CN114192845A - 一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，主要包括定位支撑板及可与定位支撑板平行连接的下部定位盘。本发明还提供了一种伞形锁紧螺母的销孔配钻方法。本发明提供的一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法，加工精度高且加工安全可靠。

Description

一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法
技术领域
本发明涉及孔加工技术领域，特别涉及一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法。
背景技术
在一些重要旋转设备中，为了更好达到转子叶轮的锁紧要求，在设备出厂前会将叶轮的伞形锁紧螺母与叶轮配钻后，在两者配钻得到的销孔内安装紧固销将伞形锁紧螺母与叶轮固定。其操作方法是在伞形锁紧螺母伞面的预定位置先钻一个起导向定位作用的定位孔，然后将伞形锁紧螺母与叶轮安装后从定位孔处进行整体配钻，在伞形锁紧螺母上形成通孔，在叶轮上形成与通孔匹配对应的盲孔，再用紧固销安插在伞形锁紧螺母的通孔和叶轮的盲孔上，从而将伞形锁紧螺母与叶轮固定。
目前，对伞形锁紧螺母与叶轮进行整体配钻的方法，是使用手电钻进行小直径的紧固销孔的配钻加工，这种加工方法人为因素大，加工风险高，加工安全系数低，且加工精度较低，无法满足当前对伞形锁紧螺母与叶轮装配精度要求越来越高的需要。
因此，当前亟需一种加工精度高且加工安全可靠的伞形锁紧螺母与叶轮整体配钻的加工方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工精度高且加工安全可靠的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，包括
定位支撑板及可与定位支撑板平行连接的下部定位盘；
所述定位支撑板中心位置设置与伞形锁紧螺母轴心螺纹孔位置对应的连接孔，所述定位支撑板上设置第一定位销孔和第一钻套孔；
所述下部定位盘中间设置与所述伞形锁紧螺母的伞面匹配的内圆，所述下部定位盘上设置与所述第一定位销孔位置对应的第二定位销孔和与所述第一钻套孔位置对应的第二钻套孔；
所述第一定位销孔和第二定位销孔与所述伞形锁紧螺母上的定位盲孔位置对应，所述第一钻套孔和第二钻套孔与所述伞形锁紧螺母上预加工的定位孔位置对应。
进一步地，所述定位支撑板上设置有四个第一安装孔，所述下部定位盘上设置有四个与所述第一安装孔位置分别对应的第二安装孔，所述定位支撑板通过连接钉和连接套与下部定位盘连接在一起。
进一步地，所述第一钻套孔内设置第一钻套组件，第二钻套孔内设置第二钻套组件。
进一步地，所述第一钻套组件和第二钻套钻套组件均包括钻套、过盈装配在钻套外部的固定套，固定套上设置有凸起部，第一钻套组件和第二钻套组件分部通过固定套分别安装在第一钻套孔和第二钻套孔内。
进一步地，所述定位支撑板上设置第一螺钉，第一螺钉的钉帽压在第一钻套组件的固定套凸起部上将第一钻套组件固定在第一钻套孔内，所述下部定位盘上设置第二螺钉，第二螺钉的钉帽压在第二钻套组件的固定套凸起部上将第二钻套组件固定在第二钻套孔内。
进一步地，所述下部定位盘的内圆与伞形锁紧螺母的接触面为从上到下半径依次增大的内圆锥面。
进一步地，所述伞形锁紧螺母轴心螺纹孔内连接锁紧连杆，所述锁紧连杆的另一端连接在所述连接孔上，可将定位支撑板、下部定位盘与伞形锁紧螺母固定。
进一步地，所述伞形锁紧螺母的轴心螺纹孔上部设置定位块，定位块轴心设置通孔，所述锁紧连杆下端穿过定位块螺接在伞形锁紧螺母的轴心螺纹孔内，所述锁紧连杆上端穿过定位支撑板的连接孔与螺母连接。
进一步地，所述第一定位销孔、第二定位销孔和定位盲孔内设置定位销将定位支撑板、下部定位盘与伞形锁紧螺母周向定位。
本发明还提供了一种伞形锁紧螺母的销孔配钻方法，包括如下步骤：
将定位支撑板和下部定位盘固定连接组装成配钻工装；
通过锁紧连杆将所述配钻工装与伞形锁紧螺母轴向固定在一起；
从第一定位销孔和第二定位销孔垂直向伞形锁紧螺母的伞面标记定位盲孔的位置，从第一钻套孔和第二钻套孔垂直向伞形锁紧螺母的伞面标记销孔待加工位置；
撤去配钻工装，在伞形锁紧螺母伞面上标记的定位盲孔位置和销孔待加工位置垂直于伞形锁紧螺母轴心线方向分别加工定位盲孔和定位孔；
重新将配钻工装安装在伞形锁紧螺母的伞面上，在第一定位销孔、第二定位销孔和定位盲孔内安装定位销；
在所述第一钻套孔和第二钻套孔上分别安装第一钻套组件和第二钻套组件；
使用磁力钻通过所述钻套组件加工所述定位孔，至在伞形锁紧螺母的伞面上加工出销孔、在叶轮上加工出与销孔连通的盲孔；
撤去配钻工装，在所述销孔和盲孔内安装紧固销，将伞形锁紧螺母与叶轮固定。
本发明提供的一种伞形锁紧螺母的销孔配钻方法，利用一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装对伞形锁紧螺母和叶轮端面进行配钻加工销孔，由于销孔配钻工装通过锁紧连杆与伞形锁紧螺母固定在一起，且通过定位销安装在定位支撑板的第一定位销孔、下部定位盘的第二定位销孔和伞形锁紧螺栓的定位盲孔内，将销孔配钻工装与伞形锁紧螺母定位，然后利用磁力钻从定位支撑板第一定钻套孔上的钻套和下部定位盘第二钻套孔上的钻套对伞形锁紧螺母伞面上预先加工的定位孔进行销孔的加工，不仅能够大大提高销孔的加工精度，而且还能达到提高加工销孔的安全性。
同时，本发明提供的一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，主要由定位支撑板和下部定位盘两部分构成，结构简单，容易加工，并且使用方便，操作简单，值得应用推广。
附图说明
图1为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装主视剖视图；
图2为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装的定位支撑板的俯视图；
图3为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装的下部定位盘的俯视图；
图4为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装的下部定位盘的纵截面图；
图5为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装的左视剖视图；
图6为本发明实施例提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装的钻套组件部位的局部放大图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，主要包括定位支撑板1和下部定位盘2。其中，定位支撑板1和下部定位盘2的尺寸是通过对伞形锁紧螺母5的外形进行测量后设计的与伞形锁紧螺母5相匹配的尺寸。
参见图2和图3，定位支撑板1上设置有四个第一安装孔11，下部定位盘上设置有四个与定位支撑板1上的第一安装孔11位置分别对应的第二安装孔21。使用时，为了增强定位支撑板1和下部定位盘2之间连接的稳定性，先在定位支撑板1的四个第一安装孔11与下部定位盘2的四个第二安装孔21之间分别设置连接套3，然后通过四根连接钉4分别从定位支撑板1上依次螺接在第一安装孔11、连接套3和下部定位盘2的第二安装孔21上，即可将定位支撑板1和下部定位盘2固定连接在一起。
其中，定位支撑板1的中心位置设置与伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51位置对应的连接孔12。并且，定位支撑板1上设置第一定位销孔13和第一钻套孔14。作为本发明的一种具体实施方式，定位支撑板1设计为圆形，第一定位销孔13和第一钻套孔14设置在圆形定位支撑板1轴心线上且位于连接孔11的两侧。同时，第一定位销孔13和第一钻套孔14之间的距离要小于伞形锁紧螺母5的伞面直径，以保证第一定位销孔13和第一钻套孔14垂直于伞形锁紧螺母5的投射点落在伞形锁紧螺母5的伞面上。
作为本发明的一种具体实施方式，为了进一步增强定位支撑板1与下部定位盘2连接的稳定性，圆形定位支撑板1上的四个第一安装孔11分别对称设置在连接第一定位销孔13和第一钻套孔14的轴心线的两侧。
其中，下部定位盘2中间设置有内径大小与伞形锁紧螺母5的伞面外径大小相匹配的内圆25。
参见图4，为了使下部定位盘2能够更稳定地安放在伞形锁紧螺母5的伞面上，下部定位盘2的内圆25与伞形锁紧螺母的接触面为从上到下半径依次增大的圆锥面。
作为本发明的一种具体实施方式，下部定位盘2为圆形，由于下部定位盘2的内圆25与伞形锁紧螺母5的接触面为从上到下半径依次增大的内圆锥面，即，下部定位盘2的上端面相对较宽，而下端面相对较窄。其中，下部定位盘2上端面上设置有与定位支撑板1上的第一定位销孔13位置对应的第二定位销孔23，和与定位支撑板1上的第一钻套孔14位置对应的第二钻套孔24。
作为本发明的一种具体实施方式，与定位支撑板1上的第一定位销孔13和第一钻套孔14的位置相对应，第二定位销孔23和第二钻套孔24设置在设置在圆形下部定位盘2轴心线上且位于内圆25的两侧。为了与圆形定位支撑板1上的四个第一安装孔11位置对应，圆形下部定位盘2上的四个第二安装孔21分别对称设置在连接第二定位销孔23和第二钻套孔24的轴心线的两侧。
参见图5，第一定位销孔13和第二定位销孔23与伞形锁紧螺母5上的定位盲孔位置对应，通过设置在第一定位销孔13、第二定位销孔23和定位盲孔内的定位销6可将定位支撑板1、下部定位盘2与伞形锁紧螺母5周向定位。同时，将锁紧连杆7的下端螺接在伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51内，将锁紧连杆7的上端连接在定位支撑板1的连接孔12内，再在锁紧连杆7的顶端分别螺接垫片71和螺母72，可将定位支撑板1、下部定位盘2与伞形锁紧螺母5轴向紧紧固定。
其中，第一钻套孔14和第二钻套孔24与伞形锁紧螺母5上预加工的定位孔位置对应。为了后续从预加工的定位孔处对伞形锁紧螺母5和叶轮端面进一步配钻加工形成销孔，第一钻套孔14和第二钻套孔24内设置钻套组件8。
参见图6，钻套组件8包括钻套81、过盈装配在钻套81外部的固定套82，固定套82上设置有凸起部83，钻套组件8通过固定套82和固定套82上的凸起部83安装在第一钻套孔14和第二钻套孔24内。为了使钻套组件8能够固定在定位支撑板1、下部定位盘2内，在定位支撑板1和下部定位盘2上的第一钻套孔14和第二钻套孔24旁边设置有螺钉孔，螺钉孔内分别安装螺钉10，螺钉10的钉帽分别压在固定套82的凸起部83上，将固定套82固定第一钻套孔14和第二钻套孔24内，从而使钻套组件8固定在第一钻套孔14和第二钻套孔24内。
为了使锁紧连杆7能够更稳定地螺接在伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51内，伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51上部设置定位块9。作为本发明的一种具体实施方式，伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51上部设置定位块容置槽52，定位块容置槽52设置内螺纹，定位块9设置外螺纹，定位块9螺接在定位块容置槽52内。同时，定位块9轴心上设置与轴心螺纹孔51同轴且内径相同的通孔，锁紧连杆7的下端穿过定位块9的通孔螺接在伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51内。
本发明提供的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装对伞形锁紧螺母及叶轮端面进行配钻销孔的方法，具体包括如下步骤：
步骤1)将定位支撑板1和下部定位盘2固定连接一起组装成配钻工装。具体连接方法是，先在定位支撑板1的四个第一安装孔11与下部定位盘2的四个第二安装孔21之间分别安装连接套3，然后通过四根连接钉4分别从定位支撑板1上依次螺接在第一安装孔11、连接套3和下部定位盘2上的第二安装孔21上，即可将定位支撑板1和下部定位盘2固定连接在一起形成配钻工装。
步骤2)将锁紧连杆7的下端螺接在伞形锁紧螺母5的轴心螺纹孔51内，在锁紧连杆7的上部用定位块9螺接在轴心螺纹孔51上部的定位块容置槽52内，使定位块9套在锁紧连杆7的上部。将配钻工装套在伞形锁紧螺母5上，使配钻工装的下部定位盘2内圆25的内圆锥面套在伞形锁紧螺母5的伞面上，锁紧连杆7的上端连接在定位支撑板1的连接孔12内，再在锁紧连杆7的顶端螺接垫片71，通过垫片71将定位支撑板1压住，再在锁紧连杆7的顶端螺接螺母72，即可将定位支撑板1、下部定位盘2与伞形锁紧螺母5轴向紧紧固定在一起。
步骤3)从第一定位销孔13和第二定位销孔23垂直向伞形锁紧螺母5的伞面标记定位盲孔的位置，从第一钻套孔14和第二钻套孔24垂直向伞形锁紧螺母5的伞面标记销孔待加工位置。
步骤4)卸掉锁紧连杆7的顶端螺接垫片71和螺母72，将配钻工装从伞形锁紧螺母5上撤去，在伞形锁紧螺母5伞面上标记的定位盲孔位置垂直于伞形锁紧螺母5的伞面的方向(即沿平行于伞形锁紧螺母中心轴线的方向)加工定位盲孔，同时在伞形锁紧螺母5伞面上标记销孔待加工位置垂直于伞形锁紧螺母5的伞面的方向(即沿平行于伞形锁紧螺母5中心轴线的方向)加工一个比较浅的起导向定位作用的定位孔，以免后续从此处加工伞形锁紧螺母5与叶轮的配钻销孔时钻头打滑，影响加工精度。
步骤5)重新将配钻工装安放在伞形锁紧螺母5的伞面上，转动配钻工装，使第一定位销孔13和第二定位销孔23位置与伞形锁紧螺母5伞面上预先加工好的定位盲孔位置对齐，然后将定位销6安装在第一定位销孔13、第二定位销孔23和定位盲孔内，将定位支撑板1、下部定位盘2与伞形锁紧螺母5周向定位。同时，再在锁紧连杆7的顶端分别螺接垫片71和螺母72，可将配钻工装与伞形锁紧螺母5轴向紧紧固定在一起。
步骤6)在第一钻套孔14和第二钻套孔24上分别安装钻套组件8。
步骤7)使用磁力钻进一步加工定位孔。将磁力钻的底座与定位支撑板1靠磁力连接，在磁力钻钻头上进行测量并做好标记，将此标记作为销孔加工的深度。然后将磁力钻的钻头对正钻套组件8的钻套81及预先在伞形锁紧螺母5的伞面上加工的定位孔位置，使之在一条直线上，从定位孔处在伞形锁紧螺母和叶轮端面加工销孔，钻孔时注意对钻出的铁屑进行及时清理，防止由于铁屑造成销孔质量问题。当钻头钻入深度到达标记时，停止钻孔，则在伞形锁紧螺母的伞面上加工出销孔，在叶轮上加工出与销孔连通的盲孔。
步骤8)撤去配钻工装及定位销6、锁紧连杆7、定位块9等部件，在销孔和盲孔内安装紧固销，将可将伞形锁紧螺母5与叶轮固定。
本发明提供的一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装及其配钻方法，通过对伞形锁紧螺母的外形尺寸进行测量，设计出与之尺寸匹配的配钻工装，然后借助伞形锁紧螺母的轴心螺纹孔用锁紧连杆对配钻工装进行轴向固定，同时使用定位销对配钻工装与伞形锁紧螺母进行周向定位，防止在加工销孔时配钻工装沿轴向方向移动或沿圆周方向转动，最后使用磁力钻在伞形锁紧螺母伞面上预留定位孔对伞形锁紧螺母和叶轮端面进行配钻，不仅加工方便简单，而且加工精度高，加工安全可靠。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于，包括
定位支撑板及可与定位支撑板平行连接的下部定位盘；
所述定位支撑板中心位置设置与伞形锁紧螺母轴心螺纹孔位置对应的连接孔，所述定位支撑板上设置第一定位销孔和第一钻套孔；
所述下部定位盘中间设置与所述伞形锁紧螺母的伞面匹配的内圆，所述下部定位盘上设置与所述第一定位销孔位置对应的第二定位销孔和与所述第一钻套孔位置对应的第二钻套孔；
所述第一定位销孔和第二定位销孔与所述伞形锁紧螺母上的定位盲孔位置对应，所述第一钻套孔和第二钻套孔与所述伞形锁紧螺母上预加工的定位孔位置对应。
2.根据权利要求1所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述定位支撑板上设置有四个第一安装孔，所述下部定位盘上设置有四个与所述第一安装孔位置分别对应的第二安装孔，所述定位支撑板通过连接钉和连接套与下部定位盘连接在一起。
3.根据权利要求1所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述第一钻套孔内设置第一钻套组件，第二钻套孔内设置第二钻套组件。
4.根据权利要求3所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述第一钻套组件和第二钻套钻套组件均包括钻套、过盈装配在钻套外部的固定套，固定套上设置有凸起部，第一钻套组件和第二钻套组件分部通过固定套分别安装在第一钻套孔和第二钻套孔内。
5.根据权利要求4所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述定位支撑板上设置第一螺钉，第一螺钉的钉帽压在第一钻套组件的固定套凸起部上将第一钻套组件固定在第一钻套孔内，所述下部定位盘上设置第二螺钉，第二螺钉的钉帽压在第二钻套组件的固定套凸起部上将第二钻套组件固定在第二钻套孔内。
6.根据权利要求1所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述下部定位盘的内圆与伞形锁紧螺母的接触面为从上到下半径依次增大的内圆锥面。
7.根据权利要求1所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述伞形锁紧螺母轴心螺纹孔内连接锁紧连杆，所述锁紧连杆的另一端连接在所述连接孔上，可将定位支撑板、下部定位盘与伞形锁紧螺母固定。
8.根据权利要求7所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述伞形锁紧螺母的轴心螺纹孔上部设置定位块，定位块轴心设置通孔，所述锁紧连杆下端穿过定位块螺接在伞形锁紧螺母的轴心螺纹孔内，所述锁紧连杆上端穿过定位支撑板的连接孔与螺母连接。
9.根据权利要求1所述的伞形锁紧螺母的销孔配钻工装，其特征在于：所述第一定位销孔、第二定位销孔和定位盲孔内设置定位销将定位支撑板、下部定位盘与伞形锁紧螺母周向定位。
10.一种伞形锁紧螺母的销孔配钻方法，其特征在于，包括如下步骤：
将定位支撑板和下部定位盘固定连接组装成配钻工装；
通过锁紧连杆将所述配钻工装与伞形锁紧螺母轴向固定在一起；
从第一定位销孔和第二定位销孔垂直向伞形锁紧螺母的伞面标记定位盲孔的位置，从第一钻套孔和第二钻套孔垂直向伞形锁紧螺母的伞面标记销孔待加工位置；
撤去配钻工装，在伞形锁紧螺母伞面上标记的定位盲孔位置和销孔待加工位置垂直于伞形锁紧螺母轴心线方向分别加工定位盲孔和定位孔；
重新将配钻工装安装在伞形锁紧螺母的伞面上，在第一定位销孔、第二定位销孔和定位盲孔内安装定位销；
在所述第一钻套孔和第二钻套孔上分别安装第一钻套组件和第二钻套组件；
使用磁力钻通过所述钻套组件加工所述定位孔，至在伞形锁紧螺母的伞面上加工出销孔、在叶轮上加工出与销孔连通的盲孔；
撤去配钻工装，在所述销孔和盲孔内安装紧固销，将伞形锁紧螺母与叶轮固定。
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