軸對(duì)準(zhǔn)工具和方法
【專利摘要】本公開涉及一種軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)，所述軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)包括：基座(221)；旋轉(zhuǎn)本體(222)，其安裝在基座(221)上以相對(duì)于基座(221)相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及對(duì)準(zhǔn)儀(245)，其耦聯(lián)到旋轉(zhuǎn)本體(222)上。
【專利說明】軸對(duì)準(zhǔn)工具和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及軸對(duì)準(zhǔn)，更具體地，涉及軸對(duì)準(zhǔn)工具和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]軸對(duì)準(zhǔn)是確保包括旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械系統(tǒng)的正確操作的重要程序。例如，在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)與齒輪箱相耦聯(lián)以提供動(dòng)力傳輸之前，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)需要渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)與齒輪箱之間進(jìn)行軸對(duì)準(zhǔn)。軸之間的對(duì)準(zhǔn)總體上包括徑向?qū)?zhǔn)以確保軸的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于彼此正確地定位?，F(xiàn)有的對(duì)準(zhǔn)技術(shù)涉及軸自身的旋轉(zhuǎn)和操作，這繁瑣且危險(xiǎn)并且可能導(dǎo)致其上安裝的軸和部件的損壞。
[0003]授予Frick的美國專利申請(qǐng)公開第2010/0226770號(hào)描述了用于使燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的相鄰的外殼截面對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)裝置。對(duì)準(zhǔn)裝置包括附接到第一渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的固定部分和與第二渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)外殼接口連接的橋接部分或托架部分。當(dāng)安裝在第一渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)外殼與第二渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)外殼之間時(shí)，橋接部分限制外殼之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過使對(duì)準(zhǔn)裝置的可調(diào)部件在其運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)來執(zhí)行相鄰?fù)鈿ぶg的對(duì)準(zhǔn)。在對(duì)準(zhǔn)之后，使用并擰緊緊固件以將相鄰?fù)鈿ゆi定在合適的位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開的實(shí)施例涉及一種軸對(duì)準(zhǔn)工具，其包括:基座；旋轉(zhuǎn)本體，其安裝在基座上以相對(duì)于基座相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及對(duì)準(zhǔn)儀，其耦聯(lián)到旋轉(zhuǎn)本體上。
[0005]根據(jù)另一實(shí)施例，本公開提供一種使用軸對(duì)準(zhǔn)工具將第一軸與第二軸對(duì)準(zhǔn)的方法，所述軸對(duì)準(zhǔn)工具具有基座和安裝在基座上以相對(duì)于基座相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)本體。所述方法包括:將軸對(duì)準(zhǔn)工具耦聯(lián)到第一軸上，使軸對(duì)準(zhǔn)工具相對(duì)于第一軸對(duì)準(zhǔn)，以及使旋轉(zhuǎn)本體旋轉(zhuǎn)。所述方法還包括基于旋轉(zhuǎn)本體的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行第一軸與第二軸之間的徑向?qū)?zhǔn)。
[0006]根據(jù)再一實(shí)施例，本公開提供一種軸對(duì)準(zhǔn)工具，其包括:基座，其具有從基座后部垂直延伸的基軸；旋轉(zhuǎn)本體，其安裝在基軸上以相對(duì)于基座相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及至少一個(gè)臂，其從旋轉(zhuǎn)本體延伸。所述軸對(duì)準(zhǔn)工具還包括耦聯(lián)到至少一個(gè)臂上的對(duì)準(zhǔn)儀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是示例性公開的將渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與齒輪箱輸入軸連接在一起的高速耦聯(lián)裝置的剖視圖；
[0008]圖2是示例性軸對(duì)準(zhǔn)工具的透視圖；
[0009]圖3是圖2的對(duì)準(zhǔn)工具的剖視圖；
[0010]圖4是另一示例性軸對(duì)準(zhǔn)工具的透視圖；
[0011]圖5是圖4的對(duì)準(zhǔn)工具的剖視圖；
[0012]圖6是使用圖2和圖3的對(duì)準(zhǔn)工具的示例性對(duì)準(zhǔn)程序的流程圖；以及
[0013]圖7是使用圖4和圖5的對(duì)準(zhǔn)工具的另一示例性對(duì)準(zhǔn)程序的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1說明用于將設(shè)置在齒輪箱殼體126內(nèi)的輸入軸102與設(shè)置在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128內(nèi)的輸出軸104連接在一起的高速耦聯(lián)裝置30。耦聯(lián)裝置30包括耦聯(lián)到輸入軸102上的第一端單元106，親聯(lián)到輸出軸104上的第二端單元108，以及將第一端單元106與第二端單元108連接在一起的間隔件110。端單元106包括軸連接器112和耦聯(lián)轂114，而端單元108包括軸連接器116和耦聯(lián)轂118。在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩通過耦聯(lián)裝置30從輸出軸104傳輸?shù)捷斎胼S102。
[0015]在安裝間隔件110以將端單元106與端單元108連接在一起之前，需要正確地對(duì)準(zhǔn)軸102和104。具體地說，需要沿徑向?qū)?zhǔn)軸102和104 (例如，徑向?qū)?zhǔn))。徑向?qū)?zhǔn)確保軸102和104大致共軸定位。徑向?qū)?zhǔn)還可考慮發(fā)動(dòng)機(jī)部件在正常操作期間的熱膨脹。
[0016]圖2至圖5描繪用于對(duì)準(zhǔn)圖1的軸102和104的示例性公開的對(duì)準(zhǔn)工具。本文中所公開的對(duì)準(zhǔn)工具可用于在將端單元106和108安裝到軸上之前對(duì)準(zhǔn)軸102和104。具體來說，圖2和圖3中描繪的對(duì)準(zhǔn)工具可跨設(shè)置在齒輪箱殼體126和/或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128上的孔口安裝以使軸102和104對(duì)準(zhǔn)，而圖4和圖5中描繪的對(duì)準(zhǔn)工具可直接附接到軸102和104的相對(duì)端面以使軸102和104對(duì)準(zhǔn)。
[0017]可選地，本文中所公開的對(duì)準(zhǔn)工具可用于在安裝端單元106和108之后對(duì)準(zhǔn)軸102和104。具體來說，圖2和圖3中描繪的對(duì)準(zhǔn)工具可跨偶聯(lián)轂114和118的開孔安裝以使軸102和104對(duì)準(zhǔn)，而圖4和圖5中描繪的對(duì)準(zhǔn)工具可安裝在軸連接器112和116的端面上以使軸102和104對(duì)準(zhǔn)。
[0018]圖2和圖3說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性公開的軸對(duì)準(zhǔn)工具100。對(duì)準(zhǔn)工具100可用于使圖1中描繪的軸104與相對(duì)軸102對(duì)準(zhǔn)。如圖2中所示，對(duì)準(zhǔn)工具100跨孔口 24附接到軸殼體8的前表面23。如上所述，可在將端單元106和108安裝在軸102和104上之后使用對(duì)準(zhǔn)工具100。因此，軸殼體8可為偶聯(lián)轂114或118的部分，并且軸9可包括安裝在其上的如圖1中所示的軸連接器112或116。可選地，可在將端單元106和108安裝在軸102和104上之前使用對(duì)準(zhǔn)工具100。因此，軸殼體8可為殼體126或128的部分，且軸9可為如圖1中所示的軸102或104。另外可選地，軸殼體8可為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組件、齒輪箱組件、動(dòng)力產(chǎn)生器組件或與機(jī)械和/或工業(yè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的任何其他軸殼體的一部分。
[0019]對(duì)準(zhǔn)工具100包括中心轂I和多個(gè)可調(diào)臂2。中央轂I可具有圓盤形狀、圓柱形狀、磚塊形狀或適于提供足夠支撐以連接可調(diào)臂2的任何其他形狀。中心轂I具有前側(cè)16和后側(cè)17。當(dāng)安裝在軸殼體8上時(shí)，前側(cè)16背對(duì)軸9，而后側(cè)17面向軸9。中心轂I的前側(cè)16上形成有多個(gè)插槽18。使每一插槽18與形成于中心轂I的后側(cè)17上的多個(gè)凹槽19中的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)。凹槽19可沿徑向形成于中心轂I的后側(cè)17上。另外，中心轂I具有形成于前側(cè)16上的一個(gè)或多個(gè)凹槽22。一個(gè)或多個(gè)凹槽22可沿徑向或橫向形成。
[0020]每一可調(diào)臂2包括具有正方形或其他合適截面(例如圓形截面)的細(xì)長本體。每一可調(diào)臂2還包括插入到中心轂I的凹槽19中的第一端部段25和伸出中心轂I的第二端部段26?？烧{(diào)臂2可在凹槽19內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)對(duì)準(zhǔn)工具100安裝在軸殼體8上以執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)程序時(shí)，伸出中心轂I的第二端部段26的長度可根據(jù)孔口 24的直徑通過將可調(diào)臂2移入或移出凹槽19來調(diào)節(jié)。例如，孔口 24的大直徑可能需要沿徑向向外推動(dòng)可調(diào)臂2以增加第二端部段26的長度?？卓?24的小直徑可能需要沿徑向向內(nèi)推動(dòng)可調(diào)臂2以減小第二端部段26的長度。
[0021]參考圖3，每一可調(diào)臂2的第一端部段25的側(cè)壁上形成有螺孔20。當(dāng)可調(diào)臂2位于凹槽19中時(shí)，每一可調(diào)臂2上的螺孔20沿著中心轂I的前側(cè)16上的插槽18對(duì)準(zhǔn)。通過穿過插槽18并且由螺孔20容納的螺栓5將可調(diào)臂2固定到中心轂I上。
[0022]每一可調(diào)臂2的第二端部段26具有安裝在其上的第一滾子組件3和第二滾子組件12。第一滾子組件3通過螺栓4固定到可調(diào)臂2的第二端部段26的端面，而第二滾子組件12通過螺栓14固定到可調(diào)臂2的本體的后側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一滾子組件3和第二滾子組件12布置為使得其旋轉(zhuǎn)軸線彼此垂直。
[0023]滾子組件3和12可具有大致類似的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，每一滾子組件(3和12)可包括安裝在螺栓4和14上的軸承15。軸承15固定到可調(diào)臂2的第二端部段26，使得軸承15的外環(huán)27可相對(duì)于軸承15的內(nèi)圈28旋轉(zhuǎn)，軸承15的內(nèi)圈28相對(duì)于可調(diào)臂2是固定的。軸承15可為滾珠軸承、滾柱軸承或任何其他類型的軸承。滾子組件3和12還可包括固定在外環(huán)27的外直徑周圍的附加部件。
[0024]可調(diào)臂2的第二端部段26處(例如滾子組件3和/或12處)可包括磁性材料(例如，鐵、鎳、磁鐵或鈷)制成的磁性部件。磁性部件提供磁力以將可調(diào)臂2附接到軸殼體8上并且防止對(duì)準(zhǔn)工具100在對(duì)準(zhǔn)程序期間輕易地脫離。如圖3中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，磁性部件29可附接到滾子組件3、12上并且通過螺栓4、14固定。磁性部件29可與每一可調(diào)臂2上的滾子組件3和12中的兩者或僅一者相關(guān)聯(lián)或者可與例如牢固地固定到可調(diào)臂2自身的一部分上的滾子組件3和12中的一者或兩者分開?？蛇x地，軸承15和/或螺栓4和14自身可由磁性材料制成并且提供磁力以將對(duì)準(zhǔn)工具100附接到軸殼體8上。
[0025]當(dāng)根據(jù)孔口 24的直徑正確地調(diào)節(jié)可調(diào)臂2時(shí)，滾子組件3鄰接軸殼體8的前表面23，而滾子組件12鄰接孔口 24。可通過滾動(dòng)前表面23和孔口表面24上的滾子組件3和12旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)工具100。
[0026]參考圖3，對(duì)準(zhǔn)工具100還包括插入中心轂I前側(cè)上相應(yīng)的凹槽22中并由螺栓7固定的一個(gè)或多個(gè)安裝元件，例如桿6。將螺栓7擰入形成于中心轂I的前側(cè)上相應(yīng)的螺孔中。螺孔接近凹槽22，這樣在充分?jǐn)Q緊螺栓7時(shí)螺栓7的螺栓頭的一部分(或者與其相關(guān)聯(lián)的墊圈)將桿6夾靠在凹槽22上以固定桿6的位置。對(duì)準(zhǔn)儀10、11可安裝在一個(gè)或多個(gè)桿6上以進(jìn)行軸對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)程序?qū)⒃谙挛倪M(jìn)行描述。
[0027]如圖3中所示，對(duì)準(zhǔn)工具100可包括用于根據(jù)孔口 24的直徑自動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)臂2的第二端部段26的長度的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。具體來說，自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在可調(diào)臂2的第一端部段25的端面與中心轂I之間的彈簧35。更具體地說，孔21可形成于可調(diào)臂2的第一端部段25的端面中，而孔31可形成于凹槽19的端面上。使孔21和31對(duì)準(zhǔn)，從而形成空腔。彈簧35設(shè)置在孔21和31形成的空腔內(nèi)并且在可調(diào)臂2滑入凹槽19中時(shí)負(fù)載。當(dāng)對(duì)準(zhǔn)工具100安裝在軸殼體8上時(shí)，彈簧9向外推動(dòng)可調(diào)臂2并且使其遠(yuǎn)離中心轂1，從而將滾子組件12壓靠在孔口 24上。由于自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，因此對(duì)準(zhǔn)工具100可自動(dòng)適配孔口 24的直徑而不需要精確的人工調(diào)節(jié)和測量來使對(duì)準(zhǔn)工具100的尺寸與孔口 24的直徑匹配。
[0028]彈簧35產(chǎn)生的向外的力將滾子組件12附接到孔口 24上并協(xié)助防止對(duì)準(zhǔn)工具100從軸殼體8脫離。另外，彈簧35產(chǎn)生的向外的力在滾子組件12與孔口 24之間提供摩擦以協(xié)助保持在對(duì)準(zhǔn)程序期間定向的對(duì)準(zhǔn)工具100。另外，彈力推動(dòng)滾子組件12緊密隨著孔口24的表面移動(dòng)。因此，表面輪廓的變化通過滾子組件12反映在對(duì)準(zhǔn)工具100的旋轉(zhuǎn)中。
[0029]上文所述的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可在每一可調(diào)臂2中實(shí)施，使得每一可調(diào)臂2可根據(jù)孔口24的直徑自動(dòng)調(diào)節(jié)第二端部段26的長度?？蛇x地，自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可在比所有多個(gè)可調(diào)臂2少的調(diào)節(jié)臂中實(shí)施。因此，僅選定的一個(gè)或多個(gè)可調(diào)臂2可自動(dòng)調(diào)節(jié)。其他可調(diào)臂2可手動(dòng)調(diào)節(jié)并通過螺栓5或以任何其他合適方式固定在合適位置。還可以想象，一個(gè)或多個(gè)可調(diào)臂2根本不可調(diào)，而是牢固地固定到中心轂I上。
[0030]可調(diào)臂2的數(shù)目可根據(jù)具體應(yīng)用變化。雖然圖3顯示了三個(gè)可調(diào)臂2，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解可調(diào)臂2的數(shù)目可大于或小于三。例如，對(duì)準(zhǔn)工具100可包括兩個(gè)沿著相反徑向從中心轂I延伸的可調(diào)臂2?？蛇x地，對(duì)準(zhǔn)工具100可包括四個(gè)或更多具有與圖2和圖3中所示的配置類似的配置的可調(diào)臂2。
[0031]上述磁性部件29提供的磁力還可在對(duì)準(zhǔn)程序期間協(xié)助定位對(duì)準(zhǔn)工具100。由于磁性部件29提供的磁力，在移除旋轉(zhuǎn)力時(shí)，對(duì)準(zhǔn)工具100可被推靠在軸殼體8上。另外，磁力推動(dòng)滾子組件3和12緊密隨著前表面23和孔口 24的表面輪廓移動(dòng)。因此，表面輪廓的變化通過滾子組件3和12反映在對(duì)準(zhǔn)工具100的旋轉(zhuǎn)中。
[0032]圖4和圖5說明用于對(duì)準(zhǔn)圖1的軸102和104的另一軸對(duì)準(zhǔn)工具200。根據(jù)軸連接器112和116是否安裝在軸102和104上，對(duì)準(zhǔn)工具200可附接到圖1中所示的軸或軸連接器的端面上。例如，對(duì)準(zhǔn)工具200可安裝到軸102或104的端面上并且在安裝軸連接器112和116之前用于使軸102和104對(duì)準(zhǔn)?？蛇x地，對(duì)準(zhǔn)工具200可安裝到軸連接器112或116的端面上并且在安裝軸連接器112和116之后用于使軸102和104對(duì)準(zhǔn)。因此，圖4和圖5中描繪的軸229可以是安裝在其上的需要軸向?qū)?zhǔn)的任何旋轉(zhuǎn)零件或部件。
[0033]對(duì)準(zhǔn)工具200包括基座221、中心轂或旋轉(zhuǎn)本體222以及前蓋223。基座221包括前側(cè)240和后側(cè)241。當(dāng)將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸229上時(shí)，前側(cè)240背對(duì)軸229，而后側(cè)241面向軸229。基座221還包括大致形成于前側(cè)240的中心并從中心軸向凸出的軸238。
[0034]通過軸承232和236將旋轉(zhuǎn)本體222安裝到軸238上。軸承232和236可以是滾珠軸承、滾柱軸承或任何其他合適的軸承。間隔件233設(shè)置在軸承232與236之間以固定軸承232與236之間的軸向距離。
[0035]通過螺栓224將前蓋223安裝到軸238的端面上。前蓋223具有用于穿過螺栓224的孔244。軸238的端面具有形成于其上用于容納螺栓224的螺孔。當(dāng)充分?jǐn)Q緊螺栓224時(shí)，前蓋223將軸承232和236以及間隔件233夾靠在基座221上。
[0036]對(duì)準(zhǔn)工具200還包括設(shè)置在前蓋223與旋轉(zhuǎn)本體222之間的環(huán)234以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)本體222與基座221之間的環(huán)235。環(huán)234和235可由橡膠或者其他柔性或彈性材料制成。當(dāng)擰緊螺栓224時(shí)，環(huán)234和235被沿軸向輕微壓縮。環(huán)234和235配置為在相應(yīng)部件之間提供適量摩擦，使得旋轉(zhuǎn)本體222可手動(dòng)旋轉(zhuǎn)并且在停止施加旋轉(zhuǎn)力時(shí)仍能保持在適當(dāng)位置。
[0037]對(duì)準(zhǔn)工具200還包括經(jīng)由螺栓230和墊圈231安裝到基座221的后側(cè)241上的附接機(jī)構(gòu)225。附接機(jī)構(gòu)225可以是磁性部件，所述磁性部件包括上文所述的磁性材料并提供磁力以將對(duì)準(zhǔn)工具222固定到軸229的端面237上。附接機(jī)構(gòu)225可具有圓盤形狀或任何其他合適的形狀。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，附接機(jī)構(gòu)225可具有多個(gè)磁片。例如，每一磁片可具有圓盤形狀并且可設(shè)置在基座221的后側(cè)與端面237之間。根據(jù)可選實(shí)施例，附接機(jī)構(gòu)225和基座221可形成為一體。因此，基座221的一部分或整個(gè)基座221可被磁化，并且可省略螺栓230和墊圈231。另外可選地，附接機(jī)構(gòu)225可包括吸附裝置，所述吸附裝置提供用于將對(duì)準(zhǔn)工具200附接到端面237上的吸附或真空力。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解也可使用其他附接機(jī)構(gòu)將對(duì)準(zhǔn)工具200附接到軸229的端面237上。
[0038]對(duì)準(zhǔn)工具200還包括一個(gè)或多個(gè)安裝元件，例如桿226和228。將桿226插入到形成于旋轉(zhuǎn)本體222外表面上相應(yīng)的凹槽242中，并且通過擰到形成于旋轉(zhuǎn)本體222中的螺孔中的螺栓227將其固定到旋轉(zhuǎn)本體222上。用于容納螺栓227的螺孔形成在接近凹槽242的位置，使得在擰緊螺栓227時(shí)螺栓227的螺栓頭的一部分(或者相關(guān)聯(lián)的墊圈)將桿226夾持在固定位置上。桿228可通過形成于旋轉(zhuǎn)本體222的外表面上的螺孔239安裝到旋轉(zhuǎn)本體221上。桿228具有由螺孔239容納的螺紋端部分。
[0039]對(duì)準(zhǔn)儀245可安裝到桿226或228上用于進(jìn)行軸229與相對(duì)軸之間的軸對(duì)準(zhǔn)?？蛇x地或另外地，千分表246可安裝到桿226或228上用于使軸229與相對(duì)軸對(duì)準(zhǔn)。此外，桿226和228可用于在對(duì)準(zhǔn)程序期間使旋轉(zhuǎn)本體222旋轉(zhuǎn)。
[0040]在對(duì)準(zhǔn)程序期間，首先通過例如圖4中描繪的千分表247使對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229對(duì)準(zhǔn)。由于對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229之間的對(duì)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)本體221的旋轉(zhuǎn)大致等同于軸229自身相對(duì)于軸位置和方向變化的旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)本體221的旋轉(zhuǎn)在執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)程序時(shí)模擬軸229的旋轉(zhuǎn)。因此，在軸-軸對(duì)準(zhǔn)程序期間不需要旋轉(zhuǎn)軸229。
[0041]工業(yè)實(shí)用性
[0042]上文所述的對(duì)準(zhǔn)工具100和200可用于執(zhí)行各種工業(yè)系統(tǒng)或機(jī)械系統(tǒng)中兩個(gè)軸之間的軸向?qū)?zhǔn)。例如，可在渦輪系統(tǒng)中使用對(duì)準(zhǔn)工具100和200以使圖1中所示的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸104與齒輪箱的輸入軸102對(duì)準(zhǔn)。此外，對(duì)準(zhǔn)工具100和200可用于使任何類型動(dòng)力系統(tǒng)的輸出軸與動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的部件對(duì)準(zhǔn)。此外，對(duì)準(zhǔn)工具100和200可用于使任何兩個(gè)預(yù)期一起旋轉(zhuǎn)的軸對(duì)準(zhǔn)。
[0043]圖6說明使用圖2和圖3的對(duì)準(zhǔn)工具100進(jìn)行軸向?qū)?zhǔn)的過程500。根據(jù)過程500，在步驟502中，通過將滾子組件3和12安裝到可調(diào)臂2的第二端部段上來組裝每一可調(diào)臂2。
[0044]在步驟504中，將可調(diào)臂2的第一端部段25插入到中心轂I后側(cè)上相應(yīng)的凹槽19中。接著，用延伸通過插槽18的螺栓5將可調(diào)臂2偶聯(lián)到中心轂I上。如果向可調(diào)臂2提供了自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，那么在插入可調(diào)臂2之前將彈簧35設(shè)置到中心轂I的孔31中。
[0045]在步驟506中，將對(duì)準(zhǔn)工具100安裝到軸殼體8上。具體來說，首先將中心轂I定位于孔口 24的中心處。不需要將中心轂I與軸9對(duì)準(zhǔn)定位。將可調(diào)臂2沿著相應(yīng)的凹槽19向內(nèi)或向外推動(dòng)以調(diào)節(jié)第二端部段26的長度，以便分別將滾子組件3和12置于前表面23和孔口 24上。
[0046]可以多種方式調(diào)節(jié)每一可調(diào)臂2的第二端部段26的長度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，例如，如果上文中所述的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含在每一可調(diào)臂2中，那么可以通過使彈簧35推動(dòng)可調(diào)臂2并將滾子組件12壓到孔口 24上的方式調(diào)節(jié)可調(diào)臂2。因此，需要最少量的手動(dòng)調(diào)節(jié)來適當(dāng)定位可調(diào)臂2。
[0047]根據(jù)另一實(shí)施例，如果自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含在比所有可調(diào)臂2少的可調(diào)臂中，那么不具有自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)可調(diào)臂2需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，以便將滾子組件3和12壓到前表面23和孔口 24上。接著擰緊對(duì)應(yīng)于這些可調(diào)臂2的螺栓5以將相應(yīng)的可調(diào)臂固定到中心轂I上。此后，調(diào)節(jié)其中包含有自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)可調(diào)臂2以使彈簧35向外推送相應(yīng)的可調(diào)臂2并且將滾子組件12壓在孔口 24上。
[0048]根據(jù)又一實(shí)施例，所有可調(diào)臂2都不具有自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。因此，可手動(dòng)調(diào)節(jié)每一可調(diào)臂2的第二端部段26的長度以分別將滾子組件3和12壓到前表面23和孔口 24上。此后，擰緊對(duì)應(yīng)于每一可調(diào)臂2的螺栓5以將可調(diào)臂2固定到中心轂2上。
[0049]按上文所述適當(dāng)調(diào)節(jié)所有可調(diào)臂2之后，安裝對(duì)準(zhǔn)工具100并且通過上文所述的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或手動(dòng)調(diào)節(jié)提供的徑向力使其附接到軸殼體8上。如果在可調(diào)臂2的端部處提供磁性部件29，那么磁性部件29提供磁力以輔助將對(duì)準(zhǔn)工具100安裝到軸殼體8上。
[0050]在步驟508中，將一個(gè)或多個(gè)桿6插入到中心轂I相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)凹槽22中。擰緊螺栓7以將相應(yīng)的桿6固定到凹槽22內(nèi)。
[0051]在步驟510中，將對(duì)準(zhǔn)儀例如激光發(fā)射器10和/或千分表11安裝到一個(gè)或多個(gè)桿6上，并且執(zhí)行徑向?qū)?zhǔn)程序以使軸9與相對(duì)軸13對(duì)準(zhǔn)(圖2)。例如，激光發(fā)射器10可向安裝在相對(duì)軸13上的激光接收器發(fā)射激光信號(hào)，或者激光接收器可偶聯(lián)到一個(gè)或多個(gè)桿6上以接收來自安裝在相對(duì)軸13上的激光發(fā)射器的激光信號(hào)。每一步以5度遞增方式將攜帶激光發(fā)射器10的對(duì)準(zhǔn)工具100順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)例如180度。每一步中通過激光發(fā)射器10提供的激光信號(hào)收集對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)?；趯?duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)軸9與相對(duì)軸13之間的相對(duì)位置。
[0052]另外或可選地，千分表11可經(jīng)由延伸臂30安裝在桿6上。千分表11的尖端可置于與相對(duì)軸13相關(guān)聯(lián)的各個(gè)零件上，例如軸自身或與軸對(duì)準(zhǔn)的殼體上。軸9與相對(duì)軸13之間的相對(duì)位置可通過旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)工具100用安裝在其上的千分表11測量。千分表11提供用于測定軸之間的相對(duì)位置的測量。每一步中可以5度遞增方式將對(duì)準(zhǔn)工具100順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)例如180度。每一步中從千分表11收集對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)?；趯?duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)軸9與相對(duì)軸13之間的相對(duì)位置。
[0053]可以不同順序執(zhí)行上文所述過程500的步驟。例如，可在步驟502之前執(zhí)行步驟504。并且類似地，可在步驟502或504之前執(zhí)行步驟508。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本公開之后將理解其他順序的步驟。
[0054]對(duì)準(zhǔn)工具100通過可調(diào)臂2和磁性部件29提供對(duì)準(zhǔn)工具100的簡單安裝和拆卸。不需要螺栓或螺釘將對(duì)準(zhǔn)工具100固定到軸殼體8上。對(duì)準(zhǔn)工具100可用于圖2中描繪的機(jī)器殼體切口，例如齒輪箱的軸殼體8上的孔口上。可選地，對(duì)準(zhǔn)工具100可跨結(jié)構(gòu)中的任何開口安裝，在該結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)工具難以安裝到開口中心。
[0055]可根據(jù)需要通過相應(yīng)表面上的滾子組件3和12沿著孔口 24的側(cè)壁容易地旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)工具100。自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和磁性部件提供的磁力在使對(duì)準(zhǔn)工具100進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)使對(duì)準(zhǔn)工具100固定到軸殼體8上。
[0056]另外，一個(gè)或多個(gè)臂2的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)向每一可調(diào)臂2上施加連續(xù)的徑向力。負(fù)載彈簧9提供的徑向力自動(dòng)調(diào)節(jié)每一可調(diào)臂2的第二端部段26的長度并且使?jié)L子組件3和12跟蹤前表面23和孔口 24的變化。因此，對(duì)準(zhǔn)工具100的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)反映了軸殼體8及因此軸9的位置。
[0057]此外，對(duì)準(zhǔn)工具100實(shí)現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)，其中軸9在孔口 24內(nèi)。由于孔口 24內(nèi)的空間有限，因此難以將傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)工具安裝到軸9的端面上以及在孔口 24內(nèi)旋轉(zhuǎn)大體積對(duì)準(zhǔn)儀。另一方面，對(duì)準(zhǔn)工具100通過殼體8使軸9與相對(duì)軸對(duì)準(zhǔn)。具體來說，在組裝期間提前對(duì)準(zhǔn)軸9和殼體8。因此，使殼體8與相對(duì)軸13對(duì)準(zhǔn)還確保軸9與軸13之間的對(duì)準(zhǔn)。
[0058]此外，不管中心轂I相對(duì)于軸9的位置如何，對(duì)準(zhǔn)儀可測量軸9與軸13之間相對(duì)位置。這一操作實(shí)現(xiàn)的原因是可調(diào)臂2支撐中心轂I并且維持孔口 24與中心轂I之間的固定相對(duì)位置。在對(duì)準(zhǔn)工具100旋轉(zhuǎn)時(shí)，中心轂I和其上安裝的對(duì)準(zhǔn)儀10或11沿著大致與孔口 24和軸9同心的圓形軌跡行進(jìn)。因此，不管中心轂I的位置如何，旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)工具100大致等同于旋轉(zhuǎn)軸9自身。另外，由于對(duì)準(zhǔn)工具100的旋轉(zhuǎn)大致與軸9的旋轉(zhuǎn)重疊，因此對(duì)于軸9與相對(duì)軸13之間的對(duì)準(zhǔn)，不需要物理旋轉(zhuǎn)軸9。
[0059]圖7說明了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例使用圖4和圖5的對(duì)準(zhǔn)工具200進(jìn)行軸向?qū)?zhǔn)的過程600。根據(jù)過程600，在步驟602中，經(jīng)由螺栓230和墊圈231將磁性部件225安裝到基座221的后側(cè)上。
[0060]在步驟604中，經(jīng)由軸承232和236將旋轉(zhuǎn)本體222以及環(huán)234和235安裝到基座221的軸238上。具體來說，首先將環(huán)235和軸承236安裝到軸238上，并且將間隔件233滑到軸承236前面的軸238上。將旋轉(zhuǎn)本體222滑動(dòng)到軸承236和間隔件233上。接著將軸承232安裝到軸238上并且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)本體222的軸承殼體內(nèi)。將環(huán)234置于旋轉(zhuǎn)本體222的端面上。
[0061]在步驟606中，經(jīng)由螺栓224將前蓋223安裝到軸238的端面上。擰緊螺栓224以將前蓋223固定到軸238上，同時(shí)使旋轉(zhuǎn)本體222可在前蓋223與基座221之間旋轉(zhuǎn)。
[0062]在步驟608中，將桿226和228安裝到旋轉(zhuǎn)本體222上。具體來說，將桿226插入到相應(yīng)凹槽242中。擰緊螺栓227以將桿226固定在凹槽242內(nèi)。通過將桿228的螺紋段擰入到螺紋孔239中將桿228安裝到旋轉(zhuǎn)本體222上。
[0063]在步驟610中，將組裝的對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸229并且進(jìn)行軸向?qū)?zhǔn)以使軸229與相對(duì)軸(未顯示)對(duì)準(zhǔn)。通過附接機(jī)構(gòu)225將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸229上。在一個(gè)實(shí)施例中，附接機(jī)構(gòu)225包括一個(gè)或多個(gè)磁性部件。通過使磁性部件與軸229的端面237接觸將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸229上。磁性部件提供的磁力將對(duì)準(zhǔn)工具200附接到軸229上?？蛇x地，當(dāng)附接機(jī)構(gòu)225包括吸附裝置時(shí)，通過將吸附裝置壓到端面237上將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸229上。吸附裝置提供的吸附力將對(duì)準(zhǔn)工具200固定到端面237上。
[0064]在固定對(duì)準(zhǔn)工具200之后，首先通過千分表247進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229之間的徑向?qū)?zhǔn)。如圖4中所示，例如，將千分表247安裝到桿228上，同時(shí)將千分表247的尖端置于軸殼體255的孔口 250上。使攜帶千分表247的旋轉(zhuǎn)本體222旋轉(zhuǎn)以測量對(duì)準(zhǔn)工具200與軸255孔口之間的相對(duì)徑向位置?；谇Х直?47提供的測量，調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)工具200使得其與孔口及因此軸229對(duì)準(zhǔn)?？蛇x地，將千分表247的尖端置于軸229自身的軸本體上。對(duì)于對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229進(jìn)行類似的徑向?qū)?zhǔn)。
[0065]此外，將對(duì)準(zhǔn)儀(例如，上文所述的激光發(fā)射器245或千分表246)安裝到桿226和/或228上用于使軸229與相對(duì)軸對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)程序與上文結(jié)合圖6所述的程序類似。在使軸229與相對(duì)軸之間對(duì)準(zhǔn)期間，監(jiān)測千分表247提供的讀數(shù)以確保對(duì)準(zhǔn)工具200保持與軸229對(duì)準(zhǔn)。
[0066]還可以不同順序執(zhí)行上文所述的過程600的步驟。例如，可在步驟602和/或604之前執(zhí)行步驟608。并且類似地，可在組裝其他部件之前首先將包括附接機(jī)構(gòu)225的基座221安裝到軸229上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本公開之后將理解執(zhí)行過程600的其他順序。
[0067]對(duì)準(zhǔn)工具200可提供與上文所述的對(duì)準(zhǔn)工具100類似的優(yōu)點(diǎn)。具體來說，附接機(jī)構(gòu)225提供對(duì)準(zhǔn)工具200到軸229的前表面237或要求徑向?qū)?zhǔn)的任何表面上的容易安裝和拆卸。
[0068]對(duì)準(zhǔn)工具200特別適合于使凸出軸殼體以外的軸對(duì)準(zhǔn)。通過使攜帶對(duì)準(zhǔn)儀的本體222旋轉(zhuǎn)，在對(duì)準(zhǔn)程序期間不需要軸自身旋轉(zhuǎn)。因此，類似于對(duì)準(zhǔn)工具100，對(duì)準(zhǔn)工具200省時(shí)省力并且防止軸在對(duì)準(zhǔn)期間受到損壞。此外，在將千分表247置于孔口上以使對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229對(duì)準(zhǔn)時(shí)，優(yōu)選地預(yù)先使軸229與孔口之間對(duì)準(zhǔn)?？蛇x地，如果將千分表247置于軸229自身上以使對(duì)準(zhǔn)工具200與軸229對(duì)準(zhǔn)，那么不需要預(yù)先使軸229與孔口之間對(duì)準(zhǔn)。
[0069]根據(jù)又一實(shí)施例，可一同或單獨(dú)使用對(duì)準(zhǔn)工具100和200。例如，可將對(duì)準(zhǔn)工具100安裝到齒輪箱殼體126上，同時(shí)可將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到輸出軸104上。因此，可通過使軸104與齒輪箱殼體126對(duì)準(zhǔn)來使軸102與軸104對(duì)準(zhǔn)?？蛇x地，可將對(duì)準(zhǔn)工具100安裝到偶聯(lián)轂114的開口上，同時(shí)可將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸104上。因此可通過軸104與偶聯(lián)轂114之間的對(duì)準(zhǔn)來使軸102與軸104對(duì)準(zhǔn)。另外可選地，可將兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)工具100分別安裝到齒輪箱殼體126的孔口和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128的孔口上，這樣使得可通過齒輪箱殼體126與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128之間的對(duì)準(zhǔn)來使軸102與軸104對(duì)準(zhǔn)。另外可選地，可將兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)工具200分別安裝到軸102和104上或安裝到軸連接器112和116上，這樣使得可通過用對(duì)準(zhǔn)工具200模擬其相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式使軸102與軸104對(duì)準(zhǔn)。
[0070]另外可選地，對(duì)準(zhǔn)工具100和200可與用于對(duì)準(zhǔn)軸102和104的傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)工具結(jié)合使用。例如，可將對(duì)準(zhǔn)工具100安裝到齒輪箱殼體126的孔口或偶聯(lián)轂114的開口上，同時(shí)傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)工具可安裝到軸104或發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128上?？赏ㄟ^使對(duì)準(zhǔn)工具100旋轉(zhuǎn)以沿著齒輪箱殼體126的孔口或偶聯(lián)轂114的開口行進(jìn)的方式進(jìn)行軸向?qū)?zhǔn)程序?？蛇x地，可將對(duì)準(zhǔn)工具200安裝到軸102或軸連接器112上，同時(shí)可將傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)工具安裝到軸104或發(fā)動(dòng)機(jī)殼體128上。類似地，可通過使對(duì)準(zhǔn)工具200旋轉(zhuǎn)以模擬軸102旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行軸向?qū)?zhǔn)程序。閱讀本公開之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以實(shí)施對(duì)準(zhǔn)工具100和200的其他變化和組合。
[0071]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可對(duì)所公開的軸對(duì)準(zhǔn)工具進(jìn)行各種修改和變化。參考了所公開的軸對(duì)準(zhǔn)工具的說明和實(shí)踐之后，其他實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見。說明書和實(shí)例僅用于舉例說明，本發(fā)明的真正范圍是通過下面的權(quán)利要求書及其等同物予以指明。
【權(quán)利要求】
1.一種軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)，其包括: 基座(221)； 旋轉(zhuǎn)本體(222)，其安裝在所述基座(221)上以相對(duì)于所述基座(221)相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及 對(duì)準(zhǔn)儀(245)，其耦聯(lián)到所述旋轉(zhuǎn)本體(222)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其中，所述基座(221)包括基軸(238)，并且所述旋轉(zhuǎn)本體(222)可圍繞所述基軸(235)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其還包括耦聯(lián)在所述基軸(238)與所述旋轉(zhuǎn)本體(222)之間的多個(gè)軸承(232, 236) ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其還包括配置為將所述軸對(duì)準(zhǔn)工具耦聯(lián)到所述軸上的磁體或吸附裝置(225)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其還包括耦聯(lián)到所述基座上的軸附接機(jī)構(gòu)(225)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其中，所述軸附接機(jī)構(gòu)(225)包括配置為將所述軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)耦聯(lián)到軸(102)上的磁體或吸附裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其中，所述對(duì)準(zhǔn)儀(245)包括激光發(fā)射器、激光接收器或千分表中的至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸對(duì)準(zhǔn)工具，其中，所述對(duì)準(zhǔn)儀(245)通過至少一個(gè)桿(226)耦聯(lián)到所述旋轉(zhuǎn)本體上。
9.一種使用軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)將第一軸(102)與第二軸(104)對(duì)準(zhǔn)的方法，所述軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)具有基座(221)和安裝在所述基座(221)上以相對(duì)于所述基座(221)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)本體(222)，所述方法包括: 將所述軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)耦聯(lián)到所述第一軸(102)上； 使所述軸對(duì)準(zhǔn)工具(200)相對(duì)于所述第一軸(102)對(duì)準(zhǔn)； 使所述旋轉(zhuǎn)本體(222)旋轉(zhuǎn)；以及 基于所述旋轉(zhuǎn)本體(222)的旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行所述第一軸(102)與所述第二軸(104)之間的徑向?qū)?zhǔn)。
【文檔編號(hào)】F02C7/36GK104428517SQ201380031154
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】S·J·亞歷山大, R·K·約翰斯頓 申請(qǐng)人:索拉透平公司