CN201020556Y

CN201020556Y - 长筒类壳体加工设备

Info

Publication number: CN201020556Y
Application number: CNU2007200839943U
Authority: CN
Inventors: 孙维; 陈国伟
Original assignee: CHINA CHANGJIANG POWER GROUP Co
Current assignee: CHINA CHANGJIANG POWER GROUP Co
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2017-04-03

Abstract

本实用新型涉及一种长筒类壳体加工设备，由主轴传动机构、刀架进给机构、底座、壳体夹紧机构、主轴装配系统、支撑座、活动支撑座及电控系统组成，主轴传动机构、刀架进给机构、壳体夹紧机构、支撑座、活动支撑座都依次分别安装在底座上，主轴装配系统通过主轴/镗杆上的刚性圆柱销与主轴传动机构相连，刀架进给机构、支撑座、活动支撑座单独布置，通过刀架进给机构、支撑座、活动支撑座上的滑动轴承将主轴装配系统支撑及轴向定位，壳体夹紧机构由四副单独托架组成，托架安装底座上，并沿加工壳体的中心线两两对称分布。本实用新型具有加工范围广；结构紧凑、操作方便、先进实用；一次装夹，内孔、端面及止口均可加工，自动化程度高的特点。

Description

长筒类壳体加工设备

技术领域

本实用新型适用于机械、化工行业，具体涉及一种长筒类壳体加工设备。

背景技术

本实用新型未研制前，壳体只能在落地镗床上加工，加工周期较长，由于壳体都在2M左右，较长，加工时，镗杆行程无法满足，只能采用分段调头加工，壳体校正、装夹十分不便且加工质量难以保证。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，根据壳体类零件加工特点及要求，提供一种长筒类壳体加工设备，专门用于长筒类壳体零件的加工，使其具有加工范围广；结构紧凑、操作方便、先进实用；一次装夹，内孔、端面及止口均可加工，自动化程度高的特点。

本实用新型主要是通过以下技术方案来实现的，一种长筒类壳体加工设备，由主轴传动机构、刀架进给机构、底座、壳体夹紧机构、主轴装配系统、支撑座、活动支撑座及电控系统组成，主轴传动机构、刀架进给机构、壳体夹紧机构、支撑座、活动支撑座都依次分别安装在底座上，主轴装配系统通过主轴/镗杆上的刚性圆柱销与主轴传动机构相连，刀架进给机构、支撑座、活动支撑座单独布置，通过刀架进给机构、支撑座、活动支撑座上的滑动轴承将主轴装配系统支撑及轴向定位，电控系统由电控柜及手动控制盒组成，电控柜及手动控制盒分别与主轴传动机构和刀架进给机构的驱动电机相连，手动控制盒用以方便灵活操纵设备的各种控制，壳体夹紧机构由四副单独托架组成，托架安装底座上，并沿加工壳体的中心线两两对称分布，主要用于工件的定心找正及工件的夹紧。

所述主轴传动机构主要用来实现主轴/镗杆的旋转，它由驱动电机、齿轮减速箱、减速器组成。驱动电机、齿轮减速箱安装在底座上，驱动电机与齿轮减速箱的输入轴之间通过弹性联轴器相连，减速器安装在齿轮减速箱之上，齿轮减速箱的输出轴与减速器的输入轴装有皮带轮，两皮带轮之间由皮带相连，减速器的输出轴装有半联轴器，半联轴器与主轴装配系统用刚性圆柱销相连。通过齿轮减速箱，可实现主轴四档变速，根据所加工壳体直径不同，满足加工进给参数以实现不同的加工要求。

所述主轴装配系统由主轴/镗杆、刀架体、刀座、丝杆及光杆组成，主轴装配系统中的主轴/镗杆采用四方轴，主轴/镗杆各面分别安装丝杆、光杆及刀架体，丝杆、光杆分别由一对轴承座支承，刀架体由四块铸铁板经配磨安装在主轴/镗杆的四个面上，刀架体上安装刀座、刀具、丝杆螺母座及光杆支座，通过丝杆、光杆传递力矩，随丝杆的传动而使刀架体沿主轴/镗杆轴向运动，随光杆上的小齿轮换向，使径向端面刀架径向运动，从而实现壳体端面及止口加工。

所述刀架进给机构，它是本实用新型的核心部分，由进给支承座、传动机构、齿嵌离合器、传动轴、齿嵌齿轮、传动齿轮、活套齿轮、固定齿轮、半齿嵌离合器、拨杆组成，进给支承座、传动机构安装在底座上，半齿嵌离合器直接装在传动机构上，传动轴由两对向心轴承支撑，安装在半齿嵌离合器和支架上，传动轴上分别依次安装传动齿轮、齿嵌齿轮、齿嵌离合器，齿嵌齿轮内置两对向心轴承装配在传动轴上，轴承外圈用弹性挡圈定位，活套齿轮、固定齿轮安装在主轴/镗杆上，拨杆安装在进给支承座上，拨杆上拨叉块置于齿嵌离合器的拨槽中。通过拨杆及齿嵌离合器实现三挡控制，分别实现空挡对刀、刀杆快进快退、与主轴/镗杆的合成运动实现壳体内孔、端面及止口加工。

所述活动支撑座安装在底座上，由固定底架、活动垫板、轴承底座、摇臂、轴承、转轴、升降摇杆座、手轮、支架、螺母组成，支架、螺母与固定底板相连，转轴下部与螺母相连，转轴上部与支架通过轴套相连，摇臂下部由一副推力轴承支撑套装在转轴上，轴承底座与摇臂相连，活动垫板安装在固定底架和轴承底座之间，轴承与轴承底座相连，升降摇杆座装在支架上方与转轴相连，通过升降摇杆座、轴承底座和摇臂可绕转轴转动，用于加工零件的装入与拆卸。

径向端面刀架是一个独立部套，径向端面刀架由支架、丝杆、刀座板、丝杆螺母组成，丝杆固定安装在支架上，丝杆螺母安装在刀座板上，丝杆与丝杆螺母相连。径向端面刀架在使用时，直接安装在刀架体上，主要用来实现零件的端面及止口加工。

本实用新型具有操作方便，切削力大，加工精度高的特点，所加工的壳体内孔圆柱度、端面垂直度均可保证在0.02mm/m范围内，机械性能稳定、生产效率高，该设备应用广泛，市场前景十分广阔，经济效益显著。本实用新型能极大到解决了长筒类壳体零件加工的问题，技术含量较高，在国内是不多见的，具有一定的独特性。

本实用新型适用于机械、化工行业，是为加工长筒类壳体零件的专用设备，尤其适用于汽轮机行业换热器类，加工直径在φ800mm、长2200mm以内的所有壳体。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型的刀架进给机构图。

图3为本实用新型的主轴/镗杆、刀架体截面图。

图4为本实用新型的活动支撑座图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型由主轴传动机构1、支撑座2、刀架进给机构3、底座4、壳体夹紧机构5、主轴装配系统6、径向端面刀架7、活动支撑座8及电控系统组成，主轴传动机构1、刀架进给机构3、壳体夹紧机构5、支撑座2、活动支撑座8都依次分别安装在底座4上，主轴装配系统6通过主轴/镗杆上的刚性圆柱销与主轴传动机构1相连，刀架进给机构3、支撑座2、活动支撑座8单独布置，通过刀架进给机构、支撑座、活动支撑座上的滑动轴承将主轴装配系统6支撑及轴向定位，电控系统由电控柜及手动控制盒组成，电控柜及手动控制盒分别与主轴传动机构1和刀架进给机构3的驱动电机相连，手动控制盒用以方便灵活操纵设备的各种控制，壳体夹紧机构5由四副单独托架组成，托架安装底座4上，并沿加工壳体的中心线两两对称分布，主要用于工件的定心找正及工件的夹紧。

主轴传动机构主要用来实现主轴/镗杆的旋转，它由驱动电机、齿轮减速箱、减速器组成。驱动电机、齿轮减速箱安装在底座上，驱动电机与齿轮减速箱的输入轴之间通过弹性联轴器相连，减速器安装在齿轮减速箱之上，齿轮减速箱的输出轴与减速器的输入轴装有皮带轮，两皮带轮之间由皮带相连，减速器的输出轴装有半联轴器，半联轴器与主轴装配系统用刚性圆柱销相连。主轴传动机构1由7.5Kw电机驱动，通过弹性联轴器--齿轮减速箱--皮带传动--减速器--刚性联轴器从而带动主轴/镗杆运动，齿轮减速箱通过拨叉可实现四档变速，根据所加工壳体直径不同，满足加工进给参数以实现不同的加工要求。

如图2所示，刀架进给机构由进给支承座31、传动机构32、齿嵌离合器33、传动轴34、齿嵌齿轮35、传动齿轮36、活套齿轮37、半齿嵌离合器44、拨杆组成，进给支承座、传动机构安装在底座上，半齿嵌离合器直接装在传动机构上，传动轴由两对向心轴承支撑，安装在半齿嵌离合器和支架上，传动轴上分别依次安装传动齿轮、齿嵌齿轮、齿嵌离合器，齿嵌齿轮内置两对向心轴承装配在传动轴上，轴承外圈用弹性挡圈定位，活套齿轮、固定齿轮安装在主轴/镗杆上，拨杆安装在进给支承座上，拨杆上拨叉块置于齿嵌离合器的拨槽中。通过拨杆及齿嵌离合器33实现三挡控制，(1)当齿嵌离合器33与齿嵌齿轮35啮合时，为镗削加工工位，通过主轴/镗杆43--固定齿轮42--齿嵌齿轮35--传动轴34--传动齿轮36--活套齿轮37，通过齿轮的差动传递到丝杆齿轮38，最终与主轴/镗杆43的运动合成，从而使刀架前后运动实现内孔镗削。通过拆卸丝杆齿轮38，齿轮的差动传递到光杆齿轮41，经光杆40上小齿轮的换向，带动径向端面刀架丝杆使径向刀架上下运动，从而实现壳体两端面及止口加工。(2)当齿嵌离合器33与齿嵌齿轮35、半齿嵌离合器44都不啮合，处于空位时，为空挡对刀工位，通过主轴/镗杆43--固定齿轮42--齿嵌齿轮35，实现齿嵌齿轮35空转，而传动轴34、传动齿轮36静止不动，实现主轴/镗杆43旋转，进行对刀。(3)当齿嵌离合器33与半齿嵌离合器44啮合时，为刀杆快进快退工位，当工件加工完成或加工过程中需停止加工换刀时，实现刀杆快速移动。通过主轴/镗杆43停止旋转--传动机构32--传动轴34--传动齿轮36--活套齿轮37，再直接传递给丝杆39，经丝杆39带动刀架体沿主轴/镗杆43轴向作快速移动，从而实现刀杆快进快退。

径向端面刀架是一个独立部套，径向端面刀架由支架、丝杆、刀座板、丝杆螺母组成，丝杆固定安装在支架上，丝杆螺母安装在刀座板上，丝杆与丝杆螺母相连。径向端面刀架是一个独立部件，加工壳体内孔时，不安装；当加工壳体端面或止口时，直接安装在刀体座上，加工壳体两端面及止口时，安装使用，使用时拆卸丝杆齿轮。通过主轴/镗杆与动力进给机构的合成运动经主轴上光杆传递，带动其上丝杆使径向端面刀架径向运动，从而实现壳体端面及止口加工。

如图3所示，主轴装配系统中的主轴/镗杆采用四方轴，主轴/镗杆各面分别安装丝杆63、光杆66及刀架体62，刀架体62由四块铸铁板经配磨安装在主轴/镗杆61的四个面上，刀架体上安装刀座67、刀具、丝杆螺母座64及光杆支座65，随丝杆63的传动而使刀架体62沿主轴/镗杆61轴向运动，随光杆66上的小齿轮换向，使径向端面刀架径向运动，从而实现壳体端面及止口加工，螺栓68用于安装径向端面刀架。

如图4所示，活动支撑座安装在底座上，由固定底架81、活动垫板82、轴承底座83、摇臂84、轴承85、转轴86、升降摇杆座87、手轮88、支架89、螺母80组成，支架89、螺母80与固定底板相连，转轴86下部与螺母80相连，转轴86上部与支架89通过轴套相连，摇臂84下部由一副推力轴承支撑套装在转轴上，轴承底座与摇臂相连，活动垫板82安装在固定底架81和轴承底座83之间，轴承85与轴承底座83相连，升降摇杆座87装在支架89上方与转轴86相连，活动支撑座主要用于加工零件的落位和拆卸。使用时，首先卸下轴承85、轴承底座83和固定底架81之间的所有连接螺栓，通过摇动升降摇杆座87上手轮88，带动转轴86，经螺母80，使转轴86连同轴承底座83和摇臂84向上抬起，待活动垫板82松动时，抽出活动垫板82，再摇动升降摇杆座87上手轮88，使转轴86连同轴承底座83和摇臂84落下，使轴承底座83和摇臂84绕转轴86转动，即可进行加工零件的吊装及卸下。

Claims

1.一种长筒类壳体加工设备，由主轴传动机构、刀架进给机构、底座、壳体夹紧机构、主轴装配系统、支撑座、活动支撑座及电控系统组成，其特征在于：主轴传动机构、刀架进给机构、壳体夹紧机构、支撑座、活动支撑座都依次分别安装在底座上，主轴装配系统通过主轴/镗杆上的刚性圆柱销与主轴传动机构相连，刀架进给机构、支撑座、活动支撑座单独布置，通过刀架进给机构、支撑座、活动支撑座上的滑动轴承将主轴装配系统支撑及轴向定位，电控系统由电控柜及手动控制盒组成，电控柜及手动控制盒分别与主轴传动机构和刀架进给机构的驱动电机相连，壳体夹紧机构由四副单独托架组成，托架安装底座上，并沿加工壳体的中心线两两对称分布。

2.根据权利要求1所述的长筒类壳体加工设备，其特征在于：所述的主轴传动机构它由驱动电机、齿轮减速箱、减速器组成，驱动电机、齿轮减速箱安装在底座上，驱动电机与齿轮减速箱的输入轴之间通过弹性联轴器相连，减速器安装在齿轮减速箱之上，齿轮减速箱的输出轴与减速器的输入轴装有皮带轮，两皮带轮之间由皮带相连，减速器的输出轴装有半联轴器，半联轴器与主轴装配系统用刚性圆柱销相连。

3.根据权利要求1所述的长筒类壳体加工设备，其特征在于：所述的刀架进给机构由进给支承座、传动机构、齿嵌离合器、传动轴、齿嵌齿轮、传动齿轮、活套齿轮、固定齿轮、半齿嵌离合器、拨杆组成，进给支承座、传动机构安装在底座上，半齿嵌离合器直接装在传动机构上，传动轴由两对向心轴承支撑，安装在半齿嵌离合器和支架上，传动轴上分别依次安装传动齿轮、齿嵌齿轮、齿嵌离合器，齿嵌齿轮内置两对向心轴承装配在传动轴上，轴承外圈用弹性挡圈定位，活套齿轮、固定齿轮安装在主轴/镗杆上，拨杆安装在进给支承座上，拨杆上拨叉块置于齿嵌离合器的拨槽中。

4.根据权利要求1所述的长筒类壳体加工设备，其特征在于：所述的活动支撑座由固定底架、活动垫板、轴承底座、摇臂、轴承、转轴、升降摇杆座、手轮、支架、螺母组成，支架、螺母与固定底板相连，转轴下部与螺母相连，转轴上部与支架通过轴套相连，摇臂下部由一副推力轴承支撑套装在转轴上，轴承底座与摇臂相连，活动垫板安装在固定底架和轴承底座之间，轴承与轴承底座相连，升降摇杆座装在支架上方与转轴相连。

5.根据权利要求1所述的长筒类壳体加工设备，其特征在于：所述主轴装配系统由主轴/镗杆、刀架体、刀座、丝杆及光杆组成，主轴装配系统的主轴/镗杆各面分别安装丝杆、光杆及刀架体，丝杆、光杆分别由一对轴承座支承，刀架体由四块铸铁板经配磨安装在主轴/镗杆的四个面上，刀架体上安装刀座、刀具、丝杆螺母座及光杆支座。