CN112548626B - 用于大直径销轮销孔加工的定心工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大直径销轮销孔加工的定心工装，所述定心工装包括固定圆心平台、回转机架、立式回转驱动装置、压紧装置和定位组件，所述固定圆心平台的外圆套设有大齿轮，所述压紧装置和定位组件安装于回转机架，所述压紧装置和定位组件分别位于大齿轮的相对两侧半圆，所述压紧装置的中心线指向大齿轮分度圆的圆心，所述压紧装置设有沿压紧装置中心线向大齿轮方向压紧或者松开，所述立式回转驱动装置设有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮组成齿轮副，所述回转机架通过齿轮副带动转动。本发明的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，适用于外轮廓为圆形，且可以以外圆圆心作为定位基准的工件，能够保证工件轮体与所加工的销齿孔分度圆的同心精度。

Description

用于大直径销轮销孔加工的定心工装
技术领域
本发明涉及大型工程机械旋转设备加工技术领域，具体涉及一种用于大直径销轮销孔加工的定心工装。
背景技术
大直径销齿传动副广泛应用于大型工程机械，尤其是大型回转窑、翻车机、门(桥)(滚筒式)式斗轮机、扇形堆料机等设备中的核心传动机构。销轮作为销齿传动副的关键件，其销齿孔加工精度是设备能否平稳运行的关键因素。由于工件轮廓大，超出一般通用机床加工能力，而利用大型加工中心机床加工产生高昂的成本亦难以回避。另外，由于工件尺寸大，在机床床身上给与其中心定位(行业称为找正)也需要大量工时。通常，对于这一类工件采用划线参考，再逐一部位找正加工的方法。其结果是销齿孔分度圆与轮体同心度精度低、齿孔沿分度圆分度不均匀。在实际使用中造成传动不平稳，设备运行有震动，噪音大等现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种用于大直径销轮销孔加工的定心工装，适用于外轮廓为圆形，且可以以外圆圆心作为定位基准的工件，能够保证工件轮体与所加工的销齿孔分度圆的同心精度。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于大直径销轮销孔加工的定心工装，所述定心工装包括固定圆心平台、回转机架、立式回转驱动装置、压紧装置和定位组件，所述固定圆心平台的外圆套设有大齿轮，所述压紧装置和定位组件安装于回转机架，所述压紧装置和定位组件分别位于大齿轮的相对两侧半圆，所述压紧装置的中心线指向大齿轮分度圆的圆心，所述压紧装置设有沿压紧装置中心线向大齿轮方向压紧或者松开，所述立式回转驱动装置设有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮组成齿轮副，所述回转机架通过齿轮副带动转动。
作为上述技术方案的进一步改进：
优选地，所述压紧装置包括压紧滚轮组、螺旋副，所述压紧滚轮组铰接于螺旋副上，所述压紧滚轮组通过螺旋副移动向大齿轮方向压紧或松开。
优选地，所述压紧滚轮组设有偶数倍的导轮，所述导轮通过一平衡摆杆与螺旋副铰接。
优选地，所述压紧滚轮组设有四个导轮，所述平衡摆杆的两端分别铰接一双辊摆杆，所述双辊摆杆布设两个导轮。
优选地，所述压紧装置还包括导轨和滑枕，所述螺旋副安装在滑枕上，所述压紧滚轮组设有两组，分别滑枕的两侧，所述滑枕沿导轨移动。
优选地，两组所述压紧滚轮组对称位于压紧装置中心线的两侧。
优选地，所述定位组件设有两组，两组所述定位组件分别位于压紧装置中心线的两侧，且对称分布。所述压紧装置和定位组件分别位于大齿轮的相对两侧半圆，并能够通过各滚轮内部连线形成一个定心包络圆周。
优选地，所述定位组件包括定位摆杆和滚轮，所述定位摆杆的两端分别设置滚轮，所述定位摆杆通过一偏心铰轴铰接于回转机架。
本发明提供的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，与现有技术相比有以下优点：
(1)本发明的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，工件装夹方便、定位便捷，简化了由于工件尺寸大在机床床身上中心定位所需要的大量工时，并且可使工件轮体与所加工的销齿孔分度圆的同心精度得到保证。
(2)本发明的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，本工装适用外轮廓为圆形，且可以以外圆圆心作为定位基准的工件，适用范围广。通过更换平衡摆杆上安装的滚轮直径(增大或减小)，可以用来适应不同公称直径的加工工件。并且由于采用径向可调动力头为工序加工机构，可调整其加工作业半径，以扩大工装加工范围，适应不同直径的工件及加工部位。
(3)本发明的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，通过扭转安装的偏心铰轴，用以适应相同公称直径的加工工件在公差范围内的不同直径，确保该工件在本工装上的装夹精度，即确保所加工销齿孔分度圆与工件中心轴线的重合度。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明应用实施时的结构示意图。
图中标号说明：
1、固定圆心平台；2、压紧装置；21、导轨；22、滑枕；23、平衡摆杆；24、螺旋副；25、压紧滚轮组；3、回转机架；4、立式回转驱动装置；5、定位组件；51、定位摆杆；52、滚轮；53、偏心铰轴。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1和图2示出了本发明用于大直径销轮销孔加工的定心工装的一种实施方式定心工装包括固定圆心平台1、回转机架3、立式回转驱动装置4、压紧装置2和定位组件5。固定圆心平台1作为工装机体，固定安装于加工场地，用于装夹工件。固定圆心平台1的外圆套设有大齿轮，压紧装置2和定位组件5安装于回转机架3，压紧装置2和定位组件5分别位于大齿轮的相对两侧半圆，压紧装置2的中心线指向大齿轮分度圆的圆心，压紧装置2设有沿压紧装置2中心线向大齿轮方向压紧或者松开。
本实施例中，立式回转驱动装置4由电动驱动装置和手动分度机构两部分组成，电动驱动装置设有小齿轮，小齿轮与固定圆心平台1大齿轮组成齿轮副。大齿轮为太阳轮，小齿轮为行星轮，回转机架3通过齿轮副带动转动。回转机架3与其上安装的所有的构件均围绕固定圆心平台1的圆心做同心回转(行星)运动。立式回转驱动装置4通过电动机构为回转机架3提供动力，利用手动分度机构在加工时对回转角度做精确定位。
本实施例中，定心工装还设有径向可调动力头，径向可调动力头为销齿孔加工机构，径向可调动力头的移动中心线穿过大齿轮分度圆的圆心。径向可调动力头的作用是可调整其加工作业半径，以扩大工装加工范围，适应不同直径的工件及加工部位。
本实施例中，压紧装置2包括压紧滚轮组25、螺旋副24，压紧滚轮组25铰接于螺旋副24上，压紧滚轮组25通过螺旋副24移动向大齿轮方向压紧或松开。
本实施例中，压紧滚轮组25设有四个导轮，导轮通过一平衡摆杆23与螺旋副24铰接。平衡摆杆23的两端分别铰接一双辊摆杆，双辊摆杆布设两个导轮。
本实施例中，压紧装置2还包括导轨21和滑枕22，螺旋副24安装在滑枕22上，压紧滚轮组25设有两组，分别滑枕22的两侧，滑枕22沿导轨21移动。两组压紧滚轮组25对称位于压紧装置2中心线的两侧。两个压紧滚轮组25以60度夹角对称布设在压紧装置2中心线的两侧。每组压紧滚轮组25由两组双轮滚轮组组成一个四轮平衡滚轮组，可以均布分散在定位过程中对工件的施加压力，避免工件的局部変形。压紧装置2在装夹工件前向固定圆心平台1圆心远离方向位移，以扩大平台空间，使工件吊装方便。工件吊装到固定圆心平台1圆后，压紧装置2向固定圆心平台1圆心方向位移，使得四轮平衡滚轮组均衡贴实在工件上，并进一步推动工件向固定圆心平台1圆心方向位移。
本实施例中，定位组件5设有两组，两组定位组件5分别位于压紧装置2中心线的两侧，且对称分布。定位组件5包括定位摆杆51和滚轮52，采用双滚轮平衡形式。定位摆杆51的两端分别设置滚轮52，定位摆杆51通过一偏心铰轴53铰接于回转机架3。回转机架3上设有偏心铰轴53的安装孔，安装孔位于大齿轮分度圆直径的延长线上。大齿轮分度圆圆心与两个定位组件5的偏心铰轴53连线的夹角为120度。
在回转机架3上的安装孔以大齿轮分度圆圆心为基点，以设定半径(按工装预定装夹能力确定)定位。滚轮的直径由偏心铰轴53安装孔的设定半径与预加工工件的半径之差计算所得。微调偏心铰轴53安装孔的设定半径，以适应预加工工件的公称尺寸制造偏差，其调整偏心量总值L预先设定，其微调整量按精度L/180来确定。其它实施例中，可以更换平衡摆杆23上滚轮的直径(增大或减小)，可以用来适应不同公称直径的加工工件。
扭转在安装孔上安装的偏心铰轴53，用以适应相同公称直径的加工工件在公差范围内的不同直径，确保该工件在本发明工装上的装夹精度，即确保所加工销齿孔分度圆与工件中心轴线的重合度。
本发明大直径销轮销孔加工方法，使用上述的定心工装进行定心，包括以下步骤：
a)旋转螺旋副24使压紧装置2向远离固定圆心平台1圆心的方向位移，以扩大平台空间，即扩大由各滚轮和导轮所包含的圆直径；
b)吊装工件到固定圆心平台1；
c)旋转螺旋副24使压紧装置2向固定圆心平台1的圆心方向移动，使得一组四轮平衡滚轮组均衡贴实在工件上；进一步推动工件向固定圆心平台1的圆心方向位移；
d)继续旋转螺旋副24使压紧装置2向圆心方向移动，在压紧力的水平分力和垂直分力的作用下，工件会同另一组四轮平衡滚轮组接触并贴实；
e)继续移动压紧装置2，工件最终会在所有滚轮组和导轮组的作用下定位于固定圆心平台1圆心(即大齿轮分度圆圆心)；
f)用一压板将工件固定在固定圆心平台1上，完成定心过程；
g)调位径向可调动力头至加工部位，加工开始；
h)完成一个工位后，通过立式回转驱动装置4驱动回转机架3，再利用手动分度机构对回转角度做精确定位，继续加工，直至完成加工。
上述实施案例只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种用于大直径销轮销孔加工的定心工装，其特征在于，所述定心工装包括固定圆心平台、回转机架、立式回转驱动装置、压紧装置和定位组件，所述固定圆心平台的外圆套设有大齿轮，所述压紧装置和定位组件安装于回转机架，所述压紧装置和定位组件分别位于大齿轮的相对两侧半圆，所述压紧装置的中心线指向大齿轮分度圆的圆心，所述压紧装置设有沿压紧装置中心线向大齿轮方向压紧或者松开，所述立式回转驱动装置设有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮组成齿轮副，所述回转机架通过齿轮副带动转动；
所述压紧装置包括压紧滚轮组、螺旋副，所述压紧滚轮组铰接于螺旋副上，所述压紧滚轮组通过螺旋副移动向大齿轮方向压紧或松开；
所述压紧滚轮组设有偶数倍的导轮，所述导轮通过一平衡摆杆与螺旋副铰接；
所述压紧滚轮组设有四个导轮，所述平衡摆杆的两端分别铰接一双辊摆杆，所述双辊摆杆布设两个导轮；
所述压紧装置还包括导轨和滑枕，所述螺旋副安装在滑枕上，所述压紧滚轮组设有两组，分别在 滑枕的两侧，所述滑枕沿导轨移动；
两组所述压紧滚轮组对称位于压紧装置中心线的两侧。
2.根据权利要求1所述的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，其特征在于，所述定位组件设有两组，两组所述定位组件分别位于压紧装置中心线的两侧，且对称分布。
3.根据权利要求2所述的用于大直径销轮销孔加工的定心工装，其特征在于，所述定位组件包括定位摆杆和滚轮，所述定位摆杆的两端分别设置滚轮，所述定位摆杆通过一偏心铰轴铰接于回转机架。
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