[发明专利]一种附量测环的液压螺母

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压螺母，具体地说是一种附量测环的液压螺母。

背景技术

液压螺母是利用帕斯卡尔原理，在螺母的同轴环状腔室内设置活塞环，以高压油泵注入机油来产生极大地推力，被广泛使用于安装或退卸具有锥孔设计的轴承、齿轮、联轴器等精密零件领域。

早在1920年代就出现了液压螺母的专利，直到1940年代，瑞典SKF公司才开始推广应用于轴承和联轴器的装拆中，此后，SKF公司的液压螺母的尺寸规范成为业界的标准，并沿用至今。如图9所示，液压螺母的组成主要包括一螺母本体A，该螺母本体A具有一轴向的内螺纹孔A1，以及一与该内螺纹孔A1同轴心之腔室A2，并径向连结一油嘴B，该油嘴B与腔室A2相通，腔室A2供配合一活塞环C，活塞环C与螺母本体A之间具有足以封闭腔室A2之密封垫D。液压螺母的作动原理为帕斯卡尔原理，于该油嘴B注入机油至腔室A2内，利用所输入的液体压力使活塞环C得以相对于螺母本体A轴向移动。利用活塞环C可移动的特性，使液压螺母广泛被使用于安装或退卸具有锥孔的轴承、齿轮联轴器等精密零件。

由于液压螺母是用来辅助零件做精密定位，因此需随时掌握活塞环的位移距离。一直到1990年代初期，德国的FAG公司发展了创新的液压螺母，利用插入螺母腔室顶住活塞的量表传递装置，量测活塞的轴向逼进距离。如图11所示，其是将量表测头E1插入螺母本体A腔室内并顶住活塞环C。当油嘴推动活塞环C，便能借由量表得知活塞环C的移动距离。但为了避免量表装置漏油，因此螺母内部结构设计复杂，成本较高。

面临FAG公司创新产品的推出压力，1995年瑞典的SKF公司进行了改良设计，吸取了德国设计的精确量测活塞轴向逼进距离的优点，并把量表避开腔室位置，钻孔钻透螺母，侧头直接顶住活塞凸出螺母本体的径向延伸面上直接量测。如图10所示。在活塞环C上增加一径向的延伸面C1，在相对于该延伸面C1之螺母本体A位置钻孔(以避开油压路径)，使量表测头E1伸入该孔并顶击于延伸面C1上，借此获取活塞环C相对于螺母本体A轴向移动的距离。并取得美国专利第5779419号。

随后在2003年日本的NSK公司也针对液压螺母精确量测的轴向逼进距离时常需求的压力，变更了液压螺母逼进距离量测方式的设计。如图12所示。为美国专利第7063490号，系在活塞环C一侧枢接一销F，该销F可翻折贴在螺母本体A的外表面，于销F的端面接触一量表测头E1，当销F随着活塞环C位移，销F端面抵顶量表测头E1，便能得知活塞环C的位移量。但此种设计不够利落，在活塞环C上勉强接上销F，还需另外利用量表或卡尺来量测位移，不如前述SKF及FAG公司之方法精准。

综上所述的几种液压螺母，都必须在螺母外加量表方能测量活塞环的位移距离，且存在有破坏螺母结构以及测量不精确的问题。

此外，现有的液压螺母在安装方面，也延伸出一些技术上的问题。例如，如图13所示，不论是NSK、FAG或SKF公司所设计的液压螺母，拆卸更换受损的密封垫D之方法，是先卸下密封螺丝(螺丝图未示，螺丝原先是螺合于螺纹孔G的位置)，再用较长的复数螺丝H螺入螺纹孔G，并使该等螺丝H的端面均匀的抵顶活塞环C端面，将活塞环C退出腔室A2，予以更换密封垫D。此种更换步骤需先后卸下及安装密封螺丝，步骤较繁琐，且再度组合回复液压螺母的结构时，得更换新的密封螺丝，以免输入高压油时造成漏油，因此需花费密封螺丝的成本。

又如图14、图15和图16，为已知安装退卸套以将轴承定位的方式。首先将外部包覆有轴承I之退卸套J套设于轴心K上，再将螺母本体A螺合于退卸套J，于轴心K上螺合另一个螺母L，借由该螺母L来限制活塞环C的动向。输入油压推动活塞环C，活塞环C对该螺母L施以一作用力，螺母L对活塞环C施以一反作用力，而造成相连在一起的活塞环C、螺母本体A、退卸套J朝固紧环M的方向(即图14之箭头方向)推进。但在此方式中，轴承I与螺母本体A之间没有空间可供设置量表，因此无法得知活塞环C推动轴承I的距离。所以改用另一种安装方式，系采用另一个内径较小的液压螺母，如图15所示，在离开活塞环C的该侧螺母本体A上设置一量表E，并以相反方向将液压螺母安装于轴心K上，利用活塞环C受液压推进的特性，将退卸套J朝固紧环M的方向推进，此时便能从量表E得知推进量。但此种规格的液压螺母只能用来推进退卸套J，其内径无法螺合已安装在轴心K上之退卸套J，因此需采用另一个内螺纹孔较大的液压螺母(如图16所示)，将螺母本体A螺合于退卸套J方能卸下退卸套，利用液压螺母的作动方式将退卸套J退出轴心K。