CN219484262U - 一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，将已组焊结束的各单节门叶呈水平卧式状态整体预组装在一起，在此状态下完成水封座面整体加工，定轮轴孔整体加工，加工方便、灵活，且不受作业场地的限制；定轮轴孔加工过程中基准面选择一致并保持不变，可随时进行加工尺寸的复测，便于尺寸控制；消除了因多次装夹、找正，以及使用多个基准面等产生的累计误差，且减少了常规加工方法中需进行的闸门二次整体组装检查，降低了生产成本；根据需要可在床身上配置多套切削装置，则可实现多工作面、多孔同时加工作业，进一步提高加工效率；镗杆杆上配置两个刀盘，可实现内、外两侧的轴孔同时镗孔，提高加工效率。

Description

一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置

技术领域

本实用新型涉及闸门制造及机械加工技术领域，尤其涉及一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置。

背景技术

在水利、水电、航电枢纽工程中，平面定轮闸门应用较多，很多为超大型或大型闸门，其外形尺寸(宽度近二十米，高度达二十多米)及重量(达数百吨)较大，在工厂分为多个单节制造后运至工地安装。各定轮踏面的共面度、定轮踏面至水封座面的尺寸精度，是平面定轮闸门的重要控制尺寸，对闸门的运行及止水效果有较大影响，闸门制造时需严格定轮轴孔的加工精度。受加工设备和加工方式的影响，定轮轴孔常规的加工方法为：各单节闸门下料、拼装、焊接完成后，将各个单节门叶在工厂内整体预组装在一起，划出定轮轴孔中心线及定轮轴孔加工基准线，然后分别将各个单节门叶吊至镗床上完成定轮轴孔加工。由于多次找正、装夹误差，以及各单节门叶基准面之间的偏差等累计误差对加工精度的影响，定轮轴孔加工后，还需将各单节门叶整体预组装在一起进行检查。可看出：需用大型镗床加工设备；加工精度控制难度大；闸门两次整体预组装，工作量大；如加工精度超标，则消除难度大；生产效率低，生产周期长，生产成本高。

所以研发出一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，包括：

床身；床身包括基座和导轨机构；导轨机构安装在基座上；

切削装置；切削装置包括:

镗铣动力头；

垫板；镗铣动力头安装在垫板上方；

溜板；溜板的下端可滑动的安装在导轨机构上；垫板置于溜板上方；

高度调节机构；高度调节机构安装在垫板和溜板之间；

驱动机构；驱动机构用于驱动溜板在导轨机构上移动，驱动机构安装在溜板上；

刀具；刀具包括：

镗杆；镗杆的第一端安装在镗铣动力头上；

至少一个的刀盘；刀盘安装在镗杆上；

多个镗刀；每个刀盘上设置有多个镗刀。

具体地，基座包括多个子基座，子基座的两端分别设置有至少一个的锥形轴和与锥形轴数量相同位置对应的锥形孔轴套，多个子基座之间通过锥形轴插入锥形孔轴套首尾连接。

进一步地，子基座端部两侧均设置有连接板，连接板上设置有连接孔，相邻两个子基座联接时，两个子基座的连接板通过螺栓组件穿过连接孔后锁定连接。

具体地，导轨机构包括平面导轨、内凹V形导轨，平面导轨、内凹V形导轨平行设置，平面导轨、内凹V形导轨安装在基座上，溜板的下端设置有平面滑块和外凸V形滑块，平面滑块和外凸V形滑块平行设置，平面滑块可滑动的安装在平面导轨上，外凸V形滑块可滑动的安装在内凹V形导轨上。

具体地，导轨机构还包括两个倒钩，倒钩形成为L型，倒钩的上端与溜板连接，两个倒钩的下端分别置于凸出基座侧边的平面导轨、凸出基座侧边的内凹V形导轨的下方，倒钩的下端竖向设置有第三螺孔，调距螺钉从下至上旋入第三螺孔并从倒钩的下端上方穿出。

具体地，高度调节机构包括多个压紧螺栓、多个顶升螺栓，对应地在垫板上竖向设置有多个第一螺孔、多个第一通孔，在溜板上竖向设置有多个第二螺孔，顶升螺栓的螺杆与垫板上的第一螺孔螺纹配合，并穿过垫板后下端与溜板上端面抵紧；压紧螺栓的螺杆向下穿过第一通孔后旋入第二螺孔。

具体地，驱动机构包括齿轮、传动轴、电机、齿条；齿条安装在基座上方，齿条与导轨机构平行，齿轮安装在传动轴上，传动轴可转动的安装在溜板下端，电机安装在溜板上，电机的转轴与传动轴的一端连接，齿轮与齿条啮合。

进一步地，刀具还包括镗杆稳定座，镗杆稳定座内部设置有轴承，镗杆稳定座焊接在待加工的定轮轴孔端面上，轴承套装在镗杆的第二端上。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中，根据闸门整体组装位置及组装状态，定轮轴孔整体加工装置与之相适应，找正装夹后完成所有定轮轴孔的加工，使定轮轴孔加工变得方便、灵活，且不受作业场地的限制；消除了常规的单节门叶镗孔方法所需大型镗床、大吨位起重设备、大型转运车辆等特殊设备的限制及多次装夹、找正等产生的累计误差；在闸门整体组装状态下完成水封座面的加工，利于水封座面的平面度控制，为定轮轴孔加工提供更加准确的基准面，进一步消除基准误差；在闸门整体组装状态下进行加工，加工过程中基准面始终保持不变，可随时检测每个定轮轴孔的尺寸精度及所有定轮轴孔中心的共面度，加工、检测均更加方便、精准，且避免了常规单节门叶镗孔后的二次整体组装检查，降低了生产成本；床身为组合式床身，吊装、转运方便，根据需要可多种组合使用，配置多套切削装置则可实现多工作面、多孔同时加工作业，进一步提高加工效率；镗杆上配置两个刀盘，可实现内、外两侧的轴孔同时镗孔，提高加工效率。

附图说明

图1是本申请中的闸门整体组装状态下水封座面及定轮轴孔整体加工布置的俯视图；

图2是本申请中的闸门工作状态下的定轮装置关系示意图；

图3是本申请中的定轮轴孔与水封座面的尺寸关系示意图

图4是本申请中的水封座面整体加工立面图；

图5是本申请中的闸门整体组装状态下定轮轴孔整体加工的立面视图；

图6是本申请中的闸门定轮轴孔整体加工装置的侧向视图；

图7是本申请中的闸门定轮轴孔整体加工装置的正向视图；

图8是本申请中的相邻两段床身之间的定位装置示意图；

图9是本申请中的刀具装配示意图；

其中相应的附图标记为：

图中：1-闸门，11-单节门叶，12-定轮轴孔，13-定轮，14-门槽，15-水封座面，16-水封，2-刀具，21-镗杆，22-刀盘，23-镗刀，24-镗杆稳定座，3-切削装置，31-镗铣动力头，32-垫板，33-压紧螺栓，34-顶升螺栓，35-溜板，36-齿轮，37-传动轴，38-电机，39-倒钩，4-床身，41-平面导轨，42-内凹V形导轨，43-齿条，44-锥形孔轴套，45-锥形轴，5-移动镗铣床,6-第一平台，7-第二平台。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图5-6所示，一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，包括：

床身4；床身4包括基座和导轨机构；导轨机构安装在基座上；

切削装置3；切削装置3包括:

镗铣动力头31；

垫板32；镗铣动力头31安装在垫板32上方；

溜板35；溜板35的下端可滑动的安装在导轨机构上；垫板32置于溜板35上方；

高度调节机构；高度调节机构安装在垫板32和溜板35之间；

驱动机构；驱动机构用于驱动溜板35在导轨机构上移动，驱动机构安装在溜板35上；

刀具2；刀具2包括：

镗杆21；镗杆21的第一端安装在镗铣动力头31上；

至少一个的刀盘22；刀盘22安装在镗杆21上；

多个镗刀23；每个刀盘22上设置有多个镗刀23；在镗杆21上设置有多个花键，镗杆21第一端为锥形，与镗铣动力头31的主轴上的锥孔配合连接；刀盘22内孔设有花键，通过刀盘22的花键与镗杆21的花键配合，刀盘22可在镗杆21上滑移，然后通过螺栓紧固在镗杆21上；刀盘22上设置有多个刀盒，镗刀23安装在刀盒内并通过螺栓压紧。

如图7和8所示，床身4为组合式床身4，由一段或多段床身4组成，根据加工需要，每段床身4可独立使用，也可多段联接成一体使用；其中基座包括多个子基座，子基座的两端分别设置有至少一个的锥形轴45和与锥形轴45数量相同位置对应的锥形孔轴套44，多个子基座之间通过锥形轴45插入锥形孔轴套44首尾连接。通过锥形轴45插入锥形孔轴实现了相邻两个子基座之间的准确配合定位。子基座由钢板焊接而成。

如图7所示，子基座端部两侧均设置有连接板，连接板上设置有连接孔，相邻两个子基座联接时，两个子基座的连接板通过螺栓组件穿过连接孔后锁定连接。

如图6所示，导轨机构包括平面导轨41、内凹V形导轨42，平面导轨41、内凹V形导轨42平行设置，平面导轨41、内凹V形导轨42通过定位销、螺栓安装在基座上，溜板35的下端设置有平面滑块和外凸V形滑块，平面滑块和外凸V形滑块平行设置，平面滑块可滑动的安装在平面导轨41上，外凸V形滑块可滑动的安装在内凹V形导轨42上。

在一些实施例中，可以是先在每个子基座上安装平面导轨41、内凹V形导轨42，亦可以是先组装多个子基座后再安装平面导轨41、内凹V形导轨42。

如图6所示，导轨机构还包括两个倒钩39，倒钩39形成为L型，倒钩39的上端与溜板35连接，两个倒钩39的下端分别置于凸出基座侧边的平面导轨41、凸出基座侧边的内凹V形导轨42的下方，倒钩39的下端竖向设置有第三螺孔，调距螺钉从下至上旋入第三螺孔并从倒钩39的下端上方穿出。通过旋松旋紧调距螺钉，则可用于调整和控制溜板35与床身4之间的轨道配合间隙。

如图6所示，高度调节机构包括多个压紧螺栓33、多个顶升螺栓34，对应地在垫板32上竖向设置有多个第一螺孔、多个第一通孔，在溜板35上竖向设置有多个第二螺孔，顶升螺栓34的螺杆与垫板32上的第一螺孔螺纹配合，并穿过垫板32后下端与溜板35上端面抵紧；压紧螺栓33的螺杆向下穿过第一通孔后旋入第二螺孔。在进行镗铣动力头31高度调节时候，可以通过调整顶升螺杆和压紧螺杆可微调镗铣动力头31的高度，比如要调高，则旋松压紧螺栓33，再旋紧顶升螺栓34，让顶升螺栓34顶起垫板32及其上的所有部件即可，最终再通过旋紧压紧螺栓33即可实现固定；同理，如要调低，则旋松顶升螺栓34，让顶升螺栓34下方垫板32及其上的所有部件即可，最终再通过旋紧压紧螺栓33即可实现固定。

如图6所示，驱动机构包括齿轮36、传动轴37、电机38、齿条43；齿条43安装在基座上方，齿条43与导轨机构平行，齿轮36安装在传动轴37上，传动轴37可转动的安装在溜板35下端，电机38安装在溜板35上，电机38的转轴与传动轴37的一端连接，齿轮36与齿条43啮合。电机38优选为变频调速电机38。电机38驱动下，齿轮36与齿条43啮合传动，带动溜板35沿导轨滑移。

在一些实施例中，齿条43设置在平面导轨41、内凹V形导轨42之间的中心处，齿条43亦是通过定位销、螺栓安装在基座上。

如图5和9所示，刀具2还包括镗杆稳定座24，镗杆稳定座24内部设置有轴承，镗杆稳定座24点焊在待加工的定轮轴孔12端面上，轴承套装在镗杆21的第二端上。镗杆稳定座24的设计是用于支撑稳定镗杆21，减少镗孔时镗杆21的摆动。

如图1-5所示，为采用本申请的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置进行的加工方法，包括以下步骤：

S1、如图1所示，将大型闸门1分为多个单节门叶11制造，每个单节门叶11拼装、焊接完成后，在第一平台6上依次将各单节门叶11组装成一体，并完成找平、找正及固定，闸门1呈水平状态；

S2、如图4所示，将镗铣床5设备(此为现有技术的产品)吊至闸门1顶面待加工的水封座面15附近找正、装夹固定，完成水封座面15的加工；

S3、如图3所示，以加工完毕的水封座面15为基准，划出待加工的定轮轴孔12的中心线、加工基准线；另外还可以划出加工检查线用于检测；

S4、将大型闸门1定轮轴孔12整体加工装置吊至闸门1旁的第二平台7(第一平台6和第二平台7优选为相互平行设置)上，以待加工的定轮轴孔12的中心线、加工基准线为基准，找平、找正大型闸门1定轮轴孔12整体加工装置的床身4并装夹固定；

S5、如图5所示，启动电机38，通过齿轮36齿条43传动带动溜板35沿床身4上的平面导轨41、内凹V形导轨42滑移，将镗铣动力头31移至待加工的定轮轴孔12处，将镗杆21的第一端与镗铣动力头31配合连接，将刀盘22通过螺栓紧固在镗杆21上，以定轮轴孔12的中心线、加工基准线为基准精确找正后，将镗杆21第二端端与镗杆稳定座24的轴承配合，镗杆稳定座24点焊固定在待加工的定轮轴孔12端面上；

S6、启动镗铣动力头31，完成一个定轮轴孔12的加工；

S7、打磨去除镗杆稳定座24的焊点，拆卸下镗杆21，通过齿轮36齿条43传动带动溜板35沿床身4上的平面导轨41、内凹V形滑移，将镗铣动力头31移致下一个待加工的定轮轴孔12位置，完成找正及镗杆21和刀盘22的装夹、镗杆稳定座24安装后进行镗孔，依次类推，完成其它定轮轴孔12的加工；

S8、闸门1一侧的定轮轴孔12加工完毕后，将大型闸门1定轮轴孔12整体加工装置吊至闸门1另一侧找正、装夹固定后，再依次完成相应定轮轴孔12的加工，从而实现闸门1在一次整体组装状态下完成所有定轮轴孔12的加工作业。

图2示出了在定轮轴孔12内安装定轮13的情况；并示出了水封座面15、水封16、门槽的位置。

本申请的一种大型闸门定轮轴孔整体加工方法还具备以下优点：

一、将已组焊结束的各单节门叶11呈水平卧式状态整体预组装在一起，在此状态下完成水封座面15整体加工，定轮轴孔12整体加工，加工方便、灵活，且不受作业场地的限制；二、各定轮轴孔12加工过程中基准面选择一致并保持不变，可随时进行加工尺寸的复测，便于尺寸控制，提高加工精度；三、消除了因多次装夹、找正，以及使用多个基准面等产生的累计误差，且减少了常规加工方法中需进行的闸门1二次整体组装检查，降低了生产成本；三、大型闸门1定轮轴孔12整体加工装置找正、装夹简单，快捷，消除了常规的单节门叶11镗孔方法所需大型镗床、大吨位起重设备、大型转运车辆等特殊设备的限制；四、床身4采用组合式结构，吊装、转运方便，可单段床身4使用，也可多段床身4组合在一起使用，以适应不同尺寸的闸门1的镗孔需要，尤其较大尺寸的闸门1的镗孔，优点更加突出；五、相邻两段床身4之间设置的锥形轴45套与锥形轴45配合形成的定位装置，精准、方便、快捷完成多段床身4的组合；六、根据需要可在床身4上配置多套切削装置3，则可实现多工作面、多孔同时加工作业，进一步提高加工效率；七、镗杆21杆上优选配置两个刀盘22，可实现内、外两侧的轴孔同时镗孔，提高加工效率；八、本加工装置还可用于其它产品的轴孔、平面加工作业，实用性强。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，包括：

床身；床身包括基座和导轨机构；导轨机构安装在基座上；

切削装置；切削装置包括:

镗铣动力头；

垫板；镗铣动力头安装在垫板上方；

溜板；溜板的下端可滑动的安装在导轨机构上；垫板置于溜板上方；

高度调节机构；高度调节机构安装在垫板和溜板之间；

驱动机构；驱动机构用于驱动溜板在导轨机构上移动，驱动机构安装在溜板上；

刀具；刀具包括：

镗杆；镗杆的第一端安装在镗铣动力头上；

至少一个的刀盘；刀盘安装在镗杆上；

多个镗刀；每个刀盘上设置有多个镗刀。

2.根据权利要求1所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，基座包括多个子基座，子基座的两端分别设置有至少一个的锥形轴和与锥形轴数量相同位置对应的锥形孔轴套，多个子基座之间通过锥形轴插入锥形孔轴套首尾连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，子基座端部两侧均设置有连接板，连接板上设置有连接孔，相邻两个子基座联接时，两个子基座的连接板通过螺栓组件穿过连接孔后锁定连接。

4.根据权利要求1所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，导轨机构包括平面导轨、内凹V形导轨，平面导轨、内凹V形导轨平行设置，平面导轨、内凹V形导轨安装在基座上，溜板的下端设置有平面滑块和外凸V形滑块，平面滑块和外凸V形滑块平行设置，平面滑块可滑动的安装在平面导轨上，外凸V形滑块可滑动的安装在内凹V形导轨上。

5.根据权利要求4所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，导轨机构还包括两个倒钩，倒钩形成为L型，倒钩的上端与溜板连接，两个倒钩的下端分别置于凸出基座侧边的平面导轨、凸出基座侧边的内凹V形导轨的下方，倒钩的下端竖向设置有第三螺孔，调距螺钉从下至上旋入第三螺孔并从倒钩的下端上方穿出。

6.根据权利要求1所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，高度调节机构包括多个压紧螺栓、多个顶升螺栓，对应地在垫板上竖向设置有多个第一螺孔、多个第一通孔，在溜板上竖向设置有多个第二螺孔，顶升螺栓的螺杆与垫板上的第一螺孔螺纹配合，并穿过垫板后下端与溜板上端面抵紧；压紧螺栓的螺杆向下穿过第一通孔后旋入第二螺孔。

7.根据权利要求1所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，驱动机构包括齿轮、传动轴、电机、齿条；齿条安装在基座上方，齿条与导轨机构平行，齿轮安装在传动轴上，传动轴可转动的安装在溜板下端，电机安装在溜板上，电机的转轴与传动轴的一端连接，齿轮与齿条啮合。

8.根据权利要求1所述的一种大型闸门定轮轴孔整体加工装置，其特征在于，刀具还包括镗杆稳定座，镗杆稳定座内部设置有轴承，镗杆稳定座焊接在待加工的定轮轴孔端面上，轴承套装在镗杆的第二端上。