CN102107388B - 双位瓷套切割研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双位瓷套切割研磨机，其机座上安装的切割机构与研磨机构均成对相间设置的，其驱动机构包括分别安装在机座两端的主轴驱动箱及对应的辅助尾箱，辅助尾箱上设有驱动其沿机座长度方向移动的驱动机构，在主轴驱动箱与辅助尾箱上分别相正对的装配有驱动连接头，在主轴驱动箱与辅助尾箱的驱动连接头上还传动连接有一用于同轴穿套在瓷套内孔中的芯轴，在芯轴的外周面上围绕圆周均匀布设有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧机构。本发明的双位瓷套切割研磨机通过成对设置的切割机构和研磨机构同时对瓷套的两端端面进行切割和研磨，有效的保证了瓷套两端端面的平行度，降低了瓷套的加工成本，提高了瓷套的加工效率及成品的质量。

Description

双位瓷套切割研磨机

技术领域

本发明属于电瓷设备生产领域，确切的说是涉及一种用于生产高压、特高压输配电设备上使用的大型瓷套的切割研磨机。

背景技术

我国目前正大力发展特高压输配电工程，其中需要用到百万伏的特高压输配电用大型瓷套，这种大型瓷套的直径可达1000mm左右，长度达10m左右，特高压输配电设备对这种大型瓷套两端端面的平行度要求很高。现有的生产工艺是将这种大型瓷套进行分段加工，即这种大型瓷套在制作时，先将瓷套分成几段进行分别挤压、制坯、烧制成形后，再对每个分段瓷套的两端端面进行切割研磨，使每个分段瓷套的两端端面平行，最后再通过粘接剂将各分段瓷套依次粘接而成。但由于粘接时很难保证粘接剂涂抹的厚薄，而且多个分段瓷套依次粘接很难保证各分段瓷套同心，难免会出现误差，因此各分段瓷套粘接成一体后容易出现瓷套弯曲变形，无法保证瓷套两端端面的平行度，瓷套的残次品率较高，质量较差，造成这种大型瓷套的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种双位瓷套切割研磨机，以解决现有设备制作大型瓷套时固定困难、生产效率较低、质量较差的问题。

本发明的双位瓷套切割研磨机的技术方案是：一种双位瓷套切割研磨机，包括机座，机座上安装有驱动机构、切割机构及研磨机构，所述的切割机构及研磨机构分别成对设置，两切割机构分别通过机座上固定安装的第一导轨组滑动装配在机座的一侧，两研磨机构分别通过机座上固定安装的第二导轨组滑动装配在机座的另一侧；所述驱动机构包括分别安装在机座两端的主轴驱动箱及对应的辅助尾箱，辅助尾箱上设有驱动其沿机座长度方向移动的驱动机构，在主轴驱动箱与辅助尾箱上分别相正对的装配有驱动连接头，在主轴驱动箱与辅助尾箱的驱动连接头上还传动连接有一用于同轴穿套在瓷套内孔中的芯轴，至少在芯轴靠近其两端的外周面上围绕圆周均匀布设有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧机构。

所述的第一导轨组与第二导轨组均由两平行设置在机座上端面的平面导轨组成。

所述的芯轴两端的端面上分别同轴凸设有用于传动连接驱动连接头的四棱锥台状连接体，在所述的两驱动连接头上对应轴向开设有与所述四棱锥台状连接体吻合插套配合的四棱锥台形连接孔。

所述的芯轴由同轴固连的大径段与小径段组成，所述的涨紧机构包括分别安装在靠近芯轴两端的径向螺纹涨紧机构，在芯轴的中部还分别对应芯轴大径段和小径段安装有轴向螺纹涨紧机构。

所述的径向螺纹涨紧机构包括设置于靠近芯轴大径段端部的第一涨紧机构和设置于靠近芯轴小径段端部的第二涨紧机构，所述轴向螺纹涨紧机构包括设置在芯轴靠近大径段中部外周面上的第一辅助涨紧机构及设置在芯轴靠近小径段中部外周面上的第二辅助涨紧机构。

所述的第一涨紧机构包括沿芯轴轴向间隔套装在靠近芯轴大径段端部的第一内支撑套和第一外支撑套，该内、外支撑套上分别旋装有与芯轴表面定位配合的顶丝，在该内、外支撑套的外周面上沿圆周均匀布设有三个以上的弹性顶块。

所述的第二涨紧机构包括沿芯轴轴向间隔设置在靠近芯轴小径段端部的第二内支撑装置和第二外支撑装置，所述的第二内、外支撑装置均包括三个以上绕圆周均布的弹性顶块，所述第二内支撑装置的各弹性顶块旋装在芯轴上，所述的第二外支撑装置的各弹性顶块旋装在对应套装在芯轴上的第二外支撑套上。

所述的弹性顶块包括圆柱形橡胶块，圆柱形橡胶块的底部连接有一连接座，连接座的底部开设有锥孔，锥孔中连接有球头螺栓。

所述的第一辅助涨紧机构包括围绕芯轴外周面均匀布设的三个以上的剪式千斤顶，各剪式千斤顶的支地端固定在芯轴靠近中部的外表面上，各剪式千斤顶的支顶端上分别固定有橡胶块，各剪式千斤顶的传动螺杆与芯轴同轴向设置，在各剪式千斤顶的传动螺杆上分别铰接有朝芯轴大径段的端部方向延伸的延长杆。

所述的第二辅助涨紧机构包括围绕芯轴外周面均匀布设的三个以上的固定座，各固定座上分别通过铰链轴铰接有顶杆，各顶杆上分别铰接有驱动其绕对应铰链轴摆动的连杆，所述的各连杆沿平行于芯轴轴向方向朝芯轴小径段的端部延伸，在各顶杆的末端分别转动装配有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧轮。

本发明的双位瓷套切割研磨机上通过穿套在瓷套内孔中的芯轴将大型瓷套固定安装在驱动机构上，一方面便于瓷套的安装固定，解决了瓷套在加工中不易固定的问题，另一方面可以防止瓷套因其自重而产生弯曲变形，加工中通过成对设置的切割机构和研磨机构同时对大型瓷套的两端端面进行切割和研磨，从而有效的保证了大型瓷套两端端面的平行度，不仅降低了瓷套的加工成本，而且提高了瓷套的加工效率及成品的质量。

附图说明

图1为本发明的双位瓷套切割研磨机本体的具体实施例的结构示意图；

图2为本发明中与双位瓷套切割研磨机配套使用的芯轴的具体实施例的结构示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为图2中的B-B剖面图；

图5为图2中的C-C剖视图；

图6为图2中的D部的局部放大图。

具体实施方式

本发明的双位瓷套切割研磨机中设备本体的具体实施例如图1所示，其包括机座1，机座1的两端分别安装有主轴驱动箱4和辅助尾箱9，主轴驱动箱4中的主轴由电机带动摆线针轮减速机驱动，通过同步齿形带传动主轴旋转。在机座1的两侧分别安装有平行设置的第一轨道组2和第二轨道组3，两轨道组2、3分别由两平行设置的平面轨道组成，在第一轨道组2上安装有一对切割机构7、11，两切割机构7、11上的切割锯片平行设置，两切割机构7、11上的锯片与主轴驱动箱4内的主轴同向旋转；在第二轨道组3上安装有一对研磨机构6、12，两研磨机构6、12上的研磨砂轮对应平行设置。在机座1的中部设有循环水孔，循环水孔连接有循环水冷却装置8。其中，辅助尾箱9上安装有驱动其沿机座1的长度方向移动的驱动机构，该驱动机构包括电机、涡轮蜗杆传动机构及齿轮齿条传动机构，电机通过一对啮合传动的齿轮与蜗杆传动连接，齿条沿机座1的长度方向固定在机座1上，涡轮与齿轮齿条机构中的齿轮同轴连接，在辅助尾箱上还滑动装配有与主轴相正对设置的滑动套筒，该活动套筒通过丝杠螺母传动机构连接有手轮，上述的辅助尾箱的传动机构为本领域技术人员公知的常规技术，此处不再附图表述。

在主轴驱动箱4的主轴与辅助尾箱9的滑动套筒的端部分别固定有对应的驱动连接头，在主轴驱动箱4与辅助尾箱9的驱动连接头之间传动连接有一用于同轴穿套在瓷套内孔中的芯轴12，如图2至图6所示，该芯轴12由同轴固连的大径段12-1与小径段12-2组成，芯轴12的两端分别轴向凸设有用于传动连接主轴驱动箱4与辅助尾箱9的四棱锥台状的连接体27、28，在主轴驱动箱4与辅助尾箱9的驱动连接头上分别对应轴向开设有与对应的连接体27、28吻合配合的四方锥形连接孔。

由于大型瓷套的外形通常为一端大、一端小的锥形结构，为保证大型瓷套可以与芯轴12紧密连接并保证芯轴12与瓷套同轴心，本发明的芯轴12由同轴固连分别对应瓷套大端的大径段12-1与对应瓷套小端的小径段12-2组成，并在靠近芯轴12两端的外周面上分别安装有可以进行径向调节的径向螺纹涨紧机构，由于大型瓷套的长度较长，为保证大型瓷套均匀受力、防止瓷套因自重而产生中部下垂变形，本发明在芯轴12的中部还分别对应芯轴大径段12-1和小径段12-2安装有可以在两端进行轴向调节的轴向螺纹涨紧机构。其中，径向螺纹涨紧机构包括固定在芯轴大径段12-1端部外周面上用于与瓷套内壁顶压配合的第一涨紧机构和设置在靠近芯轴小径段12-2端部的第二涨紧机构，第一涨紧机构包括沿芯轴12轴向间隔套装在靠近芯轴大径段12-1端部的第一内支撑套15和第一外支撑套16，在该第一内、外支撑套15、16上分别旋装有与芯轴12表面定位配合的顶丝，在该第一内、外支撑套15、16的外周面上沿圆周均匀布设有三个以上的弹性顶块17；第二涨紧机构包括沿芯轴12的轴向间隔设置在靠近芯轴小径段12-2端部的第二内支撑装置26和第二外支撑装置25，第二内支撑装置26由三个以上绕圆周旋装在芯轴12表面上的弹性顶块组成，第二外支撑装置25由套设在芯轴小径段12-2外周面的连接套及围绕该连接套均匀旋装在连接套外周面的三个以上的弹性顶块组成。本实施例中，第一涨紧机构中的各支撑套上分别均布有8个弹性顶块，第二涨紧机构中的各支撑装置上分别均布有4个弹性顶块。第一涨紧机构与第二涨紧机构中的各弹性顶块的结构相同，此处以第一涨紧机构中的第一外支撑套16上的弹性顶块17为例，如图6所示，其包括圆柱形弹性橡胶块17-1，该圆柱形弹性橡胶块17-1的顶面为球面，圆柱形橡胶块17-1的底部连接有一连接座17-2，连接座17-2的底部开设有锥孔，锥孔中连接有球头螺栓17-3，该弹性顶块中设置球头螺栓与锥孔配合，可以提高各弹性顶块的自适应性，便于各弹性顶块的使用。

轴向螺纹涨紧机构包括分别设置在芯轴大径段12-1和小径段12-2靠近中部的外周面上的第一辅助涨紧机构和第二辅助涨紧机构。其中，第一辅助涨紧机构包括围绕芯轴外周面均匀布设的三个以上的剪式千斤顶13，各剪式千斤顶13的传动螺杆的轴线与芯轴12的轴线平行，在剪式千斤顶13的支地端固定在芯轴12的表面上，在各剪式千斤顶13的支顶端上分别固定有用于与瓷套内壁接触配合的弹性橡胶块18，在各剪式千斤顶13的传动螺杆上分别铰接有朝向芯轴12大径段延伸的延长杆14，在各延长杆14的末端设有用于与调整扳手卡配的六方螺栓头。在第一内支撑套15上还对应各延长杆14设置有定位孔，各延长杆14穿过对应的定位孔与剪式千斤顶13的传动螺杆铰接，各定位孔为沿芯轴12的径向设置的长孔，以便于在调整剪式千斤顶13时，各延长杆14与对应的传动螺杆保持同轴。第二辅助涨紧机构包括围绕圆周均匀固定在芯轴小径段外周面上的三个以上的固定座19，各固定座19上分别通过铰链轴铰接有顶杆20，各顶杆20上分别铰接有驱动其绕对应铰链轴摆动的连杆22，各连杆22沿平行于芯轴12轴向的方向朝芯轴小径段12-2的端部延伸，在各顶杆20的末端分别转动装配有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧轮21，在各固定座19上分别开设有以对应铰链轴为圆心的圆弧形导向长孔，各顶杆20上分别设置有与对应的圆弧形导向长孔滑动配合的导向柱。在各连杆22的末端分别开设有外螺纹，在靠近芯轴小径段12-2的端部周面上对应各连杆分别设置有连杆调整座23，各连杆调整座23中分别有与对应连杆22螺纹配合连接的调整螺母24，各调整螺母24相对应的两侧分别凸设有与连杆调整座23转动配合的销轴，各销轴的轴线与各连杆调整座23在芯轴12的安装位置处的切线对应平行，以便于在调整过程中各调整螺母24始终保持与对应连杆22同轴。

在芯轴12穿入瓷套前，先将第一外支撑套16和第二外支撑装置25卸下，将芯轴12穿入瓷套中后，先调整芯轴大径段12-1的第一内支撑套15和小径段12-2的第二内支撑装置26上的各弹性顶块，通过扳手旋转弹性顶块上的球头螺栓调整芯轴与瓷套的同心度，再分别通过扳手旋转第一辅助涨紧机构的延长杆14及第二辅助涨紧机构的螺母24，使第一辅助涨紧机构中的各剪式千斤顶13的支顶端18与第二辅助涨紧机构中的涨紧轮21顶撑在瓷套内壁上，最后装上第一涨紧机构中的第一外支撑套16和第二涨紧机构中的第二外支撑装置25，使各弹性顶块顶撑在瓷套内壁上，芯轴12与瓷套装配完后，通过吊机吊运芯轴12，使芯轴12两端的四棱锥台状的连接体27、28分别插入到瓷套切割研磨机的主轴驱动箱4和辅助尾箱9上对应设置的驱动连接头上，启动辅助尾箱9上的驱动机构使辅助尾箱9移动将芯轴12顶紧，从而使瓷套被安装在切割研磨机上，主轴驱动箱4驱动芯轴12带动瓷套旋转，对应瓷套两端设置的两切割机构7、11根据设定的参数同时切割瓷套的两端端面，切割完成后在启动两研磨机构6、10对瓷套两端的端面进行精磨，保证瓷套两端的平行度和光洁度。

本发明的双位瓷套切割研磨机上采用平面导轨安装切割机构和研磨机构，其结构简单，便于在安装时调整整个导轨的平行度和平整度，从而可以保证安装在平面导轨上的两切割机构和两研磨机构之间的平行度，使瓷套的加工更加方便和准确；该设备中采用与瓷套配套设置的芯轴，一方面便于瓷套的安装固定，解决了瓷套在加工中不易固定的问题，另一方面可以防止瓷套因其自重而产生弯曲变形。本发明中，由于瓷套的长度较长，而且瓷套上具有锥形结构，为保证瓷套中部均匀受力，防止瓷套中部下垂变形，因此在芯轴12上间隔设置了第一涨紧机构和第二涨紧机构，并在芯轴的两端分别设置两排弹性顶块，一方面可以使瓷套各处均匀受力，

本发明的双位瓷套切割研磨机可以对一次挤压、烧制成形的大型瓷套进行精加工，使用一台设备即可对大型瓷套的两端端面同时切割、同时研磨，从而有效的保证了瓷套两端的端面平行度，其生产效率高、质量好，降低了产品的残次品率，从而降低了瓷套的生产成本。

Claims (10)

1.一种双位瓷套切割研磨机，包括机座，机座上安装有工件驱动机构、切割机构及研磨机构，其特征在于，所述的切割机构及研磨机构分别成对设置，两切割机构分别通过机座上固定安装的第一导轨组滑动装配在机座的一侧，两研磨机构分别通过机座上固定安装的第二导轨组滑动装配在机座的另一侧；所述工件驱动机构包括主轴驱动箱与辅助尾箱，主轴驱动箱与辅助尾箱分别安装在机座的两端，在辅助尾箱上还设有驱动其沿机座长度方向移动的辅助尾箱驱动机构；在主轴驱动箱与辅助尾箱上分别相正对的装配有驱动连接头，在主轴驱动箱与辅助尾箱的驱动连接头上还传动连接有一用于同轴穿套在瓷套内孔中的芯轴，至少在芯轴靠近其两端的外周面上围绕圆周均匀布设有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧机构。

2.根据权利要求1所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的第一导轨组与第二导轨组均由两平行设置在机座上端面的平面导轨组成。

3.根据权利要求1所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的芯轴两端的端面上分别同轴凸设有用于传动连接驱动连接头的四棱锥台状连接体，在所述主轴驱动箱与辅助尾箱的驱动连接头上对应轴向开设有与所述四棱锥台状连接体吻合插套配合的四棱锥台形连接孔。

4.根据权利要求1或2或3所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的芯轴由同轴固连的大径段与小径段组成，所述的涨紧机构包括分别安装在靠近芯轴两端的径向螺纹涨紧机构，在芯轴的中部还分别对应芯轴大径段和小径段安装有轴向螺纹涨紧机构。

5.根据权利要求4所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的径向螺纹涨紧机构包括设置于靠近芯轴大径段端部的第一涨紧机构和设置于靠近芯轴小径段端部的第二涨紧机构，所述轴向螺纹涨紧机构包括设置在芯轴靠近大径段中部外周面上的第一辅助涨紧机构及设置在芯轴靠近小径段中部外周面上的第二辅助涨紧机构。

6.根据权利要求5所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的第一涨紧机构包括沿芯轴轴向间隔套装在靠近芯轴大径段端部的第一内支撑套和第一外支撑套，该内、外支撑套上分别旋装有与芯轴表面定位配合的顶丝，在该内、外支撑套的外周面上沿圆周均匀布设有三个以上的弹性顶块。

7.根据权利要求5所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的第二涨紧机构包括沿芯轴轴向间隔设置在靠近芯轴小径段端部的第二内支撑装置和第二外支撑装置，所述的第二内、外支撑装置均包括三个以上绕圆周均布的弹性顶块，所述第二内支撑装置的各弹性顶块旋装在芯轴上，所述的第二外支撑装置的各弹性顶块旋装在对应套装在芯轴上的第二外支撑套上。

8.根据权利要求6或7所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的弹性顶块包括圆柱形橡胶块，圆柱形橡胶块的底部连接有一连接座，连接座的底部开设有锥孔，锥孔中设置有球头螺栓。

9.根据权利要求5所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的第一辅助涨紧机构包括围绕芯轴外周面均匀布设的三个以上的剪式千斤顶，各剪式千斤顶的支地端固定在芯轴的外表面上，各剪式千斤顶的支顶端上分别固定有橡胶块，各剪式千斤顶的传动螺杆与芯轴同轴向设置，在各剪式千斤顶的传动螺杆上分别铰接有朝芯轴大径段的端部方向延伸的延长杆。

10.根据权利要求5所述的双位瓷套切割研磨机，其特征在于，所述的第二辅助涨紧机构包括围绕芯轴外周面均匀布设的三个以上的固定座，各固定座上分别通过铰链轴铰接有顶杆，各顶杆上分别铰接有驱动其绕对应铰链轴摆动的连杆，所述的各连杆沿平行于芯轴轴向方向朝芯轴小径段的端部延伸，在各顶杆的末端分别转动装配有用于与瓷套内壁顶压配合的涨紧轮。

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