细长轴专用工装的制作方法

1.本实用新型涉及利用机械装置和摩擦力与物件外表面贴合的夹持件，包括用来传递提升力到物件上的，附在起重机提升、降下或牵引机构上或用于与这些机构连接的载荷吊挂元件或装置，尤其涉及一种细长轴专用工装。


背景技术：

2.在包括机械、建筑、化工、制药领域，常有涉及细长轴的结构，其在加工、运输、安装、使用及维修过程中，除了其本身材质的力学性能因素，还因受力及温度等因素影响而造成变形，从而影响其正常使用甚至无法使用，从而增加相应的成本或是影响安全生产等等。
3.比如在化工制药等流程工业领域，工艺条件大多是高温高压并且反应物料常带有非常强的腐蚀性，反应釜是此类生产工艺中的核心设备，而且反应釜是需要安装搅拌机以保证物料混合均匀，持续产出合格的产成品；其中，反应釜是静设备，一般很少故障；与之相对的，搅拌机是长周期运转的转动设备，一旦搅拌机不能正常运行，将导致整个工厂停产，造成重大损失。由于搅拌桨叶要深入反应釜内，搅拌机输出轴，即搅拌轴，长径比都比较大，属于前述的细长轴，如前所述，这类轴在其加工、运输、安装、使用及维修等多个环节都有可能导致其形位公差超差。一直以来搅拌机的故障导致的生产停车的最常见原因就是源自其搅拌轴的变形导致形位公差超差——搅拌轴一旦弯曲，则导致其在设备运转过程中产生非常大的径向摆动，且搅拌轴越长，径向摆动越大；而径向摆动量的增大，会导致包括传动机构、减速机、机械密封等结构的损坏；且随着时间延长，在离心力的作用下，径向摆动会越来越大，最终会导致整台设备的损坏——这已然成为长期困扰流程工业企业和搅拌机制造商的而又亟待解决的问题。
4.现有技术中，相关的装置及结构林林总总，如中国专利cn108584691a公开了“一种吊装夹具”旨在改善夹持固定的可靠性和避免轴向移动提高定位准确性及提高安全性；又如cn107804783a公开了“一种杆类工件 用吊装夹具”利用移动气缸及电磁力起到防止（轴向）滑动的效果；再如cn105836593a公开的“适用于细长构件的开口式吊装夹具及施工方法”及cn107917070a公开的“用于深井泵的固定件及包括其的提升装置”中提供的吊装夹具，亦是通过形成半封闭的凹形空间或围合而成的环向槽用以容置相应的板件或管件；还有如cn107461550a公开的“一种简易新型管夹”旨在提供一种可用于不同管径规格和不同长度吊杆的通用解决方案；显然的上述的解决方案，以机械的和/或电磁的方式形成封闭环状空间或半封闭的容置空间沿被吊装杆件或板件的轴向局部固定和支撑实现吊装，而均未能够考虑或实质解决细长轴在生产使用的各个环节中因受力及环境（如温度）等因素因产生变形的问题，自然也就无法避免由之面带来的各种损失甚至危害。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术所存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种细长轴专用工装，以使得包括诸如搅拌轴在内的细长轴在其加工制作、运输、安装、维修等各个环节能够最大限
度地保证其轴的形位公差在规定范围内有效地避免和减少变形及由之而产生的各种危害和损失。
6.本实用新型的技术解决方案是这样实现的：
7.一种细长轴专用工装，包括工装本体，夹紧元件，吊装元件；所述工装本体为t型结构，包括横板和立板；所述夹紧元件包括两个以上，设置于t型本体的横板上；所述吊装元件设置于t型本体的立板上。
8.所述夹紧元件用以夹紧和固定待吊装的细长轴类结构，更具体而言即所述夹紧元件用以将待吊装的细长轴等沿所述t型本体的横板固定好并始终保持贴合，所述夹紧元件可以是u型螺栓和螺母；所述u型螺栓均匀地或对称地螺接于所述t型本体的横板上并与所述立板分别位于所述横板的两侧。
9.所述吊装元件用以将所述专用工装与起吊设备等相连接，它可以包括吊装孔，设置于所述t型本体的立板上；或者，所述吊装元件可以还包括卸扣（或吊装环），所述卸扣（或吊装环）螺接于所述立板上，再外接起吊设备。所述吊装孔和卸扣包括一个以上。
10.进一步的，所述t型本体还包括加强筋板，所述加强筋板与所述t型本体的立板固定于所述横板的同一侧；通常更好的，所述加强筋板可以与所述横板及立板同时垂直固定。
11.进一步的，所述专用工装还包括垫片或垫层，如橡胶垫；所述垫片或垫层粘贴于所述t型本体的横板之相对所述立板的另侧表面上；或者，所述垫片或垫层还粘贴于所述夹紧元件之与待吊装件（如待吊装的细长轴结构等）相接触的表面上，如所述u型螺栓的内表面。所述垫片或垫层的实质是防滑及或防磨的保护结构，用以增加摩擦力防止待吊装件的滑移，同时起到保护待吊装件的作用防止在夹紧过程中待吊装件表面的划伤或磨损等。
12.进一步的，为了获得更好的定位效果和夹紧的稳固性，所述t型本体的横板之相对所述立板的另侧表面上沿其长轴方向在中间位置设置有浅凹的定位结构，如可以是平缓地浅弧状凹槽。
13.相比现有的无工装吊装，或利用如前所述的种种吊装工具及方法吊装细长轴类工件，本实用新型的有益效果突出：
14.作为细长轴类的专用工装，其在便利工件装卸的同时，大大增加了细长轴类工件的刚度，从而极有效地避免了细长轴类工件在加工运输安装及维修过程中可能引起的变形，最大程度上降低了由于此类变形而导致的损失甚至危险，从而保证了生产的正常稳定运行，节约了工时，提高了生产效率，大大减少了生产成本的无谓消耗；且其结构合理，制造及使用成本低，尤具有适用广泛，通用性强的优势，包括：
15.在轴类工件的加工环节，当轴件在机床上加工完成后在从机床上卸下时即首先将轴件和所述专用工装夹紧固定在一起再吊装；
16.在运输过程中，包括从机床到安装现场及各车间的转移，所述轴件需要始终保持和所述专用工装夹紧固定；
17.在轴件的安装过程中，所述轴件需要始终保持和所述专用工装夹紧固定；
18.在所述轴件的检修维护过程中，拆除和安装时都需要将所述轴件保持和所述专用工装夹紧固定；
19.无论轴的长短，轴径的粗细，本实用新型皆可适用，对于细长轴的吊装无疑更具有明显的优势。
附图说明
20.图1是现有技术细长轴的无工装装卸示意图；
21.图2是根据本实用新型的实施例所描述的细长轴专用工装的结构示意图；
22.图3是将搅拌轴固定在实施例所描述的细长轴上的示意图；
23.图4和图5分别是采用实施例所描述的细长轴专用工装吊装搅拌轴的示意图；其中
24.图4是竖直装卸的示意图；
25.图5是水平装卸的示意图。图中:
26.10.细长轴专用工装，11.立板，12.横板，13.加强筋板，14.卸扣或吊装环，15.吊装孔，16.橡胶垫，17.u型螺栓，18.螺母，20.搅拌轴，30.起吊设备。
具体实施方式
27.下面我们将结合实施例对本实用新型作以进一步的具体描述。
28.反应釜是化工制药等流程工业的生产工艺的核心设备，通常反应釜必然安装搅拌机，以保证物料的混合均匀以持续产生合格的产成品；作为长周期运转的转动设备，一旦搅拌机不能正常运转，甚至会导致整个生产线停产，其损失不可谓不大。由于搅拌桨叶要深入反应釜内，故而搅拌机的输出轴（简称搅拌轴）的长径比比较大，即所谓细长轴；事实上，搅拌机的故障最常见的原因就是搅拌轴的变形导致形位公差超差引起。而导致搅拌轴变形的原因可以说贯穿其生产加工到其维修的各个环节，因此除了在生产加工环节保证其形位公差在规定范围内，搅拌轴在从机床加工到现场安装维修的各个环节，凡涉及位置转移时，采用适当的工装采用合理的吊装操作将是避免搅拌轴变形的一个关键。
29.目前现场常采用的比如无工装装卸，如图1所示，起吊设备30通过吊带缠绕在搅拌轴20的法兰处，或者将卸扣或吊装环穿过法兰上的孔用吊带装卸，此时，由于重力与提升力不在一条直线上，在毫无支撑的条件下，搅拌轴20在吊装过程中，尤其当搅拌轴由水平状态到垂直状态，或反之，由垂直状态到水平状态时，以及，在水平吊装时，搅拌轴的变形几乎是不可避免的。
30.相比之下，本实用新型所公开的一种细长轴专用工装10用于所述搅拌轴20的吊装，如图2所示，其包括t型工装本体，夹紧元件，吊装元件；
31.所述t型本体包括立板11，横板12，还有加强筋板13；所述加强筋板13有若干个，沿所述t型本体的长轴方向均布，每块加强筋板13与所述立板11十字交差地固定于所述横板12的同一侧；
32.所述夹紧元件设置于所述t型本体的横板12上，用以夹紧固定所述搅拌轴20使得所述搅拌轴20始终保持与所述横板12的贴合，所述夹紧元件是若干组u型螺栓17和螺母18构成，沿所述搅拌轴的轴向均匀地或对称地分布，螺接于所述t型本体的横板12上并与所述立板11分别位于所述横板12的两侧，如图3所示；
33.所述吊装元件设置于所述立板11上，用以将所述专用工装10与起吊设备30相连接；所述吊装元件包括吊装孔15和卸扣或吊装环14；所述吊装孔15和所述卸扣或吊装环14通常设置两个以上，沿所述立板11的长轴方向均匀地或对称地螺接于所述立板11上。
34.考虑到在包括吊装甚至搬运及运输过程中，所述搅拌轴20需要与所述横板12始终保持夹紧和贴合的固定状态以保护搅拌轴避免或减少其变形，所述横板12与搅拌轴相贴合
的表面经机加工处理以保证其平面度，进而保障其与搅拌轴20在夹紧状态下的贴合度；进而为增加摩擦力防止滑移滑脱，同时还要避免搅拌轴表面的磨损或划伤，所述横板12在该表面设置了橡胶垫16；同样道理，所述u型螺栓17的内表面上也设置有橡胶垫。
35.所述细长轴专用工装10，相比于现有的各种同类型的工装，具有更为简单的构造，对于细长轴类尤为突显其可以避免因外力及环境因素而产生变形的效果，同时其使用灵活，应用广泛，通用性好，可以在轴的加工、运输、安装及维修几乎全流程各个环节起到保证所述轴的形位公差避免其变形的作用：
36.例如，在细长轴，如搅拌轴20的加工环节，当其从机床上加工完成后从机床上卸下来时，当其在运输或搬运过程中，在相应的设备如反应釜在安装及检修过程中，出于避免其产生变形，都可以或应当首先将搅拌轴20与所述专用工装10夹紧固定并保持沿搅拌轴20的轴向与所述专用工装10的横板12保持贴合，如图3所示；
37.在所述搅拌轴20进行吊装时，根据具体作业施工现场情况或施工要求，可以采用竖直起吊方式，将一个卸扣14安装于所述工装本体的立板11上，吊带或吊索穿过所述卸扣14连接于起吊设备30后平稳起吊，如图4所示；也可以采用水平起吊方式，将两个卸扣14安装于所述工装本体的立板11上，再通过两个吊带或吊索与起吊设备30连接后平稳起吊，如图5所示。
38.以上所述，仅为本实用新型的部分实施方式，而非全部的实施方式；本实用新型的保护范围亦不局限于此，本实用新型还有其他各种适用的场合和形式。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。