CN105215703B

CN105215703B - 一种外圆机加工装置

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Publication number: CN105215703B
Application number: CN201510680653.3A
Authority: CN
Inventors: 何道生; 吴周平; 胡亮; 付永丽
Original assignee: CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-06-27
Anticipated expiration: 2035-10-19
Also published as: CN105215703A

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种轴类外圆现场机加工装置，包括电机、涡轮减速箱I～II、齿轮I～IV、链轮I～IV、锥齿轮传动副、梯形螺杆、滑动套管、导向轴I～II、机架、刀具、轴套管，本发明的外圆机加工装置有效解决了工件重心偏移造成的工件旋转不平衡带来的安全隐患、修复加工方法复杂、成本高、效率低等问题，可以在船舶可调螺旋桨与艉轴不分解的局部现场加工等多种情况的现场即时安装加工，极大地摆脱了环境的限制，具有更广泛的适用性；安装及加工方法简单，可以加工各种大中型等各种直径的轴类，加工精度高，安全高效；成本低廉，相比于专用的大型加工机床，可以节省几十倍的成本。

Description

一种外圆机加工装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种轴类外圆现场机加工装置。

背景技术

在机械构造中，轴类的轴承部位或油封部位等在使用一段时间后会产生表面锈蚀或磨损，造成局部凹陷或椭圆。为节约使用成本，此时只需对锈蚀部位采用表面局部修复手段，以恢复其表面技术性能，即可重新投入使用。船舶舵轴由于受海水及泥沙等腐蚀、磨损，在使用一个周期后，轴承部位往往会产生不同程度的磨损，此时需要对轴承部位进行补焊、光车，以恢复使用要求。

非特殊形状的轴类只需对磨损、锈蚀部位进行补焊或金属喷涂，用普通机床进行精加工即可修复完成。但形状特殊的轴类，如：船舶舵轴与舵叶焊接为一体，其外形呈“P”字形的构造且不可拆卸，重量重心线偏移轴中心线一侧，有些大型船舶其偏移距离甚至达到1米以上。如要对这样的构件进行修复加工，首先需要超大型的机床，然后还需要针对其偏重的形状在一侧焊接相应的配重块，来平衡重心位置，满足工件旋转时对重量平衡的要求。此类工件的加工修复只需要舵轴轴承位进行光车即可恢复其使用要求，工作量并不大。但由于其结构特殊，要做相当大的辅助性工作，且工件在搬运、机床安装、配重块焊接、加工旋转等各阶段都存在相当大的危险性，加工费用相当高，效率也不理想，目前也没有相应设备可以做现场加工。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术无法针对与舵叶焊接为一体的船舶舵轴进行加工修复的情况，本发明提供一种可以在现场安装工作的外圆机加工装置完成船舶舵轴外圆的加工修复工作，节省加工费用，且安全高效。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种外圆机加工装置，包括电机、涡轮减速箱I～II、齿轮I～IV、链轮I～IV、锥齿轮传动副、梯形螺杆、滑动套管、导向轴I～II、机架、刀具、轴套管，所述电机通过涡轮减速箱I将旋转动力输入到轴I上的齿轮I和涡轮减速箱II，所述齿轮I与齿轮II啮合传动连接，齿轮II、齿轮III同轴固定于轴II上，齿轮III与齿轮IV啮合传动连接；涡轮减速箱II的动力输出端安装链轮I，链轮I通过链条I带动链轮II，链轮II通过锥齿轮传动副将动力传输到链轮III，链轮III通过链条II带动链轮IV转动，链轮IV与梯形螺杆螺纹配合连接，所述电机、涡轮减速箱I～II、齿轮I～IV、链轮I、轴套管均安装在滑板上，所述链轮II～IV、锥齿轮传动副、梯形螺杆、滑动套管均安装在滑板下，所述机架为两端设置有带有竖板的固定支架，梯形螺杆、导向轴I～II固定在机架的两端的竖板之间，滑动套管与导向轴I～II滑动配合，所述滑板可沿着导向轴I～II滑动，轴套管的一端安装刀具，另一端与齿轮IV固定且与齿轮IV同轴；待加工的工件穿过齿轮IV和轴套管，中心线与齿轮IV和轴套管的中心重合，电机工作带动刀具针对工件外圆在现场进行走刀切削的机械加工。

进一步的，所述梯形螺杆的两端由滑动轴承支撑并固定在机架的两端竖板上；梯形螺杆的一端安装用于进行手动退刀的手轮，该端部及其固定支撑座上开孔安装锥销。

进一步的，所述梯形螺杆由行走机构支撑架固定在滑板下，梯形螺杆与梯形螺母螺纹配合；链轮IV安装固定在梯形螺母上，并由锁紧螺母锁紧；梯形螺母与行走机构支撑架滑动配合。

进一步的，齿轮III安装在轴II的花键轴部位，以便于移动齿轮III后对工件在齿轮IV空载的情况进行校正调整。

其中，锥齿轮传动副由锥齿轮传动箱固定在滑板下。

进一步的，涡轮减速箱I～II、轴I～II、轴套管均由轴承、轴承座及支架支撑固定在滑板上。

进一步的，所述链条I穿过滑板。

进一步的，所述刀具固定安装在刀具座内，刀具座与轴套管固定连接。

其中，所述电机与涡轮减速箱I、涡轮减速箱I和II之间均通过联轴器连接。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明的外圆机加工装置有效解决了工件重心偏移造成的工件旋转不平衡带来的安全隐患、修复加工方法复杂、成本高、效率低等问题，可以在船舶可调螺旋桨与艉轴不分解的局部现场加工等多种情况的现场即时安装加工，极大地摆脱了环境的限制，具有更广泛的适用性。

2、本发明的外圆机加工装置安装及加工方法简单，可以加工各种大中型等各种直径的轴类，加工精度高，安全高效。

3、本发明的外圆机加工装置成本低廉，相比于专用的大型加工机床，可以节省几十倍的成本。

附图说明

图1为本发明的外圆机加工装置的结构示意图。

图2为图1中沿A-A线的剖视图。

图3为图1中沿B-B线的剖视图。

图4为外圆机加工装置的齿轮传动示意图。

图5为外圆机加工装置的链轮传动示意图。

图6为链轮及行走机构支撑架的示意图。

图中：1—电机；2—涡轮减速箱I；3—涡轮减速箱II；4—齿轮I；5—齿轮II；6—齿轮III；7—齿轮IV；8—链轮I；9—链轮II；10—链轮III；11—链轮IV；12—锥齿轮传动副；13—梯形螺杆；14—滑动套管；15—导向轴I；16—导向轴II；17—机架；18—刀具：19—轴套管；20—轴I；21—轴II；22—链条I；23—链条II；24—滑板：25—工件；26—手轮；27—锥销；28—行走机构支撑架；29—梯形螺母；30—锁紧螺母；31—锥齿轮传动箱；32—轴承；33—轴承座；34—支架；35—刀具座；36—联轴器。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1。

如图1-2所示，本实施例的一种外圆机加工装置，包括：电机1、涡轮减速箱I2、涡轮减速箱II3、齿轮I～IV、链轮I～IV、锥齿轮传动副12、梯形螺杆13、滑动套管14、导向轴I15、导向轴II16、机架17、刀具18、轴套管19，所述电机1通过涡轮减速箱I2将旋转动力输入到轴I20上的齿轮I4和涡轮减速箱II3，齿轮I4与齿轮II5啮合传动连接；齿轮II5、齿轮III6同轴固定于轴II21；齿轮III6与齿轮IV7啮合传动连接，涡轮减速箱II3的动力输出端安装链轮I8；链轮I8通过链条I22带动链轮II9；链轮II9通过锥齿轮传动副12将动力输入到链轮III10；链轮III10通过链条II23带动链轮IV11；链轮IV11与梯形螺杆13螺纹配合，所述电机1、涡轮减速箱I～II、齿轮I～IV、链轮I8、轴套管19均安装在滑板24上，链轮II～IV、锥齿轮传动副12、梯形螺杆13、滑动套管14、安装在滑板24下，机架17为两端带有竖板的固定支架，梯形螺杆13、导向轴I～II固定在机架17的两端竖板之间，滑动套管14与导向轴I～II滑动配合，可令滑板24沿着导向轴I～II滑动，轴套管19的一端安装刀具18，另一端与齿轮IV7固定且与齿轮IV7同轴，待加工的工件25穿过齿轮IV7和轴套管19，中心线与齿轮IV7和轴套管19的中心重合，电机1转动可以带动刀具18针对工件25外圆在现场进行走刀切削的机械加工。

如图3所示，为了能够手动退刀，进一步地，梯形螺杆13两端由滑动轴承支撑并固定在机架的两端竖板上；梯形螺杆13一端安装手轮26，该端部及其固定支撑座上开孔安装锥销27。安装锥销27，手轮26不能转动，外圆切削装置进刀切削；待切削完成后拔掉锥销27，转动手轮26，可以手动进行退刀。

如图4所示，进一步地，齿轮III6安装在轴II21的花键轴部位，以便于移动齿轮III6后对工件25在齿轮IV7空载的情况进行校正调整。

如图5所示，锥齿轮传动副12由锥齿轮传动箱31固定在滑板24下，涡轮减速箱I2、涡轮减速箱II3、轴I20、轴II21、轴套管19均由轴承32、轴承座33及支架34支撑固定在滑板24上。

其中，链条I22穿过滑板24，刀具18固定安装在刀具座35内，刀具座35与轴套管19固定。

进一步的，电机1与涡轮减速箱I2、涡轮减速箱I2和II3之间用联轴器36连接。

如图6所示，进一步地，梯形螺杆13由行走机构支撑架28固定在滑板24下，梯形螺杆13与梯形螺母29螺纹相配；链轮IV11安装固定在梯形螺母29上，并由锁紧螺母30锁紧；梯形螺母29与行走机构支撑架28滑动配合。

本发明的外圆机加工装置的工作过程如下：

待加工的工件25穿过齿轮IV7和轴套管19，中心线与齿轮IV7和轴套管19的中心重合。启动电机1，动力传输到涡轮减速箱I2；涡轮减速箱I2将动力传输到涡轮减速箱II3和齿轮I4；齿轮I4将动力传输到齿轮II5、齿轮III6、齿轮IV7和轴套管19，安装在轴套管19端部的刀具18转动对工件25进行外圆切削。将齿轮III6在轴II21花键轴端与齿轮IV7啮合位置拨开，齿轮IV7空载，就可对工件25进行矫正调整。

涡轮减速箱II3动力输出端安装链轮I8，通过链条I22将动力传输至链轮II9；链轮II9通过锥齿轮传动副12将动力减速传递至链轮III10、链条II23、链轮IV11、梯形螺杆13。通过梯形螺杆13在行走机构支撑架28内转动来带动整个滑板24在导向轴上滑动，从而带动刀具18走刀。梯形螺杆13一端安装手轮26，该端部及其固定支撑座上开孔安装锥销27；如此手轮26可用于手动退刀。

通过上述过程，即可在现场方便的完成工件25的切削加工。

以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种外圆机加工装置，包括电机(1)、涡轮减速箱I～II(2、3)、齿轮I～IV(4～7)、链轮I～IV(8～11)、锥齿轮传动副(12)、梯形螺杆(13)、滑动套管(14)、导向轴I～II(15、16)、机架(17)、刀具(18)、轴套管(19)，其特征在于：所述电机(1)通过涡轮减速箱I(2)将旋转动力输入到轴I(20)上的齿轮I(4)和涡轮减速箱II(3)，所述齿轮I(4)与齿轮II(5)啮合传动连接，齿轮II(5)、齿轮III(6)同轴固定于轴II(21)上，齿轮III(6)与齿轮IV(7)啮合传动连接；涡轮减速箱II(3)的动力输出端安装链轮I(8)，链轮I(8)通过链条I(22)带动链轮II(9)，链轮II(9)通过锥齿轮传动副(12)将动力传输到链轮III(10)，链轮III(10)通过链条II(23)带动链轮IV(11)转动，链轮IV(11)与梯形螺杆(13)螺纹配合连接，所述电机(1)、涡轮减速箱I～II(2、3)、齿轮I～IV(4～7)、链轮I(8)、轴套管(19)均安装在滑板(24)上，所述链轮II～IV(9～11)、锥齿轮传动副(12)、梯形螺杆(13)、滑动套管(14)均安装在滑板(24)下，所述机架(17)为两端设置有带有竖板的固定支架，梯形螺杆(13)、导向轴I～II(15、16)固定在机架(17)的两端的竖板之间，滑动套管(14)与导向轴I～II(15、16)滑动配合，所述滑板(24)可沿着导向轴I～II(15、16)滑动，轴套管(19)的一端安装刀具(18)，另一端与齿轮IV(7)固定且与齿轮IV(7)同轴；待加工的工件(25)穿过齿轮IV(7)和轴套管(19)，中心线与齿轮IV(7)和轴套管(19)的中心重合，电机(1)工作带动刀具(18)针对工件(25)外圆在现场进行走刀切削的机械加工。

2.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：所述梯形螺杆(13)的两端由滑动轴承支撑并固定在机架的两端竖板上；梯形螺杆(13)的一端安装用于进行手动退刀的手轮(26)，该端部及其固定支撑座上开孔安装锥销(27)。

3.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：所述梯形螺杆(13)由行走机构支撑架(28)固定在滑板(24)下，梯形螺杆(13)与梯形螺母(29)螺纹配合；链轮IV(11)安装固定在梯形螺母(29)上，并由锁紧螺母(30)锁紧；梯形螺母(29)与行走机构支撑架(28)滑动配合。

4.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：齿轮III(6)安装在轴II(21)的花键轴部位，以便于移动齿轮III(6)后对工件(25)在齿轮IV(7)空载的情况进行校正调整。

5.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：锥齿轮传动副(12)由锥齿轮传动箱(31)固定在滑板(24)下。

6.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：涡轮减速箱I～II(2、3)、轴I～II(20、21)、轴套管(19)均由轴承(32)、轴承座(33)及支架(34)支撑固定在滑板(24)上。

7.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：所述链条I(22)穿过滑板(24)。

8.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征是：所述刀具(18)固定安装在刀具座(35)内，刀具座(35)与轴套管(19)固定连接。

9.如权利要求1所述的一种外圆机加工装置，其特征在于：所述电机(1)与涡轮减速箱I(2)、涡轮减速箱I(2)和II(3)之间均通过联轴器(36)连接。