一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具，它主要由吊索和吊具體兩個部分組成，左右兩組吊具為一副，每組零件的結構尺寸相同；吊索的一端與吊具體上的吊孔通過鎖銷連接，另一端通過吊環(huán)鉤在吊鉤上。使用本實用新型的吊具能夠將包括伸縮型在內的十字軸式萬向聯(lián)軸器全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成，從而提高了涂裝性能、質量和生產率，縮短了工期，節(jié)約了成本。
【專利說明】
一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械工程領域，特別涉及十字軸式萬向聯(lián)軸器產品涂裝的吊具。
【背景技術】
[0002]十字軸式萬向聯(lián)軸器的結構如圖1所示，一般由中間接管4、內叉頭3、十字軸總成2及外叉頭I等主要部分組成，中間接管4大多為能夠伸縮的花鍵副，其長度無軸檔限位，因此不能豎著起吊，即使豎著起吊往往存在涂裝設備高度空間不足、操作不便等問題。同時，聯(lián)軸器的內叉頭3、外叉頭I通過十字軸總成2連接構成關節(jié)，一般聯(lián)軸器兩端各一個關節(jié);關節(jié)法蘭軸線在一定范圍內，可繞十字軸總成2的中心B在任意方向上偏轉一個不確定的角度(見圖2)。這種撓性使得聯(lián)軸器不管是橫著支承還是橫著吊起，關節(jié)的叉頭內腔5都會發(fā)生相互觸碰;如果起吊點為十字軸總成頭端的螺紋孔，則存在起吊力小縫隙有無不定問題。只要出現(xiàn)叉頭內腔5觸碰或出現(xiàn)縫隙太小的情況(如圖3所示)，會使產品無法實現(xiàn)一次性完成涂裝工作。
[0003]因為不能一次性涂裝全部需涂表面，會造成如下影響:(I)涂料如油漆與工件的結合力；(2)涂裝表面的外觀，如色差、飽和度及光澤等質量性能；(3)涂裝的生產率；(4)因多次涂裝多次干燥的額外時間消耗而影響工期；(5)增加涂裝成本。
[0004]因此對于包括伸縮型在內的十字軸式萬向聯(lián)軸器，目前沒有一種吊裝或支托方法能使它全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成。
[0005]上述全部需涂表面是指除了工件與工作機聯(lián)接時的安裝表面、配合表面、螺孔光孔以外的表面，安裝表面、配合表面、螺孔光孔只需在包裝前涂防銹油或防銹脂即可，要求很低，無需也不能在一次吊裝或支托中完成涂裝。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的問題是提供一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具，使用本實用新型的吊具能夠將包括伸縮型在內的十字軸式萬向聯(lián)軸器全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成，從而提高了涂裝性能、質量和生產率，縮短了工期，節(jié)約了成本。
[0007]本實用新型一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具，它主要由吊索和吊具體兩個部分組成，左右兩組吊具為一副，每組零件的結構尺寸相同；吊索的一端與吊具體上的吊孔通過鎖銷連接，另一端通過吊環(huán)鉤在吊鉤上。其中，吊具體包括吊索連接部分和工件連接部分，工件連接部分與萬向聯(lián)軸器的法蘭安裝端面相連接，吊索連接部分上的吊孔通過鎖銷與吊索的一端連接，吊孔的設置至少要滿足(I)式必要條件:吊孔中心偏離叉頭法蘭安裝面的距離
[0008]e>0(I)
[0009]式中e為吊孔中心偏離叉頭法蘭安裝面的距離，方向在關節(jié)中心同一側。
[0010]為了討論方便，現(xiàn)將十字軸式萬向聯(lián)軸器產品及吊具簡化(如圖5所示)，把剛性聯(lián)結的內叉頭3與中間接管4用直線BB'表示，十字軸總成2的中心在B點和B'點，外叉頭I的法蘭中心在C點，銷14于K處連接，螺栓13于J處連接與法蘭6并緊，吊具體12的吊索連接部分和工件連接部分分別用折線kl及k2表示，AhAJ1...分別表示吊具體上的吊孔11的中心。將剛性連接的工件外叉頭I與吊具體12作為一個研究對象，討論時忽略此對象自身重量。假定單孔起吊，a為吊索長，a'為吊孔中心與關節(jié)中心的距離，L為兩關節(jié)中心B和V之間的距離，則
[0011]sin9=BOi/OB = L/2(a+a')，且 sina = BC/AB=(e-h)/a'
[0012]如果α = θ，工件就得以扶正。此時e值為E，將e = E代入上式，得出:(E-h)/V=L/2(a+a;)，即
[0013]E = h+a/L/2(a+a/) (2)
[0014]由此(2)式看出，當?shù)跛鏖La、吊孔距關節(jié)中心的距離兩關節(jié)中心的距離L及工件中心高h—定時，可通過吊孔到外叉頭法蘭安裝面的距離E滿足(2)式條件，使得關節(jié)叉頭被扶正。
[0015]只有關節(jié)被扶正，關節(jié)內腔5才能出現(xiàn)適當?shù)目p隙，從而噴涂到叉頭內腔。這樣，兩叉頭內腔不觸碰，相關外表面也不因起吊或支托而與外界直接接觸，這有利于一次性完成全部需涂表面的涂裝。
[0016]上述全部需涂表面是指除了工件與工作機聯(lián)接時的安裝表面、配合表面、螺孔光孔以外的表面，安裝表面、配合表面、螺孔光孔只需在包裝前涂防銹油或防銹脂即可，要求很低，無需也不能在一次吊裝或支托中完成涂裝。也正是有這些無需同時完成涂裝的安裝表面、配合表面、螺孔光孔的存在，并且利用好這些表面的支承與接觸，才能使得此外全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成。
[0017]本實用新型吊具優(yōu)點是:(I)結構簡單，成本低廉，只需在吊具體上鉆幾個孔；(2)自動扶正，操作方便，吊起時關節(jié)會自然正位，始終如一；(3)裝夾方便，每端銷對住孔后并緊一個螺栓即可；(4)吊具上可以設置托放平臺，同時解決干燥時托放支點對工件未干涂層發(fā)生觸碰的難題，也可在此處托起時進行全部需涂表面的涂裝并干燥。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明:
[0019]圖1是十字軸式萬向聯(lián)軸器的結構示意圖；
[0020]圖2是十字軸式萬向聯(lián)軸器的關節(jié)簡化模型圖；
[0021]圖3是現(xiàn)有普通吊具及支托效果圖；
[0022]圖4是本實用新型關節(jié)扶正吊具圖；
[0023]圖5是本實用新型關節(jié)扶正原理圖；
[0024]圖6是本實用新型關節(jié)扶正吊具的實施圖；
[0025]圖7是本實用新型關節(jié)傾角隨e值的變化曲線。
[0026]圖中:1.外叉頭2.十字軸總成3.內叉頭4.中間接管5.叉頭內腔6.法蘭7.螺孔8.光孔10.吊索11.吊孔12.吊具體13.螺栓14.銷15.托放平臺16.橫桿17.支架。
【具體實施方式】
[0027]從圖4、圖5、圖6可知，本實用新型一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具，它主要由吊索10和吊具體12兩個部分組成，左右兩組吊具為一副，每組零件的結構尺寸相同；吊索10的一端與吊具體12上的吊孔通過鎖銷連接，另一端通過吊環(huán)鉤在吊鉤上。吊索一般為鋼絲繩或鐵鏈等撓性件構成，左右兩根吊索等長。
[0028]其中，吊具體12包括吊索連接部分和工件連接部分，工件連接部分與萬向聯(lián)軸器的法蘭6安裝端面相連接，吊索連接部分上的吊孔11通過鎖銷與吊索10的一端連接，吊孔11的設置至少要滿足(I)式必要條件:e>0，式中e為吊孔中心偏離叉頭法蘭安裝面的距離，方向在關節(jié)中心同一側。
[0029](I)式是扶正關節(jié)的必要條件，滿足(I)不足以扶正關節(jié)，要想扶正，還需滿足以下
(2)式充分條件:
[0030]E = h+a/L/2(a+a/) (2)
[0031]從(2)式看出，由于等式右邊每項都大于0，一定是滿足(I)式的。
[0032]當e = E = 11+8 1/2(a+a')時，單孔可以使其自動扶正；當e在E附近一定范圍內，單孔可以使其自動相對扶正。
[0033]吊孔11有若干個，或改變吊索長a可以使E移動，選孔或變索長均可使關節(jié)傾角處于允許的土βο以內。
[0034]吊具體12的工件連接部分上設置有銷孔、光孔或卡扣等，用于和萬向聯(lián)軸器的法蘭6連接。當然，吊具體與工件的連接方式并不僅僅局限于上述的這些形式。
[0035]如圖6所示，為控制外叉頭上翹及下垂幅度，作為本實用新型的一種改進方式，吊具體12還包括支撐部分即托放平臺15，它設置在吊索連接部分的下部，它與前后支架17、橫桿16共同起作用，前后兩個支架17上水平放置橫桿16，便可托起工件。工件被托起時可以進行全部需涂表面的涂裝并隨后的干燥，而且不限于涂裝并干燥?？刂仆獠骖^上翹及下垂幅度不是依靠涂裝表面接觸(如支撐、支墊)完成的，而是依靠吊具帶拐結構非接觸形式實現(xiàn)的。這樣，可以解決干燥時托放支點對工件未干涂層發(fā)生觸碰的難題，也可在此處托起時進行全部需涂表面的涂裝并干燥。
[0036]當?shù)跛鏖La、吊孔與關節(jié)中心的距離兩關節(jié)中心的距離L及工件中心高h中四個因素中任一發(fā)生改變時，吊孔到外叉頭法蘭安裝面的距離e就不能滿足(2)式條件，關節(jié)叉頭就不能被扶正。但如果采用如圖6所示，吊具體在其與吊索連接的起吊部分不同位置設置有多個吊孔11，其中心為Aj^A1..A1...，在其各孔的e值為ei，在這些ei值中總有接近(2)式的E值的，從而保證關節(jié)折角即圖7中e值介于E1與E之間。
[0037]圖7是本實用新型關節(jié)傾角β隨e值的變化曲線，縱坐標為傾角β，關節(jié)上翹方向為正，反之關節(jié)下垂方向為負，水平坐標以外叉頭法蘭安裝端面為起點，向關節(jié)中心方向為正。如果O2O3之間的距離與左右關節(jié)的中心距離一致12Q3=L,等長雙鉤吊于吊孔Αο，則關節(jié)即可扶正。線段n、p、q是關節(jié)傾角β變化的函數(shù)曲線，交水平軸于E點，i3max為關節(jié)的最大傾角。如果采用單鉤，當滿足(2)式條件jzh+a'L/^U+a')時，關節(jié)也可扶正。在噴涂所允許的最大角度±βο范圍以內，存在兩個e的極限值= EjPE2，凡是吊具的ei值介于其間的均可噴涂，稱為可噴區(qū)域(圖示為網格范圍)。其中當ei值介于E1與E之間，關節(jié)在有限范圍上翹，當ei值介于E與E2之間，關節(jié)在有限范圍下垂。a'的值一般要符合公式a' > d/2+60，否則與工件讓不開，無工程意義，但它太大了，因空間與吊具重量大也不宜。從(2)式知，如果L及a'不變，改變a可以使E移動，也隨之改變，從而使有限的吊孔ei使關節(jié)傾角處于±說以內。
[0038]在進行具體吊裝時，會發(fā)生一些變化，L與產品有關，長短不一，a與工裝有關，a'與吊具及產品都有關:
[0039]sin9 = L/2(a+a/)
[0040]T = P=G/2cos9
[0041]β = θ—a = sin_1[L/2(a+a/)]—α
[0042]因此使用過程中尺寸、角度與起吊力都會因規(guī)格的不同而發(fā)生變化，在多品種或單件小批生產時此問題更加突出。
[0043]為了解決上述變化引起的關節(jié)有時“相對扶不正”問題，根據(jù)產品變化情況，采用幾種不同長度a的吊索，并且在吊具體的不同位置上設置吊孔，根據(jù)不同產品，綜合選擇使用這些不同長度的吊索及吊孔，使起吊力大小適當且叉頭有限扶正以滿足生產線及產品條件。吊索長a要適應產品長度及生產線空間與吊索的力學性能要求，吊孔設置時，過B作BC的垂線交吊具桿中心于Ao，D在Ao處打吊孔，再在A與Ao之間或延長線上打若干吊孔A2...A1...，這樣BA。與BA、BA1...BAi的夾角分別為Cua1...ai...。
[0044]當θ=a時，β = 0，關節(jié)如前所述被扶正，可以涂裝；
[0045]當θ>α時，β=Θ —a = sin—^L/^a+a')] —α>0，外關節(jié)I的軸線BC仍會上翹一個β角，即圖6的狀態(tài)，此時如果ei值介于EAE之間，關節(jié)傾角控制在最大角度βο范圍以內，也可以涂裝；
[0046]當θ<α時，β=θ —a = sin—)]—α<0，，外關節(jié)I的軸線BC就會向反方向轉動而下垂一個β角，此時如果^值介于E與E2之間，關節(jié)傾角控制在最大角度βο范圍以內，也可以涂裝。
[0047]如果工件長向尺寸L一定，只要合理選用不同的吊索長a及合適位置a'的吊孔，使得β值小于涂裝所允許的值±祝，仍然可以將包括伸縮型在內的十字軸式萬向聯(lián)軸器全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成。由于工件大小、傾角、轉矩不同，工件叉部肥瘦不一樣，外叉頭與內叉頭之間所形成的叉頭內腔5的空間大小不一樣，因此涂裝所允許的βο值也有所不同。為了保證質量，不僅十字軸式萬向聯(lián)軸器全部需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成，大批大量生產可以采用快速干燥工藝，快干后卸下吊具后固化，但對于單件小批生產的流水線作業(yè)，涂裝后的干燥沒有采用快干工藝或無烘干設備的，干燥過程長，在此過程中所有涂裝表面不能被觸碰，這種情況采用卸下吊索，讓吊具體12、螺栓13與銷14與工件仍一道連接的狀態(tài)下使工件干燥。
[0048]卸下吊索，吊具與工件一道干燥是這樣實現(xiàn)的:設置一個支架17，支架17上水平放置橫桿16，吊具體12上設置一個托放平臺15，托放平臺15放在橫桿16上，這樣工件就被托起。支架17及橫桿16放置的位置尺寸1^2要適當，理論IL2應與工作尺寸L一致，實踐中1^2的選擇允許有少許誤差，要以叉頭內腔5的表面不觸碰且操作方便為準。也可以采用這種方法支托后進行涂裝并吊具隨行一同干燥。
[0049]本實用新型的吊具對關節(jié)具有扶正功能，利用安裝表面、配合表面、螺孔光孔等表面作支承，它克服了關節(jié)因撓性叉頭內腔相互觸碰的弱點，吊起時外叉頭不會發(fā)生上翹及下垂，或者控制其上翹及下垂幅度，使β<βο，外叉頭軸線與工件軸線形成直線或偏角較小，這樣扶正功能是自動的、始終的。因此本吊具用于涂裝時，除了安裝表面、配合表面、螺孔光孔這些無需涂裝以外，所有需涂表面的涂裝在一次裝吊中完成?？刂仆獠骖^上翹及下垂幅度的吊具不限于涂裝，它適用于一切叉頭內腔不觸碰且工件的相關外表面也不因起吊或支托而與外界直接接觸使用場合。
【主權項】
1.一種自動扶正關節(jié)的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:它主要由吊索(10)和吊具體(12)兩個部分組成，左右兩組吊具為一副，每組零件的結構尺寸相同；吊索(10)的一端與吊具體(12)上的吊孔通過鎖銷連接，另一端通過吊環(huán)鉤在吊鉤上。2.根據(jù)權利要求1所述的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:吊具體(12)包括吊索連接部分和工件連接部分，工件連接部分與萬向聯(lián)軸器的法蘭(6)安裝端面相連接，吊索連接部分上的吊孔(11)通過鎖銷與吊索(10)的一端連接，吊孔(11)的設置至少要滿足條件:吊孔中心偏離叉頭法蘭安裝面的距離e > O。3.根據(jù)權利要求2所述的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:當ezEzh+alAU+aO時，單孔可以使其自動扶正；當e在E附近一定范圍內，單孔可以使其自動相對扶正。4.根據(jù)權利要求2所述的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:吊孔(11)有若干個，或改變吊索長a可以使E移動，選孔或變索長均可使關節(jié)傾角處于允許的±βο以內。5.根據(jù)權利要求2所述的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:吊具體(12)的工件連接部分上設置有銷孔、光孔或卡扣等，用于和萬向聯(lián)軸器的法蘭(6)連接。6.根據(jù)權利要求1所述的萬向聯(lián)軸器吊具，其特征是:吊具體(12)還包括支撐部分即托放平臺(15)，它設置在吊索連接部分的下部，它與前后支架(17)、橫桿(16)共同起作用，前后兩個支架(17)上水平放置橫桿(16 )，便可托起工件。
【文檔編號】B66C1/12GK205575372SQ201620336988
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】肖士喜, 朱長江, 楊遠航
【申請人】泰爾重工股份有限公司