CN107160225A - 一种h型钢三面孔辅助加工装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种H型钢三面孔辅助加工装置及使用方法。装置包括位移部分、顶升部分和旋转部分；位移部分包括车架和万向轮；顶升部分包括底座、螺杆、导向柱、螺母盘、顶升杆、单向推力球轴承以及平键；旋转部分包括外圈板、内圈板、角钢、插板、向心球轴承和轴销。本发明优点：除上下料由天车配合完成，H型钢的翻转和移位均可通过人工操作来完成，大大提高了生产效率和降低了生产成本。顶升采用手动旋转螺母盘、顶升杆直线上下移动来实现，能够克服传统千斤顶顶升距离有限和液压机构结构复杂的缺陷，因此结构设计合理、操作简单方便。
Description
技术领域
本发明属于工件辅助加工装置技术领域，特别是涉及一种H型钢三面孔辅助加工装置及使用方法。
背景技术
电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，其牵引动力是电力机车，能源由电力牵引供电系统提供，电力牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两大部分。牵引变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备，主要靠接触网支柱进行架设，目前主要采用混凝土和H型钢两种结构的接触网支柱，虽然H型钢接触网支柱的造价较高，但具备环保可回收和稳定等优势，因此现已大量普及应用。当采用H型钢接触网支柱来架设电网时，需要在其上安装较多的配件，故此在H型钢接触网支柱的三个面上均钻有大量安装孔，在有三维数控钻床的加工厂内制作此产品是非常方便快捷的，但由于H型钢接触网支柱属于低端产品，而一般加工厂大部分使用的是普通摇臂钻床；另外，H型钢接触网支柱一般在0.7吨以上，并且在摇臂钻床工作台上进行钻孔过程中需多次翻转位移，靠人力直接翻转或移位是不可能实现的，需天车配合，但车间内配置的天车因数量有限而无法满足生产需要，因此经常出现等待天车配合的窝工现象，导致劳动效率过低，造成了人力和能源的浪费，从而大大增加了H型钢接触网支柱钻孔的加工成本，成为相关企业公司同类产品加工的瓶颈问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种H型钢三面孔辅助加工装置。
为了达到上述目的，本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置包括位移部分、顶升部分和旋转部分；其中位移部分包括车架和万向轮，所述的车架为矩形框架，四个角的底部分别安装一个具有锁定装置的万向轮；
顶升部分包括底座、螺杆、导向柱、螺母盘、顶升杆、单向推力球轴承以及平键；所述的底座由四根斜撑杆和支撑板构成，每根斜撑杆的下端固定在车架的顶面四个角部，上端内侧部位同时固定在导向柱的外圆周面中部；支撑板的中部形成有一个套在导向柱外圆周面上部的中心孔，并且底面同时与四根斜撑杆的上端外侧部位相连接；导向柱的中部形成有一个轴心孔；单向推力球轴承的下端固定在导向柱的上端，并且中心孔与导向柱的轴心孔对齐；螺母盘水平设置，中部底面设置在单向推力球轴承的上端面上，并且中部形成有一个与单向推力球轴承上中心孔对齐的螺孔；螺杆的中部设置在导向柱的轴心孔、单向推力球轴承的中心孔以及螺母盘的螺孔内，并且螺杆与螺母盘上的螺孔螺纹连接；平键设置在导向柱的中心孔内，并且部分结构嵌入在螺杆上形成的导向槽内，以保证螺杆只上下移动而不出现转动；顶升杆水平设置，中部连接在螺杆的上端；
所述的旋转部分包括外圈板、内圈板、角钢、插板、向心球轴承和轴销；其中外圈板为垂直设置的C形板，两块外圈板以开口在上的方式设置，下端固定在顶升杆表面，并且两块外圈板之间设有多个向心球轴承；每根轴销的中部贯穿一个向心球轴承的中心孔以及位于该向心球轴承两侧外侧的两块外圈板设置，并且外端利用螺母固定，由此将两块外圈板和多个向心球轴承连成一体；内圈板的外边缘为圆弧形，外部圆周部位夹在位于向心球轴承内侧的两块外圈板之间且与向心球轴承的外圆相接触，并且上端对应于外圈板上开口的部位向下凹陷形成有一个方口，方口的三条边边缘前后表面分别安装一块角钢，由此形成一个方孔；插板以可拆卸的方式水平插入在方孔两侧壁上部形成的横向插槽内。
所述的多个向心球轴承在外圈板上等间距设置，数量为20个。
所述的内圈板的外圆周面中部沿圆周方向形成有一个圆弧形凹插，并且方口的外端口处进行了倒角处理。
所述的插板的顶面上设有一把手。
本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置的使用方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)首先利用万向轮将本装置放置在摇臂钻床旁，并且处于当H型钢放置在摇臂钻床工作台面上的加工工位后H型钢的重心位置，同时使H型钢的另一端能放置在固定平台或另一台摇臂钻床工作台面上，这样两台摇臂钻床可以同时加工H型钢；
2)由操作人员沿反向旋转螺母盘，在此过程中，由于自重的原因螺母盘始终压在单向推力球轴承上，因此与螺杆发生旋转位移而使螺杆向下移动，由此降低顶升杆及其上的旋转部分，直到使旋转部分的方孔底面略低于摇臂钻床工作台面，取下插板；然后使用天车吊运H型钢并将H型钢的一端放在摇臂钻床工作台面上，同时将H型钢的大致重心部位放置在本装置的方孔16内，之后移走天车；
3)正向旋转螺母盘以升高顶升杆，直到H型钢处于水平状态，然后在方孔的上端口处安装好插板15，由此固定住H型钢；
4)利用万向轮小范围移动本装置直至使本装置处于H型钢重心位置，用锁定装置锁定万向轮，然后正向旋转螺母盘，直至使H型钢高于摇臂钻床后调节H型钢的加工工位，之后反向旋转螺母盘以降低顶升杆，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，现在就可以加工H型钢此处工位的孔了；通过几次的升降移位将H型钢此面上的孔全部加工完成；
5)正向旋转螺母盘以顶升H型钢，直至使H型钢旋转空间最低点略高于摇臂钻床工作平台即可，然后由两名操作人员站在本装置的两侧对H型钢进行翻转，在此过程中夹在两块外圈板之间的内圈板通过其圆周边缘的向心球轴承自由旋转；翻转到位后反向旋转螺母盘以降低顶升杆，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，调节工位后就能够加工此面上的孔；通过两次翻转就能够将H型钢三面上的孔全部加工完成；
6)最后通过天车进行H型钢上下料，即可进行下一件H型钢的加工。
本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置及使用方法具有以下优点：
1、除上下料由天车配合完成，H型钢的翻转和移位均可通过人工操作来完成，大大提高了生产效率和降低了生产成本。
2、顶升采用手动旋转螺母盘、顶升杆直线上下移动来实现，能够克服传统千斤顶顶升距离有限和液压机构结构复杂的缺陷，因此结构设计合理、操作简单方便。
附图说明
图1是本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置结构立体图；
图2是本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置中位移部分和顶升部分结构立体图；
图3是本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置中位移部分和顶升部分纵向结构剖视图。
图4是本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置中旋转部分正视图。
图5是图4中A—A向剖视图。
图6是本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置中旋转部分结构立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置进行详细说明。
如图1—图6所示，本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置包括位移部分、顶升部分和旋转部分；其中位移部分包括车架1和万向轮2，所述的车架1为矩形框架，四个角的底部分别安装一个具有锁定装置的万向轮2；
顶升部分包括底座3、螺杆4、导向柱5、螺母盘6、顶升杆7、单向推力球轴承8以及平键9；所述的底座3由四根斜撑杆10和支撑板11构成，每根斜撑杆10的下端固定在车架1的顶面四个角部，上端内侧部位同时固定在导向柱5的外圆周面中部；支撑板11的中部形成有一个套在导向柱5外圆周面上部的中心孔，并且底面同时与四根斜撑杆10的上端外侧部位相连接；导向柱5的中部形成有一个轴心孔；单向推力球轴承8的下端固定在导向柱5的上端，并且中心孔与导向柱5的轴心孔对齐；螺母盘6水平设置，中部底面设置在单向推力球轴承8的上端面上，并且中部形成有一个与单向推力球轴承8上中心孔对齐的螺孔；螺杆4的中部设置在导向柱5的轴心孔、单向推力球轴承8的中心孔以及螺母盘6的螺孔内，并且螺杆4与螺母盘6上的螺孔螺纹连接；平键9设置在导向柱5的中心孔内，并且部分结构嵌入在螺杆4上形成的导向槽内，以保证螺杆4只上下移动而不出现转动；顶升杆7水平设置，中部连接在螺杆4的上端；
所述的旋转部分包括外圈板12、内圈板13、角钢14、插板15、向心球轴承17和轴销18；其中外圈板12为垂直设置的C形板，两块外圈板12以开口在上的方式设置，下端固定在顶升杆7表面，并且两块外圈板12之间设有多个向心球轴承17；每根轴销18的中部贯穿一个向心球轴承17的中心孔以及位于该向心球轴承17两侧外侧的两块外圈板12设置，并且外端利用螺母固定，由此将两块外圈板12和多个向心球轴承17连成一体；内圈板13的外边缘为圆弧形，外部圆周部位夹在位于向心球轴承17内侧的两块外圈板12之间且与向心球轴承17的外圆相接触，并且上端对应于外圈板12上开口的部位向下凹陷形成有一个方口，方口的三条边边缘前后表面分别安装一块角钢14，由此形成一个方孔16；插板15以可拆卸的方式水平插入在方孔16两侧壁上部形成的横向插槽内。增加角钢14的目的在于增加与H型钢的接触面积，从而保障H型钢在本装置上的稳定性，并且可通过不同尺寸的角钢14和插板15来调节方孔16的大小。
所述的多个向心球轴承17在外圈板12上等间距设置，数量为20个。
所述的内圈板13的外圆周面中部沿圆周方向形成有一个圆弧形凹插，用于插入向心球轴承17的外圆部分结构，并且方口的外端口处进行了倒角处理，从而可消除该外端口对向心球轴承17的冲击，并且翻转平滑顺畅。
所述的插板15的顶面上设有一把手19，以便于操作。
本发明提供的H型钢三面孔辅助加工装置的使用方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)首先利用万向轮2将本装置放置在摇臂钻床旁，并且处于当H型钢放置在摇臂钻床工作台面上的加工工位后H型钢的重心位置，同时使H型钢的另一端能放置在固定平台或另一台摇臂钻床工作台面上，这样两台摇臂钻床可以同时加工H型钢；
2)由操作人员沿某一方向，比如反向旋转螺母盘6，在此过程中，由于自重的原因螺母盘6始终压在单向推力球轴承8上，因此与螺杆4发生旋转位移而使螺杆4向下移动，由此降低顶升杆7及其上的旋转部分，直到使旋转部分的方孔16底面略低于摇臂钻床工作台面，取下插板15；然后使用天车吊运H型钢并将H型钢的一端放在摇臂钻床工作台面上，同时将H型钢的大致重心部位放置在本装置的方孔16内，之后移走天车，从而降低天车的使用频率；
3)正向旋转螺母盘6以升高顶升杆7，直到H型钢处于水平状态，然后在方孔16的上端口处安装好插板15，由此固定住H型钢；
4)利用万向轮2小范围移动本装置直至使本装置处于H型钢重心位置，用锁定装置锁定万向轮2，然后正向旋转螺母盘6，直至使H型钢高于摇臂钻床后调节H型钢的加工工位，之后反向旋转螺母盘6以降低顶升杆7，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，现在就可以加工H型钢此处工位的孔了；通过几次的升降移位将H型钢此面上的孔全部加工完成；
5)正向旋转螺母盘6以顶升H型钢，直至使H型钢旋转空间最低点略高于摇臂钻床工作平台即可，然后由两名操作人员站在本装置的两侧对H型钢进行翻转，在此过程中夹在两块外圈板12之间的内圈板13通过其圆周边缘的向心球轴承17自由旋转；翻转到位后反向旋转螺母盘6以降低顶升杆7，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，调节工位后就能够加工此面上的孔；通过两次翻转就能够将H型钢三面上的孔全部加工完成；
6)最后通过天车进行H型钢上下料，即可进行下一件H型钢的加工。
Claims (5)
1.一种H型钢三面孔辅助加工装置，其特征在于：所述的H型钢三面孔辅助加工装置包括位移部分、顶升部分和旋转部分；其中位移部分包括车架(1)和万向轮(2)，所述的车架(1)为矩形框架，四个角的底部分别安装一个具有锁定装置的万向轮(2)；
顶升部分包括底座(3)、螺杆(4)、导向柱(5)、螺母盘(6)、顶升杆(7)、单向推力球轴承(8)以及平键(9)；所述的底座(3)由四根斜撑杆(10)和支撑板(11)构成，每根斜撑杆(10)的下端固定在车架(1)的顶面四个角部，上端内侧部位同时固定在导向柱(5)的外圆周面中部；支撑板(11)的中部形成有一个套在导向柱(5)外圆周面上部的中心孔，并且底面同时与四根斜撑杆(10)的上端外侧部位相连接；导向柱(5)的中部形成有一个轴心孔；单向推力球轴承(8)的下端固定在导向柱(5)的上端，并且中心孔与导向柱(5)的轴心孔对齐；螺母盘(6)水平设置，中部底面设置在单向推力球轴承(8)的上端面上，并且中部形成有一个与单向推力球轴承(8)上中心孔对齐的螺孔；螺杆(4)的中部设置在导向柱(5)的轴心孔、单向推力球轴承(8)的中心孔以及螺母盘(6)的螺孔内，并且螺杆(4)与螺母盘(6)上的螺孔螺纹连接；平键(9)设置在导向柱(5)的中心孔内，并且部分结构嵌入在螺杆(4)上形成的导向槽内，以保证螺杆(4)只上下移动而不出现转动；顶升杆(7)水平设置，中部连接在螺杆(4)的上端；
所述的旋转部分包括外圈板(12)、内圈板(13)、角钢(14)、插板(15)、向心球轴承(17)和轴销(18)；其中外圈板(12)为垂直设置的C形板，两块外圈板(12)以开口在上的方式设置，下端固定在顶升杆(7)表面，并且两块外圈板(12)之间设有多个向心球轴承(17)；每根轴销(18)的中部贯穿一个向心球轴承(17)的中心孔以及位于该向心球轴承(17)两侧外侧的两块外圈板(12)设置，并且外端利用螺母固定，由此将两块外圈板(12)和多个向心球轴承(17)连成一体；内圈板(13)的外边缘为圆弧形，外部圆周部位夹在位于向心球轴承(17)内侧的两块外圈板(12)之间且与向心球轴承(17)的外圆相接触，并且上端对应于外圈板(12)上开口的部位向下凹陷形成有一个方口，方口的三条边边缘前后表面分别安装一块角钢(14)，由此形成一个方孔(16)；插板(15)以可拆卸的方式水平插入在方孔(16)两侧壁上部形成的横向插槽内。
2.根据权利要求1所述的H型钢三面孔辅助加工装置，其特征在于：所述的多个向心球轴承(17)在外圈板(12)上等间距设置，数量为20个。
3.根据权利要求1所述的H型钢三面孔辅助加工装置，其特征在于：所述的内圈板(13)的外圆周面中部沿圆周方向形成有一个圆弧形凹插，并且方口的外端口处进行了倒角处理。
4.根据权利要求1所述的H型钢三面孔辅助加工装置，其特征在于：所述的插板(15)的顶面上设有一把手(19)。
5.一种如权利要求1所述的H型钢三面孔辅助加工装置的使用方法，其特征在于：所述的使用方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)首先利用万向轮(2)将本装置放置在摇臂钻床旁，并且处于当H型钢放置在摇臂钻床工作台面上的加工工位后H型钢的重心位置，同时使H型钢的另一端能放置在固定平台或另一台摇臂钻床工作台面上，这样两台摇臂钻床可以同时加工H型钢；
2)由操作人员沿反向旋转螺母盘(6)，在此过程中，由于自重的原因螺母盘(6)始终压在单向推力球轴承(8)上，因此与螺杆(4)发生旋转位移而使螺杆(4)向下移动，由此降低顶升杆(7)及其上的旋转部分，直到使旋转部分的方孔(16)底面略低于摇臂钻床工作台面，取下插板(15)；然后使用天车吊运H型钢并将H型钢的一端放在摇臂钻床工作台面上，同时将H型钢的大致重心部位放置在本装置的方孔(16)内，之后移走天车；
3)正向旋转螺母盘(6)以升高顶升杆(7)，直到H型钢处于水平状态，然后在方孔(16)的上端口处安装好插板(15)，由此固定住H型钢；
4)利用万向轮(2)小范围移动本装置直至使本装置处于H型钢重心位置，用锁定装置锁定万向轮(2)，然后正向旋转螺母盘(6)，直至使H型钢高于摇臂钻床后调节H型钢的加工工位，之后反向旋转螺母盘(6)以降低顶升杆(7)，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，现在就可以加工H型钢此处工位的孔了；通过几次的升降移位将H型钢此面上的孔全部加工完成；
5)正向旋转螺母盘(6)以顶升H型钢，直至使H型钢旋转空间最低点略高于摇臂钻床工作平台即可，然后由两名操作人员站在本装置的两侧对H型钢进行翻转，在此过程中夹在两块外圈板(12)之间的内圈板(13)通过其圆周边缘的向心球轴承(17)自由旋转；翻转到位后反向旋转螺母盘(6)以降低顶升杆(7)，直到将H型钢放在摇臂钻床工作台面上，调节工位后就能够加工此面上的孔；通过两次翻转就能够将H型钢三面上的孔全部加工完成；
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