CN2912897Y

CN2912897Y - 大型水轮机座环工地加工机床

Info

Publication number: CN2912897Y
Application number: CN 200620034063
Authority: CN
Inventors: 梁北平; 郑北超; 丁以红; 陈文平; 刘立艳; 吴辉; 王辉
Original assignee: Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC
Current assignee: Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC
Priority date: 2006-04-30
Filing date: 2006-04-30
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2016-04-30

Abstract

本实用新型涉及一种用于大型水轮机座环工地现场加工的机床。它包括底座、固定在底座上的回转台及其驱动传动装置、竖直布置在回转台上的立柱、套在立柱外并沿立柱高度方向活动配合的升降架及其驱动传动装置、水平布置的工作臂，其一端固接在升降架上、布置在工作臂自由端的切削装置及其进给装置，立柱、工作臂是箱形结构，还设有平衡臂；优点是钢性好，性能稳定，加工精度高、效率高。

Description

大型水轮机座环工地加工机床

技术领域

本实用新型涉及金属切削机床，具体地说，是一种大型水轮机座环工地现场加工机床。

背景技术

大型水轮发电机的水轮机座环，尺寸很大，单机容量700MW的机组，座环外径约12M，高3.8M，为便于运输和安装，被设计成分瓣结构，分为四瓣，分瓣面及其螺孔、销孔等配合部位先加工好，然后运往工地现场安装。由于座环尺寸很大，以及安装过程中焊接、混凝土浇灌等因素影响，座环会产生变形。因此，座环与其它部件的配合面留有加工余量，在安装后再精加工，以消除变形和尺寸误差，保证装配精度。

但是，目前用于上述座环精加工的设备都很简陋，是用移动切削工具配上专用支架构成。其缺点是：1.设备的钢性差，工件的形状、尺寸精度低。2.结构简单，功能单一，只能加工一种型面，而座环内具有圆柱面、水平面、凸台、凹槽等多种形式的型面，各型面又有铣削、磨削等不同的切削工艺要求，故不得不配置多种专用加工设备，轮流交替使用，以满足加工不同型面实际需要。显然，这种加工方式，各加工面的相对位置精度难于保证。3.工作效率极低，严重影响安装工程的施工周期。

发明内容

本实用新型的目的，是提供一种全功能、高精度、高效率的大型水轮机座环工地加工机床。

实现本实用新型目的的技术解决方案是：

一种大型水轮机座环工地加工机床，特征是它包括：底座、固定在底座上的回转台及其驱动传动装置、竖直布置在回转台上的立柱、套在立柱外并与立柱纵向活动配合的升降架及其驱动传动装置、水平布置的工作臂，其一端固接在升降架上、布置在工作臂自由端的切削装置及其进给装置。

所述回转台由带芯轴的机座、转台组成，转台套于芯轴外并与之回转动配合，配合面设有径向轴承，转台与机座间的配合面设有推力轴承。

所述回转台的传动装置采用齿圈/齿轮副，齿圈固接在转台上；所述回转台的驱动装置采用伺服电机，伺服电机的输出轴连接减速器，减速器的输出轴连接齿轮。

所述立柱是由钢板焊接的箱形结构，所述升降架也是由钢板焊接的箱形结构；所述升降架套于立柱外，通过导轨、滚轮与立柱滚动配合，或通过导轨、滑槽与立柱滑动配合。

所述升降架的传动装置采用丝杠/螺母升降机，该机固定在升降架上，其丝杠固接在立柱上。

所述切削装置是铣头箱或磨头。

所述切削装置的进给装置包括径向进给机构和轴向进给机构，所述径向进给机构由滑台、齿条/齿轮副、驱动手轮组成，在工作臂上设有水平导轨，滑台与之滑动配合，齿条固定在水平导轨上，驱动手轮连接齿轮轴；所述轴向进给机构采用丝杠/螺母升降机，该机固接在滑台的端面上，其外侧面具有竖直导轨及溜板，切削装置与溜板固接，并与竖直导轨滑动配合。

本实用新型的一种改进方案是：还设有平衡臂，该臂与工作臂反向对应布置，固接在升降架上；所述升降架的传动装置采用双丝杠/螺母升降机，对称布置在升降架的两个侧面，由驱动装置同步驱动。

本实用新型的有益效果：

上述结构的机床，整体结构合理，功能齐全，可满足工件各种型面的加工要求，一次安装，即可完成所有型面加工，效率高；立柱、工作臂的刚性好，机床工作性能稳定，各部件配合精度高，保证了工件的尺寸、形位精度。

附图说明

图1是本实用新型的安装全图

图2是回转台传动结构示意图

图3是升降架传动结构示意图

图4是刀具进给装置结构示意图

图5是机床下支架结构图

图6是立柱顶部支撑结构图

图中代号含义：1-转台；2-径向轴承；3-芯轴；4-推力轴承；5-驱动电机；6-减速器；7-齿轮；8-机座；9-底座；10-驱动电机；11、13、15-联轴器；12、14-向器；16-丝杆升降机；17-升降架；18-滚轮；19-工作臂；20-齿条；21-水平导轨；22-齿轮；23-转向器；24-摇柄；25-丝杆升降机；26-竖直导轨；27-切削装置；28-立柱；29-导轨；30-平衡臂；31-滑台；32-主梁；33-副梁；34-转轴；35-轴承座；36-拉杆；37-斜拉杆；38-支座。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式详细说明本实用新型。

参见图1：本实用新型是立式机床，Y轴是主轴，X轴是水平轴，Y轴由底座9、回转台、立柱28组成，X轴由升降架17、工作臂19组成。

参见图2：回转台固定安装在底座9上，它包括机座8、芯轴3、转台1，机座8、芯轴3是整体结构。转台1与芯轴3之间通过径向轴承2配合，以保证回转灵活，转台1与机座8之间设有推力轴承4，以承载机床重力。机座8是盘状，它的圆柱面装配有齿圈，构成一齿轮，当然，也可将机座8直接加工为齿轮。驱动电机5及减速器6安装在转台1上，齿轮7装在减速器6的输出轴，与齿圈啮合，这样，当电机5启动，经齿轮7、齿圈传动，转台1即可绕芯轴3回转运动。

参见图1、图3：立柱28的下端通过法兰固接在转台1上，由于长度较长，超过7M，为保证具有足够的刚性，立柱28被设计成箱形结构，用钢板焊接而成，其横截面是矩形，内部加焊对角交叉斜拉板加固。升降架17的形状也是矩形，与立柱28相适配，两者间通过导轨29、滚轮18配合，也可采用导轨、滑槽配合，可实现升降运动。为使升降灵活、平稳，升降机构采用两台丝杆升降机16，对称布置在升降架17的两个侧壁上，其丝杆固接在立柱28上。两台升降机16经联轴器11、13、15和齿轮换向器12、14与驱动电机10联接，实现同步升降。

工作臂19、平衡臂30通过法兰固接在升降架17的另两个侧壁上。工作臂19也是用钢板焊接而成的箱形结构，内部加焊对角交叉斜拉板加固，具有足够的刚性，必要时，还可增加斜拉杆37。平衡臂30用于平衡工作臂19的力矩，以增强机床的稳定性，同时也用于布置升降驱动电机10。

参见图4：切削装置27根据工艺要求采用铣头箱或磨头，布置在工作臂19的自由端，经进给机构与工作臂19联接。径向进给机构由滑台31、齿轮22、齿条20、摇柄24、转向器23组成，工作臂19上设有水平导轨21，与滑台31滑动配合，摇动摇柄24，经齿轮22、齿条20传动，滑台31沿水平导轨21滑动，实现径向进给。轴向进给机构是一台手动丝杆升降机25，通过竖直导轨26与切削装置27滑动配合，切削装置与溜板固接，转动丝杆升降机25的手柄，即实现轴向进给。

本机床的安装方式如下：

参见图5：由于本机床是用于现场加工，安装钢性对其性能影响很大，对安装基础的稳定性要求很高，而水轮机座环是在机坑内，机床总重量超过40吨，不能落地安装，只能采用支架支承，故支架结构设计是技术难点之一，实际工程中采用梁架结构，三根平行布置的主梁32，六根副梁33，主、副梁垂直正交把合为整体，在机坑的尾水管壁上焊接支座38，梁的两端分别支承于对应的支座38上。

参见图6：由于立柱28高度超过7米，单靠与回转台把合，其安装钢性远不够，须在顶部设置支撑机构，该机构包括转轴34及其轴承座35，转轴34同心固接于立柱28顶端，轴承座35由若干呈辐射状布置的拉杆36拉紧固定在机坑壁上。这样，立柱支撑就构成一个简支梁结构，可保证其安装钢性。

现场安装时，将机床吊起置于梁架上，找平、找正、找中后，将机床底座与梁架把紧，立柱顶部拉杆拉紧，即可开始切削加工。

Claims

1.一种大型水轮机座环工地加工机床，特征在于它包括：

-底座；

-固定在底座上的回转台及其驱动传动装置；

-竖直布置在回转台上的立柱；

-套在立柱外并与立柱纵向活动配合的升降架及其驱动传动装置；

-水平布置的工作臂，其一端固接在升降架上；

-布置在工作臂自由端的切削装置及其进给装置。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述回转台由带芯轴的机座、转台组成，转台套于芯轴外并与之回转动配合，配合面设有径向轴承，转台与机座间的配合面设有推力轴承。

3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于：所述回转台的传动装置采用齿圈/齿轮副，齿圈固接在转台上；所述回转台的驱动装置采用伺服电机，伺服电机的输出轴连接减速器，减速器的输出轴连接齿轮。

4.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述立柱是由钢板焊接的箱形结构，所述升降架也是由钢板焊接的箱形结构；所述升降架套于立柱外，通过导轨、滚轮与立柱滚动配合，或通过导轨、滑槽与立柱滑动配合。

5.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述升降架的传动装置采用丝杠/螺母升降机，该机固定在升降架上，其丝杠固接在立柱上。

6.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，还设有平衡臂，该臂与工作臂反向对应布置，固接在升降架上。

7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于：所述升降架的传动装置采用双丝杠/螺母升降机，对称布置在升降架的两个侧面，由驱动装置同步驱动。

8.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述切削装置是铣头箱或磨头。

9.根据权利要求1或8所述的机床，其特征在于：所述切削装置的进给装置包括径向进给机构和轴向进给机构，所述径向进给机构由滑台、齿条/齿轮副、驱动手轮组成，在工作臂上设有水平导轨，滑台与之滑动配合，齿条固定在水平导轨上，驱动手轮连接齿轮轴；所述轴向进给机构采用丝杠/螺母升降机，该机固接在滑台的端面上，其外侧面具有竖直导轨及溜板，切削装置与溜板固接，并与竖直导轨滑动配合。