CN105033355A - 一种风机转子铰制孔加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机转子铰制孔加工装置及其加工方法，包括磁座(1)、机架(2)、导轨(3)、机头(4)和转臂(5)，所述机架(2)固定安装在所述磁座(1)上，所述机架(2)一侧设有沿竖直方向设置的燕尾槽(6)，所述导轨(3)安装在所述燕尾槽(6)内，所述转臂(5)通过齿轮齿条传动带动所述机头(4)在所述燕尾槽(6)内沿竖直方向运动，所述机头(4)固定安装在所述导轨(3)上并可随所述导轨(3)运动，所述机头(4)上设有变速机构。本发明的有益效果是：在机头上设置变速装置，通过齿轮箱变速，可以选择合理转速，满足在最佳转速范围内进行铰孔。

Description

一种风机转子铰制孔加工装置及其加工方法

【技术领域】

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种风机转子铰制孔加工装置及其加工方法。

【背景技术】

转子是鼓风机的心脏部件，叶轮与主轴是转子的核心部件，两者装配质量的好坏将直接影响转子运行的安全可靠性及使用寿命，而铰制螺栓则是叶轮与主轴的联结纽带，起传递扭矩及紧固作用。因受工件空间限制及无可靠加工设备的影响，行业内叶轮与主轴联结铰制孔的加工工艺装备通常采用普通磁吸钻。因该种设备本身的精度低、转速不可调节、磁座吸附力不强，加工出的铰制孔尺寸公差超标、圆柱度超标，使铰制孔与铰制螺栓不能很好地配合。风机运行时，铰制孔与铰制螺栓冲击，螺栓疲劳损伤，导致叶轮与主轴松动，引起风机振动大、性能下降，最终出现铰制螺栓断裂现象。

如公告号为CN203227846U的实用新型专利公开了一种轻型磁座，由磁座、机架、电机构成，其中磁座安装于机架下方，机架的侧面设滑道，电机通过滑板安装于滑道上，滑板上安装齿条，机架上与滑板配合处设有齿轴，电机输出轴上直接安装钻头夹具。本实用新型利用无刷电机具有转速电子控制，并在低速时具有良好的扭矩输出的特点，但是其具有精度差、转速不可调等问题。

又如公告号为CN203635994U的实用新型专利公开了一种空芯磁座磁力钻，包括机架，机架的一侧通过升降机构活动安装有电钻机构，电钻机构的下方设置有磁座，并且在磁座中设置有控制箱，并且在机架中设置有与电钻机构相对应的红外探测器和位移开关，控制箱电连接升降机构、红外探测器和位移开关。本专利利用控制箱和滑轨控制电钻机构的升降，大大减少了对磁座磁力的吸力要求，节约了钢材和有色金属，降低了磁力钻的成本。但是仍具有精度差、转速不可调等问题。

【发明内容】

本发明旨在提供一种风机转子铰制孔加工装置及其加工方法，通过在机头设置变速机构，将磁座设计成圆弧状等方式，增加磁座与工件的接触面积，稳定性得到加强；加工时的吸附力强；更换刀具时磁吸钻设备不移动，且更换方便快捷；转速实现了可调，具备了铰孔时的最佳转速。

为了解决上述问题，本发明的技术解决方案是：一种风机转子铰制孔加工装置，包括磁座、机架、导轨、机头和转臂，所述机架固定安装在所述磁座上，所述机架一侧设有沿竖直方向设置的燕尾槽，所述导轨安装在所述燕尾槽内，所述转臂通过齿轮齿条传动带动所述机头在所述燕尾槽内沿竖直方向运动，所述机头固定安装在所述导轨上并可随所述导轨运动，所述机头上设有变速机构。通过齿轮箱变速，可以选择合理转速，满足在最佳转速范围内进行铰孔，以使钻铰孔速度可调，满足工艺装备在最佳转速范围内进行铰孔。

进一步，所述磁座为圆弧状。因受工件空间限制，原普通磁吸钻磁座形状为长方形，在进行转子铰制孔加工时，吸附的平面为主轴法兰面，其为圆环状，磁座吸附面积一般情况下只有1/3-2/3，磁吸钻工作时吸附不稳定。本发明将磁座与工件接触面设计为圆弧状，增大了吸附面积，增强了吸附稳定性。

进一步，所述机架和导轨的材质为QT500－7球墨铸铁。

进一步，所述导轨的长度为500～515mm。通过加长导轨的行程，使其具有充足的更换刀具空间，故在钻铰削过程中更换刀具时，可不移动磁吸钻设备。

进一步，所述导轨包括燕尾槽连接部和机头连接部，所述燕尾槽连接部截面呈梯形，其较短底边与所述机头连接部连接并呈一体结构。

进一步，所述燕尾槽连接部梯形较长底边的长度为92～97mm,梯形高为18～20mm。

进一步，所述燕尾槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体截面呈梯形，其较长底边长度与所述燕尾槽连接部较长底边长度相同，梯形高度为17～19mm，梯形较短底边长度为85～90mm。

进一步，所述导轨安装于所述燕尾槽上时，所述第一槽体截面轮廓与所述燕尾槽连接部的截面轮廓部分重合。

进一步，所述机头包括支架、电机、变速机构、芯轴和钻头。

进一步，所述机架与所述磁座通过螺栓连接，所述机架包括机架体和控制开关。

上述加工装置在加工时包括如下步骤：

(1)先将转子铰孔工艺装备的磁座底面清理干净，将工艺装备吊装至转子，通电；

(2)确定好钻孔位置，磁座吸附于主轴法兰端平面；改进后的工艺装备，磁座与工件结合面改为圆弧状，磁座与工件的接触面积增大，增强了磁座吸附稳定性；

(3)按工艺要求，依次分别安装钻头和铰刀，进行钻铰孔。

因磁吸钻设备本身的磁吸会将钻铰削过程中的铁屑吸附上来，这里采用压缩空气将刀具和孔内的铁屑等杂物清除干净；芯轴其国际标准莫氏锥度孔采用数控车床车加工后，再采用数控磨床进行磨加工，同轴度精度高。

导轨和机架为QT500－7球墨铸铁材质，强度加强；两燕尾导轨配合部位行程加长，壁厚加厚，有效配合面增大，工艺装备钻铰孔时的稳定性得到有效增强；为保证铰制孔的加工质量和位置精度，采取磁吸钻设备不移动；因两燕尾导轨行程加长，具有了充足的更换刀具空间，故在钻铰削过程中更换刀具时，可不移动磁吸钻设备。

铰制孔的测量检验；为提高检验效率，工艺改进采用定制的通止规进行铰制孔测量。

采用上述风机转子铰制孔加工装置后，具有以下有益效果：

(1)通过将导轨部分形状和燕尾槽形状的设计，保证导轨配合间隙、芯轴与机头同轴度、导轨与机架底面的垂直度、芯轴与导轨的平行度；

(2)在机头上设置变速装置，通过齿轮箱变速，可以选择合理转速，满足在最佳转速范围内进行铰孔；

(3)原普通磁吸钻磁座形状为长方形，在进行转子铰制孔加工时，吸附的平面为主轴法兰面，其为圆弧状，磁座吸附面积一般情况下只有1/3-2/3，磁吸钻工作时吸附不稳定，本发明将磁座与工件接触面设计为圆弧状，增大了吸附面积，增强了吸附稳定性；

(4)原普通磁吸钻机架因重要部位较薄弱，结构稳定性差，本发明设计时充分考虑到稳定性，将机架原压铸铝合金材质改为QT500－7球墨铸铁材质；其燕尾导轨部分进行了加长、深度方向加深；机架上部导轨薄弱处臂厚加厚，长度方向加长。强度校核后符合技术要求；

(5)原普通磁吸钻导轨采用的材质易磨损，稳定性差，本发明设计时充分考虑到稳定性，将导轨原压铸铝合金材质改为QT500－7球墨铸铁材质,燕尾导轨宽度方向加长，深度方向加深；导轨长度方向适当加长；

(6)针对磁吸钻设备本身的磁吸会将铰削过程中的铁屑吸附上来，从而对铰制孔的加工精度带来影响，本发明用压缩空气将刀具和孔内的铁屑等杂物清除干净；

(7)为提高铰制孔加工的生产效率，同时保证铰制孔质量，工艺进行改进，规定更换刀具时，磁吸钻设备不移动。

【附图说明】

图1是本发明较佳之外部结构图；

图2是本发明较佳之磁座俯视图；

图3是本发明较佳之导轨正视图；

图4是本发明较佳之导轨俯视图；

图5是本发明较佳之机架截面图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

如图1所示为本发明较佳之外部结构图，该实施例公开了一种风机转子铰制孔加工装置，包括磁座1、机架2、导轨3、机头4和转臂5，所述机架2固定安装在所述磁座1上，所述机架2一侧设有沿竖直方向设置的燕尾槽6，所述导轨3安装在所述燕尾槽6内，所述转臂5通过齿轮齿条传动带动所述机头4在所述燕尾槽6内沿竖直方向运动，所述机头4固定安装在所述导轨3上并可随所述导轨3运动，所述机头4上设有变速机构，所述变速机构优选为齿轮箱，通过齿轮箱变速，可以选择合理转速，满足在最佳转速范围内进行铰孔，以使钻铰孔速度可调，满足工艺装备在最佳转速范围内进行铰孔。

在更为优选的实施方式在于：如图2所示为磁座俯视图，磁座1为圆弧状，磁座圆弧的弧度和半径与其加工的风机转子主轴法兰面的弧度与半径相同或相近，机架2和导轨3的材质为QT500－7球墨铸铁，导轨3的长度为500～515mm。因受工件空间限制，原普通磁吸钻磁座形状为长方形，在进行转子铰制孔加工时，吸附的平面为主轴法兰面，其为圆弧状，磁座吸有效附面积一般情况下只有1/3-2/3，磁吸钻工作时吸附不稳定。将磁座与工件接触面设计为圆弧状，增大了吸附面积，增强了吸附稳定性。通过加长导轨的行程，使其具有充足的更换刀具空间，故在钻铰削过程中更换刀具时，可不移动磁吸钻设备。

如图3和图4所示分别为本发明较佳之导轨正视图和俯视图，导轨3包括燕尾槽连接部31和机头连接部32，所述燕尾槽连接部31截面呈梯形，其较短底边与所述机头连接部32连接并呈一体结构；燕尾槽连接部31梯形较长底边的长度为92～97mm,梯形高为18～20mm。

如图5所示为本发明较佳之机架截面图，燕尾槽6包括第一槽体61和第二槽体62，第一槽体61截面呈梯形，其较长底边长度与所述燕尾槽连接部31较长底边长度相同，梯形高度为17～19mm，梯形较短底边长度为85～90mm；所述导轨3安装于所述燕尾槽6上时，所述第一槽体61截面轮廓与所述燕尾槽连接部31的截面轮廓部分重合。机头4包括支架、电机41、变速机构、芯轴和钻头42；所述机架2与所述磁座1通过螺栓连接，所述机架2包括机架体和控制开关。

在本发明的另一实施方式中，提供了一种利用上述风机转子铰制孔加工装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：先将转子铰孔工艺装备的磁座底面清理干净，将工艺装备吊装至转子，通电；

步骤二：确定好钻孔位置，磁座吸附于主轴法兰面；在吸附时保证磁座底面与主轴法兰面均平整光滑，无杂物残留；

步骤三：按工艺要求，依次分别安装钻头和铰刀，进行钻铰孔。

在步骤三中，定时采用压缩空气将刀具和孔内的铁屑等杂物清除干净；在安装或更换刀具时，不移动磁吸钻设备，直接进行安装或更换；调节变速机构使钻头的转速在最合理的范围内；完成铰孔工作后，采用定制的通止规进行铰制孔测量。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风机转子铰制孔加工装置，包括磁座(1)、机架(2)、导轨(3)、机头(4)和转臂(5)，其特征在于，所述机架(2)固定安装在所述磁座(1)上，所述机架(2)一侧设有沿竖直方向设置的燕尾槽(6)，所述导轨(3)安装在所述燕尾槽(6)内，所述转臂(5)通过齿轮齿条传动带动所述机头(4)在所述燕尾槽(6)内沿竖直方向运动，所述机头(4)固定安装在所述导轨(3)上并可随所述导轨(3)运动，所述机头(4)上设有变速机构。

2.如权利要求1所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述磁座(1)为圆弧状。

3.如权利要求1所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述机架(2)和导轨(3)的材质为QT500－7球墨铸铁。

4.如权利要求3所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述导轨(3)的长度为500～515mm。

5.如权利要求1所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述导轨(3)包括燕尾槽连接部(31)和机头连接部(32)，所述燕尾槽连接部(31)截面呈梯形，其较短底边与所述机头连接部(32)连接并呈一体结构。

6.如权利要求5所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述燕尾槽连接部(31)梯形较长底边的长度为92～97mm,梯形高为18～20mm。

7.如权利要求6所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述燕尾槽(6)包括第一槽体(61)和第二槽体(62)，所述第一槽体(61)截面呈梯形，其较长底边长度与所述燕尾槽连接部(31)较长底边长度相同，梯形高度为17～19mm，梯形较短底边长度为85～90mm；所述导轨(3)安装于所述燕尾槽(6)上时，所述第一槽体(61)截面轮廓与所述燕尾槽连接部(31)的截面轮廓部分重合。

8.如权利要求1所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述机头(4)包括支架、电机(41)、变速机构、芯轴和钻头(42)。

9.如权利要求1所述的一种风机转子铰制孔加工装置，其特征在于，所述机架(2)与所述磁座(1)通过螺栓连接，所述机架(2)包括机架体和控制开关。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种风机转子铰制孔加工装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：先将转子铰孔工艺装备的磁座底面清理干净，将工艺装备吊装至转子，通电；

步骤二：确定好钻孔位置，磁座吸附于主轴法兰端平面；

步骤三：按工艺要求，依次分别安装钻头和铰刀，进行钻铰孔。