CN105935790B - 一种叶轮的钻孔工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮的钻孔工装，属于加工工装领域。所述钻孔工装包括：支撑架、钻模、固定件、叶片定位装置和可拆卸安装在支撑架上的定位支撑装置，所述定位支撑装置上设置有与叶轮的止口相配合的第一凸起，钻模对应叶轮的中心孔的位置设置有与中心孔相配合的第二凸起，钻模上分别开设有第一通孔和与所述叶轮待加工的孔系尺寸和位置相配合的第二通孔，固定件包括螺柱和螺母，装配时，所述第一凸起卡装在所述止口内，钻模通过所述第二凸起卡装在所述叶轮内轮毂侧的中心孔内，螺柱的第一端安装在所述第一凸起上，螺柱的第二端穿过所述第一通孔并与所述螺母螺纹连接。叶轮通过定位支撑装置水平安装在支撑架上，降低了钻孔的加工难度和加工成本。

Description

一种叶轮的钻孔工装

技术领域

本发明涉及加工工装领域，特别涉及一种叶轮的钻孔工装。

背景技术

随着中国经济的高速发展，国家对海洋权益的日益重视，我国对大型公务船的需求量日益增多，对其航速要求也越来越高，为了满足大型高速公务船的需求其喷水推进装置的功率需要达到10兆瓦级。

现有的叶轮均应用于1500w以下的小功率喷水推进装置中，这样的小功率叶轮质量小，且为铸造件，在叶轮的中心孔的孔壁上开设键槽，同时，在叶轮上除中心孔外，不再设置其他的孔。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

对于大功率喷水推进装置的叶轮，为了满足其喷水推进装置大功率的需求，该叶轮需要在内轮毂上开设一组孔系，以安装叶轮锥度锁，在加工叶轮的孔系时，由于叶轮尺寸和重量均较大，不便于卡盘装夹，且该叶轮对于孔系的定位要求高，使得叶轮的孔系不易加工。

发明内容

为了解决现有技术中叶轮的孔系不易加工的问题，本发明实施例提供了一种叶轮的钻孔工装。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种叶轮的钻孔工装，所述钻孔工装包括：支撑架、钻模、固定件、叶片定位装置和可拆卸安装在所述支撑架上的定位支撑装置，所述定位支撑装置上设置有与叶轮的止口相配合的第一凸起，所述钻模对应所述叶轮的中心孔的位置设置有与所述中心孔相配合的第二凸起，所述钻模上分别开设有第一通孔和与所述叶轮待加工的孔系尺寸和位置相配合的第二通孔，所述固定件包括螺柱和螺母，装配时，所述第一凸起卡装在所述止口内，所述钻模通过所述第二凸起卡装在所述叶轮内轮毂侧的中心孔内，所述螺柱的第一端安装在所述第一凸起上，所述螺柱的第二端穿过所述第一通孔并与所述螺母螺纹连接。

所述叶片定位装置包括连接架、第一叶轮防转夹板、第二叶轮防转夹板、第一定位螺钉和第二定位螺钉，所述连接架的一端安装所述支撑架上，所述连接架与所述定位支撑装置布置在所述支撑架的同侧，所述第一叶轮防转夹板可拆卸安装在所述连接架的顶面上对应所述叶轮叶片的工作面的位置，所述第二叶轮防转夹板可拆卸安装在所述连接架的顶面上对应所述叶轮叶片的非工作面的位置，装配时，所述第一定位螺钉的一端安装在所述第一叶轮防转夹板上，所述第一定位螺钉的另一端抵在所述叶片的工作面上，所述第二定位螺钉的一端安装在所述第二叶轮防转夹板上，所述第二定位螺钉的另一端抵在所述叶片的非工作面上。

具体地，所述螺柱为双头螺柱，所述第一凸起对应所述叶轮的中心孔的位置开设有螺纹孔，所述螺柱的第一端通过螺纹安装在所述螺纹孔内。

具体地，所述钻孔工装还包括：第一紧固螺钉，所述定位支撑装置通过所述第一紧固螺钉可拆卸安装在所述支撑架上。

具体地，所述钻孔工装还包括：多个第二紧固螺钉，所述第一叶轮防转夹板和所述第二叶轮防转夹板均通过所述第二紧固螺钉可拆卸安装在所述连接架的顶面上。

具体地，所述螺柱为八个，八个所述螺柱相对所述中心孔的轴线对称布置在所述中心孔内。

具体地，所述钻孔工装还包括：穿过所述钻模并安装在所述叶轮内轮毂上的定位销。

具体地，所述钻孔工装还包括：衬套和钻套，所述衬套布置在所述第二通孔的孔壁内，所述钻套布置在所述衬套的内壁上。

进一步地，所述钻孔工装还包括：第三紧固螺钉，所述钻套上设置有卡装在所述钻模上的第三凸起，所述第三凸起通过所述第三紧固螺钉固定在所述钻模上。

具体地，所述钻孔工装还包括：微调支撑架和用于抵在所述叶轮的大端上的微调螺栓，所述微调支撑架的底部可拆卸安装在所述连接架的顶面上对应所述叶轮的大端的位置，所述微调螺栓的一端安装在所述微调支撑架的顶部，所述微调螺栓的另一端抵在所述大端上。

进一步地，所述钻模上还可以设置与所述叶轮内轮毂侧的中心孔相配合的第四凸起，所述第四凸起和所述第二凸起分别布置在所述钻模的两个相反的侧壁上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：叶轮通过定位支撑装置水平安装在支撑架上，使得叶轮的位置能够固定，利于对叶轮孔系的加工，而且，第一凸起、第二凸起和叶片定位装置可以精确定位叶轮，从而提高钻孔的精度，钻模上开设的第二通孔，可以实现叶轮待加工孔系的定位功能，用于提高待加工孔的加工精度和定位精度，使用者可通过第二通孔找到叶轮上需要加工的孔的精确位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的叶轮的钻孔工装的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的叶片定位装置和叶片配合的局部俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种叶轮的钻孔工装，适用于大功率喷水推进装置的叶轮钻孔加工，该叶轮包括轮毂和多个叶片，轮毂的一端为小端，轮毂的另一端为大端f，大端f的端面直径比小端的端面直径大，止口a设置在小端，轮毂内设有内轮毂c，内轮毂c与大端f的端面朝向相同，叶轮的轴线上开设有中心孔b，叶片的非工作面e又可称为吸力面，叶片的工作面d又可以称为压力面，当叶轮的大端f朝下放置时，叶片的上表面为非工作面e，叶片的下表面为工作面d。

如图1所示，该钻孔工装包括：支撑架1、钻模2、固定件、叶片定位装置和可拆卸安装在支撑架1上的定位支撑装置5，定位支撑装置5上设置有与叶轮的止口a相配合的第一凸起5a，钻模2对应叶轮的中心孔b的位置设置有第二凸起2a，钻模2上分别开设有第一通孔2b和与叶轮待加工的孔系尺寸和位置相配合的第二通孔2c，固定件包括螺柱3a和螺母3b，装配时，第一凸起5a卡装在止口a内，钻模2通过第二凸起2a卡装在叶轮内轮毂c侧的中心孔b内，螺柱3a的第一端安装在第一凸起5a上，螺柱3a的第二端穿过第一通孔2b并与螺母3b螺纹连接。其中，支撑架1可以为角铁。其中，第一通孔2b可以设置多个，用于调整钻模2的位置，从而确定钻模2上第二通孔2c的位置，进而确定待加工孔系的位置。

如图2所示，叶片定位装置包括连接架4a、第一叶轮防转夹板4b、第二叶轮防转夹板4c、第一定位螺钉4d和第二定位螺钉4e，连接架4a的一端安装支撑架1上，连接架4a与定位支撑装置5布置在支撑架1的同侧，第一叶轮防转夹板4b可拆卸安装在连接架4a的顶面上对应叶轮叶片的工作面d的位置，第二叶轮防转夹板4c可拆卸安装在连接架4a的顶面上对应叶轮叶片的非工作面e的位置，装配时，第一定位螺钉4d的一端安装在第一叶轮防转夹板4b上，第一定位螺钉4d的另一端抵在叶片的工作面d上，第二定位螺钉4e的一端安装在第二叶轮防转夹板4c上，第二定位螺钉4e的另一端抵在叶片的非工作面e上。此外，第一定位螺钉4d与叶片的工作面d之间可以布置铜垫片，防止第一定位螺钉4d磨损叶片；第二定位螺钉4e与叶片的非工作面e之间也可以布置铜垫片，防止第二定位螺钉4e磨损叶片。此外，第一叶轮防转夹板4b和第二叶轮防转夹板4c上可以分别开设有螺纹孔，第一定位螺钉4d通过螺纹孔安装在第一叶轮防转夹板4b上，第二定位螺钉4e通过螺纹孔安装在第二叶轮防转夹板4c上。第一定位螺钉4d和第二定位螺钉4e均可以为两个。其中，第一叶轮防转夹板4b和第二叶轮防转夹板4c的截面均可以为L型。第一叶轮防转夹板4b的底部和第二叶轮防转夹板4c的底部均可以通过螺栓可拆卸安装在连接架4a的顶面上。此外，连接架4a的一端可以设置凸起，支撑架1上设置有与凸起相配合的止口，在安装连接架4a时，将凸起卡在止口内，实现支撑架1与连接架4a的互相定位功能，从而使安装在钻孔工装上的叶轮能够精准的定位。

具体地，螺柱3a可以为双头螺柱，第一凸起5a对应叶轮的中心孔b的位置开设有螺纹孔，螺柱3a的第一端通过螺纹安装在螺纹孔内。设置螺纹孔能够便于拆卸螺柱3a。

具体地，该钻孔工装还可以包括：第一紧固螺钉6，定位支撑装置5通过第一紧固螺钉6可拆卸安装在支撑架1上。

具体地，该钻孔工装还可以包括：多个第二紧固螺钉7，第一叶轮防转夹板4b和第二叶轮防转夹板4c均通过第二紧固螺钉7可拆卸安装在连接架4a的顶面上。

具体地，螺柱3a可以为八个，八个螺柱3a相对中心孔b的轴线对称布置在中心孔b内。堆成布置的螺柱3a能够保证待加工的叶轮稳定地固定在钻孔工装上，该螺柱3a的数量可以根据具体情况进行调整。

具体地，该钻孔工装还可以包括：穿过钻模2并安装在叶轮内轮毂c上的定位销8。其中，叶轮的内轮毂c的端面上开设有第一销孔，钻模2上开设有第二销孔，定位销8布置在第一销孔和第二销孔所形成的销孔内。定位销8能够防止叶轮与钻模2发生转动，从而保证叶轮待加工的孔系的加工位置。

具体地，该钻孔工装还可以包括：衬套和钻套9，衬套布置在第二通孔2c的孔壁内，钻套9布置在衬套的内壁上。钻套9的内径与叶轮待加工的孔系尺寸相配合，钻套9能够保护钻模2，防止在钻叶轮上的孔系时损坏钻模2，且衬套8能够避免钻套9磨损钻模2。

进一步地，该钻孔工装还可以包括：第三紧固螺钉10，钻套9上设置有卡装在钻模2上的第三凸起11，第三凸起11通过第三紧固螺钉10固定在钻模2上。第三紧固螺钉10能够防止钻套9移位，提高钻孔精度。

具体地，该钻孔工装还可以包括：微调支撑架12和用于抵在叶轮的大端f上的微调螺栓13，微调支撑架12的底部可拆卸安装在连接架4a的顶面上对应叶轮的大端f的位置，微调螺栓13的一端安装在微调支撑架12的顶部，微调螺栓13的另一端抵在大端f上。微调支撑架12和微调螺栓13能够支撑叶轮的大端f，并通过调整微调螺栓13的位置，从而对叶轮的位置进行微调，进而提高钻孔精度。微调支撑架12的底部通过螺栓可拆卸安装在连接架4a的顶面。

具体地，钻模2上还可以设置与叶轮内轮毂c侧的中心孔b相配合的第四凸起2d，第四凸起2d和第二凸起2a分别布置在钻模2的两个相反的侧壁上。在本实施例中，第二凸起2a和第四凸起2d能够交替使用，提高钻模2的使用寿命。此外，第四凸起2d的尺寸可以大于第二凸起2a的尺寸，第四凸起2d可以在中心孔b扩孔后用于与扩孔后的中心孔b相配合，并通过钻模2上第二通孔2c对钻好的孔系进行扩孔加工。

进一步地，微调支撑架12可以为工字型。工字型的微调支撑架12受力较好，能够更好的支撑叶轮并对叶轮进行微调。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的叶轮的钻孔工装的装配方法：

将支撑架1垂直安装在工作台上，将第一凸起5a布置在止口a内，第二凸起2a布置在叶轮内轮毂c侧的中心孔b内，螺柱3a的第一端安装在第一凸起5a上，螺柱3a的第二端穿过第一通孔2b并与螺母3b螺纹连接，将叶轮通过定位支撑装置5水平安装在支撑架1上，同时将叶轮的叶片对应放置在第一叶轮防转夹板4b和第二叶轮防转夹板4c之间，旋紧第一定位螺钉4d和第二定位螺钉4e实现固定叶片的目的，根据第二通孔2c的位置在叶轮上加工孔系。

本发明实施例提供的叶轮的钻孔工装，叶轮通过定位支撑装置水平安装在支撑架上，使得叶轮的位置能够固定，利于对叶轮孔系的加工，而且，第一凸起、第二凸起和叶片定位装置可以精确定位叶轮，从而提高钻孔的精度，钻模上开设的第二通孔，可以实现叶轮待加工孔系的定位功能，用于提高待加工孔的加工精度和定位精度，使用者可通过第二通孔找到叶轮上需要加工的孔的精确位置，同时，叶轮水平固定在钻孔工装上，使得在加工孔系时能够使钻头水平工作，在普通机床上即可加工叶轮上的孔系，从而避免了钻孔必须依赖在德玛吉等关重机床上竖直工位加工，降低了钻孔的加工难度和加工成本；此外，该钻孔工装通用性强，易于推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶轮的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装包括：支撑架(1)、钻模(2)、固定件、叶片定位装置和可拆卸安装在所述支撑架(1)上的定位支撑装置(5)，所述定位支撑装置(5)上设置有与叶轮的止口(a)相配合的第一凸起(5a)，所述钻模(2)对应所述叶轮的中心孔(b)的位置设置有与所述中心孔(b)相配合的第二凸起(2a)，所述钻模(2)上分别开设有第一通孔(2b)和与所述叶轮待加工的孔系尺寸和位置相配合的第二通孔(2c)，所述固定件包括螺柱(3a)和螺母(3b)，装配时，所述第一凸起(5a)卡装在所述止口(a)内，所述钻模(2)通过所述第二凸起(2a)卡装在所述叶轮内轮毂(c)侧的中心孔(b)内，所述螺柱(3a)的第一端安装在所述第一凸起(5a)上，所述螺柱(3a)的第二端穿过所述第一通孔(2b)并与所述螺母(3b)螺纹连接；

所述叶片定位装置包括连接架(4a)、第一叶轮防转夹板(4b)、第二叶轮防转夹板(4c)、第一定位螺钉(4d)和第二定位螺钉(4e)，所述连接架(4a)的一端安装所述支撑架(1)上，所述连接架(4a)与所述定位支撑装置(5)布置在所述支撑架(1)的同侧，所述第一叶轮防转夹板(4b)可拆卸安装在所述连接架(4a)的顶面上对应所述叶轮叶片的工作面(d)的位置，所述第二叶轮防转夹板(4c)可拆卸安装在所述连接架(4a)的顶面上对应所述叶轮叶片的非工作面(e)的位置，装配时，所述第一定位螺钉(4d)的一端安装在所述第一叶轮防转夹板(4b)上，所述第一定位螺钉(4d)的另一端抵在所述叶片的工作面(d)上，所述第二定位螺钉(4e)的一端安装在所述第二叶轮防转夹板(4c)上，所述第二定位螺钉(4e)的另一端抵在所述叶片的非工作面(e)上。

2.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述螺柱(3a)为双头螺柱，所述第一凸起(5a)对应所述叶轮的中心孔(b)的位置开设有螺纹孔，所述螺柱(3a)的第一端通过螺纹安装在所述螺纹孔内。

3.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：第一紧固螺钉(6)，所述定位支撑装置(5)通过所述第一紧固螺钉(6)可拆卸安装在所述支撑架(1)上。

4.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：多个第二紧固螺钉(7)，所述第一叶轮防转夹板(4b)和所述第二叶轮防转夹板(4c)均通过所述第二紧固螺钉(7)可拆卸安装在所述连接架(4a)的顶面上。

5.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述螺柱(3a)为八个，八个所述螺柱(3a)相对所述中心孔(b)的轴线对称布置在所述中心孔(b)内。

6.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：穿过所述钻模(2)并安装在所述叶轮内轮毂(c)上的定位销(8)。

7.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：衬套和钻套(9)，所述衬套布置在所述第二通孔(2c)的孔壁内，所述钻套(9)布置在所述衬套的内壁上。

8.根据权利要求7所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：第三紧固螺钉(10)，所述钻套(9)上设置有卡装在所述钻模(2)上的第三凸起(11)，所述第三凸起(11)通过所述第三紧固螺钉(10)固定在所述钻模(2)上。

9.根据权利要求1所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻孔工装还包括：微调支撑架(12)和用于抵在所述叶轮的大端(f)上的微调螺栓(13)，所述微调支撑架(12)的底部可拆卸安装在所述连接架(4a)的顶面上对应所述叶轮的大端(f)的位置，所述微调螺栓(13)的一端安装在所述微调支撑架(12)的顶部，所述微调螺栓(13)的另一端抵在所述大端(f)上。

10.根据权利要求9所述的钻孔工装，其特征在于，所述钻模(2)上还设置与所述叶轮内轮毂(c)侧的中心孔(b)相配合的第四凸起(2d)，所述第四凸起(2d)和所述第二凸起(2a)分别布置在所述钻模(2)的两个相反的侧壁上。