所選螺栓2的公稱直徑應(yīng)相同，螺栓2可根據(jù)具體機(jī)械密封預(yù)緊力大小在m6，m8，m10中選擇，螺栓2的強(qiáng)度不低于8.8級，可選擇9.8級，10.9級，12.9級。

鎖緊螺母3由12個(gè)鎖緊螺母分為四組，四組分別與四根螺栓相對應(yīng)，三個(gè)螺母分別安裝在調(diào)節(jié)套筒的法蘭內(nèi)側(cè)面15，軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面471和軸承蓋4的小法蘭內(nèi)側(cè)面472，通過鎖緊螺母3與金屬面15,471,472進(jìn)行摩擦防松。螺栓2的螺紋長度可根據(jù)預(yù)緊彈簧的工作范圍來選取，不小于40mm，不大于100mm；不同的預(yù)緊彈簧僅需要更換螺栓2，不需要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。

軸承蓋4的內(nèi)徑d3與調(diào)節(jié)套筒1小端的外徑d2過渡配合。軸承蓋4的大法蘭外側(cè)面474與試驗(yàn)腔基座相連，具體連接形式可根據(jù)試驗(yàn)腔確定。軸承蓋4的大法蘭外側(cè)面474上有環(huán)形的凸起，凸起的高度與寬度均不大于2mm，與試驗(yàn)腔端面的環(huán)形凹槽相對應(yīng)，便于安裝。(試驗(yàn)腔不屬于本專利，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自行設(shè)計(jì)，但是與軸承蓋4的連接需要相互配合)

在預(yù)緊力調(diào)整裝置安裝時(shí)，調(diào)節(jié)套筒1插入軸承蓋內(nèi)部，保證兩者同軸，四面調(diào)節(jié)套筒1的法蘭外側(cè)面14、調(diào)節(jié)套筒1的法蘭內(nèi)側(cè)面15、軸承蓋4的小法蘭外側(cè)面471、軸承蓋4的小法蘭內(nèi)側(cè)面472按順序排列，保證安裝方向正確。

本發(fā)明制作方法流程：首先，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定合適的金屬坯料；然后，再按照圖3和圖5的形狀進(jìn)行車銑加工，然后用符合設(shè)計(jì)要求的螺栓2、螺母3將調(diào)節(jié)套筒1和軸承蓋4連接起來，便可制作成該預(yù)緊力調(diào)整裝置。其制作方法的具體實(shí)施步驟如下：

⑴按照設(shè)計(jì)要求選擇金屬坯料，并按設(shè)計(jì)尺寸將金屬坯料切成合適大?。?/p>

⑵將切好的金屬坯料按照圖3進(jìn)行車削加工，對調(diào)節(jié)套筒圓筒12的外表面進(jìn)行精車；再利用鉆床鉆四個(gè)光孔；

⑶按照圖5銑削加工，對軸承蓋大圓筒42、軸承蓋小圓筒43的內(nèi)表面進(jìn)行精銑；

⑷將軸承蓋4和調(diào)節(jié)套筒1進(jìn)行裝配，保證同軸度和平行度后進(jìn)行固定，用符合設(shè)計(jì)要求的螺栓2、螺母3將其連接起來，緊固。

本發(fā)明基于機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)理論，可對預(yù)緊力調(diào)整裝置進(jìn)行優(yōu)化，使其保證防松抗振的同時(shí)，可以便捷快速的無級調(diào)節(jié)預(yù)緊力，對于頻繁反復(fù)高強(qiáng)度振動(dòng)的振動(dòng)試驗(yàn)臺來說具有重大理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。