一種機械大軸的隨行加工設備的製作方法

2023-05-12 04:24:21

專利名稱：一種機械大軸的隨行加工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及隨行的機械加工設備，尤其是機械大軸的隨行加工設備。
背景技術：
汽輪機、發電機轉子軸體積大、重量大，精度等級高、製作工藝複雜、生產成本高、周期長。而且一旦在運行中出現問題其影響巨大。所以該類轉子的設計均為無限壽命設計，即在其正常的工作條件下可連續運轉使用20年以上。
轉子軸一般的製造工藝有整鍛式、套裝式、組合式和焊接式。無論哪一種結構形式，其質量要求都是比較高的。由於在高溫、高轉速下工作，要求材料有較高的蠕變極限、良好的持久強度和較好的抗熱疲勞及斷裂性能。容量越大的機組，這些技術指標的要求就越強。
對於轉子的製造過程從材料的冶煉、鍛造、機加、熱處理、動平衡等工序都有明確、嚴格的質量要求。所以一根轉子軸的製造成本非常高昂，製造周期也很長。因此，在運行中，轉子一旦出現問題，其後果是非常嚴重的。如果重新製造，從工期到成本都是發電廠所無法承受的。因此，必須採取某種方式維修。一般轉子軸的修復工作需要將轉子軸從汽輪機或發電機上拆下，運到機械加工廠進行，這既費事，又費時。

發明內容
本實用新型提供一種隨行加工設備，用於在發電機或汽輪機所在地進行轉子軸的機械加工。
本實用新型提供一種機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於由——以機械大軸為基準的定位機構(3)，——可繞機械大軸轉動的輪圈刀架總成(2)，——驅動機構(1)構成；所述輪圈刀架總成(2)固定於以機械大軸為基準的定位機構(3)上，驅動機構(1)與輪圈刀架總成(2)相接。
將所述的隨行加工設備固定在機械大軸——工件上，由驅動機構(1)帶動裝在輪圈刀架總成(2)上的切削工具迴繞機械大軸旋轉，進行切削加工。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其以機械大軸為基準的定位機構(3)是一對三爪或四爪卡盤，卡盤裝在輪圈刀架總成(2)的輪圈(21)上；使輪圈刀架總成(2)的旋轉中心與機械大軸(4)的軸線相重合，以保證被加工面的同軸度；卡盤的卡爪同時可起到軸瓦的作用。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其輪圈刀架總成(2)主要由兩個輪圈(21)、連接兩個輪圈(21)的4～8個連杆(22)、安裝在兩個輪圈(21)上的2～4個導軌(23)、裝在導軌(23)上的1～4個刀架(25)構成；輪圈(21)由驅動機構(1)驅動。輪圈(21)與連杆(22)構成鼠籠式結構，刀架(25)可沿導規作軸向移動。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其刀架(25)備有各自的軸向螺紋進給機構(24)，螺紋進給機構(24)的絲槓(241)裝在輪圈(21)上，螺紋進給機構(24)的螺母固定在刀架(25)上，以實現切削工具的軸向移動。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其螺紋進給機構(24)備有撥輪(262)和撥杆(261)構成的撥動機構(26)，撥輪(262)裝在螺紋進給機構(24)的絲槓(241)軸上，撥杆(261)固定，每當撥輪(262)經過撥杆(261)時撥輪(262)轉動一個齒，以實現切削工具的軸向進給。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其撥輪(262)是可換的，更換不同齒數的撥輪(262)以得到不同的進給量。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其驅動機構(1)由馬達(11)和傳動機構(12)構成，傳動機構(12)的主動輪裝在馬達(11)的軸上，傳動機構(12)的被動輪套在輪圈(21)上，以實現輪圈刀架總成(2)的轉動。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備，其傳動機構(12)的被動輪可以為輪圈(21)，以簡化設備的結構。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備的馬達(11)可以是氣動馬達，也可以是電動機，視現場條件而定。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備的傳動機構(12)可以是鏈輪鏈條傳動、齒輪傳動，也可以是皮帶輪傳動。
本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備的優點在於結構簡單、便於隨車運輸、隨機械大軸安裝。以免機械大軸的拆卸和運輸，從而縮短了修復周期和費用。



圖1是一種機械大軸的隨行加工設備的結構示意圖。
具體實施方式
實施例 隨行磨隨行磨由驅動機構(1)、輪圈刀架總成(2)、卡盤(3)及切削工具構成。
驅動機構(1)由變頻調速電機(11)和傳動機構(12)構成，根據計算得出電機功率和相應的轉速，選擇成型產品。為使傳動穩定，採用兩軸伸減速器，在其兩端軸頭上安裝主動鏈輪，被動鏈輪就是輪圈刀架總成(2)的輪圈(21)。驅動機構(11)與輪圈刀架總成(2)的傳動方式選用鏈傳動，目的使調節靈活，適用與現場多變的條件和環境。
輪圈刀架總成(2)由輪圈(21)、可調連杆(22)、導軌(23)、刀架(25)組成。輪圈(21)是輪圈刀架總成(2)的核心，所有的其它部件都裝在輪圈(21)上。為了在被機加的機械大軸(4)不動的狀態下完成裝卡，兩個輪圈(21)又分別由上下兩半組成，工作時用螺絲連結，且用銷釘定位。用可調連杆(22)連結起來，形成一個鼠籠式框架。刀架(25)備有進給機構(24)，進給機構(24)的基本原理是絲槓進給原理，可沿導軌(23)軸向移動，但是進給的控制者是撥輪(261)和撥杆(262)構成的撥動裝置(26)，撥杆(262)安裝在整個旋轉系統之外；刀架(25)還有進刀機構，進刀機構的基本原理是螺紋結構，用製作的很精的螺絲與螺母來控制進刀的多少，保持著很高的精度，而且將這個量單位化後刻在羅盤上，使操作者直觀的看到進刀量多少。
卡盤(3)是裝在輪圈(21)上的四個滑塊，滑塊的作用是使整個機構在工作時沿滑塊的接觸面的軌跡旋轉，完成車削、磨削過程。滑塊與輪圈(21)的連接也採用螺紋連接，同時在輪圈(21)上的連接孔是長圓孔，滑塊的位置可以調整，來實現整個隨行磨系統的找正和調心，保證切削的同軸度。
切削工具有車刀和磨削機構。車刀選用的是成形產品。珩磨削機構由電動機、偏心輪、珩磨塊等零件組成。電動機提供動力，偏心輪將電動機的旋轉運動變為珩磨塊的直線往復運動，實現磨削過程。
隨行磨的工作原理隨行磨的車削過程與車床的切削理論是一致的，但在實現形式上是有明顯的不同的。車床的實現形式是機械大軸旋轉運動，車刀水平連續運動達到刀具與機械大軸的相對運動，完成切削過程。而此種方式對於現場加工來說是無法實現的，為適應現場環境，必須改變車削原理的實現方式。即使車刀旋轉，機械大軸靜止，實現刀具與機械大軸的相對運動，完成切削過程。
刀具與機械大軸(4)的相對運動的產生驅動機構(1)帶動輪圈刀架總成(2)旋轉，車刀隨刀架(25)旋轉，產生了相當於車床主軸旋轉的運動。走刀絲杆在撥輪(262)每周一次地碰撞撥杆(261)時旋轉一個角度。反應到刀架(25)上就是沿導軌(23)走行一個距離，實現了刀具的進給動作。主運動是和車床一樣的方式進行的，區別就是對刀時機械大軸不能旋轉。以上的幾個運動的綜合效果就是實現了車削過程。
磨削原理整套珩磨機構固定在刀架(25)部位。珩磨電動機提供動力，偏心輪機構將電動機的旋轉運動變為珩磨塊的直線往復運動，珩磨塊被壓緊彈簧壓在機械大軸(4)表面，往復運動，同時框架結構以一定的速度旋轉，兩個運動的綜合結果就是實現磨削過程。更換不同粒度的珩磨塊，可以得到不同的表面粗糙度。
隨行磨的操作1、根據現場情況製作安裝架，固定驅動機構(1)。
2、按機械大軸(4)的尺寸和位置條件，分上下兩部分組裝連杆(22)、輪圈(21)、導軌(23)、刀架(25)、滑塊(3)。
3、將上下兩部分在要加工的機械大軸(4)上組合，形成一個機構。
4、調整滑塊(3)位置，利用百分表，將輪圈(21)找正。
5、安裝鏈條。
6、安裝刀具，進行車削；或安裝珩磨機構進行磨削。
目前隨行磨所達到的精度1、同軸度≤0.02mm；2、300mm長度上錐度≤0.02mm；3、圓柱度≤0.02mm；4、粗糙度高於Ra0.4。
權利要求1.一種機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於由——以機械大軸為基準的定位機構(3)，——可繞機械大軸轉動的輪圈刀架總成(2)，——驅動機構(1)構成；所述輪圈刀架總成(2)固定於以機械大軸為基準的定位機構(3)上，驅動機構(1)與輪圈刀架總成(2)相接。
2.按照權利要求1所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的以機械大軸為基準的定位機構(3)是一對三爪或四爪卡盤，卡盤裝在輪圈刀架總成(2)的輪圈(21)上。
3.按照權利要求1所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的輪圈刀架總成(2)主要由兩個輪圈(21)、連接兩個輪圈(21)的4～8個連杆(22)、安裝在兩個輪圈(21)上的2～4個導軌(23)、裝在導軌(23)上的1～4個刀架(25)構成；輪圈(21)由驅動機構(1)驅動。
4.按照權利要求3所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的刀架(25)備有各自的軸向螺紋進給機構(24)，螺紋進給機構(24)的絲槓(241)裝在輪圈(21)上，螺紋進給機構(24)的螺母固定在刀架(25)上。
5.按照權利要求4所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的螺紋進給機構(24)備有撥輪(262)和撥杆(261)構成的撥動機構(26)，撥輪(262)裝在螺紋進給機構(24)的絲槓(241)軸上，撥杆(261)固定不動。
6.按照權利要求5所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的撥輪(262)是可換的。
7.按照權利要求1所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的驅動機構(1)由馬達(11)和傳動機構(12)構成，傳動機構(12)的主動輪裝在馬達(11)的軸上，傳動機構(12)的被動輪套在輪圈(21)上。
8.按照權利要求7所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述傳動機構(12)的被動輪為輪圈(21)。
9.按照權利要求6、7或8所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的馬達(11)是氣動馬達或電動機。
10.按照權利要求6、7或8所述的機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於所述的傳動機構(12)是鏈輪鏈條傳動、齒輪傳動或皮帶輪傳動。
專利摘要本實用新型提供一種機械大軸的隨行加工設備，其特徵在於由以機械大軸為基準的定位機構、可繞大軸轉動的輪圈刀架總成、驅動機構構成；所述輪圈刀架總成固定於以機械大軸為基準的定位機構上，驅動機構與輪圈刀架總成相接；將所述的隨行加工設備固定在機械大軸——工件上，由驅動機構帶動裝在輪圈刀架總成上的切削工具迴繞機械大軸旋轉，進行切削加工。本實用新型所提供的機械大軸的隨行加工設備的優點在於結構簡單、便於隨車運輸、隨機械大軸安裝，以免機械大軸的拆卸和運輸，從而縮短了修復周期。
文檔編號B23P23/02GK2675327SQ200420030508
公開日2005年2月2日 申請日期2004年2月26日 優先權日2004年2月26日
發明者陳江, 王德富, 王一兵, 張靜波 申請人:瀋陽大陸雷射技術有限公司