CN114654354B - 一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，包括1号砂带和2号砂带；砂带旋转伺服电机的动力传递路径为经砂带旋转电机齿轮到花键轴齿轮，由花键轴15带动花键轴滑移齿轮组转动，带动1号传动轴齿轮或2号传动轴齿轮转动，再经过同轴的1号砂带轴同步带轮或2号砂带轴同步带轮带动1号砂带1或2号砂带2运动；花键轴滑移齿轮组一侧连接有拨叉机构；拨叉机构的拨叉前端安装有滚轮；滚轮随着拨叉摆动在花键轴滑移齿轮组外圆槽内上下运动；砂带切换伺服电机通过与砂带驱动主轴箱箱体轴承座连接。本发明通过该砂带驱动主轴箱可以驱动两条砂带，并在拨叉机构作用下，实现磨削过程中砂带的自由切换，保证了不同曲率曲面下叶尖磨削的自动完成。

Description

一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱
技术领域
本发明涉及一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，属于燃气轮机动叶加工设备技术领域。
背景技术
燃气轮机动叶是燃气轮机组中的易损件，动叶的损坏主要是由于高温烧蚀，使得叶尖损坏和变形，损坏了的动叶极大地影响了燃气轮机组的工作效率和使用寿命，所以需要定期维护。维护的主要工作是去除掉损坏的叶尖，重新焊接上同材质的材料，而后将其打磨成与维修前原始动叶具有同样形状的叶尖。由于叶尖截面形状为非线性曲线，整个动叶型面也为非线性曲面，因此，目前打磨工序的加工方式主要为人工操作，凭借操作工人丰富的实践经验，力图打磨出与原始动叶外形极致一样的外形。所使用的加工刀具是小型的手持砂带机，而且针对不同曲面外形，还需要使用前端为不同滚轮直径的砂带机。这种加工方式极度依赖于操作工人的经验积累，效率低，用工多，耗时耗力，成本高。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，从而解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，包括1号砂带、2号砂带、砂带旋转伺服电机，砂带旋转电机齿轮，花键轴齿轮，花键轴滑移齿轮组，1号砂带传动轴齿轮，1号砂带轴同步带轮，2号砂带传动轴齿轮，2号砂带轴同步带轮，拨叉机构旋转气缸，旋转气缸连接座拨叉机构，砂带切换伺服电机以及花键轴；
所述1号砂带、2号砂带位于主轴箱两端；所述砂带旋转伺服电机的电机轴端连接砂带旋转电机齿轮；所述砂带旋转电机齿轮与花键轴齿轮啮合；所述花键轴齿轮带动花键轴滑移齿轮组转动；所述花键轴滑移齿轮组包含上部齿轮和下部齿轮；所述花键轴滑移齿轮组的下部齿轮可带动1号传动轴齿轮转动，再经过同轴的1号砂带轴同步带轮带动1号砂带运动；所述花键轴滑移齿轮组的上部齿轮可带动2号传动轴齿轮转动，再经过同轴的2号砂带轴同步带轮带动2号砂带运动；
所述花键轴滑移齿轮组一侧连接有拨叉机构；所述拨叉机构安装在旋转气缸连接座一侧，所述旋转气缸连接座上连接有拨叉机构旋转气缸；所述拨叉机构通过拨叉机构旋转气缸带动进行拨叉动作；
所述拨叉机构的拨叉前端安装有滚轮；所述滚轮随着拨叉摆动在花键轴滑移齿轮组外圆槽内上下运动，滑移齿轮内孔为花键，与花键轴外圆花键配合，完成上下运动并传递转矩；
所述砂带切换伺服电机通过减速机构与砂带驱动主轴箱箱体轴承座连接。
进一步的，所述1号砂带上的砂带杆的磨削端滚轮直径大于2号砂带上的砂带杆的磨削端滚轮直径。
通过采用上述技术方案，这两根砂带杆磨削端滚轮直径不一样，直径大的1号砂带1相应磨削面大，可用于较大面积，较平直段的磨削，直径小的2号砂带2可用于较小面积，曲率较小段的磨削，尤其适用于磨削动叶压力侧（内弧）小曲率段。因此砂带驱动主轴箱在数控系统控制下，可根据工件上磨削段的情况，选择不同的砂带完成加工。
本发明的有益效果是：本发明借助于动叶叶尖焊后数控打磨专机，砂带驱动主轴箱可以驱动两条砂带，在砂带切换伺服电机、砂带旋转伺服电机以及砂带驱动主轴箱内气动部件的操纵下，实现了磨削过程中砂带的自由切换，保证了不同曲率曲面下叶尖磨削的自动完成。
附图说明
图1为本发明的砂带驱动主轴箱立体结构示意图；
图2为本发明的砂带驱动主轴箱结构示意主视图；
图3为本发明的砂带驱动主轴箱结构示意俯视图；
图4为本发明的拨叉机构拨向下方工作状态示意图一；
图5为本发明的拨叉机构拨向上方工作状态示意图二。
图中：1、1号砂带，2、2号砂带，3、砂带旋转伺服电机，4、砂带旋转电机齿轮，5、花键轴齿轮，6、花键轴滑移齿轮组，7、1号砂带传动轴齿轮，8、1号砂带轴同步带轮，9、2号砂带传动轴齿轮，10、2号砂带轴同步带轮，11、拨叉机构旋转气缸，12、旋转气缸连接座，13、拨叉机构，14、砂带切换伺服电机，15、花键轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2和图3所示，一种可切换砂带驱动主轴箱，包括：1号砂带1，2号砂带2，砂带旋转伺服电机3，砂带旋转电机齿轮4，花键轴齿轮5，花键轴滑移齿轮组6，1号传动轴齿轮7，1号砂带轴同步带轮8，2号传动轴齿轮9，2号砂带轴同步带轮10，拨叉机构旋转气缸11，旋转气缸连接座12，拨叉机构13，砂带切换伺服电机14，花键轴15。
1号砂带1、2号砂带2安装在主轴箱的两端，这两根砂带杆磨削端滚轮直径不一样，直径大的1号砂带1相应磨削面大，可用于较大面积，较平直段的磨削，直径小的2号砂带2可用于较小面积，曲率较小段的磨削，尤其适用于磨削动叶压力侧（内弧）小曲率段。因此砂带驱动主轴箱在数控系统控制下，可根据工件上磨削段的情况，选择不同的砂带完成加工。
砂带旋转伺服电机3带动砂带运动，其动力传递路径为经砂带旋转电机齿轮4到花键轴齿轮5，由花键轴15带动花键轴滑移齿轮组6转动，接着带动1号传动轴齿轮7或2号传动轴齿轮9转动，再经过同轴的1号砂带轴同步带轮8或2号砂带轴同步带轮10带动1号砂带1或2号砂带2运动。
其中是1号砂带1运动，还是2号砂带2运动，由拨叉机构13选定。花键轴滑移齿轮组6包括上部齿轮和下部齿轮2个齿轮，参照图4和图5所示，拨叉机构13拨向下方，拨叉摆动带动花键轴滑移齿轮组6到下止点，滑移齿轮组的下部齿轮与1号传动轴齿轮7啮合，从而带动1号砂带1运动；拨叉机构13拨向上方，拨叉摆动带动花键轴滑移齿轮组6到上止点，滑移齿轮组的上部齿轮与2号传动轴齿轮9啮合，从而带动2号砂带2运动。而拨叉机构13的动作则由拨叉机构旋转气缸11基于旋转气缸连接座12带动，拨叉前端安装一滚轮，滚轮随着拨叉摆动在花键轴滑移齿轮组6外圆槽内上下运动，滑移齿轮内孔为花键，与花键轴15的外圆花键配合，进而完成上下运动并传递转矩。
砂带切换伺服电机14通过减速机构与砂带驱动主轴箱箱体轴承座连接，当需要切换砂带时，启动砂带切换伺服电机14，带动主轴箱回旋，切换砂带，而且由于使用砂带切换伺服电机14，可以回旋到合适角度，使砂带与被加工面的切线方向尽量垂直接触，从而更有利于磨削加工。
上述使用过程由数控系统控制，当需要切换砂带时，数控程序控制砂带切换伺服电机14实现；同时控制主轴箱内拨叉机构旋转气缸11，切换砂带旋转伺服电机3对相应砂带的驱动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，其特征在于，包括1号砂带(1)、2号砂带(2)、砂带旋转伺服电机(3)，砂带旋转电机齿轮(4)，花键轴齿轮(5)，花键轴滑移齿轮组(6)，1号砂带传动轴齿轮(7)，1号砂带轴同步带轮(8)，2号砂带传动轴齿轮(9)，2号砂带轴同步带轮(10)，拨叉机构旋转气缸(11)，旋转气缸连接座(12)，拨叉机构(13)，砂带切换伺服电机(14)以及花键轴(15)；
所述1号砂带(1)、2号砂带(2)位于主轴箱两端；所述砂带旋转伺服电机(3)的电机轴端连接砂带旋转电机齿轮(4)；所述砂带旋转电机齿轮(4)与花键轴齿轮(5)啮合；所述花键轴齿轮(5)带动花键轴滑移齿轮组(6)转动；所述花键轴滑移齿轮组(6)包含上部齿轮和下部齿轮；所述花键轴滑移齿轮组(6)的下部齿轮能够带动1号砂带传动轴齿轮(7)转动，再经过同轴的1号砂带轴同步带轮(8)带动1号砂带(1)运动；所述花键轴滑移齿轮组(6)的上部齿轮能够带动2号砂带传动轴齿轮(9)转动，再经过同轴的2号砂带轴同步带轮(10)带动2号砂带(2)运动；
所述花键轴滑移齿轮组(6)一侧连接有拨叉机构(13)；所述拨叉机构(13)安装在旋转气缸连接座(12)一侧，所述旋转气缸连接座(12)上连接有拨叉机构旋转气缸(11)；所述拨叉机构(13)通过拨叉机构旋转气缸(11)带动进行拨叉动作；
所述拨叉机构(13)的拨叉前端安装有滚轮；所述滚轮随着拨叉摆动在花键轴滑移齿轮组(6)外圆槽内上下运动，花键轴滑移齿轮组的内孔为花键槽，与花键轴(15)外圆花键配合，完成上下运动并传递转矩；
所述砂带切换伺服电机(14)通过减速机构与砂带驱动主轴箱箱体轴承座连接。
2.根据权利要求1所述的一种动叶磨削加工用可切换砂带驱动主轴箱，其特征在于，所述1号砂带(1)上的砂带杆的磨削端滚轮直径大于2号砂带(2)上的砂带杆的磨削端滚轮直径。
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