CN217617947U

CN217617947U - 一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置

Info

Publication number: CN217617947U
Application number: CN202221369961.6U
Authority: CN
Inventors: 隋磊; 郎雪刚; 于健; 谢宏明; 黄勇; 刘洋; 王雷
Original assignee: Dalian Huarui Marine Crankshaft Co ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Current assignee: Dalian Huarui Marine Crankshaft Co ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2032-06-01

Abstract

本实用新型提供一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，采用模板作为中间过渡，模板具有定位端面，定位端面内具有与船用曲轴和船体轴系法兰的法兰连接孔数量相同的贯穿孔，贯穿孔内安装衬套，待加工的法兰连接孔所对应的贯穿孔内设置有导向套，刀具通过导向套对待加工法兰连接孔进行加工。模板在曲轴法兰和轴系法兰的法兰连接孔加工过程中作为加工基准，起到过渡作用。如此加工后，曲轴法兰与船体轴系法兰可直接对接固定，降低了二者同铰加工的难度，显著提高加工效率和产品质量。

Description

一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言是一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置。

背景技术

船用曲轴输出端法兰与船体轴系法兰连接孔的对接精度要求极高,直径超过

(最大

)的法兰连接后同轴度

对位连接孔位置度要求0.04mm，孔尺寸公差要求0.01mm以内，在船用曲轴的输出端法兰和船体轴系法兰端面上圆周均布多个连接孔，制造时曲轴的输出端法兰连接孔和船体轴系法兰连接孔分别按要求留量半精加工，最终由船厂在船舱内装配对位后，在保证两端法兰

同轴度的前提下，将二者连接孔同铰精加工成品。因船舱内空间有限，加之曲轴法兰与轴系法兰外形尺寸大，以W12X92曲轴为例，曲轴长度23.519米，重量488吨，如此大的曲轴对位作业困难，同时无法使用高精度的大型设备，只能使用简易设备进行同铰加工，加工效率低，极大的浪费人力和物力，同时孔精度无法有效保证，需在孔完全成品后再配作精致螺栓，造成生产周期延长。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置及方法。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，所述定位装置包括模板，所述模板呈圆环形，其两侧端面分别具有呈圆形凹槽的定位端面；两个所述定位端面同轴设置，待加工法兰安装在所述定位端面内；所述定位端面内设置有与所述待加工法兰的法兰连接孔数量相适配的贯穿孔，采用多组连接机构穿过所述贯穿孔将所述待加工法兰的外圆固定在所述定位端面内，二者贴合；

且与所述待加工法兰的待加工法兰连接孔所对应的所述贯穿孔内安装有导向套，所述模板在所有所述贯穿孔旁均设置丝孔，所述丝孔用于安装固定所述导向套的固定螺钉；所述导向套用于对加工所述待加工法兰的待加工法兰连接孔的刀具导向，且所述导向套的内径与所述待加工法兰连接孔的预加工尺寸相适配；待加工法兰连接孔为留量半精加工成品；

所述待加工法兰为船用曲轴法兰和船体轴系法兰，其中一个所述定位端面的尺寸与船用曲轴法兰的外圆相匹配，另一个所述定位端面的尺寸与所述船体轴系法兰的外圆相匹配。

优选地，每个所述贯穿孔内安装有衬套，且所述衬套与所述贯穿孔过盈配合；所述导向套位于所述衬套内，且与其间隙配合。

优选地，所述衬套的长度小于所述贯穿孔的长度。

优选地，所述导向套为阶梯空心圆柱环形状，其大端位于所述贯穿孔外，并设有法兰止台，其法兰止台上设有定位圆弧，用于安装所述定位螺钉；其小端安装在所述衬套内，且其内孔与所述待加工法兰的待加工法兰连接孔的预加工尺寸相匹配。

优选地，所述连接机构包括双头螺柱，所述双头螺柱的两端分别穿过所述贯穿孔和所述待加工法兰的法兰连接孔，且其两端分别穿过第一固定压板和第二固定压板，并通过螺母把合，使所述第一固定压板和所述第二固定压板将所述待加工法兰与模板压紧。

优选地，所述第一固定压板和所述第二固定压板均具有供所述双头螺柱穿过的中心通孔，且所述第一固定压板和第二固定压板均包括小端和大端，所述第一固定压板的小端与所述待加工法兰的法兰连接孔内径相适配，并穿入所述待加工法兰的法兰连接孔内，所述第二固定压板的小端与所述衬套的内径相适配，并穿入所述衬套内。

优选地，所述定位端面的槽壁形成定位止口，且所述定位止口的外沿加工有导向锥稍，所述模板的两侧分别刻有对正基准线。

使用状态下：将船用曲轴法兰安装在其对应的定位端面内，然后采用连接机构将模板与船用曲轴法兰固定在一起，之后在待加工法兰连接孔所对应的贯穿孔内安装导向套，刀具缓慢通过导向套后对待加工法兰连接孔进行加工，形成连接成品孔，之后依次将所述法兰连接孔全部加工为连接成品孔。将模板从船用曲轴法兰上卸下，将模板的另一侧安装在船体轴系法兰上，按照同样的方法进行加工直至将船体轴系法兰的法兰连接孔全部加工成功，实现了船用轴系法兰和船体轴系法兰的法兰连接孔的分体加工。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、模板在曲轴法兰和轴系法兰的法兰连接孔加工过程中作为加工基准，起到过渡作用。如此加工后，曲轴法兰与船体轴系法兰可直接对接固定，降低了二者同铰加工的难度，显著提高加工效率和产品质量。

2、设计合理，结构简单，易于安装。

3、本申请所用衬套对贯穿孔的精度进行保护，可多次循环利用，延长模板使用寿命。

基于上述理由本实用新型可在船用曲轴与船体轴系法兰孔同铰等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置俯视图。

图2为本实用新型具体实施方式中一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置侧视图及其局部放大图。

图3为本实用新型具体实施方式中模板俯视图。

图4为本实用新型具体实施方式中衬套结构示意图。

图5为本实用新型具体实施方式中导向套结构示意图。

图6为本实用新型具体实施方式中第一固定压板和第二固定压板结构示意图。

图7为本实用新型具体实施方式中待加工法兰与定位装置结合图。

图中：1、模板；11、定位止口；12、导向锥稍；13、对正基准线；14、贯穿孔；15、丝孔；16、定位端面；2、衬套；3、导向套；31、法兰止台；4、定位螺钉；5、第一固定压板；6、双头螺柱；7、螺母；8、待加工法兰；9、第二固定压板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1～7所示，一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，定位装置包括模板1，模板1呈圆环形，其两侧端面分别加工有呈圆形凹槽的定位端面16，两个定位端面16同轴设置，所述定位端面16的槽壁形成定位止口11，且所述定位止口11的外沿加工有导向锥稍12，便于安装；模板1的两侧分别刻有对正基准线13。待加工法兰8通过定位止口11安装在定位端面16内，待加工法兰8为船用曲轴法兰和船体轴系法兰；两侧定位端面16的尺寸分别与船用曲轴法兰和船体轴系法兰的外圆相适配。定位端面16具有较高的平面度要求，且待加工法兰8的端面与定位端面16贴合；定位端面16内设置有与待加工法兰8的法兰连接孔数量相适配的贯穿孔14，模板1在所有贯穿孔14旁均设置丝孔15，丝孔15内安装有定位螺钉4。

贯穿孔14内安装有衬套2，且衬套2与贯穿孔14过盈配合；衬套2的长度小于贯穿孔14的长度。

采用四组连接机构穿过贯穿孔14将待加工法兰8的外圆固定在定位止口11内；四组连接机构呈上下左右式均匀分布。连接机构包括双头螺柱6，双头螺柱6的两端分别穿过贯穿孔14和待加工法兰8的法兰连接孔，且其两端分别穿过第一固定压板5和第二固定压板9，并通过螺母7把合，使第一固定压板5和第二固定压板9将待加工法兰8与模板1压紧。第一固定压板5和第二固定压板9均具有供双头螺柱6穿过的中心通孔，且第一固定压板5和第二固定压板9均包括小端和大端，第一固定压板5的小端与待加工法兰8的法兰连接孔内径相适配，并穿入待加工法兰8的法兰连接孔内，第二固定压板9的小端与衬套2的内径相适配，并穿入衬套2内。与待加工法兰8的待加工法兰连接孔所对应的贯穿孔14内安装有与衬套2间隙配合的导向套3，其具有足够的硬度和耐磨性。导向套3为阶梯空心圆柱环形状，其大端位于贯穿孔外，并设有法兰止台31，其法兰止台上设有定位圆弧，用于安装定位螺钉4，防止导向套3转动；其小端安装在衬套2内，且其内孔与待加工法兰8的待加工法兰连接孔的预加工尺寸相匹配，作为加工基准，同时起到刀具切削的导向作用。

使用状态下：将船用曲轴法兰安装在其对应的定位端面16内，然后采用连接机构将模板1与船用曲轴法兰固定在一起，之后在待加工法兰连接孔所对应的贯穿孔14内安装导向套3，刀具缓慢通过导向套14后对待加工法兰连接孔进行加工，形成连接成品孔，之后依次将所述法兰连接孔全部加工为连接成品孔。将模板1从船用曲轴法兰上卸下，将模板1的另一侧安装在船体轴系法兰上，按照同样的方法进行加工直至将船体轴系法兰的法兰连接孔全部加工成功，实现了船用轴系法兰和船体轴系法兰的法兰连接孔的分体加工。当待加工法兰连接孔变为成品连接孔后，对于第一固定挡板4的小端应采用与成品连接孔相适配的外径，或者是因为原本的待加工法兰连接孔已经是留量半精加工，不更换第一固定挡板4的小端也能够实现其居中固定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述定位装置包括模板，所述模板呈圆环形，其两侧端面分别具有呈圆形凹槽的定位端面；两个所述定位端面同轴设置，待加工法兰的安装在所述定位端面内；所述定位端面内设置有与所述待加工法兰的法兰连接孔数量相适配的贯穿孔，采用多组连接机构穿过所述贯穿孔将所述待加工法兰的外圆固定在所述定位端面内；

且与所述待加工法兰的待加工法兰连接孔所对应的所述贯穿孔内安装有导向套，所述模板在所有所述贯穿孔旁均设置丝孔，所述丝孔用于安装固定所述导向套的定位螺钉；所述导向套用于对加工所述待加工法兰的待加工法兰连接孔的刀具导向，且所述导向套的内径与所述待加工法兰连接孔的预加工尺寸相适配；

2.根据权利要求1所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，每个所述贯穿孔内安装有衬套，且所述衬套与所述贯穿孔过盈配合；所述导向套位于所述衬套内，且与其间隙配合。

3.根据权利要求2所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述衬套的长度小于所述贯穿孔的长度。

4.根据权利要求2所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述导向套为阶梯空心圆柱环形状，其大端位于所述贯穿孔外，并设有法兰止台，其法兰止台上设有定位圆弧，用于安装所述定位螺钉；其小端安装在所述衬套内，且其内孔与所述待加工法兰的待加工法兰连接孔的预加工尺寸相匹配。

5.根据权利要求2所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述连接机构包括双头螺柱，所述双头螺柱的两端分别穿过所述贯穿孔和所述待加工法兰的法兰连接孔，且其两端分别穿过第一固定压板和第二固定压板，并通过螺母把合，使所述第一固定压板和所述第二固定压板将所述待加工法兰与模板压紧。

6.根据权利要求5所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述第一固定压板和所述第二固定压板均具有供所述双头螺柱穿过的中心通孔，且所述第一固定压板和第二固定压板均包括小端和大端，所述第一固定压板的小端与所述待加工法兰的法兰连接孔内径相适配，并穿入所述待加工法兰的法兰连接孔内，所述第二固定压板的小端与所述衬套的内径相适配，并穿入所述衬套内。

7.根据权利要求1所述的一种船用曲轴法兰与船体轴系法兰钻孔用定位装置，其特征在于，所述定位端面的槽壁形成定位止口，且所述定位止口的外沿加工有导向锥稍，所述模板的两侧分别刻有对正基准线。