升船机中弧形门的止水结构加工装置、方法及止水结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工设备技术领域，具体来讲是一种升船机中弧形门的止水结构加工装置、方法及止水结构。
【背景技术】
[0002]升船机中，弧形门的止水结构设置在承船厢的两头。参见图1所示，每个止水结构为一个底壁和两个侧壁组成的半包围框结构，其开口朝上，，底壁的宽度可达10至20米，侧壁的高度5米至10米。所述底壁的上表面设有底壁凸台150，底壁凸台150的横截面为直角梯形，底壁凸台下底的直角所在的棱为底壁的后边沿，底壁凸台150的倾斜面160顶部边沿处，铺设有底止水板100 (用于弧形门底止水)。两个侧壁的内表面分别相对设有供弧形门(即承船厢的工作门)旋转的弧形轨道120，每个弧形轨道120的圆心处设置有用于弧形门旋转的支臂孔130。两个侧壁的内表面还分别相对设置有侧壁凸台140，侧壁凸台140整体呈长方体结构，每个侧壁凸台140的后表面与所在侧壁的后边沿平齐，每个侧壁凸台140的前表面向内凹陷形成第二圆弧面170，且第二圆弧面170的圆心、弧形轨道120的圆心均位于支臂孔130的中轴线；两个第二圆弧面170相对边的边沿处铺设有弧形止水板110 (用于弧形门侧止水)。为了满足弧形门启闭及止水的使用，要求两个侧壁的支臂孔130同心度(0.5mm、每个弧形轨道120的平面度< 1.0mm、底止水板100的精度< 1.0mm、每个弧形止水板110的精度彡LOmm0
[0003]目前，国内外已建、在建的上述弧形门的止水结构，均需要再次加工，加工均采用分步、分块的加工方式，分别对底止水板100、弧形止水板110和弧形轨道120单独加工，这些加工方式需要对工装进行多次重复定位，导致加工周期长，且无法确保两个弧形止水板之间、两个弧形轨道之间的同轴度要求。
[0004]此外，当弧形门启闭运动时，弧形门结构上的止水橡皮会在底止水板100上磨擦，止水橡皮带有一定弧度，而目前底止水板100多采用平面铣的方式进行加工，因此为平面结构，止水橡皮与底止水板100之间为线接触，在使用过程中加速了止水橡皮的磨损。在弧形门关闭时，弧形门结构上安装的止水橡皮会压紧在底止水板100上，前者带有弧度，后者外表面为平面，也将影响水封效果的实现。
[0005]综上所述，如何缩短加工周期、确保两个弧形止水板之间、两个弧形轨道之间的同轴度要求以及底止水板的弧度要求，是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种升船机中弧形门的止水结构加工装置、方法及止水结构，缩短了加工周期、确保了两个弧形止水板之间、两个弧形轨道之间的同轴度要求以及底止水板的弧度要求。
[0007]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种升船机中弧形门的止水结构加工装置，包括水平架设的主轴，主轴的两端由外至内依次设有胀紧毂和侧向加工组件，两个侧向加工组件之间的主轴还设有一个底止水加工组件；所述底止水加工组件包括两根支撑臂，每根支撑臂顶端通过圆箍套设于主轴，两根支撑臂底端通过两根导柱相连，一个滑座滑动套设于两根导柱；两根支撑臂底端固定插设有一根螺杆，螺杆的一端固定安装有一个手柄；两根支撑臂底端还穿过一根转动设置的第一传动轴，第一传动轴的一端安装有第一电机，所述滑座滑动套设于螺杆和第一传动轴；所述滑座外侧设有加工止水结构中底止水板的第一铣头总成；所述侧向加工组件包括位于同直线的两根转臂，每根转臂一端安装于一个半轴承座，两个半轴承座相对安装于主轴；其中一根转臂安装有驱动两根转臂绕主轴转动的旋转机构，另一根转臂的另一端安装有加工机构，加工机构与一根第二传动轴的一端相连，第二传动轴的另一端安装有第二电机；所述加工机构为加工止水结构中弧形止水板的第二铣头总成，或者为加工止水结构中弧形轨道的第三铣头总成。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述第一传动轴和第一电机为第一传动机构的一部分，所述第一传动机构还包括与第一电机相连的第一减速机，且第一减速机的输出轴通过连接套与第一传动轴连接，第一传动轴安装有双联齿轮。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述滑座设置有进给机构，所述进给机构包括圆齿轮、转动轴、第一蜗杆和第一蜗轮；其中，所述圆齿轮固定安装于转动轴的一端，并与第一传动机构的双联齿轮嗤合，转动轴的另一端通过一组过渡齿轮与第一蜗杆的输入端相连，第一蜗杆的输出端与第一蜗轮啮合，且第一蜗轮固定套装于螺杆。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述第一铣头总成包括具有空腔的第一壳体，空腔内沿支撑臂长度方向设置有第一旋转轴，第一旋转轴的输入端套装有第一铣头锥齿轮，第一旋转轴的输出端与一个第一刀轴的输入端连接，第一刀轴的输出端连接有第一刀盘。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述第一铣头总成通过一个第一变向机构与第一传动轴相连；第一变向机构包括心轴，该心轴套有轴承座，轴承座贯穿固定于滑座的面板；其中，心轴的输入端延伸至滑座内，且通过一个第一变向锥齿轮与所述双联齿轮啮合；心轴的输出端延伸至所述第一壳体内，同样通过一个第一变向锥齿轮与第一铣头锥齿轮啮合。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述螺杆和手柄为手动机构的一部分，所述手动机构还包括固定轴，螺杆与两个支撑臂分别通过衬套焊接固定；手柄固定安装于螺杆的驱动端，固定轴固定安装于手柄所在支撑臂的外侧，并通过一个连接柄与螺杆的驱动端相连。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述旋转机构安装于转臂的一端内侧，旋转机构包括大齿轮、沿转臂长度方向设置的旋转组件、以及对称设置于旋转组件两端的减速器；所述大齿轮套装在主轴上，且固定于待加工止水结构的侧壁上；两个减速器分别通过中心架固定安装于转臂，两个减速器的输出端分别与旋转组件的输入端相连；旋转组件的输出端与大齿轮啮合。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述旋转组件包括第二蜗杆和第三传动轴；所述第二蜗杆通过蜗杆支座安装在转臂上，第二蜗杆两端分别固定安装有滑动离合器，每端的滑动离合器与该端减速器的输出端相连；所述第三传动轴贯穿于转臂，且第三传动轴的输入端设有第二蜗轮，该第二蜗轮与第二蜗杆啮合，第三传动轴的输出端由外至内依次套装有可调齿轮和固定齿轮，可调齿轮和固定齿轮均与大齿轮啮合。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述第二传动轴和第二电机为第二传动机构的一部分，所述第二传动机构还包括与第二电机相连的第二减速机，且第二减速机的输出轴与第二传动轴连接，第二传动轴安装有传动锥齿轮。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述第二铣头总成包括具有空腔的第二壳体，空腔内沿转臂长度方向设置有第二旋转轴，第二旋转轴套装有第二铣头锥齿轮，第二旋转轴的输出端与一个第二刀轴的输入端连接，第二刀轴的输出端连接有第二刀盘。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述第二铣头总成通过一个第二变向机构与第二传动轴相连；所述第二变向机构包括沿转臂宽度方向设置的变向轴，该变向轴的输入端通过一个第二变向锥齿轮与第二传动机构的传动锥齿轮啮合，变向轴的输出端延伸至第二铣头总成的第二壳体内，并通过另一个第二变向锥齿轮与第二铣头总成的第二铣头锥齿轮啮合。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述第三铣头总成包括具有空腔的第三壳体，空腔内沿转臂宽度方向设置有第三旋转轴，第三旋转轴上套装有第三铣头锥齿轮，第三旋转轴的输出端与一个第三刀轴的输入端连接，第三刀轴的输出端连接有第三刀盘。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述第三铣头总成通过一个第二变向机构与第二传动轴相连；所述第二变向机构包括沿转臂长度方向设置的过渡轴，该过渡轴的输入端通过一个第三变向锥齿轮与第二传动机构的传动锥齿轮啮合，过渡轴的输出端延伸至所述第三壳体内，并通过另一个第三变向锥齿轮与所述第三铣头锥齿轮啮合。
[0020]在上述技术方案的基础上，所述主轴的两端分别套装有胀紧套，胀紧套插装在胀紧毂的中心孔内，胀紧套插有锥圈。
[0021]本发明还提供一种基于上述装置的升船机中弧形门的止水结构加工方法，包括以下步骤:步骤S1.利用激光经玮仪将主轴水平架设于待加工止水结构的两侧壁之间；其中，主轴两端的胀紧毂固定插装在两侧壁的支臂孔内；步骤S2.安装侧向加工组件，先将加工机构安装为第二铣头总成；步骤S3.安装底止水加工组件，操作人员通过手柄抬起螺杆，进而将支撑臂调整至底止水板表面固定；步骤S4.利用第二铣头总成加工弧形止水板，通过第一铣头总成及调整后的支撑臂，将底止水板的外表面加工成第一圆弧面，且第二铣头总和第一铣头总成同步加工；在第一圆弧面的加工过程中，操作者微调第一铣头总成的第一刀盘，使第一圆弧面的圆心位于支臂孔中轴线；步