汽轮机改造现场用汽缸镗缸机的制作方法

本实用新型涉及镗缸机，具体是一种汽轮机改造现场用的汽缸镗缸机。

背景技术：

汽轮机组的汽缸是应用于服役现场（例如电厂）的重要做功设备，其为了能够实现稳定、安全、高效、经济地运行，对制造精度要求极高。然而，在汽轮机组的服役过程中，随着各种外界因素的变化（包括通流改造等）、以及这些外界因素所诱导的材料内部和设计结构等因素的变化，其汽缸存在一定的变形和损伤，这就需要对汽缸进行二次加工，以使汽缸恢复设计要求的高精度。但是，汽轮机组的汽缸属于大型零部件，其在汽轮机组的初次组装时，便已与服役现场的基座、管道等相关部件焊为一体结构，无法将其轻松、容易拆卸后进行返厂再加工，这就需要对服役的汽缸在汽轮机改造现场进行二次加工，以使汽缸恢复设计要求的高精度。

目前，汽轮机改造现场用的汽缸加工设备主要为便携、可移动的镗床-即镗缸机，其具体结构参见中国专利文献公开的“汽轮机用现场镗缸机床”（公开号：CN 2710807，公开日：2005年7月20日），该技术主要由镗杆、径向布置在镗杆上的刀架、布置在刀架前方镗杆上的前轴瓦、布置在刀架后方镗杆上的后轴瓦、调整刀架沿着镗杆轴向位移的轴向进给机构和驱动镗杆周向旋转动作的动力机构组成。前述镗缸机虽然能够用于对汽轮机改造现场的汽缸进行二次加工，但是，该镗缸机的结构决定了其在进行汽缸加工时，镗杆必须以刀架前方的前轴瓦和刀架后方的后轴瓦在汽轮机的汽缸上进行支撑，这种依靠轴瓦进行周向旋转的支撑结构不仅容易使轴瓦磨损，而且对周向旋转的镗杆的支撑精度低，这必然会直接影响汽缸的加工精度，使得汽缸的改造加工难度大、精度差、效率低，不够经济、可靠。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的在于：针对上述汽轮机改造现场的汽缸改造、再加工的特殊性以及现有汽缸镗缸技术的不足，提供一种操作容易、加工难度小、加工精度高、经济高效、可靠实用的汽轮机改造现场用汽缸镗缸机。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种汽轮机改造现场用汽缸镗缸机，包括镗杆，所述镗杆上布置有径向的刀架、调整刀架沿着镗杆轴向位移的轴向调整机构、以及驱动镗杆周向旋转动作的动力机构，所述刀架前、后方的镗杆上还对应布置有结构相同的前支撑轴承和后支撑轴承，所述前支撑轴承和后支撑轴承与汽缸前、后部位的轴承箱相对应，所述前支撑轴承和后支撑轴承分别通过弧形压板和锁紧螺钉固定在对应轴承箱的轴承档上；所述前支撑轴承主要由从内而外依次布置在一起的紧定锥套、内圈、调心轴承、外圈和轴承座组成。

作为优选方案，所述前支撑轴承和/或后支撑轴承的轴承座外周布置有多块分别径向凸起的锌铝合金瓦块，在汽缸上组装时，所述前支撑轴承和/或后支撑轴承的轴承座通过瓦块与对应的弧形压板和轴承档接触。

作为优选方案，所述刀架的刀架本体主要由多个组拼单元通过紧固螺栓依次组合而成、为长度可调整的接长结构。

作为优选方案，所述刀架的刀座通过轴向对刀机构以可滑动的方式滑动装配在刀架本体尾端的连接座上；所述轴向对刀机构主要由对刀丝杆和丝杆螺母组成，所述对刀丝杆以周向可旋转的方式旋转装配在连接座上的支撑座上，对刀丝杆的螺纹作业段延伸至刀座处，对刀丝杆上连接有对刀手轮，所述丝杆螺母固定在刀座上、与对刀丝杆的螺纹作业段螺纹配合。进一步的，所述刀座与连接座以燕尾状的滑动副结构配合在一起。

作为优选方案，所述刀架的刀夹上装配有镗刀，所述刀夹通过径向进刀机构以可滑动的方式滑动装配在刀座上；所述径向进刀机构主要由传动轴和梯形丝杆组成，所述传动轴以周向可旋转的方式旋转装配在刀座上，传动轴的一端通过单向轴承与刀座上所布置的进刀手柄相连接、另一端通过齿轮组与梯形丝杆的底端相连接，所述梯形丝杆的顶端与刀夹相连接。进一步的，所述刀夹与刀座以燕尾状的滑动副结构配合在一起。

作为优选方案，所述镗杆上的动力机构为液压马达驱动机构；所述液压马达驱动机构主要由液压站、液压泵以及按循环油路依次连接的溢流阀、高压过滤器、出油压力表、液压马达、回油压力表和油热交换器组成，所述液压马达布置在镗杆上，且所述液压马达上设有泄油管路。

作为优选方案，所述镗杆上设有径向的辅助支撑，所述辅助支撑处在与镗杆上的刀架相平行的平面上。进一步的，所述辅助支撑为长度可调整的接长结构。

本实用新型的有益技术效果是：

1. 本实用新型在刀架前、后方的镗杆上设置了对应的前支撑轴承和后支撑轴承，在汽缸上组装时，前支撑轴承和后支撑轴承能够分别与汽缸前、后部位的轴承箱形成对应配合，不仅装夹操作容易，而且镗杆能够通过前、后支撑轴承在汽缸的前、后部轴承箱上形成精密、稳定、可靠地装配，使得镗杆在汽缸上的装配精度高，对汽缸的整个改造、再加工操作容易、难度小、效率高，进而有效地提升了镗杆所带动刀架对汽缸的加工精度，经济、可靠、实用；

2. 本实用新型的前支撑轴承和/或后支撑轴承在汽缸轴承箱上的装配结构，既能有效确保支撑轴承在汽缸对应轴承箱上的精密、稳定、可靠地装配，又能有效地避免对汽缸轴承箱的轴承档表面的碾伤、损坏，可靠性高；

3. 本实用新型的刀架结构，使得本实用新型既能有效地适应不同尺寸规格的汽缸改造、再加工，通用性和灵活性好；又能在相对狭小的汽缸空间内实现径向和/或轴向的对刀功能，从另一层面有效地提高了在汽缸内部操作的灵活性和可靠性，进而有利于进一步的降低加工难度、提高加工效率和加工质量，实用性强；

4. 本实用新型的动力机构既能有效地防止因突然过载或停机等因素而带来的安全隐患，具有足够、充沛的驱动扭矩，有利于在较为安全的环境下实现可靠地高精度加工，又能使本实用新型的整体结构和体积紧凑化，从而有利于提高本实用新型在汽缸内部较为狭小的空间内的使用便利性和灵活性，进一步增强了其实用性；

5. 本实用新型的辅助支撑能够有效地提高镗杆在作业过程中的结构强度，减小镗杆在作业过程中所产生的弯曲变形和挠度变化，稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中所示前支撑轴承在汽缸轴承箱上的装配结构示意图。

图3是图1和图2中所示前支撑轴承的结构示意图。

图4是图1中所示刀架上的径向进刀机构的结构示意图。

图5是图1中所示刀架上的轴向对刀机构的结构示意图。

图6是图1中所示液压马达驱动机构的液压原理示意图。

图中代号含义：1—镗杆；2—前支撑轴承；21—轴承座；22—内圈；23—调心轴承；24—外圈；25—挡圈；26—紧定锥套；27—瓦块；3—后支撑轴承；4—液压马达驱动机构；41—液压站；42—电机；43—液压泵；44—溢流阀；45—高压过滤器；46—出油压力表；47—快速接头；48—液压马达；49—回油压力表；410—油热交换器；411—单向阀；412—泄油管路；413—循环管路；5—刀架；51—刀架本体；52—连接座；53—刀座；54—镗刀；55—刀夹；56—径向进刀机构；561—进刀手柄；562—单向轴承；563—传动轴；564—齿轮组；565—梯形丝杆；57—轴向对刀机构；571—对刀手轮；572—对刀丝杆；573—丝杆螺母；6—辅助支撑；7—轴向调整机构； 71—手轮组件；72—丝杆组件；73—定位组件；8—轴承箱；81—锁紧螺钉；82—弧形压板。

具体实施方式

本实用新型为汽轮机改造现场（主要是应用汽轮机组的企业内部，例如电厂）用的汽缸镗缸机，下面结合多个实施例对本实用新型的技术内容进行详细说明，其中实施例1对照附图进行说明，其它实施例未单独绘制附图、但可基本参照实施例1的附图。

实施例1

参见图1至图6所示，本实用新型包括镗杆1、前支撑轴承2、辅助支撑6、刀架5、后支撑轴承3、动力机构和轴向调整机构7。前支撑轴承2、辅助支撑6、刀架5、后支撑轴承3和动力机构由前而后的依次布置在镗杆1上，前支撑轴承2和后支撑轴承3应当与所改造的汽缸的前、后部位的轴承箱相对应；轴向调整机构7主要由布置在镗杆1两端的手轮组件71和定位组件73、以及沿着镗杆1轴向布置的丝杆组件72组成，手轮组件71直接或间接以螺纹方式啮合丝杆组件72，由周向旋转的丝杆组件72驱动刀架5沿着镗杆1的轴向产生位移，实现刀架5在镗杆1上的不同位置的调整。

具体的，布置在刀架5前方的镗杆1上的前支撑轴承2与布置在刀架5后方的镗杆1上的后支撑轴承3的结构相同，仅为位置不同而已。前支撑轴承2和后支撑轴承3与汽缸前、后部位的轴承箱相对应，在汽缸上组装时，前支撑轴承2和后支撑轴承3分别通过弧形压板和锁紧螺钉固定在对应轴承箱的轴承档上。现以前支撑轴承2为例进行详细的说明，后支撑轴承3的详细结构不在赘述。

前支撑轴承2主要由从内而外依次布置在一起的紧定锥套26、内圈22、调心轴承23、外圈24和轴承座21组成。紧定锥套26由环周的多块弧板组拼而成；紧定锥套26的内孔匹配于镗杆1的外径，紧定锥套26套装在镗杆1上，紧定锥套26的外周为锥形的斜面结构；它既能使内圈22紧密的固定于镗杆1上，又能有利于内圈22在镗杆1上的拆卸操作。为了确保外圈24在轴承座21上装配的稳定性，在轴承座21与外圈24之间通过紧固螺钉连接有挡圈25，该挡圈25以止口结构在轴承座21和外圈24的端面进行限位装配。调心轴承23能够有效地消除镗杆1下挠所造成的轴心线的角度偏差。轴承座21的外周通过紧固螺钉连接有四块瓦块27，这四块瓦块27在轴承座21的外周上分散开并从轴承座21的外表面径向凸起，每块瓦块27采用锌铝合金材质成型，在汽缸上组装时，前支撑轴承2的轴承座21通过瓦块27与弧形压板82和对应轴承箱8的轴承档接触，锁紧螺钉81连接下的弧形压板82将前支撑轴承2稳固的装配在轴承箱8的轴承档上。

同理的，在汽缸上组装时，后支撑轴承3的轴承座通过瓦块与弧形压板和对应轴承箱的轴承档接触，锁紧螺钉连接下的弧形压板将前支撑轴承稳固的装配在轴承箱的轴承档上。

当然，在前支撑轴承2和后支撑轴承3于汽缸的对应轴承箱上固定之前，应当将镗杆1的中心与汽缸的中心进行找正。

辅助支撑6径向布置在前支撑轴承2和刀架5之间的镗杆1上，该辅助支撑6应当处在与刀架5相平行的镗杆1的径向平面上，其在刀架5镗削过程用于对前支撑轴承2和后支撑轴承3之间的镗杆1进行刚度增强，减小镗杆弯曲及挠度变化。

上述辅助支撑6主要由轴承组件、多根基础支架和多根接长支架组成。轴承组件装配在镗杆1上。各根基础支架固定在轴承组件的外周，在轴承组件的径向上向外凸起。各接长支架分别通过多根紧固螺栓连接固定在对应的各基础支架上，形成对基础支架的接长，接长长度可以通过对紧固螺栓的操作及基础支架和接长支架之间的衔接长度的调节而实现调整，即辅助支撑6为长度能够实现调整的接长结构，从而能够灵活的适应各种不同尺寸规格的汽缸的使用要求。

刀架5径向布置在辅助支撑6和后支撑轴承3之间的镗杆1上，该刀架5应当处在与辅助支撑6相平行的镗杆1的径向平面上。刀架5主要由套筒、刀架本体51、刀座52和刀夹55组成。

刀架5的套筒套装在镗杆1上，在套筒的内壁上设有与轴向调整机构7的丝杆组件72相啮合的螺纹，在轴向调整机构7的作用下，套筒在镗杆1上实现轴向位移。刀架本体51主要由多个组拼单元通过紧固螺栓依次组合而成，通过这些组拼单元的增加或删减，能够实现刀架本体51的长度的可调整，即刀架本体51为长度可调整的接长结构；在刀架本体51的尾端设置有连接刀座53的连接座52。

刀座53通过轴向对刀机构57以可滑动的方式滑动装配（与镗杆1的轴向方向一致）在刀架本体51尾端的连接座52上，刀座53的底面设置有内凹的燕尾滑槽，连接座52的顶面设有外凸的燕尾滑轨，刀座53与连接座52以燕尾状的滑动副结构配合在一起（当然，它们的燕尾状滑动副结构可以调换过来，即刀座的底面设置燕尾滑轨，连接座的顶面设置燕尾滑槽）。轴向对刀机构57主要由对刀丝杆572和丝杆螺母573组成；对刀丝杆572以刀座53的滑动方向通过轴承（也可以省去，但周向旋转效果欠佳）布置在连接座52的支撑座上，对刀丝杆572的螺纹作业段延伸至刀座53的外侧表面处，在支撑座外侧的对刀丝杆572端部连接有对刀手轮571，通过对对刀手轮571的旋转操作，能够实现对刀丝杆572在支撑座上的周向旋转，即对刀丝杆572以周向可旋转的方式旋转装配在连接座52上的支撑座上；丝杆螺母573通过紧固螺钉固定在刀座53的外侧表面上，丝杆螺母573的螺孔轴线与对刀丝杆572的轴线基本一致，丝杆螺母573与对刀丝杆572的螺纹作业段以螺纹方式配合在一起，从而，通过周向旋转的对刀丝杆572实现对刀座53在连接座52上的位移调整。

刀夹55上装配有镗刀54。刀夹55通过径向进刀机构56以可滑动的方式滑动装配（与镗杆1的径向方向一致）在刀座53上，刀座53的镗刀装夹面上设置有竖向的、内凹的燕尾滑槽，刀夹55的装夹面上设有竖向的、外凸的燕尾滑轨，刀座53与刀夹55以燕尾状的滑动副结构配合在一起（当然，它们的燕尾状滑动副结构可以调换过来，即刀座的镗刀装夹面上设置燕尾滑轨，刀夹的装夹面上设置燕尾滑槽）。径向进刀机构56主要由传动轴563和梯形丝杆565组成；传动轴563以刀座53的滑动方向（即镗杆1的轴向方向）通过轴承布置在底座53的底部，传动轴563的一端端部对应在刀夹55的下方、另一端延伸出刀座53的端面，刀夹55下方的传动轴563上设有齿轮组564，延伸出刀座53端面的传动轴563上设有单向轴承562，该单向轴承562所对应的刀座53端部设有支撑架，在支撑架上设有与单向轴承562相连接的进刀手柄561，通过对进刀手柄561的旋转操作，能够实现传动轴563在支撑架和刀座53上的周向旋转，即传动轴563以周向可旋转的方式旋转装配在刀座53上；梯形丝杆565的顶端与刀夹55的底部连接在一起，梯形丝杆565的底端与齿轮组564连接在一起；齿轮组564通常采用螺旋角为45°的斜齿轮组，用其将横向的传动轴563的旋转力向竖向的梯形丝杠565的旋转力的传递，从而，通过周向旋转的传动轴563实现对梯形丝杆565的驱动旋转，进而带动刀夹55在刀座53上的位移调整，实现镗刀54的径向进给。

动力机构布置在后支撑轴承3与镗杆1的后端端部（即定位组件73）之间，动力机构用于驱动镗杆1实现周向旋转，周向旋转的镗杆1方能带动刀架5实现镗削做功。前述动力机构为液压马达驱动机构4，该液压马达驱动机构4主要由液压站41、液压泵43、循环管路413和泄油管路412组成；液压站41用于储存、集中液压油（包括新增添的、循环油等）；液压泵43为闭式液压泵，液压泵43用于在电机42的驱动下，实现将液压站41内的液压油在循环管路413内的泵送；循环管路413上按循环油路依次连接有溢流阀44、高压过滤器45、出油压力表46、快速接头47、液压马达48、快速接头、回油压力表49和油热交换器410等主要组件，在油热交换器410处的循环管路413上设有并联的单向阀411，液压马达48布置在镗杆1上、用于在液压油的作用下驱动镗杆1周向旋转。泄油管路412连接在液压马达48上，在泄油管路412按油路流程依次连接有快速接头、单向阀、集油器等主要组件。

轴向调整机构7的手轮组件71和定位组件73分置在镗杆1的两端端部。定位组件73用于在汽缸的轴承箱外部进行轴向定位，进而防止加工时的镗杆1的窜动。手轮组件71用于驱动丝杆组件72的周向旋转，即在手轮组件71的周向旋转下，实现对螺纹啮合的丝杆组件72的周向旋转的驱动，周向旋转的丝杆组件72实现对镗杆1上所装配的刀架5的驱动，进而使刀架5在镗杆1上实现轴向的位移。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：省去了辅助支撑结构，即本实用新型主要由镗杆、前支撑轴承、刀架、后支撑轴承、动力机构和轴向调整机构组成，前支撑轴承、刀架、后支撑轴承和动力机构由前而后的依次布置在镗杆上。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：动力机构为电机+减速器组合结构，此动力机构布置在镗杆的端部。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：刀架为长度固定的不可调整结构。

实施例5

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：辅助支撑为长度固定的不可调整结构。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制；尽管参照上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：本实用新型依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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的精神和范围。