CN103406566B - 多功能超大型船用镗孔机 - Google Patents

Abstract

多功能超大型船用镗孔机，包括进刀箱、主丝杆、驱动装置、连接螺杆、固定架、差动式锥直孔刀架、支撑架、镗杆、平面刀架、直孔刀架和控制箱，镗杆内开有U型槽，主丝杆安装在镗杆的U型槽内，镗杆两端安装有进刀箱，进刀箱与主丝杆相连接，镗杆上依次安装有驱动装置、固定架、差动式锥直孔刀架、支撑架、平面刀架和直孔刀架，控制箱通过导线与驱动装置相连接，驱动装置通过连接螺杆与固定架安装在一起，本发明通用性强加工精度高，加工平稳效率高，应具有广泛的市场。

Description

多功能超大型船用镗孔机

技术领域

本发明涉及一种船用镗孔机，尤其是一种多功能超大型船用镗孔机，属于船舶机械领域。

背景技术

船用镗孔机是一种根据船舶的特殊环境对艉轴孔和挂舵臂孔、舵叶孔等深孔、锥孔及阶梯孔进行现场加工的一种大型设备，具有加工、安装方便，定位、精度可靠，工作效率高等特点；船用镗孔机根据镗孔位置可以分为艉轴镗孔机、挂舵臂镗孔机和舵叶镗孔机，针对万吨级以上钢质船舶镗艉轴孔和挂舵臂孔、舵叶孔的设备，国内船用镗孔机是借鉴国外的先进镗孔设备技术，在此基础上进行改进和研发，制造出符合我国造船工业所需的镗孔设备，用镗孔机镗孔替代了原先复杂的造船工艺；国内原先研制的船用大型镗孔机对于艉轴孔和挂舵臂孔、舵叶孔并不通用，而且传动是间歇性的，吃刀量小，效率不高，镗孔的精度很难得到保证。代表当今国际先进水平的美国、德国制造的船用镗孔机，其特点是镗杆强度好，相对直径小，寿命也比国内产品长，价格比国内产品高出3-4倍，但是也没能实现艉轴孔和挂舵臂孔、舵叶孔通过一台镗孔机实现镗孔，平稳性也不高而且精度也没有大的提高，一般还在6.3左右，目前是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能超大型船用镗孔机。

本发明要解决的问题是现有镗孔机不能通用且精度不高的不足。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

多功能超大型船用镗孔机，包括进刀箱、主丝杆、驱动装置、连接螺杆、固定架、差动式锥直孔刀架、支撑架、镗杆、平面刀架、直孔刀架和控制箱，镗杆内开有U型槽，主丝杆安装在镗杆的U型槽内，镗杆两端安装有进刀箱，进刀箱与主丝杆相连接，镗杆上依次安装有驱动装置、固定架、差动式锥直孔刀架、支撑架、平面刀架和直孔刀架，控制箱通过导线与驱动装置相连接，驱动装置通过连接螺杆与固定架安装在一起。

所述进刀箱包括手柄、第一固定齿轮、第一活动齿轮、双联齿轮、壳体、第一换挡齿轮和曲轴；壳体固定在镗杆上，壳体中部安装有曲轴，曲轴一端安装有手柄，曲轴的曲部安装有双联齿轮，双联齿轮左侧安装有第一固定齿轮，右侧安装有第一活动齿轮，第一活动齿轮上安装有第一换挡齿轮，第一换挡齿轮与主丝杆连接在一起；第一换挡齿轮设有两排外齿通过与第一活动齿轮的两排外齿配合来实现变速，第一活动齿轮和第一固定齿轮设有环形内齿通过与双联齿轮偏心传动实现大速比，传动效率可达90%。

所述第一活动齿轮齿数为31，第一固定齿轮齿数为30，双联齿轮的两排齿数均为26，第一活动齿轮和第一固定齿轮在与双联齿轮啮合后组成具有公共行星轮的NN型少齿差传动，可实现1：31的大速比。

所述差动式锥直孔刀架包括第一刀座、第一丝杠、第一齿轮、第二活动齿轮轴、固定差动齿轮、拉手、第二换挡齿轮和抱箍；抱箍固定在镗杆上，抱箍上下安装有第一丝杠，第一丝杠一端安装有第一齿轮，另一端安装有第一刀座；固定差动齿轮套在镗杆上，第二活动齿轮轴套在固定差动齿轮上并与第一齿轮啮合，第二换挡齿轮上安装有拉手，第二换挡齿轮左右移动与固定差动齿轮相啮合来实现变速，所述第二活动齿轮轴、固定差动齿轮和抱箍均为哈夫结构，可直接上下拆分，实现快速安装与拆卸，尤其适用于长距离的镗孔机。

所述抱箍上下对称安装有第一丝杠，上部的第一丝杠与镗杆呈一定斜角，用于镗锥孔，下部的第一丝杠与镗杆平行，用于镗直孔，由于抱箍上下对称安装有第一丝杠平稳性大大提高，相比原来的单侧安装镗孔的表面精度由原来的6.3提高到了3.2。

所述平面刀架包括环形齿轮、第三活动齿轮轴、丝杠螺母机构、平刀、伞齿、滚轴、第三换挡齿轮、传动齿和固定齿，环形齿轮套在镗杆上，环形齿轮的滑动槽内安装有第三活动齿轮轴，第三活动齿轮轴与传动齿相啮合，传动齿和第三换挡齿轮安装在同一根滚轴上，第三换挡齿轮与伞齿配合实现变速，伞齿与丝杠螺母机构相连接，丝杠螺母机构带动平刀上下移动实现平面切削；固定齿与环形齿轮相啮合。

所述伞齿上设有两道齿环与第三换挡齿轮的两道齿配合实现变速；环形齿轮和第三活动齿轮轴为哈夫结构，方便拆卸。

本发明的优点是：本镗孔机可同时实现艉轴镗孔、挂舵臂镗孔和舵叶镗孔，通用性强加工精度高，加工平稳效率高，应具有广泛的市场。

附图说明

图1是本发明多功能超大型船用镗孔机的原理图；

图2是进刀箱的原理图；

图3是差动式锥直孔刀架的原理图；

图4是平面刀架的原理图；

图中：1.进刀箱2.主丝杆3.驱动装置4.连接螺杆5.固定架6.差动式锥直孔刀架7.支撑架8.镗杆9.平面刀架10.直孔刀架11.控制箱　12.第一固定齿轮13.第一活动齿轮14.双联齿轮15.壳体16.第一换挡齿轮17.曲轴18.手柄61.第一刀座62.第一丝杠63.第一齿轮64.第二活动齿轮轴65.固定差动齿轮66.拉手67.第二换挡齿轮68.抱箍91.环形齿轮92.第三活动齿轮轴93.丝杠螺母机构94.平刀95.伞齿96.滚轴97.第三换挡齿轮98.传动齿99.固定齿。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，多功能超大型船用镗孔机，包括进刀箱1、主丝杆2、驱动装置3、连接螺杆4、固定架5、差动式锥直孔刀架6、支撑架7、镗杆8、平面刀架9、直孔刀架10和控制箱11，镗杆8内开有U型槽，主丝杆2安装在镗杆8的U型槽内，镗杆8两端安装有进刀箱1，进刀箱1与主丝杆2相连接，镗杆8上依次安装有驱动装置3、固定架5、差动式锥直孔刀架6、支撑架7、平面刀架9和直孔刀架10，控制箱11通过导线与驱动装置3相连接，驱动装置3通过连接螺杆4与固定架5安装在一起；直孔刀架10也为哈夫结构。

所述进刀箱1包括手柄18、第一固定齿轮12、第一活动齿轮13、双联齿轮14、壳体15、第一换挡齿轮16和曲轴17；壳体15固定在镗杆8上，壳体15中部安装有曲轴17，曲轴17一端安装有手柄18，曲轴17的曲部安装有双联齿轮14，双联齿轮14左侧安装有第一固定齿轮12，右侧安装有第一活动齿轮13，第一活动齿轮13上安装有第一换挡齿轮16，第一换挡齿轮16与主丝杆2连接在一起；第一换挡齿轮16设有两排外齿通过与第一活动齿轮13的两排外齿配合来实现变速，第一活动齿轮13和第一固定齿轮12设有环形内齿通过与双联齿轮14偏心传动实现1：20-50的大速比，传动效率可达90%，相比传统的传动箱基本上都是由多个直齿轮一级一级传动来实现减速的，直齿轮至少有6个以上，因此传统一般传动效率最多只有70%，而且本进刀箱1结构紧凑，质量轻，大大方便了安装使用，尤其适用船上一些小空间的搬运。

进刀箱1的使用方法为，当镗杆8转动时，用手握住手柄18后主丝杆2就开始慢慢转动了，例如镗杆8转速31rpm时，主丝杆2只有1rpm的转速，主丝杆2就可以带动直孔刀架10或其他部件慢慢移动工作了。

所述第一活动齿轮13齿数为31，第一固定齿轮12齿数为30，双联齿轮14的两排齿数均为26，第一活动齿轮13和第一固定齿轮12在与双联齿轮14啮合后组成具有公共行星轮的NN型少齿差传动，可实现1：31的大速比，具有小体积大速比，实用性强。

所述差动式锥直孔刀架6包括第一刀座61、第一丝杠62、第一齿轮63、第二活动齿轮轴64、固定差动齿轮65、拉手66、第二换挡齿轮67和抱箍68；抱箍68固定在镗杆8上，抱箍68上下对称安装有第一丝杠62，第一丝杠62一端安装有第一齿轮63，另一端安装有第一刀座61；固定差动齿轮65套在镗杆8上，第二活动齿轮轴64套在固定差动齿轮65上并与第一齿轮63啮合，第二换挡齿轮67上安装有拉手66，第二换挡齿轮67左右移动与固定差动齿轮65相啮合来实现变速，所述第二活动齿轮轴64、固定差动齿轮65和抱箍68均为哈夫结构，可直接上下拆分，实现快速安装与拆卸，尤其适用于长距离的镗孔机；当用手握住拉手66后，通过传动机构第一刀座61就开始做切削镗孔了。

所述抱箍68上下对称安装有第一丝杠62，上部的第一丝杠62与镗杆8呈一定斜角，用于镗锥孔，下部的第一丝杠62与镗杆8平行，用于镗直孔，由于抱箍68上下对称安装有第一丝杠62平稳性大大提高，相比原来的单侧安装镗孔的表面精度由原来的6.3提高到了3.2，因此加工质量直接产生了质的飞跃，使得加工出来的镗孔安装精度大大提高，提高了主轴和尾轴的实用寿命，同时也降低了柴油机的能耗，意义重大。

在加工舵叶台阶孔时，由于其加工既有直孔部分又有锥孔部分，这样的差动式锥直孔刀架6可一起加工直孔和锥孔，还可以大大提高工作效率。

所述平面刀架9包括环形齿轮91、第三活动齿轮轴92、丝杠螺母机构93、平刀94、伞齿95、滚轴96、第三换挡齿轮97、传动齿98和固定齿99，环形齿轮91套在镗杆8上，环形齿轮91的滑动槽内安装有第三活动齿轮轴92，第三活动齿轮轴92与传动齿98相啮合，传动齿98和第三换挡齿轮97安装在同一根滚轴96上，第三换挡齿轮97与伞齿95配合实现变速，伞齿95与丝杠螺母机构93相连接，丝杠螺母机构93带动平刀94上下移动实现平面切削；固定齿99与环形齿轮91相啮合；当外力拉住固定齿99后，通过传动机构平刀94就开始做平面切削运动了。

所述伞齿95上设有两道齿环与第三换挡齿轮97的两道齿配合实现变速；环形齿轮91和第三活动齿轮轴92为哈夫结构，方便拆卸，尤其是用于加工舵叶的端面，舵叶固定后的两端面加工，当一个端面加工好后，在不拆卸舵叶的情况下可直接将平面刀架9通过哈夫结构拆卸，然后反方向安装就可以直接加工舵叶的另一个端面了，这样由于舵叶和镗杆8固定不变，基准没变过，相比传统移动过舵叶或镗杆8的加工方式，本设备两个端面加工出来的平行度相当高，将大大提高加工精度和后期的安装精度。

本装置的工作原理为：通过两个固定架5将本镗孔机固定在船体或船坞内，控制箱11给驱动装置3供电使镗杆8转动，进刀箱1调节镗杆8转速；当需要镗锥孔时启动差动式锥直孔刀架6的上部进行工作，当需要镗直孔时启动差动式锥直孔刀架6的下部进行工作，当需要镗平面时启动平面刀架9工作即可，当需要镗5-6米的直孔时可启动直孔刀架10工作即可，由于镗孔时两个固定架5固定，两个固定架5内部的工作部件只能滑动，所以差动式锥直孔刀架6、平面刀架9和直孔刀架10均采用了哈夫结构，直接可上下拆分，方便移动和工作，提高工作效率和加工精度。

Claims (5)

1.多功能超大型船用镗孔机，包括进刀箱（1）、主丝杆（2）、驱动装置（3）、连接螺杆（4）、固定架（5）、差动式锥直孔刀架（6）、支撑架（7）、镗杆（8）、平面刀架（9）、直孔刀架（10）和控制箱（11），其特征是：所述镗杆（8）内开有U型槽，主丝杆（2）安装在镗杆（8）的U型槽内，镗杆（8）两端安装有进刀箱（1），进刀箱（1）与主丝杆（2）相连接，镗杆（8）上依次安装有驱动装置（3）、固定架（5）、差动式锥直孔刀架（6）、支撑架（7）、平面刀架（9）和直孔刀架（10），控制箱（11）通过导线与驱动装置（3）相连接，驱动装置（3）通过连接螺杆（4）与固定架（5）安装在一起；进刀箱（1）包括手柄（18）、第一固定齿轮（12）、第一活动齿轮（13）、双联齿轮（14）、壳体（15）、第一换挡齿轮（16）和曲轴（17）；壳体（15）固定在镗杆（8）上，壳体（15）中部安装有曲轴（17），曲轴（17）一端安装有手柄（18），曲轴（17）的曲部安装有双联齿轮（14），双联齿轮（14）左侧安装有第一固定齿轮（12），右侧安装有第一活动齿轮（13），第一活动齿轮（13）上安装有第一换挡齿轮（16），第一换挡齿轮（16）与主丝杆（2）连接在一起；第一换挡齿轮（16）设有两排外齿通过与第一活动齿轮（13）的两排外齿配合来实现变速，第一活动齿轮（13）和第一固定齿轮（12）设有环形内齿通过与双联齿轮（14）偏心传动实现大速比，传动效率可达90%，所述第一活动齿轮（13）齿数为31，第一固定齿轮（12）齿数为30，双联齿轮（14）的两排齿数均为26，第一活动齿轮（13）和第一固定齿轮（12）在与双联齿轮（14）啮合后组成具有公共行星轮的NN型少齿差传动，可实现1：31的大速比。

2.据权利要求1所述的多功能超大型船用镗孔机，其特征是：所述差动式锥直孔刀架（6）包括第一刀座（61）、第一丝杠（62）、第一齿轮（63）、第二活动齿轮轴（64）、固定差动齿轮（65）、拉手（66）、第二换挡齿轮（67）和抱箍（68）；抱箍（68）固定在镗杆（8）上，抱箍（68）上下安装有第一丝杠（62），第一丝杠（62）一端安装有第一齿轮（63），另一端安装有第一刀座（61）；固定差动齿轮（65）套在镗杆（8）上，第二活动齿轮轴（64）套在固定差动齿轮（65）上并与第一齿轮（63）啮合，第二换挡齿轮（67）上安装有拉手（66），第二换挡齿轮（67）左右移动与固定差动齿轮（65）相啮合来实现变速，所述第二活动齿轮轴（64）、固定差动齿轮（65）和抱箍（68）均为哈夫结构，可直接上下拆分，实现快速安装与拆卸，尤其适用于长距离的镗孔机。

3.根据权利要求2所述的多功能超大型船用镗孔机，其特征是：所述抱箍（68）上下对称安装有第一丝杠（62），上部的第一丝杠（62）与镗杆（8）呈一定斜角，用于镗锥孔，下部的第一丝杠（62）与镗杆（8）平行，用于镗直孔，由于抱箍（68）上下对称安装有第一丝杠（62）平稳性大大提高，相比原来的单侧安装镗孔的表面精度由原来的6.3提高到了3.2。

4.根据权利要求1所述的多功能超大型船用镗孔机，其特征是：所述平面刀架（9）包括环形齿轮（91）、第三活动齿轮轴（92）、丝杠螺母机构（93）、平刀（94）、伞齿（95）、滚轴（96）、第三换挡齿轮（97）、传动齿（98）和固定齿（99），环形齿轮（91）套在镗杆（8）上，环形齿轮（91）的滑动槽内安装有第三活动齿轮轴（92），第三活动齿轮轴（92）与传动齿（98）相啮合，传动齿（98）和第三换挡齿轮（97）安装在同一根滚轴（96）上，第三换挡齿轮（97）与伞齿（95）配合实现变速，伞齿（95）与丝杠螺母机构（93）相连接，丝杠螺母机构（93）带动平刀（94）上下移动实现平面切削；固定齿（99）与环形齿轮（91）相啮合。

5.根据权利要求4所述的多功能超大型船用镗孔机，其特征是：所述伞齿（95）上设有两道齿环与第三换挡齿轮（97）的两道齿配合实现变速；环形齿轮（91）和第三活动齿轮轴（92）为哈夫结构，方便拆卸。