CN103009145B - 锅炉锅筒加工姿态调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供锅炉锅筒加工姿态调整装置，包括托辊装置、托架、底盘、车轮装置、托辊水平传动装置、托辊升降传动装置，托辊装置通过托辊支架安装在托架上，托架安装在底盘上，底盘上安装车轮装置，托辊升降传动装置安装在底盘上，托辊水平传动装置安装在支架上。本发明改变了传统使用吊具对锅炉锅筒进行姿态调整的方式，使锅炉锅筒钻孔加工的自动化程度大大提高，降低了工作强度，提高了工作效率和加工精准度。锅炉锅筒加工姿态调整装置的成对使用以及托辊的可调间距功能，使该装置可以支持调整各种不同筒径尺寸的锅炉锅筒的加工姿态，具有非常大的加工范围。

Description

锅炉锅筒加工姿态调整装置

技术领域

本发明涉及的是一种锅炉锅筒加工装置。

背景技术

锅炉是进行能源转换的重要设备，是火力发电必备的三大设备之一，也是工业生产中能源和动力供应的主要设备，其在经济建设和人民生活中作用非常重要。我国当前在用的锅炉有200万台左右，每年新增及旧设备更换的需求都很大。目前国内各类锅炉制造厂约有2000多家，其中大型制造厂约有200多家，特大型的有50多家，生产制造能力很大。锅筒是锅炉中最重要的部件之一，是自然循环和多次强制循环锅炉中，用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并蓄存锅水的筒形压力容器，主要作用为接纳省煤器来水，进行汽水分离和向循环回路供水，向过热器输送饱和蒸汽。锅筒由优质厚钢板制成，在中低压锅炉制造中,锅筒、管板与管子的联接方法一般采用胀管联接方式，管孔的工作量一般为锅筒工作量的40%左右。无论是电站锅炉还是工业用热水和蒸气锅炉，制造过程中锅筒的钻孔工作量巨大且调整复杂，一般一个锅筒少则有300多通水孔多则上千个，尤其是现代水火管结构的节能环保型锅炉钻孔量更大。

在锅炉锅筒的加工过程中，锅筒上大量需要钻削的通水孔按设计要求在筒壁上以一定规则排列，在钻孔的过程中需要不断地调整锅筒的姿态，包括锅筒在水平和垂直方向以及沿锅筒轴线旋转方向。传统上使用吊具对锅炉锅筒进行姿态调整，这种方式工作强度大，效率低，出错率高且有一定危险性。因此锅炉锅筒进行钻孔加工时，发明一种能够快速准确调整锅炉锅筒姿态的装置，对提高钻孔加工效率，降低工人劳动强度，确保操作安全以及提高加工位置精度非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供可以方便快速地调整锅筒在水平和垂直两个方向以及沿锅筒轴线旋转方向的姿态的锅炉锅筒加工姿态调整装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明锅炉锅筒加工姿态调整装置，其特征是：包括托辊装置、托架、底盘、车轮装置、托辊水平传动装置、托辊升降传动装置，托辊装置通过托辊支架安装在托架上，托架安装在底盘上，底盘上安装车轮装置，托辊升降传动装置安装在底盘上，托辊水平传动装置安装在支架上。

本发明还可以包括：

1、托辊装置包括主动托辊装置和从动托辊装置，从动托辊装置包括从动托辊、从动托辊轴，从动托辊安装在从动托辊轴上，主动托辊装置包括主动托辊、主动托辊轴、电机，主动托辊安装在主动托辊轴上，电机连接主动托辊轴。

2、所述的托辊水平传动装置包括水平丝杠、前支架、后支架、手轮，水平丝杠穿过前支架和后支架并连接手轮，旋向相反的两个螺母与水平丝杠构成双螺母丝杠副，两个螺母分别连接主动托辊装置和从动托辊装置。

3、所述的托辊升降传动装置包括升降丝杠、蜗轮、蜗杆、主柱，蜗轮安装在升降丝杠上，蜗轮和蜗杆相配合并安装在减速器箱体里，主柱安装在减速器箱体上，升降丝杠上安装升降螺母，升降螺母与托架相连。

4、还包括杠杆装置，杠杆装置包括杠杆，底盘上表面一端设置铰接座，另一对角端设置导轨座，托架下表面与底盘上表面有铰接座的相对应端设置铰接座，另一对角端设置导轨座，第一杠杆连接底盘上的铰接座和托架上的导轨座，第二杠杆连接托架上的铰接座和底盘上的导轨座。

5、从动托辊与从动托辊轴、主动托辊与主动托辊轴之间均安装档套。

本发明的优势在于：改变了传统使用吊具对锅炉锅筒进行姿态调整的方式，使锅炉锅筒钻孔加工的自动化程度大大提高，降低了工作强度，提高了工作效率和加工精准度。锅炉锅筒加工姿态调整装置的成对使用以及托辊的可调间距功能，使该装置可以支持调整各种不同筒径尺寸的锅炉锅筒的加工姿态，具有非常大的加工范围。

附图说明

图1是锅炉锅筒加工姿态调整装置结构示意图一；

图2是锅炉锅筒加工姿态调整装置结构示意图二；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是图1中B-B向剖视图；

图5是图1中C-C向剖视图；

图6是图2中D-D向剖视图（托辊水平传动装置）；

图7是车轮装置；

图8是图7中局部放大图I；

图9是主动托辊装置；

图10是托辊升降传动装置；

图11是图10中左向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～11，本发明主要由车轮装置1、主动托辊装置2、从动托辊装置3、托辊支架4、托架5、杠杆装置6、底盘7、托辊升降传动装置8、托辊水平传动装置9等主要部分构成。

托架5和底盘7将整个装置分为上下两个部分，杠杆装置6和托辊升降传动装置8用于两部分的联接和升降传动，在电机带动下可使工件进行垂直方向运动；车轮装置1安装在底盘7上用于整个装置的支撑，在电机的作用下可进行轴向水平运动；主动托辊装置2、从动托辊装置3和托辊支架4安装在托架5上，并能通过托辊水平传动装置9的作用沿托架5进行滑动，用于调整两组托辊装置的中心距，从而可以支撑加工不同筒径的锅炉锅筒；托辊装置分为主动托辊装置2和从动托辊装置3两组，在其上放置待加工工件，从动托辊装置3采用关节轴承方式进行随动旋转，主动托辊装置2作为主动滚轮，在步进电机57的带动下进行旋转，通过摩擦方式带动工件进行沿轴线方向的旋转运动。在锅炉锅筒的钻孔加工过程中，需要两套锅炉锅筒加工姿态调整装置配合使用。

为实现装置能够沿锅炉轴线水平运动，设计了车轮装置1，该装置中包括车轮轴25、车轮26、推力调心滚子轴承27、车轮轴承端盖28以及车轮装置减速器等，车轮装置1与底盘7刚性联接。车轮装置减速器设计为蜗轮蜗杆减速器，以利用其自锁功能保证车轮装置1在加工时停止不动。蜗轮蜗杆减速器装置包括轴承压盖34、蜗轮蜗杆减速器壳体35、蜗轮36、蜗轮轴37、调心滚子轴承38、轴承端盖39、轴套40、键41、蜗杆42和密封挡圈43等。车轮轴25通过联轴节33与蜗轮蜗杆减速器联接。

为实现装置在升降运动的同时对工件提供足够强度的支撑，底盘7与托架5通过杠杆装置6铰接联接。底盘7上表面一端设计有铰接座，另一对角端设计有导轨座，托架5下表面与底盘7上表面有铰接座的相对应端设计有铰接座，另一对角端设计有导轨座。杠杆6一端通过固定铰接装置，另一端通过移动铰接装置分别与托架5和底盘7联接。

托辊升降传动装置8在电机驱动下，可带动托架5进行垂直方向运动。托辊升降传动装置8包括托辊升降传动装置螺母64、立柱65、减速器箱体66、蜗轮67、蜗杆68、托辊升降传动装置丝杠69、推力调心滚子轴承70、调心滚子轴承71、锁紧螺母72、托辊升降传动装置电机联轴套73以及驱动电机74等。

为实现加工不同筒径尺寸的锅炉锅筒，设计了主动托辊装置2、从动托辊装置3及托辊水平传动装置9，托辊47通过与锅炉锅筒间的摩擦力带动锅炉锅筒进行旋转运动。主动托辊装置2用于锅炉锅筒旋转的动力源及锅炉锅筒支撑，从动托辊装置3用于锅炉锅筒的支撑和锅炉筒体轴线的调整，托辊水平传动装置用于调整主动托辊装置2与从动托辊装置3间的距离，以适应不同筒径的锅炉锅筒的加工。托辊装置分别固定在相应的托辊支架4上，两个托辊支架4分别与托辊水平传动装置9中双螺母丝杠副螺母刚性联接，双螺母丝杠副丝杠由前支架22和后支架安装在托架5上，托辊支架4与托架5通过导轨副接触，用于支撑整个锅炉锅筒的重量。其中从动托辊与托辊轴通过关节轴承联接，油杯通过托辊轴中设计的润滑油管道对关节轴承进行润滑。主动托辊与托辊轴通过键联接。

结合图1、2，本发明设计了一种锅炉锅筒加工姿态调整装置，主要由车轮装置1、主动托辊装置2、从动托辊装置3、托辊支架4、托架5、杠杆装置6、底盘7、托辊升降传动装置8、托辊水平传动装置9等部分组成。主控托架5和底盘7将整个装置分为上下两个部分，杠杆装置6和托辊升降传动装置8用于两部分的联接和升降传动，车轮装置1安装在底盘7上用于整个装置的支撑和水平轴向运动，托架5上固定安装主动托辊装置2、从动托辊装置3、托辊支架4和托辊水平传动装置9，用于对不同筒径的锅炉锅筒进行绕轴线旋转方向的姿态调整。在锅炉锅筒加工过程中，两套锅炉锅筒加工姿态调整装置配合使用。

结合图7、8，车轮装置1通过螺栓与底盘7联接，车轮轴25通过调心滚子轴承27置于轴承座上，轴承端面由轴承端盖28封挡，车轮26通过键安装在车轮轴25两端。车轮装置1采用蜗轮蜗杆减速器进行驱动，车轮轴动力输入端与减速器输出端通过联轴节31和联轴节33联接，蜗轮蜗杆减速器通过联接架29固定在轴承座支架上，驱动电机通过蜗轮蜗杆减速器驱动车轮轴25，带动整个装置沿预先铺设好的导轨水平移动，图8是车轮驱动部分的局部放大图。

结合图3、4、5，底盘7直接固定在车轮装置1轴承座上，底盘7上表面一端设计有铰接座，另一对角端设计有导轨座，托架5下表面与底盘7上表面有铰接座相对应端设计有铰接座，另一对角端设计有导轨座。底盘7和托架5上的铰接座用于安装固定铰接装置（见图4），导轨座用于安装导轨，该导轨与水平移动铰接装置（见图5）中的槽轮15配合。杠杆装置6中的两个杠杆分别与底盘7和托架5上的固定铰接装置、移动铰接装置进行铰接，两杠杆间通过图3所示装置互连，托架5两侧分别通过托辊升降传动装置丝杠69与光杆导向升降。

杠杆联接孔与轴套过盈配合，与固定铰接装置中轴13形成铰接，固定铰接装置油杯14通过固定铰接装置轴13内滑油管道对杠杆轴套和固定铰接装置轴13进行润滑，固定铰接装置支座12固定在底盘7上。槽轮15与轴套16过盈配合，与滑动铰接装置中轴形成铰接。滑动铰接装置油杯通过滑动铰接装置轴内滑油管道对杠杆轴套和铰接装置轴进行润滑，滑动铰接装置通过支座固定在底盘7上。

结合图4、5，固定铰接装置轴13与轴套组成运动副，固定铰接装置油杯14为其润滑，整个装置安装在固定铰接装置支座12上。移动铰接装置如图5所示，移动铰接装置轴与移动铰接装置轴套16组成运动副，槽轮15与移动铰接装置轴套16过盈联接，槽轮15与托架5导轨组成运动副。

结合图1、2、10、11，托辊升降传动装置8安装在底盘7上，蜗轮67与蜗杆68组成蜗轮蜗杆减速器，驱动电机74通过电机联轴器73进行驱动，托辊升降传动装置丝杠69与托辊升降传动装置螺母64组成丝杠螺母副，托辊升降传动装置丝杠69与蜗轮67同轴，托辊升降传动装置螺母64与托架5刚性联接，丝杠悬臂端通过一对推力调心滚子轴承70固定在立柱65上，托辊升降传动装置蜗轮67与蜗杆68置于减速器箱体66中，采用油浴方式进行润滑。

结合图1、6，托辊水平传动装置9通过前支架22和后支架19安装在托架5上，前支架22与丝杠21通过一对调心滚子轴承24联接，旋向相反的两个螺母20与丝杠21构成双螺母丝杠副，螺母20分别与主动托辊装置和从动托辊装置联接，丝杠21通过悬臂端设计的手轮23进行动力传输，前支架22手轮侧调心滚子轴承24通过隔套17顶在手轮23上，反手轮侧调心滚子轴承24通过隔套顶在丝杠轴肩上。

结合图1、9，主动托辊装置2、从动托辊装置3分别通过一对调心滚子轴承55安装在相应的托辊支架4上，两端设有轴承端盖62，托辊支架4分别与水平传动装置9中双螺母丝杠副的螺母刚性联接。主动托辊装置2通过步进电机57及减速器58进行驱动，减速器轴通过键与托辊轴54进行联接，步进电机及减速器直接安装在轴承座上，托辊轴54通过键61与5个托辊47联接，挡套53用于托辊47间的分离和轴向支撑，托辊轴54动力输入端通过轴肩进行轴向定位，另一端通过弹簧挡圈52进行轴向定位。从动托管装置3没有动力输入装置，托辊与托辊轴通过关节轴承联接，压盖通过螺钉固定在托辊上，用于封挡关节轴承的端面，托辊间通过隔套分离，托辊轴内部设计有润滑油管道，通过油杯内的压力油对关节轴承进行润滑。

Claims (1)

1.锅炉锅筒加工姿态调整装置，其特征是：包括托辊装置、托架、底盘、车轮装置、托辊水平传动装置、托辊升降传动装置、杠杆装置，托辊装置通过托辊支架安装在托架上，托架安装在底盘上，底盘上安装车轮装置，托辊升降传动装置安装在底盘上，托辊水平传动装置安装在支架上；

托辊装置包括主动托辊装置和从动托辊装置，从动托辊装置包括从动托辊、从动托辊轴，从动托辊安装在从动托辊轴上，主动托辊装置包括主动托辊、主动托辊轴、电机，主动托辊安装在主动托辊轴上，电机连接主动托辊轴；

所述的托辊水平传动装置包括水平丝杠、前支架、后支架、手轮，水平丝杠穿过前支架和后支架并连接手轮，旋向相反的两个螺母与水平丝杠构成双螺母丝杠副，两个螺母分别连接主动托辊装置和从动托辊装置；

所述的托辊升降传动装置包括升降丝杠、蜗轮、蜗杆、主柱，蜗轮安装在升降丝杠上，蜗轮和蜗杆相配合并安装在减速器箱体里，主柱安装在减速器箱体上，升降丝杠上安装升降螺母，升降螺母与托架相连；

杠杆装置包括杠杆，底盘上表面一端设置铰接座，另一对角端设置导轨座，托架下表面与底盘上表面有铰接座的相对应端设置铰接座，另一对角端设置导轨座，第一杠杆连接底盘上的铰接座和托架上的导轨座，第二杠杆连接托架上的铰接座和底盘上的导轨座；

从动托辊与从动托辊轴、主动托辊与主动托辊轴之间均安装档套。