CN109262216A - 一种c轴回转机构 - Google Patents

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罗飞
王旭东
秦东兴
严寒冰
杨彬
陈坤
蒋忠霖
刘阳
肖爱练
肖杨
王育玲
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    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes

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Abstract

本发明涉及自动化装配设备领域，具体是一种C轴回转机构，包括回转支撑装置，回转支撑装置包括固定外圈及转动内圈，固定外圈固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈上安装有减速器安装板，减速器安装板上安装有主动齿轮，主动齿轮与固定外圈的外齿相啮合，转动内圈上安装有两根互相平行的下横梁，下横梁处于同一侧的头部连接有与下横梁相垂直的连接梁，两根下横梁与连接梁组成一C字形构件。本发明能够实现对多个台阶孔周向进行进给，同时不影响工件在压力容器中的放入与取出，是一种适用于各种环形配件自动化装配的周向精确定位回转机构。

Description

一种C轴回转机构
技术领域
本发明涉及自动化装配设备领域，进一步涉及蒸汽发生器自动装配设备领域，具体是指一种C轴回转机构。
背景技术
蒸汽发生器管接头的精密装配机器人是核领域的关键自动化装备，目前我国相关单位在进行蒸汽发生器管接头装配时，完全通过人工完成，不仅耗时费力，而且装配精度差，容易造成管壁的摩擦、撞伤等不可修复的缺陷，使得工件报废，造成巨大经济损失。再者，此类重型工件通过人工装配，孔轴配合间隙不均匀，无法达到后续焊接工艺的要求，研制专用的反应堆蒸汽发生器管接头的精密装配机器人成为必需。
管接头是蒸汽发生器单元中安装对象，长约3米，重约1.2吨。管接头的上端为台阶轴，底部是一个托盘和四个弹簧。当托盘两个支耳受到向上的力后，压缩弹簧，沿着导向杆向上运动。管接头的上表面、侧面、支耳、背板为可受力面，托盘只能用来承受弹簧力而不能承受工件自身的重力。
压力容器是蒸汽发生器单元中被安装对象，上端有法兰，法兰面上有48个螺纹。压力容器周向均匀分布16个台阶孔，靠内壁位置孔为管接头的被安装孔，末端有焊接坡口。压力容器内部有一个法兰，法兰上均匀分布16个台阶孔，与工件下端托盘配合。因此，周向孔轴线和对应下端法兰上台阶孔的轴线在同一平面上。
工件上部台阶轴与压力容器周向孔存在孔轴配合。其他位置无配合要求，只是作为安装过程引导作用。工件底部托盘要安装到容器底座的沉孔内，并与沉孔对中，在弹簧的压紧力作用下与沉孔面压紧。
由于压力容器具有多个周向均匀分布的台阶孔，因此需要解决如何对多个台阶孔周向进行进给且不影响蒸汽发生器管接头的放入与取出这一技术问题，基于该问题，申请人研制得该C轴回转机构。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了一种C轴回转机构。本发明能够实现对多个台阶孔周向进行进给，同时不影响工件在压力容器中的放入与取出，是一种适用于各种环形配件自动化装配的周向精确定位回转机构。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种C轴回转机构，包括回转支撑装置，回转支撑装置包括固定外圈及转动内圈，固定外圈固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈上安装有减速器安装板，减速器安装板上安装有主动齿轮，主动齿轮与固定外圈的外齿相啮合，转动内圈上安装有两根互相平行的下横梁，下横梁处于同一侧的头部连接有与下横梁相垂直的连接梁，两根下横梁与连接梁组成一C字形构件。
在本发明中，主动齿轮转动，主动齿轮通过啮合的外齿在固定外圈上做行星运动，并通过减速器安装板带动转动内圈自转，两根互相平行的下横梁上可以安装X轴进给装置，X进给装置可以采用安装在下横梁上的滚珠丝杠副、滑轨装置实现。在进行自动化装配时，工件从C字形构件的开口处进入压力容器内部，然后被转动内圈带动对准台阶孔进行自动化装配。本发明能够实现对多个台阶孔周向进行进给，同时不影响工件在压力容器中的放入与取出，是一种适用于各种环形配件自动化装配的周向精确定位回转机构。
作为一种优选的方式，减速器安装板上安装有二级减速器，二级减速器输出轴与主动齿轮连接，输入轴通过联轴器与减速器输出轴连接，减速器输入轴与通过电磁离合器与电机连接。
作为一种优选的方式，减速器输入轴两端均连接有驱动装置，一端为通过电磁离合器与电机连接，驱动方式电机驱动；另外一端与手轮连接，驱动方式为手轮驱动。
作为一种优选的方式，固定外圈通过安装板固定安装在压力容器上端的法兰上，安装板与压力容器上端间夹有保护垫，安装板背离回转支撑装置轴线的边缘处安装有定位弧板，定位弧板与压力容器上端的台阶契合。
作为一种优选的方式，下横梁背离回转支撑装置轴线的一面安装有清扫横板，清扫横板下端的水平高度与回转支撑装置上表面的水平高度相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明能够实现对多个台阶孔周向进行进给，同时不影响工件在压力容器中的放入与取出，是一种适用于各种环形配件自动化装配的周向精确定位回转机构；
(2)本发明减速器安装板上安装有二级减速器，二级减速器输出轴与主动齿轮连接，输入轴通过联轴器与减速器输出轴连接，减速器输入轴与通过电磁离合器与电机连接。电机依次通过减速器、二级减速器带动主动齿轮转动，二级减速降低主动齿轮转速，提高回转的精度，同时通过对减速器、二级减速器的合理布置，可以便于驱动装置的安装与手动控制；
(3)本发明减速器输入轴两端均连接有驱动装置，一端为通过电磁离合器与电机连接，驱动方式电机驱动；另外一端与手轮连接，驱动方式为手轮驱动。断开电磁离合器后，手轮转动并通过减速器、二级减速器带动主动齿轮转动，实现可手动控制回转机构转动的目的；
(4)本发明固定外圈通过安装板固定安装在压力容器上端的法兰上，安装板与压力容器上端间夹有保护垫，安装板背离回转支撑装置轴线的边缘处安装有定位弧板，定位弧板与压力容器上端的台阶契合。定位弧板保证回转支撑装置与压力容器同轴，安装板与保护垫可以降低回转支撑装置及压力容器上端法兰直接接触产生的硬性损伤，减少经济损失；
(5)本发明下横梁背离回转支撑装置轴线的一面安装有清扫横板，清扫横板下端的水平高度与回转支撑装置上表面的水平高度相同。下横梁随转动内圈转动时，清扫横板扫过转动内圈及固定外圈的缝隙处，避免转动内圈及固定外圈的缝隙处堵塞对转动产生影响。
附图说明
图1为C轴回转消隙装置正视图。
图2为C轴回转消隙装置俯视图。
图3为C轴回转消隙装置左视图。
图4为图2中A-A断面图。
图5为图2中B-B断面图。
其中，1回转支撑装置,101转动内圈,102固定外圈,2安装板,3主动齿轮,4手轮,5减速器,6电磁离合器,7电机,8联轴器,9二级减速器,10减速器安装板,11下横梁,12连接梁,13清扫横板,14保护垫,15定位弧板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1：
参见图1～5，一种C轴回转机构，包括回转支撑装置1，回转支撑装置1包括固定外圈 102及转动内圈101，固定外圈102固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈101上安装有减速器安装板10，减速器安装板10上安装有主动齿轮3，主动齿轮3与固定外圈102的外齿相啮合，转动内圈101上安装有两根互相平行的下横梁11，下横梁11处于同一侧的头部连接有与下横梁11相垂直的连接梁12，两根下横梁11与连接梁12组成一C字形构件。
在本发明中，主动齿轮3转动，主动齿轮3通过啮合的外齿在固定外圈102上做行星运动，并通过减速器安装板10带动转动内圈101自转，两根互相平行的下横梁11上可以安装X轴进给装置，X进给装置可以采用安装在下横梁11上的滚珠丝杠副、滑轨装置实现。在进行自动化装配时，工件从C字形构件的开口处进入压力容器内部，然后被转动内圈101 带动对准台阶孔进行自动化装配。本发明能够实现对多个台阶孔周向进行进给，同时不影响工件在压力容器中的放入与取出，是一种适用于各种环形配件自动化装配的周向精确定位回转机构。
实施例2：
参见图1～5，一种C轴回转机构，包括回转支撑装置1，回转支撑装置1包括固定外圈 102及转动内圈101，固定外圈102固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈101上安装有减速器安装板10，减速器安装板10上安装有主动齿轮3，主动齿轮3与固定外圈102的外齿相啮合，转动内圈101上安装有两根互相平行的下横梁11，下横梁11处于同一侧的头部连接有与下横梁11相垂直的连接梁12，两根下横梁11与连接梁12组成一C字形构件。
减速器安装板10上安装有二级减速器9，二级减速器9输出轴与主动齿轮3连接，输入轴通过联轴器8与减速器5输出轴连接，减速器5输入轴与通过电磁离合器6与电机7 连接。电机7依次通过减速器5、二级减速器9带动主动齿轮3转动，二级减速降低主动齿轮3转速，提高回转的精度，同时通过对减速器5、二级减速器9的合理布置，可以便于驱动装置的安装与手动控制。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。
实施例3：
参见图1～5，一种C轴回转机构，包括回转支撑装置1，回转支撑装置1包括固定外圈 102及转动内圈101，固定外圈102固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈101上安装有减速器安装板10，减速器安装板10上安装有主动齿轮3，主动齿轮3与固定外圈102的外齿相啮合，转动内圈101上安装有两根互相平行的下横梁11，下横梁11处于同一侧的头部连接有与下横梁11相垂直的连接梁12，两根下横梁11与连接梁12组成一C字形构件。
减速器5输入轴两端均连接有驱动装置，一端为通过电磁离合器6与电机7连接，驱动方式电机7驱动；另外一端与手轮4连接，驱动方式为手轮4驱动。断开电磁离合器6 后，手轮4转动并通过减速器5、二级减速器9带动主动齿轮3转动，实现可手动控制回转机构转动的目的。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。
实施例4：
参见图1～5，一种C轴回转机构，包括回转支撑装置1，回转支撑装置1包括固定外圈 102及转动内圈101，固定外圈102固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈101上安装有减速器安装板10，减速器安装板10上安装有主动齿轮3，主动齿轮3与固定外圈102的外齿相啮合，转动内圈101上安装有两根互相平行的下横梁11，下横梁11处于同一侧的头部连接有与下横梁11相垂直的连接梁12，两根下横梁11与连接梁12组成一C字形构件。
固定外圈102通过安装板2固定安装在压力容器上端的法兰上，安装板2与压力容器上端间夹有保护垫14，安装板2背离回转支撑装置1轴线的边缘处安装有定位弧板15，定位弧板15与压力容器上端的台阶契合。定位弧板15保证回转支撑装置1与压力容器同轴，安装板2与保护垫14可以降低回转支撑装置1及压力容器上端法兰直接接触产生的硬性损伤，减少经济损失。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。
实施例5：
参见图1～5，一种C轴回转机构，包括回转支撑装置1，回转支撑装置1包括固定外圈 102及转动内圈101，固定外圈102固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，转动内圈101上安装有减速器安装板10，减速器安装板10上安装有主动齿轮3，主动齿轮3与固定外圈102的外齿相啮合，转动内圈101上安装有两根互相平行的下横梁11，下横梁11处于同一侧的头部连接有与下横梁11相垂直的连接梁12，两根下横梁11与连接梁12组成一C字形构件。
下横梁11背离回转支撑装置1轴线的一面安装有清扫横板13，清扫横板13下端的水平高度与回转支撑装置1上表面的水平高度相同。下横梁11随转动内圈101转动时，清扫横板13扫过转动内圈101及固定外圈102的缝隙处，避免转动内圈101及固定外圈102的缝隙处堵塞对转动产生影响。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种C轴回转机构，其特征在于：包括回转支撑装置(1)，所述回转支撑装置(1)包括固定外圈(102)及转动内圈(101)，所述固定外圈(102)固定安装在压力容器上端的法兰上，其外周上设有一圈外齿，所述转动内圈(101)上安装有减速器安装板(10)，所述减速器安装板(10)上安装有主动齿轮(3)，所述主动齿轮(3)与固定外圈(102)的外齿相啮合，所述转动内圈(101)上安装有两根互相平行的下横梁(11)，所述下横梁(11)处于同一侧的头部连接有与下横梁(11)相垂直的连接梁(12)，两根所述下横梁(11)与连接梁(12)组成一C字形构件。
2.根据权利要求1所述的一种C轴回转机构，其特征在于：所述减速器安装板(10)上安装有二级减速器(9)，所述二级减速器(9)输出轴与主动齿轮(3)连接，输入轴通过联轴器(8)与减速器(5)输出轴连接，所述减速器(5)输入轴与通过电磁离合器(6)与电机(7)连接。
3.根据权利要求2所述的一种C轴回转机构，其特征在于：所述减速器(5)输入轴两端均连接有驱动装置，一端为通过电磁离合器(6)与电机(7)连接，驱动方式电机(7)驱动；另外一端与手轮(4)连接，驱动方式为手轮(4)驱动。
4.根据权利要求1所述的一种C轴回转机构，其特征在于：所述固定外圈(102)通过安装板(2)固定安装在压力容器上端的法兰上，所述安装板(2)与压力容器上端间夹有保护垫(14)，所述安装板(2)背离回转支撑装置(1)轴线的边缘处安装有定位弧板(15)，所述定位弧板(15)与压力容器上端的台阶契合。
5.根据权利要求1所述的一种C轴回转机构，其特征在于：所述下横梁(11)背离回转支撑装置(1)轴线的一面安装有清扫横板(13)，所述清扫横板(13)下端的水平高度与回转支撑装置(1)上表面的水平高度相同。
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