CN113894506B - 一种双腔型齿轮箱的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种双腔型齿轮箱的制作方法，包括以下步骤：1）板材下料切割、压制成型和部件粗加工；2）箱盖、箱体焊接；3）箱盖、箱体焊接后除应力；4）箱盖、箱体的平面加工；5）齿轮箱机械加工；6）齿轮箱密封性试验。本发明提供的双腔型齿轮箱制作方法，提高齿轮箱的焊接结构件的强度，在运用于长螺旋钻机的顶驱机构时可抵御其受外力冲击造成的损伤，减少驱动机构及其齿轮箱体的故障发生，避免箱体强度不够引起的安全事故发生；此外，本发明还有效提高齿轮箱的加工精度，保证齿轮箱体内减速齿轮啮合传递精度和运行稳定，进一步提高长螺旋钻机的施工效率。

Description

一种双腔型齿轮箱的制作方法

技术领域

本发明涉及长螺旋钻孔压灌桩施工领域，具体地说，涉及一种双腔型齿轮箱的制作方法。

背景技术

目前，在多层住宅、高层和大型工业建筑中，一般采用长螺旋钻孔压灌桩对粘性土、粉土、砂土和人工填土等地基处理，有效降低施工噪音，减少泥浆排放对周围环境的影响，实现绿色施工、无污染。因此，长螺旋钻孔压灌桩施工工法得到广泛运用和推广。

在现有技术中，随着桩基施工深度的不断增加，导致桩基处理的深度和厚度不断增大，如果长螺旋钻机遇到土层中坚硬的砂砾石等硬物或硬层时，对钻具、驱动动力头产生较大阻力，造成动力头传递至钻具的扭矩不能平衡，同时对钻机的动力驱动部、齿轮箱、钻具及其悬挂桩架造成较大的冲击损伤，严重影响设备使用寿命。如果通过增加动力头及其齿轮箱的板材自重来提供其结构强度，会造成动力驱动部对桩架的倾覆力矩的增加，相应对桩架的承载能力也要增加，因此，需要对齿轮箱的结构做必要的改进和提高，并采用合适的制作方法保证齿轮箱箱体的焊接质量和机械加工精度，从而保证齿轮箱内安装齿轮的啮合传动精度、轴承运转质量和密封件的可靠性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有长螺旋钻机动力驱动机构存在的缺点，提供一种双腔型齿轮箱的制作方法，提高齿轮箱的焊接结构件的强度，抵御其受外力冲击造成的损伤，减少驱动机构及其齿轮箱体的故障发生，避免安全事故发生；此外，本发明还有效提高齿轮箱的加工精度，保证齿轮箱体内减速齿轮啮合传递精度和运行稳定，进一步提高长螺旋钻孔压灌桩的施工效率。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种双腔型齿轮箱的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，板材下料切割、压制成型和部件粗加工

1）箱体的第一底板、第二底板和箱盖按同样大小的三角形轮廓划线后切割、打磨光滑，其三个角均为圆角过渡；第一外围板、第二外围板按三角形轮廓周长确定长度后切割、打磨光滑；

2）第一外围板、第二外围板沿其长度方向折弯成三角形轮廓状的围板；

3）箱体的第一轴套、二个第三通盖、二个第二轴套，以及箱盖的第一通盖和二个第二通盖由管材切割而成，所有轴套的内孔均留有加工余量；

4）箱体的第一底板上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔和二个第一底板小通孔；第二底板上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔和二个第二底板小通孔；

5）箱盖上开设呈等腰三角形排列的一个箱盖第一通孔和二个箱盖第二通孔；

第二步，箱盖、箱体焊接

1）箱盖置于焊接平台上，第一通盖以穿过箱盖大通孔、二个第二通盖以置于箱盖的箱盖小通孔上方的方式分别与箱盖焊接牢固；

2）箱体的第一底板置于焊接平台上，第一轴套的一端以穿过第一底板的第一底板大通孔、二个第三通盖以置于第一底板小通孔上方的方式、二个第二轴套以穿过第三通盖后到达第一底板的方式分别与第一底板焊接牢固；第二外围板置于第一底板的端面上后焊接牢固；第一加强筋以辐射状设置于第一轴套的外周面上、且分别与第一底板的下端面、第二外围板的内侧面焊接；第二加强筋以辐射状设置于第二轴套的各个外周面上，其中若干第二加强筋分别与第一底板的下端面、第二外围板的内侧面焊接，另外若干第二加强筋分别与第一底板的下端面、第一轴套的外周面焊接；第二底板覆盖于第二外围板上，第一轴套的外周面焊接；第二底板覆盖于第二外围板上，第一轴套、二个第二轴套的另一端均分别穿过第二底板的底板大通孔和二个第二底板小通孔后与第二外围板的外端面焊接牢固，随后将第二外围板与第二外围板焊接牢固，形成箱体的下腔体；

3）箱体翻身朝上，第一外围板置于第一底板的上端面上后焊接牢固，将穿过第一底板的第一轴套与第一底板焊接牢固，从而形成箱体的上腔体；

第三步，箱盖、箱体焊接后除应力

箱体、箱盖置于室外进行时效处理，消除结构件的焊接应力；

第四步，箱盖、箱体的平面加工

1）箱盖吊运至机床台面，对其上下端面作切削加工，保证二个端面的平行度公差；完成箱盖外缘处各个通孔的钻削加工；

2）箱体吊运至机床台面，校正位置后完成对其第一外围板的上法兰的上端面的平面切削加工；完成上法兰处与箱盖通孔相对应的螺孔的钻攻加工；

3）箱盖置于箱体的上腔体处，通过多个紧固螺栓穿过箱盖的各个通孔、拧紧于箱体的上法兰处的各个螺孔，将箱盖和箱体组合成一体；箱盖和箱体的结合处设置定位销；

4）将组合成一体的箱盖和箱体吊运至机床台面，校正位置后完成齿轮箱基准面的加工；

第五步，齿轮箱机械加工

1）在加工中心上以齿轮箱基准面定位，校正位置后完成箱体的第一轴套的第一轴套安装孔、箱盖的第一通盖的第一通盖安装孔的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工；

2）移动加工中心的工作台面，校正位置后完成箱体的二个第三通盖处的第一底板小通孔的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第三通盖安装孔；完成箱盖的二个第二通盖处的箱盖小通孔的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第二通盖安装孔；二个第三通盖的第三通盖安装孔与二个第二通盖的第二通盖安装孔的轴向中心线和第一轴套的第一轴套安装孔与第一通盖的第一通盖安装孔的轴向中心线的距离保持相等；

3）校正位置后完成箱体的第一外围板一侧的检修螺孔钻削、攻丝加工；

第六步，齿轮箱密封性试验

1）将加工完成齿轮箱的箱盖从箱体上拆开，吊入进入清洗池进行全面清洗，箱体的上腔体表面涂刷防锈漆；

2）通过拧上紧固螺栓和装入定位销将箱盖与箱体重新连接成一体；

3）在箱体的第一轴套、箱盖的第一通盖处，以及箱体的二个第三通盖、箱盖的二个第二通盖处分别安装适合的密封、闷盖后对箱体和箱盖的各个通孔予以封堵；

4）在箱体的上腔体的检修螺孔处接入加压空气接头，向上腔体内打入压缩空气进行气密性试验，在试验压力0.25MPa下保压30分钟检查是否有泄漏情况。

本发明可以是，步骤四中的二个箱盖的二个第二通盖的上端面与第二通盖安装孔的轴向中心线的垂直度偏差均不大于0.05mm。

附图说明

图1是本发明中双腔型齿轮箱的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3中A-A向剖视图；

图6是图3中B-B向剖视图；

图7是图2中C-C向剖视图；

图8是图2中D-D向剖视图；

图9是图2中E-E向剖视图。

具体实施方式

如图1-9所示，一种双腔型齿轮箱，包括：箱体1，包括上法兰100、第一底板101、第二底板102、第一外围板103第二外围板104、含第一轴套安装孔118的第一轴套11、二个含第三通盖安装孔128的第三通盖12、二个第二轴套13、上腔体10、下腔体10’，以及位于下腔体10’内的多个第一加强筋66和第二加强筋66’；箱盖2，包括位于其外端面处含第一通盖安装孔218的第一通盖21和二个含第二通盖安装孔228的第二通盖22；其中：

所述箱盖2位于箱体1的上法兰100的上端面，通过销轴定位、螺钉紧固后成为齿轮箱体。

所述箱体1的上腔体10为上法兰100、第一底板101以及第一外围板103焊接后的围成区域；所述下腔体10’为第一底板101的下端面、第二底板102的上端面以及第二外围板104焊接后的围成区域。

所述箱体1的第一轴套11以穿过箱体1的第一底板101、第二底板102的方式设置；所述第一加强筋66以辐射状设置于第一轴套11位于下腔体10’内的外周面上、且分别与第一底板101的下端面、第二外围板104的内侧面焊接。

所述箱体1的二个第二轴套13均以穿过箱体1的第一底板101、第二底板102的方式设置；所述第三通盖12设置于各个第二轴套13内的第一底板101处；所述第二加强筋66’以辐射状设置于第二轴套13位于下腔体10’内的各个外周面上，其中若干第二加强筋66’分别与第一底板101的下端面、第二外围板104的内侧面焊接，另外若干第二加强筋66’分别与第一底板101的下端面、第一轴套11的外周面焊接。所述箱体1的第一外围板103一侧设有检修螺孔108。

所述箱体1的第一轴套11和二个第三通盖12在下腔体10’内以等腰三角形方式设置、且第一轴套11的第一轴套安装孔118与二个第三通盖12的第三通盖安装孔128之间的中心距相等；所述箱盖2外端面上的第一通盖21和二个第二通盖22以等腰三角形方式设置、且第一通盖21的第一通盖安装孔218与二个第二通盖22的第二通盖安装孔228之间的中心距相等。

所述箱盖2外端面上的第一通盖21和箱体1的第一轴套11的第一轴套安装孔118的中心在齿轮箱体的上下投影方向重合；所述箱体1的二个第三通盖安装孔128和箱盖2外端面上的二个第二通盖22的中心均分别在齿轮箱体的上下投影方向重合。

结合图1-9所示，本发明提供的双腔型齿轮箱制作方法，包括以下步骤：

步骤1：板材下料切割、压制成型和部件粗加工

1）箱体1的第一底板101、第二底板102和箱盖2按同样大小的三角形轮廓划线后切割、打磨光滑，其三个角均为圆角过渡；第一外围板103、第二外围板104按三角形轮廓周长确定长度后切割、打磨光滑；

2）第一外围板103、第二外围板104沿其长度方向折弯成三角形轮廓状的围板；

3）箱体1的第一轴套11、二个第三通盖12、二个第二轴套13，以及箱盖2的第一通盖21和二个第二通盖22由管材切割而成，所有轴套的内孔均留有加工余量；

4）箱体1的第一底板101上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔16和二个第一底板小通孔16’；第二底板102上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔16和二个第二底板小通孔16”

5）箱盖2上开设呈等腰三角形排列的一个箱盖第一通孔26和二个箱盖第二通孔26’。

步骤2，箱盖、箱体焊接

1）箱盖2置于焊接平台上，第一通盖21以穿过箱盖大通孔26、二个第二通盖22以置于箱盖2的箱盖小通孔26’上方的方式分别与箱盖2焊接牢固；

2）箱体1的第一底板101置于焊接平台上，第一轴套11的一端以穿过第一底板101的第一底板大通孔16的方式、二个第三通盖12以置于第一底板小通孔16’上方的方式、二个第二轴套13以穿过第三通盖12后到达第一底板101的方式分别与第一底板101焊接牢固；第二外围板104置于第一底板101的端面上后焊接牢固；第一加强筋66以辐射状设置于第一轴套11的外周面上、且分别与第一底板101的下端面、第二外围板104的内侧面焊接；第二加强筋66’以辐射状设置于第二轴套13的各个外周面上，其中若干第二加强筋66’分别与第一底板101的下端面、第二外围板104的内侧面焊接，另外若干第二加强筋66’分别与第一底板101的下端面、第一轴套11的外周面焊接；第二底板102覆盖于第二外围板104上，第一轴套11、二个第二轴套13的另一端均分别穿过第二底板102的底板大通孔16和二个第二底板小通孔16”后与第二外围板104的外端面焊接牢固，第一轴套11、二个第二轴套13均分别穿过第二底板102的外端面后将其与第二外围板104焊接牢固，随后将第二外围板104与第二外围板104焊接牢固，形成箱体1的下腔体10’；

3）箱体1翻身朝上，第一外围板103置于第一底板101的上端面上后焊接牢固，将穿过第一底板101的第一轴套11与第一底板101焊接牢固，从而形成箱体1的上腔体10。

步骤3，箱盖、箱体焊接后除应力

箱体1、箱盖2置于室外进行时效处理，消除结构件的焊接应力。

步骤4，箱盖、箱体的平面加工

1）箱盖2吊运至机床台面，对其上下端面作切削加工，保证二个端面的平行度公差；完成箱盖2外缘处各个通孔的钻削加工；

2）箱体1吊运至机床台面，校正位置后完成对其第一外围板103的上法兰100的上端面的平面切削加工；完成上法兰100处与箱盖2通孔相对应的螺孔的钻攻加工；

3）箱盖2）置于箱体1的上腔体10处，通过多个紧固螺栓穿过箱盖2的各个通孔、拧紧于箱体1的上法兰100处的各个螺孔，将箱盖2和箱体1组合成一体；箱盖2和箱体1的结合处设置定位销；

4）将组合成一体的箱盖2和箱体1吊运至机床台面，校正位置后完成齿轮箱基准面的加工。

步骤5，齿轮箱机械加工

1）在加工中心上以齿轮箱基准面定位，校正位置后完成箱体1的第一轴套11的第一轴套安装孔118、箱盖2的第一通盖21的第一通盖安装孔218的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工；

2）移动加工中心的工作台面，校正位置后完成箱体1的二个第三通盖12处的第一底板小通孔16’的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第三通盖安装孔128；完成箱盖2的二个第二通盖22处的箱盖小通孔26’的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第二通盖安装孔228；二个第三通盖12的第三通盖安装孔128与二个第二通盖22的第二通盖安装孔228的轴向中心线和第一轴套11的第一轴套安装孔118与第一通盖21的第一通盖安装孔218的轴向中心线的距离保持相等；箱盖2的二个第二通盖22的上端面与第二通盖安装孔228的轴向中心线的垂直度偏差均不大于0.05mm；

3）校正位置后完成箱体1的第一外围板103一侧的检修螺孔108钻削、攻丝加工。

步骤6，齿轮箱密封性试验

1）将加工完成齿轮箱的箱盖2从箱体1上拆开，吊入进入清洗池进行全面清洗，箱体1的上腔体10表面涂刷防锈漆；

2）通过拧上紧固螺栓和装入定位销将箱盖2与箱体1重新连接成一体；

3）在箱体1的第一轴套11、箱盖2的第一通盖21处，以及箱体1的二个第三通盖12、箱盖2的二个第二通盖22处分别安装适合的密封、闷盖后对箱体1和箱盖2的各个通孔予以封堵；

4）在箱体1的上腔体10的检修螺孔108处接入加压空气接头，向上腔体10内打入压缩空气进行气密性试验，在试验压力0.25MPa下保压30分钟检查是否有泄漏情况。

本发明提供的双腔型齿轮箱制作方法，提高齿轮箱的焊接结构件的强度，抵御其受外力冲击造成的损伤，减少驱动机构及其齿轮箱体的故障发生，避免安全事故发生；此外，本发明提供还有效提高齿轮箱的加工精度，保证齿轮箱体内减速齿轮啮合传递精度和运行稳定，进一步提高长螺旋钻孔压灌桩的施工效率和施工质量。

Claims (2)

1.一种双腔型齿轮箱的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，板材下料切割、压制成型和部件粗加工

1）箱体（1）的第一底板（101）、第二底板（102）和箱盖（2）按同样大小的三角形轮廓划线后切割、打磨光滑，其三个角均为圆角过渡；第一外围板（103）、第二外围板（104）按三角形轮廓周长确定长度后切割、打磨光滑；

2）第一外围板（103）、第二外围板（104）沿其长度方向折弯成三角形轮廓状的围板；

3）箱体（1）的第一轴套（11）、二个第三通盖（12）、二个第二轴套（13），以及箱盖（2）的第一通盖（21）和二个第二通盖（22）由管材切割而成，所有轴套的内孔均留有加工余量；

4）箱体（1）的第一底板（101）上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔（16）和二个第一底板小通孔（16’）；第二底板（102）上开设呈等腰三角形排列的一个底板大通孔（16）和二个第二底板小通孔（16”）；

5）箱盖（2）上开设呈等腰三角形排列的一个箱盖第一通孔（26）和二个箱盖第二通孔（26’）；

第二步，箱盖、箱体焊接

1）箱盖（2）置于焊接平台上，第一通盖（21）以穿过箱盖第一通孔（26）、二个第二通盖（22）以置于箱盖（2）的箱盖第二通孔（26’）上方的方式分别与箱盖（2）焊接牢固；

2）箱体（1）的第一底板（101）置于焊接平台上，第一轴套（11）的一端以穿过第一底板（101）的底板大通孔（16）的方式、二个第三通盖（12）以置于第一底板小通孔（16’）上方的方式、二个第二轴套（13）以穿过第三通盖（12）后到达第一底板（101）的方式分别与第一底板（101）焊接牢固；第二外围板（104）置于第一底板（101）的端面上后焊接牢固；第一加强筋（66）以辐射状设置于第一轴套（11）的外周面上、且分别与第一底板（101）的下端面、第二外围板（104）的内侧面焊接；第二加强筋（66’）以辐射状设置于第二轴套（13）的各个外周面上，其中若干第二加强筋（66’）分别与第一底板（101）的下端面、第二外围板（104）的内侧面焊接，另外若干第二加强筋（66’）分别与第一底板（101）的下端面、第一轴套（11）的外周面焊接；第二底板（102）覆盖于第二外围板（104）上，第一轴套（11）、二个第二轴套（13）的另一端均分别穿过第二底板（102）的底板大通孔（16）和二个第二底板小通孔（16”）后与第二外围板（104）的外端面焊接牢固，随后将第二外围板（104）与第二外围板（104）焊接牢固，形成箱体（1）的下腔体（10’）；

3）箱体（1）翻身朝上，第一外围板（103）置于第一底板（101）的上端面上后焊接牢固，将穿过第一底板（101）的第一轴套（11）与第一底板（101）焊接牢固，以从而形成箱体（1）的上腔体（10）；

第三步，箱盖、箱体焊接后除应力

箱体（1）、箱盖（2）置于室外进行时效处理，消除结构件的焊接应力；

第四步，箱盖、箱体的平面加工

1）箱盖（2）吊运至机床台面，对其上下端面作切削加工，保证二个端面的平行度公差；完成箱盖（2）外缘处各个通孔的钻削加工；

2）箱体（1）吊运至机床台面，校正位置后完成对其第一外围板（103）的上法兰（100）的上端面的平面切削加工；完成上法兰（100）处与箱盖（2）通孔相对应的螺孔的钻攻加工；

3）箱盖（2）置于箱体（1）的上腔体（10）处，通过多个紧固螺栓穿过箱盖（2）的各个通孔、拧紧于箱体（1）的上法兰（100）处的各个螺孔，将箱盖（2）和箱体（1）组合成一体；箱盖（2）和箱体（1）的结合处设置定位销；

4）将组合成一体的箱盖（2）和箱体（1）吊运至机床台面，校正位置后完成齿轮箱基准面的加工；

第五步，齿轮箱机械加工

1）在加工中心上以齿轮箱基准面定位，校正位置后完成箱体（1）的第一轴套（11）的第一轴套安装孔（118）、箱盖（2）的第一通盖（21）的第一通盖安装孔（218）的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工；

2）移动加工中心的工作台面，校正位置后完成箱体（1）的二个第三通盖（12）处的第一底板小通孔（16’）的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第三通盖安装孔（128）；完成箱盖（2）的二个第二通盖（22）处的箱盖第二通孔（26’）的镗孔、外端面和螺孔钻攻的加工，形成第二通盖安装孔（228）；二个第三通盖（12）的第三通盖安装孔（128）与二个第二通盖（22）的第二通盖安装孔（228）的轴向中心线和第一轴套（11）的第一轴套安装孔（118）与第一通盖（21）的第一通盖安装孔（218）的轴向中心线的距离保持相等；

3）校正位置后完成箱体（1）的第一外围板（103）一侧的检修螺孔（108）钻削、攻丝加工；

第六步，齿轮箱密封性试验

1）将加工完成齿轮箱的箱盖（2）从箱体（1）上拆开，吊入进入清洗池进行全面清洗，箱体（1）的上腔体（10）表面涂刷防锈漆；

2）通过拧上紧固螺栓和装入定位销将箱盖（2）与箱体（1）重新连接成一体；

3）在箱体（1）的第一轴套（11）、箱盖（2）的第一通盖（21）处，以及箱体（1）的二个第三通盖（12）、箱盖（2）的二个第二通盖（22）处分别安装适合的密封、闷盖后对箱体（1）和箱盖（2）的各个通孔予以封堵；

4）在箱体（1）的上腔体（10）的检修螺孔（108）处接入加压空气接头，向上腔体（10）内打入压缩空气进行气密性试验，在试验压力0.25MPa下保压30分钟检查是否有泄漏情况。

2.根据权利要求1所述的双腔型齿轮箱的制作方法，其特征在于所述步骤五中的箱盖（2）的二个第二通盖（22）的上端面与第二通盖安装孔（228）的轴向中心线的垂直度偏差均不大于0.05mm。