CN120503009A - 一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电领域技术领域，提供一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，包括底座和安装箱；底座的顶端安装有安装箱，安装箱的一端安装有花盘，花盘另一端的一侧安装有第一减速电机，底座一端的两侧安装有滑轨；滑轨的顶端设置有辅助结构，辅助结构包括滑座，滑座安装于一侧位置移动组件的顶端，滑座的顶端活动安装有旋转盘，旋转盘的顶端安装有连接座，连接座的顶端设置安装台。本发明通过设置有辅助结构，在对风电主轴加工时，通过刀盘和镗杆的配合可以在对风电主轴加工时，使刀盘只用于粗加工，镗杆既能粗加工也能精加工，采取多刃小切削量快速进给的方式将工件的加工量分解为一道道槽，多刃刀盘旋转加工。粗加工时两侧可以同时进行加工，精加工时由镗杆单独加工，即大幅提高粗加工效率又降低了设备能耗。

Description

一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置

技术领域

本发明涉及风电领域技术领域，特别涉及一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置。

背景技术

在风电设备生产加工过程中，随着风机发电功率越来越大，风电主轴的长度和直径也随着不断加大，风电主轴传统加工方式是使用卧式车床、立式车床、铣镗床加工，需要3-4台机床才能完成加工，设备成本非常高，反复装卡多次，调整费时费力，并加工效率低下。随着工件越来越大，设备也逐步加大，成本越来越高，效率提升不明显；

传统风电主轴加工的工作原理是主要采用车床车削方式，是车床主电机提供力矩旋转克服切削抗力，工件直径越大，加工抗力越大，为了克服阻力使用的电机越大，功率越高耗能大。粗加工时大切削量慢进给，速度慢效率低；精加工时高转速，能耗高，因此就需要用到一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，用以解决现有车床车削方式在对风电主轴加工时设备成本非常高加工效率低的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，包括底座和安装箱；所述底座的顶端安装有安装箱，所述安装箱的一端安装有花盘，所述花盘另一端的一侧安装有第一减速电机，所述底座一端的两侧安装有滑轨；所述滑轨的顶端设置有辅助结构，所述辅助结构包括滑座，所述滑座安装于一侧位置移动组件的顶端，所述滑座的顶端活动安装有旋转盘，所述旋转盘的顶端安装有连接座，所述连接座的顶端设置安装台，所述安装台的顶端安装有切削组件，所述切削组件的一侧设置有镗杆，所述镗杆的一侧设置有进给伺服电机。

优选的，所述安装箱一端另一侧位置移动组件的顶端安装有安装座，所述安装座的顶端安装有连接架，所述连接架顶端的一侧安装有第二移动机构，所述第二移动机构的顶端安装有第二电机，所述第二电机的一端安装有第二减速机，所述第二减速机的一端设置有齿轮箱，所述齿轮箱的顶端安装有刀盘。

优选的，所述底座一侧的顶端安装有顶紧尾座，所述顶紧尾座顶端的一侧安装有第一移动机构，所述第一移动机构的顶端安装有第一电机，所述第一电机的一端安装有第一减速机，所述第一减速机的一侧安装有支撑架，所述支撑架的内部安装有连接轴，所述连接轴的一端安装有钻头，所述第一减速机的一端通过皮带与连接轴的一端相连接。

优选的，所述滑轨设置有两组，两组所述滑轨在底座一端的两侧呈对称分布。

优选的，所述滑轨的内部设置有防坠结构，所述防坠结构包括安装板，所述安装板安装于滑轨内部的中间位置处，所述安装板的顶端安装有密封缸，所述密封缸的内部安装有活塞，所述活塞的顶端固定有固定块，所述固定块的顶端安装有圆柱，所述固定块的两侧安装有连接块，所述连接块的顶端安装有安装块，所述安装块的内部活动安装有圆盘。

优选的，所述圆柱的两端与固定块内部的两侧相连接，所述圆柱与固定块之间构成活动连接。

优选的，所述固定块底端的两侧安装有导向杆，所述导向杆的外侧安装有弹簧，所述导向杆的底端贯穿安装板的内部。

优选的，所述安装座和滑座的底端安装有丝套，所述丝套的两侧安装有挤压板。

优选的，所述弹簧的两端分布与固定块的底端和安装板的顶端相固定，所述弹簧与固定块之间构成伸缩结构。

优选的，所述导向杆设置有两组，两组所述导向杆与安装板之间构成导向连接。

本发明提供的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其优点在于：

通过设置有辅助结构，在对风电主轴加工时，通过刀盘和镗杆的配合可以在对风电主轴加工时，使刀盘只用于粗加工，镗杆既能粗加工也能精加工，采取多刃小切削量快速进给的方式将工件的加工量分解为一道道槽，多刃刀盘旋转加工。粗加工时两侧可以同时进行加工，精加工时由镗杆单独加工，即大幅提高粗加工效率又降低了设备能耗，

进一步的，采用以铣代车的加工方式，并兼具车铣钻复合功能。采用多刃小进给量快速切削的特点，但单位时间内金属去除量大的加工策略，大大提高切削效率，并且机床具有车钻复合加工功能，一次装卡，完成多工序加工，减少上件停机时间，提高生产效率达％以上；从而使在对风电主轴加工时效率更高；

通过设置有防坠结构，为了使位置移动组件中丝杆在使用时其中中间位置处不会出现下垂的情况，因此通过固定块的配合使用，可以对丝杆进行一个支撑，并且通过两组圆柱在固定块的内部活动连接，使圆柱在对丝杆支撑时不影响丝杆的移动；

进一步的，通过挤压板和圆盘的配合使用，可以在丝套经过固定块的位置时，将固定块下压，使固定块在支撑时不会影响丝套的移动，并且通过两组弹簧的使用，可以在对固定块向下挤压的力消失时，使固定块恢复原位继续进行支撑，完成对丝杆的支撑工作，防止丝杆在使用的过程中其中间位置处出现下坠的情况影响精度，从而完成支撑工作。

附图说明

图1为本发明的正视三维结构示意图；

图2为本发明的后视三维结构示意图；

图3为本发明的刀盘正视三维结构示意图；

图4为本发明的刀盘后视三维结构示意图；

图5为本发明的钻头俯视三维结构示意图；

图6为本发明的钻头后视三维结构示意图；

图7为本发明的切削头正视三维结构示意图；

图8为本发明的切削头侧视三维结构示意图；

图9为本发明的防坠结构俯视三维结构示意图；

图10为本发明的图9中A处局部放大三维结构示意图；

图11为本发明的防坠结构正视局部三维结构示意图；

图12为本发明的防坠结构侧视三维结构示意图；

图13为本发明的丝套正视三维结构示意图。

图中的附图标记说明：1、底座；2、安装箱；3、第一减速电机；4、花盘；5、辅助结构；501、切削组件；502、进给伺服电机；503、安装台；504、支撑架；505、第一减速机；506、第一电机；507、第一移动机构；508、顶紧尾座；509、安装座；5010、第二移动机构；5011、刀盘；5012、第二减速机；5013、第二电机；5014、齿轮箱；5015、连接架；5016、连接轴；5017、钻头；5018、镗杆；5019、旋转盘；5020、连接座；5021、滑座；6、位置移动组件；7、滑轨；8、防坠结构；801、安装板；802、连接块；803、安装块；804、圆盘；805、圆柱；806、固定块；807、导向杆；808、弹簧；809、密封缸；8010、活塞；8011、丝套；8012、挤压板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图13，本发明提供的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，包括底座1和安装箱2；底座1的顶端安装有安装箱2，安装箱2的一端安装有花盘4，花盘4另一端的一侧安装有第一减速电机3，底座1一端的两侧安装有滑轨7；滑轨7的顶端设置有辅助结构5；

辅助结构5包括滑座5021，滑座5021安装于一侧位置移动组件6的顶端，滑座5021的顶端活动安装有旋转盘5019，旋转盘5019的顶端安装有连接座5020，连接座5020的顶端设置安装台503，安装台503的顶端安装有切削组件501，切削组件501的一侧设置有镗杆5018，镗杆5018的一侧设置有进给伺服电机502，安装箱2一端另一侧位置移动组件6的顶端安装有安装座509，安装座509的顶端安装有连接架5015，连接架5015顶端的一侧安装有第二移动机构5010，第二移动机构5010的顶端安装有第二电机5013，第二电机5013的一端安装有第二减速机5012，第二减速机5012的一端设置有齿轮箱5014，齿轮箱5014的顶端安装有刀盘5011，底座1一侧的顶端安装有顶紧尾座508，顶紧尾座508顶端的一侧安装有第一移动机构507，第一移动机构507的顶端安装有第一电机506，第一电机506的一端安装有第一减速机505，第一减速机505的一侧安装有支撑架504，支撑架504的内部安装有连接轴5016，连接轴5016的一端安装有钻头5017，第一减速机505的一端通过皮带与连接轴5016的一端相连接，滑轨7设置有两组，两组滑轨7在底座1一端的两侧呈对称分布。

参照图1-图8所示：在对风电主轴进行加工的过程中，首先将风电主轴安在花盘4的一侧，风电主轴安装完成后，启动顶紧尾座508底端的移动组件，对顶紧尾座508的位置进行调节，使顶紧尾座508顶端的一侧抵在风电主轴的一侧，对风电主轴进行顶紧，风电主轴安装完成后，将驱动电机安装在第一减速电机3的一端提供动力，然后启动驱动电机带第一减速电机3一端的齿轮旋转，从而通过与花盘4一端的齿圈啮合带动花盘4旋转，间接带动风电主轴旋转，当风电主轴被安装完成后，通过位置移动组件6的使用，可以使安装座509在位置移动组件6的外侧进行移动，从而调节安装座509的位置，使其可以对不同位置的风电主轴进行加工，当需要对风电主轴进行加工时，启动第二电机5013，第二电机5013在启动后通过与第二减速机5012的配合带动齿轮箱5014内部的齿轮旋转，齿轮在旋转时带动刀盘5011旋转，当刀盘5011旋转时，启动第二移动机构5010带动刀盘5011进行位置调节，使刀盘5011可以对风电主轴的外侧进行粗加工，并且在刀盘5011对风电主轴加工时，还可以启动镗杆5018对风电主轴进行加工，并通过进给伺服电机502对镗杆5018的位置进行调节，通过在风电主轴的两侧各布置一个刀盘5011和一个镗杆5018，刀盘5011只用于粗加工，镗杆5018既能粗加工也能精加工，采取多刃小切削量快速进给的方式将工件的加工量分解为一道道槽，多刃刀盘5011旋转加工，粗加工时两侧可以同时进行加工，精加工时由镗杆5018单独加工，即大幅提高粗加工效率又降低了设备能耗，并且在镗杆5018进行加工时，可以通过旋转盘5019底端的电机带动旋转盘5019旋转，从而可以在镗杆5018加工时进行角度的调节，用于加工风电主轴的圆弧处，当需要对风电主轴打孔时，启动第一电机506，第一电机506在启动后通过第一减速机505带动连接轴5016旋转，从而带动钻头5017旋转，然后启动第一移动机构507带动钻头5017移动对风电主轴进行加工，通过上述结构的设置，可以在对风电主轴加工时，同时实现多步骤的加工，通过本装置替代传统车床钻床加工风电主轴，在具备较高加工效率的情况下又显著降低成本与能耗，集成车铣钻复合一次装卡完成风电主轴的全工序加工，节省装卡时间，大大提高了加工的效率；

滑轨7的内部设置有防坠结构8，防坠结构8包括安装板801，安装板801安装于滑轨7内部的中间位置处，安装板801的顶端安装有密封缸809，密封缸809的内部安装有活塞8010，活塞8010的顶端固定有固定块806，固定块806的顶端安装有圆柱805，固定块806的两侧安装有连接块802，连接块802的顶端安装有安装块803，安装块803的内部活动安装有圆盘804，圆柱805的两端与固定块806内部的两侧相连接，圆柱805与固定块806之间构成活动连接，固定块806底端的两侧安装有导向杆807，导向杆807的外侧安装有弹簧808，导向杆807的底端贯穿安装板801的内部，安装座509和滑座5021的底端安装有丝套8011，丝套8011的两侧安装有挤压板8012，弹簧808的两端分布与固定块806的底端和安装板801的顶端相固定，弹簧808与固定块806之间构成伸缩结构，导向杆807设置有两组，两组导向杆807与安装板801之间构成导向连接；

参照图9-图13所示：当位置移动组件6安装完成后，将固定块806安装在位置移动组件6丝杆的底端，安装完成后通过圆柱805的使用，可以对丝杆的中间位置处进行支撑，防止丝杆中间位置处下坠影响传动的精度，当丝杆工作时，由于圆柱805与固定块806的两端活动连接，使其对丝杆支撑时又不影响丝杆的转动，当丝杆带动丝套8011移动到圆柱805的位置时，这时挤压板8012的使用，通过两侧斜角的设置可以，挤压圆盘804向下移动，圆盘804在向下移动时会间接挤压固定块806向下移动，从而使固定块806顶端的圆柱805避开丝套8011，不影响丝套8011的使用，固定块806在向下移动时，首先会带动活塞8010挤压密封缸809内部的空气对空气进行压缩，并且固定块806在向下移动时会推动导向杆807向下移动，从而挤压弹簧808进行收缩，当丝套8011从圆柱805的顶端经过后，在弹簧808的作用下，使固定块806恢复原位继续对位置移动组件6的丝杆进行支撑，使丝杆在使用时其中间位置处不易出现下坠的情况影响传动的精度，从而完成支撑工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于；包括底座(1)和安装箱(2)；

所述底座(1)的顶端安装有安装箱(2)，所述安装箱(2)的一端安装有花盘(4)，所述花盘(4)另一端的一侧安装有第一减速电机(3)，所述底座(1)一端的两侧安装有滑轨(7)；

所述滑轨(7)的顶端设置有辅助结构(5)，所述辅助结构(5)包括滑座(5021)，所述滑座(5021)安装于一侧位置移动组件(6)的顶端，所述滑座(5021)的顶端活动安装有旋转盘(5019)，所述旋转盘(5019)的顶端安装有连接座(5020)，所述连接座(5020)的顶端设置安装台(503)，所述安装台(503)的顶端安装有切削组件(501)，所述切削组件(501)的一侧设置有镗杆(5018)，所述镗杆(5018)的一侧设置有进给伺服电机(502)。

2.根据权利要求1所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述安装箱(2)一端另一侧位置移动组件(6)的顶端安装有安装座(509)，所述安装座(509)的顶端安装有连接架(5015)，所述连接架(5015)顶端的一侧安装有第二移动机构(5010)，所述第二移动机构(5010)的顶端安装有第二电机(5013)，所述第二电机(5013)的一端安装有第二减速机(5012)，所述第二减速机(5012)的一端设置有齿轮箱(5014)，所述齿轮箱(5014)的顶端安装有刀盘(5011)。

3.根据权利要求1所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述底座(1)一侧的顶端安装有顶紧尾座(508)，所述顶紧尾座(508)顶端的一侧安装有第一移动机构(507)，所述第一移动机构(507)的顶端安装有第一电机(506)，所述第一电机(506)的一端安装有第一减速机(505)，所述第一减速机(505)的一侧安装有支撑架(504)，所述支撑架(504)的内部安装有连接轴(5016)，所述连接轴(5016)的一端安装有钻头(5017)，所述第一减速机(505)的一端通过皮带与连接轴(5016)的一端相连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述滑轨(7)设置有两组，两组所述滑轨(7)在底座(1)一端的两侧呈对称分布。

5.根据权利要求1所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述滑轨(7)的内部设置有防坠结构(8)，所述防坠结构(8)包括安装板(801)，所述安装板(801)安装于滑轨(7)内部的中间位置处，所述安装板(801)的顶端安装有密封缸(809)，所述密封缸(809)的内部安装有活塞(8010)，所述活塞(8010)的顶端固定有固定块(806)，所述固定块(806)的顶端安装有圆柱(805)，所述固定块(806)的两侧安装有连接块(802)，所述连接块(802)的顶端安装有安装块(803)，所述安装块(803)的内部活动安装有圆盘(804)。

6.根据权利要求5所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述圆柱(805)的两端与固定块(806)内部的两侧相连接，所述圆柱(805)与固定块(806)之间构成活动连接。

7.根据权利要求5所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述固定块(806)底端的两侧安装有导向杆(807)，所述导向杆(807)的外侧安装有弹簧(808)，所述导向杆(807)的底端贯穿安装板(801)的内部。

8.根据权利要求2所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述安装座(509)和滑座(5021)的底端安装有丝套(8011)，所述丝套(8011)的两侧安装有挤压板(8012)。

9.根据权利要求7所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述弹簧(808)的两端分布与固定块(806)的底端和安装板(801)的顶端相固定，所述弹簧(808)与固定块(806)之间构成伸缩结构。

10.根据权利要求7所述的一种用于风电主轴铣削钻孔的一体加工装置，其特征在于：所述导向杆(807)设置有两组，两组所述导向杆(807)与安装板(801)之间构成导向连接。