CN106552962A - 汽轮机转子末叶窗口刨削设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽轮机转子末叶窗口刨削设备，包括底座、滑枕、转台、第一托板、第二托板、固定在第二托板上的刀架、以及固定在刀架中的刨刀，所述底座安装在现有机床的工作台上，所述底座中开设有一左右贯通、且与滑枕相配合的容槽，所述滑枕置于容槽中、并可沿左右方向做直线往复运动；所述转台与滑枕固定连接，所述第一托板与转台相连接、并可沿上下方向做直线运动；所述第二托板与第一托板相连接、并可沿前后方向做直线运动。该刨削设备结构简单轻便、且可安装于现有机床的工作台上，待加工的转子被固定在现有机床上，故使用该刨削设备加工同一转子上不同级末叶窗口时，可以实现轴向快速移动，故省去多次移动、安装和校调，大大提高加工效率。

Description

汽轮机转子末叶窗口刨削设备

技术领域

本发明涉及一种汽轮机零件加工装置，特别是涉及一种汽轮机转子末叶窗口刨削设备。

背景技术

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，又称蒸汽透平，主要用作发电用的原动机。汽轮机包括转子和设在转子上的多级叶片，每级叶片又包括了多个叶片，所述转子上开设有多级轮槽(也称为T型槽)，用于安装多级叶片。另外，为了便于叶片插入T型槽中，每级轮槽上均开设有一个末叶窗口，该级叶片中的每个叶片都从末叶窗口处放入并装入该级轮槽中，该级叶片中的最后一个叶片放入后在末叶窗口位置。

目前，在加工汽轮机转子上的末叶窗口时，一般采用刨削加工方法；但采用常规刨床刨削转子上的末叶窗口时，末叶窗口加工刀具无法安装，且汽轮机转子也无法放置并固定在常规刨床的工作台上，故常规的刨床无法满足汽轮机转子上多级末叶窗口的加工要求。

为此，申请号为201010585071.4的中国发明专利申请说明书公开了一种加工汽轮机转子叶轮中T形叶片插入槽的工艺，其是通过一经过改装后的刨床实现的，该刨床的改装方法是先将原工作台、横梁及刀架上的刀座、抬刀板、刀夹和紧固螺钉拆除，接着在原刀架的溜板上安装一水平向的拖板，然后在该拖板上安装一刀具夹头。但是，采用该改造后的刨床刨削转子上的多级末叶窗口时，仍存在以下缺陷：在加工不同级末叶窗口时需要不停的移动、重复拆除和重复安装刨床，且要进行多次对刀，故大大增加了刨削前的辅助准备时间，从而降低了末叶窗口的加工效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种结构简单轻便、且能连接于现有机床的汽轮机转子末叶窗口刨削设备。

为实现上述目的，本发明提供一种汽轮机转子末叶窗口刨削设备，包括底座、滑枕、转台、第一托板、第二托板、固定在第二托板上的刀架、以及固定在刀架中的刨刀，所述底座安装在现有机床的工作台上，所述底座中开设有一左右贯通、且与滑枕相配合的容槽，所述滑枕置于容槽中、并可沿左右方向做直线往复运动；所述转台与滑枕固定连接，所述第一托板与转台相连接、并可沿上下方向做直线运动；所述第二托板与第一托板相连接、并可沿前后方向做直线运动。

进一步地，还包括一固定在底座上的上盖，所述上盖中支撑有一上下延伸、且可转动的曲轴，该曲轴包括偏心设置的第一轴部和第二轴部，所述第一轴部通过传动机构与驱动电机相连接，所述第二轴部通过一连杆与一传动销相连接，所述传动销固定在滑枕中，所述第二轴部、连杆、以及滑枕构成一曲柄滑块机构。

优选地，所述第一轴部位于第二轴部的上方，所述传动机构包括相互啮合的小齿轮与大齿轮，所述小齿轮与驱动电机的输出轴固定连接，所述大齿轮与曲轴的第一轴部固定连接。

优选地，所述大齿轮与曲轴的第一轴部为键连接。

进一步地，还包括一端部固设有第一手轮的第一螺杆，所述第一托板中开设有一上下延伸的第一燕尾槽，所述转台上设有一突出的、且与第一燕尾槽相配合的第一楔块，所述第一燕尾槽的端部设有一固定在第一托板上的第一固定板，第一固定板的上下两侧均设有第一轴承，所述第一螺杆穿设在第一固定板和第一楔块中、并由第一轴承支承，第一螺杆上还螺纹连接有一固定在转台中的第一活灵。

进一步地，还包括一端部固设有第二手轮的第二螺杆，所述第一托板中开设有一前后延伸的第二燕尾槽，所述第二托板上设有一突出的、且与第二燕尾槽相配合的第二楔块，所述第二燕尾槽的端部设有一固定在第一托板上的第二固定板，第二固定板的前后两侧均设有第二轴承，所述第二螺杆穿设在第二固定板和第二楔块中、并由第二轴承支承，第二螺杆上还螺纹连接有一固定在第二托板中的第二活灵。

优选地，所述底座上的容槽为一燕尾槽。

进一步地，所述现有机床的工作台上设有前后延伸的轴向导轨、左右延伸的径向导轨、以及设在径向导轨上端面上的操作台面，所述径向导轨可沿轴向导轨前后轴向移动，所述操作台面可沿径向导轨左右径向移动，所述底座固定在操作台面上。

如上所述，本发明涉及的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，具有以下有益效果：

该刨削设备结构简单轻便，且在加工过程中刨刀在X、Y、Z三个方向上的均能运动，以完成对汽轮机末叶窗口的刨削加工；另外，该刨削设备可安装于现有机床的工作台上，待加工的转子被固定在现有机床上，故使用该刨削设备加工同一转子上不同级末叶窗口时，只需进行一次对刀即可，且还能实现该刨削设备的轴向快速移动，省去现有技术中刨削设备多次重复安装、移动和校调的工作，从而大幅度减少刨削前的辅助准备时间，大大提高加工效率。

附图说明

图1为本申请的结构示意图。

图2为图1的前视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1省略传动机构后的结构示意图。

图5为图4的前视图。

图6为图4的俯视图。

图7为本申请的剖视图。

图8为本申请中第一托板和第二托板的连接示意图。

图9为图8的剖视图。

图10为图8的后视图。

图11为图8的左视图。

图12为图9的A圈放大图。

图13为本申请中现有机床的结构示意图。

图14为本申请中现有机床上安装有刨削设备的结构示意图。(图1、图4均省略了上盖和驱动电机)

元件标号说明

1 底座

101 容槽

102 安装孔

2 滑枕

3 转台

301 第一楔块

4 第一托板

401 第一燕尾槽

402 第二燕尾槽

5 第二托板

501 第二楔块

6 刀架

7 刨刀

8 上盖

9 曲轴

901 第一轴部

902 第二轴部

10 驱动电机

11 传动销

12 小齿轮

13 大齿轮

14 第一螺杆

15 第一手轮

16 第一固定板

17 第一轴承

18 第一活灵

19 第二螺杆

20 第二手轮

21 第二活灵

22 轴套

23 连杆

24 铣床

241 夹具

242 轴向导轨

243 径向导轨

244 操作台面

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种汽轮机转子末叶窗口刨削设备，该刨削设备安装在用于加工汽轮机转子的现有机床的工作台上，以刨削转子上多级末叶窗口。如图1至图7所示，所述汽轮机转子末叶窗口刨削设备包括底座1、滑枕2、转台3、第一托板4、第二托板5、固定在第二托板5上的刀架6、以及固定在刀架6中的刨刀7，所述底座1安装在现有机床的工作台上，从而将整个刨削设备安装在现有机床的工作台上；所述底座1中开设有一左右贯通、且与滑枕2相配合的容槽101，所述滑枕2置于容槽101中、并可沿左右方向做直线往复运动；所述转台3与滑枕2固定连接，所述第一托板4与转台3相连接、并可沿上下方向做直线运动；所述第二托板5与第一托板4相连接、并可沿前后方向做直线运动。本实施例中，如图3和图6所示，所述底座1的前后两侧均开设有多个左右并排设置的安装孔102，该安装孔102内穿设有螺栓，用于将底座1安装在现有机床的工作台上；所述转台3与滑枕2通过螺栓固定连接。

本申请涉及的刨削设备中，滑枕2在底座1的容槽101中做左右方向的直线往复运动，从而可带动转台3、第一托板4、第二托板5、刀架6、以及刨刀7一起做左右方向的直线往复运动，以实现在X轴方向上的主运动；第一托板4可沿转台3做上下方向的直线运动，从而可带动第二托板5、刀架6、以及刨刀7一起做上下方向的直线运动，以实现在Z轴方向上的进给运动；第二托板5可沿第一托板4做前后方向上的直线运动，从而可带动刀架6和刨刀7一起做前后方向上的直线运动，以实现在Y轴方向上的进给运动，故该刨削设备在加工转子末叶窗口的过程中，可实现刨刀7在X、Y、Z三个方向上的运动，以完成对汽轮机末叶窗口的刨削加工。

本实施例中，所述现有机床为用于铣削转子轮槽的双头铣床24，如图13所示，所述铣床24的工作台上设有两个相对前后设置的夹具241，用于固定待加工的转子；所述铣床24还包括前后轴向延伸的轴向导轨242、左右径向延伸的径向导轨243、以及设在径向导轨243上端面上的操作台面244，所述径向导轨243可沿轴向导轨242前后轴向移动，所述操作台面244可沿径向导轨243左右径向移动，所述刨削设备的底座1通过多个螺栓固定在操作台面244上。因此，在使用该刨削设备加工转子上的多级末叶窗口时，通过操作台面244与径向导轨243、以及径向导轨243与轴向导轨244的相互配合可实现刨削设备的轴向快速移动和径向快速移动，故在加工转子上的多级末叶窗口时，可实现该刨削设备的快速轴向移动和快速径向移动，省去了现有技术中对刨削设备进行多次重复安装、移动和校调的工作，且只需进行一次对刀即可，而不需要进行多次重复对刀，进而可大大减少刨削前的辅助准备时间，最终在保证转子末叶窗口加工质量的前提下又大幅度提高加工效率。另外，该刨削设备结构简单轻便，便于加工制造，成本低。

较优地，所述底座1上的容槽101为一燕尾槽，故与该燕尾槽相适配的滑枕2的形状为倒梯形状，且在滑枕2的前后两侧均设置有多块左右并排分布、且位于滑枕2与底座1之间的垫片，所述垫片固定在底座1上，用于调整滑枕2与底座1之间的间隙，从而保证滑枕2运动的准确性和可靠性。

进一步地，如图6和图7所示，还包括一固定在底座1上的上盖8，所述上盖8中支撑有一上下延伸、且可转动的曲轴9，该曲轴9包括偏心设置的第一轴部901和第二轴部902，所述第一轴部901通过传动机构与驱动电机10相连接，所述第二轴部902通过一连杆23与一传动销11相连接，所述传动销11固定在滑枕2中，所述第二轴部902、连杆23、以及滑枕2构成一曲柄滑块机构，且在第二轴部902与连杆23的连接处设有轴套22，该轴套22套在传动销11上，所述驱动电机10固定在上盖8上。驱动电机10通过传动机构带动曲轴9的第一轴部901转动，由于曲轴9的第一轴部901和第二轴部902为偏心设置，故曲轴9的第二轴部902会以第一轴部901的轴线为中心、并以一定的半径旋转，并通过连杆23实现将曲轴9的第二轴部902的转动转化为滑枕2的直线往复运动，即实现滑枕2在底座1的容槽101中做左右方向上的直线往复运动。

优选地，如图2和图7所示，所述第一轴部901位于第二轴部902的上方，所述传动机构包括相互啮合的小齿轮12与大齿轮13，所述小齿轮12与驱动电机10的输出轴固定连接，所述大齿轮13与曲轴9的第一轴部901固定连接。本实施例中，大齿轮13与曲轴9的第一轴部901为键连接，以实现扭矩的传递。驱动电机10带动小齿轮12转动，通过小齿轮12与大齿轮13的相互啮合带动大齿轮13转动，进而带动曲轴9第一轴部901的转动，该传动机构在本申请中主要有两个作用：1、将驱动电机10的扭矩传递给曲轴9的第一轴部901；2、小齿轮12为主动齿轮，大齿轮13为从动齿轮，故还起到减速的作用。

进一步地，所述第一托板4与转台3之间的连接结构为：如图8、图9和图12所示，还包括一上端固设有第一手轮15的第一螺杆14，所述第一托板4中开设有一上下延伸的第一燕尾槽401，所述转台3上设有一突出的、且与第一燕尾槽401相配合的第一楔块301，所述第一燕尾槽401的上端设有一通过螺钉固定在第一托板4上的第一固定板16，第一固定板16的上下两侧均设有第一轴承17，所述第一螺杆14竖直穿设在第一固定板16和第一楔块301中、并由第一轴承17支承，第一螺杆14上还螺纹连接有一固定在转台3中的第一活灵18。用户转动第一手轮15时，第一手轮15带动第一螺杆14转动；第一螺杆14与第一活灵18螺纹配合以构成螺杆滑块机构，第一活灵18固定在转台3中，故当第一螺杆14在转动的过程中，第一螺杆14又同时做上下方向的轴向运动；同时，第一螺杆14由第一轴承17支承，故第一螺杆14相对于第一轴承17仅可以转动、但不能轴向移动，因此，第一螺杆14带动第一轴承17、第一固定板16、以及第一托板4同步上下直线运动，从而实现第一托板4沿转台3做上下方向的直线运动，进而带动第二托板5、刀架6和刨刀7一起做上下方向的直线运动，同时还通过第一楔块301与第一燕尾槽401的相互配合保证第一托板4运动的准确性、稳定性和可靠性。

相同地，所述第二托板5与第一托板4之间的连接结构为：如图9至图11所示，还包括一前端固设有第二手轮20的第二螺杆19，所述第一托板4中开设有一前后延伸的第二燕尾槽402，所述第二托板5上设有一突出的、且与第二燕尾槽402相配合的第二楔块501，所述第二燕尾槽402的前端设有一通过螺钉固定在第一托板4上的第二固定板，第二固定板的前后两侧均设有第二轴承，所述第二螺杆19前后水平穿设在第二固定板和第二楔块501中、并由第二轴承支承，第二螺杆19上还螺纹连接有一固定在第二托板5中的第二活灵21。用户转动第二手轮20时，第二手轮20带动第二螺杆19同步转动；第二螺杆19与第二活灵21螺纹配合以构成螺杆滑块机构，第二螺杆19由第二轴承支承，故第二螺杆19相对于第二轴承仅可以转动、但不能轴向移动，而固定在第一托板4上的第二固定板的前后两侧均设有第二轴承，故在第二螺杆19转动的过程中，第二活灵21可沿第二螺杆19的轴向做前后方向的移动，从而带动第二托板5做前后方向的直线运动，进而带动刀架6和刨刀7一起做前后方向的直线运动，同时还通过第二楔块501与第二燕尾槽402的相互配合保证第二托板5运动的准确性、稳定性和可靠性。

优选地，所述刀架6与第二托板5通过多个沿刀架6轴向分布的螺栓固定连接，所述刨刀7末端插在刀架6中、并与刀架6通过多个沿刀架6径向分布的螺栓固定连接。

综上所述，本发明涉及的刨削设备可应用于加工汽轮机转子末叶窗口以及其他需要刨削但结构庞大的工件，所述刨削设备结构简单新颖，操作方便，易于控制，通用性强，可与现有机床相组合，利用现有机床的数控设备及导轨等，实现刨削设备的程序控制，并且在待加工工件固定的情况下，刨削设备可沿导轨快速移动，以在保证工件加工质量的前提下大幅度提高加工效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：包括底座(1)、滑枕(2)、转台(3)、第一托板(4)、第二托板(5)、固定在第二托板(5)上的刀架(6)、以及固定在刀架(6)中的刨刀(7)，所述底座(1)安装在现有机床的工作台上，所述底座(1)中开设有一左右贯通、且与滑枕(2)相配合的容槽(101)，所述滑枕(2)置于容槽(101)中、并可沿左右方向做直线往复运动；所述转台(3)与滑枕(2)固定连接，所述第一托板(4)与转台(3)相连接、并可沿上下方向做直线运动；所述第二托板(5)与第一托板(4)相连接、并可沿前后方向做直线运动。

2.根据权利要求1所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：还包括一固定在底座(1)上的上盖(8)，所述上盖(8)中支撑有一上下延伸、且可转动的曲轴(9)，该曲轴(9)包括偏心设置的第一轴部(901)和第二轴部(902)，所述第一轴部(901)通过传动机构与驱动电机(10)相连接，所述第二轴部(902)通过一连杆(23)与一传动销(11)相连接，所述传动销(11)固定在滑枕(2)中，所述第二轴部(902)、连杆(23)、以及滑枕(2)构成一曲柄滑块机构。

3.根据权利要求2所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：所述第一轴部(901)位于第二轴部(902)的上方，所述传动机构包括相互啮合的小齿轮(12)与大齿轮(13)，所述小齿轮(12)与驱动电机(10)的输出轴固定连接，所述大齿轮(13)与曲轴(9)的第一轴部(901)固定连接。

4.根据权利要求3所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：所述大齿轮(13)与曲轴(9)的第一轴部(901)为键连接。

5.根据权利要求1所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：还包括一端部固设有第一手轮(15)的第一螺杆(14)，所述第一托板(4)中开设有一上下延伸的第一燕尾槽(401)，所述转台(3)上设有一突出的、且与第一燕尾槽(401)相配合的第一楔块(301)，所述第一燕尾槽(401)的端部设有一固定在第一托板(4)上的第一固定板(16)，第一固定板(16)的上下两侧均设有第一轴承(17)，所述第一螺杆(14)穿设在第一固定板(16)和第一楔块(301)中、并由第一轴承(17)支承，第一螺杆(14)上还螺纹连接有一固定在转台(3)中的第一活灵(18)。

6.根据权利要求1所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：还包括一端部固设有第二手轮(20)的第二螺杆(19)，所述第一托板(4)中开设有一前后延伸的第二燕尾槽(402)，所述第二托板(5)上设有一突出的、且与第二燕尾槽(402)相配合的第二楔块(501)，所述第二燕尾槽(402)的端部设有一固定在第一托板(4)上的第二固定板，第二固定板的前后两侧均设有第二轴承，所述第二螺杆(19)穿设在第二固定板和第二楔块(501)中、并由第二轴承支承，第二螺杆(19)上还螺纹连接有一固定在第二托板(5)中的第二活灵(21)。

7.根据权利要求1所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：所述底座(1)上的容槽(101)为一燕尾槽。

8.根据权利要求1所述的汽轮机转子末叶窗口刨削设备，其特征在于：所述现有机床的工作台上设有前后延伸的轴向导轨(242)、左右延伸的径向导轨(243)、以及设在径向导轨(243)上端面上的操作台面(244)，所述径向导轨(243)可沿轴向导轨(242)前后轴向移动，所述操作台面(244)可沿径向导轨(243)左右径向移动，所述底座(1)固定在操作台面(244)上。