一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及汽轮机制造的技术领域，具体而言，涉及一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车。一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置包括大悬伸窄刀板、传动组件、刀具组件和驱动机构；所述大悬伸窄刀板的一端与所述驱动机构连接，另一端设置有所述刀具组件，且所述驱动机构与所述刀具组件之间通过所述传动组件连接。一种大型数控卧车包括所述大悬伸窄型钻铰孔动力装置，并通过对应接口实现对接。本发明提供的大悬伸窄型钻铰孔动力装置固定安装在一种大型数控卧车上，通过对应接口进行装配。该装置结构简洁、刀具回转精度高，适应于汽轮机转子窄开档处长叶片钻铰叶片销孔，可满足转子装配后最大悬伸580mm、最小开档60mm处直径Φ3mm?Φ15mm孔的钻铰加工。
【专利说明】
一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车
技术领域
[0001]本发明涉及汽轮机制造的技术领域，具体而言，涉及一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车。
【背景技术】
[0002]汽轮机是一种将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，又称为蒸汽透平，其主要分为工业驱动汽轮机和电站发电汽轮机。汽轮机由转动部分和静止部分两个方面组成，转子包括主轴、叶轮、叶片和联轴器等;静子包括进汽部分、气缸、隔板、静叶栅、汽封及轴承等。通常情况下，工业汽轮机转子的工作环境较为恶劣，热应力变化大，运行温度高，不仅易引起低周疲劳损伤，而且还要引起高温蠕变损伤。另外，转子旋转速度高、应力集中部位多，一旦出现裂纹，既不能用改变运行方式来组织裂纹的继续扩展又不易修复，还容易造成转子转动的不平衡。因此，转子及其转子上装配的叶片在汽轮机正常工作中起到关键性的作用。
[0003]转子及其上装有的叶片加工质量的好坏与否直接决定着整机的使用性能。然而，在实际工况中，汽轮机转子装配叶片后需要进行销孔加工，但转子级间开档较小，而且叶片的长度较大，叶片装配后销孔处与叶片的根部，所以现有技术的一些钻铰孔装置很难满足要求。为了解决汽轮机转子叶片装配后对窄开档大长度叶片叶根部销孔加工的问题，需要设计出一种特殊的装置来满足特殊工况下的要求。
[0004]因此，针对以上的问题，提出一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车是行业内亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车，以解决现有技术中汽轮机转子叶片装配后对窄开档大长度叶片叶根部销孔加工难的问题。
[0006]本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车，包括大悬伸窄刀板、传动组件、刀具组件和驱动机构；
[0007]所述大悬伸窄刀板为长条板，一端与所述驱动机构连接，另一端设置有所述刀具组件，且所述驱动机构与所述刀具组件之间通过所述传动组件连接；
[0008]其中，所述传动组件包括多个呈直线布置并依次啮合的传动齿轮，以及与两端的所述传动齿轮相嗤合的齿轮轴和输出齿轮；
[0009]所述齿轮轴与所述驱动机构传动连接；
[0010]所述输出齿轮与所述刀具组件连接，并能够带动所述刀具组件旋转。
[0011]进一步的，所述大悬伸窄刀板的上端面设置有多个圆柱形凸起，各所述圆柱形凸起上分别套装滚珠轴承，所述滚珠轴承外圈和内圈分别与所述传动齿轮和所述圆柱形凸起过盈配合连接。
[0012]进一步的，所述大悬伸窄刀板采用整体锻件结构，厚度为55mm，有效悬伸长度为584mmο
[0013]进一步的，所述刀具组件装配在所述输出齿轮沿轴向设置的第一通孔内；
[0014]所述刀具组件包括弹簧刀夹和锁紧螺母；
[0015]所述弹簧刀夹的一端与所述锁紧螺母螺纹连接，通过旋转所述锁紧螺母能够使所述弹簧刀夹在所述第一通孔内移动，完成所述弹簧刀夹的锁紧或者松开动作。
[0016]进一步的，所述大悬伸窄刀板的一端设置有安装所述输出齿轮的第二通孔，所述输出齿轮与所述第二通孔的内壁之间通过角接触球轴承连接，并能够实现所述输出齿轮的高精度旋转。
[0017]进一步的，所述角接触球轴承为两组，且两组所述角接触球轴承串联或者背靠背安装。
[0018]进一步的，所述输出齿轮上设置有凸出的轮毂结构，所述轮毂结构的外侧与所述角接触球轴承的内圈采用过盈配合连接，且所述轮毂结构的根部卡接在所述角接触球轴承内圈的侧面上，能够实现所述输出齿轮的高精度旋转。
[0019]进一步的，所述滚珠轴承和所述角接触球轴承分别通过轴承端盖压紧固定在所述大悬伸窄刀板上。
[0020]本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置还包括用于调节所述驱动机构输出转速的变频调速器。
[0021]本发明提供的一种大型数控卧车包括所述大悬伸窄型钻铰孔动力装置；
[0022]所述大型数控卧车和所述大悬伸窄型钻铰孔动力装置上分别设有对应接口，并通过所述对应接口进行装配。
[0023]本发明的有益效果为:
[0024]本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置及大型数控卧车，包括大悬伸窄刀板、传动组件、刀具组件和驱动机构；其中，驱动机构和刀具组件分别安装在大悬伸窄刀板的两端，而驱动机构和刀具组件之间通过传动组件连接;传动组件包括多个呈直线布置并依次嗤合的传动齿轮，且两端的传动齿轮分别与齿轮轴和输出齿轮嗤合;驱动电机与齿轮轴传动连接，并依次通过齿轮轴和多个传动齿轮将动力传递给输出齿轮;刀具组件装配在输出齿轮上，并通过输出齿轮带动刀具组件旋转，最终实现对汽轮机叶片的机加工;在大悬伸窄型钻铰孔动力装置的工作过程中，由变频调速器对驱动机构的输出转速进行调节，以达到便于加工的目的。
[0025]本发明提供的大悬伸窄型钻铰孔动力装置固定安装在一种大型数控卧车上，通过对应接口进行装配。该装置结构简洁、刀具回转精度高，适应于汽轮机转子窄开档处长叶片钻铰叶片销孔，可满足转子装配后最大悬伸580mm、最小开档60mm处直径Φ 3mm-Φ 15mm孔的钻铰加工。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0027]图1为本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置的示意图；
[0028]图2为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的大悬伸窄刀板的结构示意图；
[0029]图3为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的驱动、传动组件的结构示意图；
[0030]图4为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的刀具夹持组件的结构示意图；
[0031 ]图5为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的输出齿轮的示意图；
[0032]图6为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的传动齿轮的示意图。
[0033]附图标记:
[0034]I一大悬伸窄刀板；11一第二通孔；
[0035]12—圆柱形凸起；13—凹槽；
[0036]2—传动组件；21—齿轮轴；
[0037]211—小齿轮；22—传动齿轮；
[0038]23—输出齿轮；231—轮毂结构；
[0039]232—第一通孔；233—齿轮结构；
[0040]24—滚珠轴承；25—角接触球轴承；
[0041 ]3—刀具组件；31—弹簧刀夹；
[0042]311 一压紧部；3111—刀具安装孔；
[0043]3112—开槽；312—导向部；
[0044]313—连接部；32—锁紧螺母；
[0045]4—驱动机构；41 一转轴；
[0046]42一法兰；43—电机；
[0047 ]5 一轴承端盖；6—键；
[0048]7—盖板。
【具体实施方式】
[0049]下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0050]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0052]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0053]具体结构如图1-图4所示。图1为本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置的示意图；图2为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的大悬伸窄刀板的结构示意图；图3为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的驱动、传动组件的结构示意图；图4为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的刀具夹持组件的结构示意图；图5为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的输出齿轮的示意图；图6为图1所示的大悬伸窄型钻铰孔动力装置的传动齿轮的示意图。
[0054]本发明提供的一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置包括大悬伸窄刀板1、传动组件2、刀具组件3和驱动机构4;
[0055]其中，大悬伸窄刀板I为长条状板，该大悬伸窄刀板I的一端固定连接有驱动机构4，另一端设置有刀具组件3，且在驱动机构4和刀具组件3之间设置有传动组件2，并通过传动组件2将驱动机构4和刀具组件3传动连接；
[0056]需要说明的是，驱动机构4包括电机43、设置在电机43上的法兰42以及电机43的转轴41，通过法兰42将电机43固定安装在大悬伸窄刀板I的一端；
[0057]传动组件2包括传动齿轮22、齿轮轴21和输出齿轮23;
[0058]其中，传动齿轮22设置有多个，呈直线布置并依次啮合传动；
[0059]齿轮轴21和输出齿轮23分别与两端的传动齿轮22相啮合；
[0060]需要说明的是，在齿轮轴21上设置有小齿轮211，小齿轮211与一端的传动齿轮22相互啮合并将动力传递给传动齿轮22;
[0061 ]且齿轮轴21与驱动机构4传动连接；
[0062]需要说明的是，齿轮轴21套接在电机43的转轴41上，且在转轴41上装配有键6，并能够键6将齿轮轴21和电机43的转轴41传动连接在一起；
[0063]输出齿轮23与刀具组件3连接，并能够带动刀具组件3旋转；
[0064]需要说明的是，输出齿轮23上沿轴线方向设置有第一通孔232，刀具组件3设置在第一通孔232中，且能够沿着第一通孔232的内壁进行滑动，以实现对刀具的夹紧动作。
[0065]本发明提供的大悬伸窄型钻铰孔动力装置能够通过驱动机构4依次通过齿轮轴21、多个传动齿轮22以及输出齿轮23最终驱动刀具组件3旋转，从而实现对汽轮机叶片的机加工。
[0066]本实施例的可选方案中，在大悬伸窄刀板I的上端面设置有多个圆柱形凸起12，且每相邻两个圆柱形凸起12之间形成凹槽13，使传动齿轮22能够被容纳在该凹槽13中，并能够在凹槽13中转动;在每个圆柱形凸起12的外侧分别套装滚珠轴承24，然后将每个传动齿轮22套装在滚珠轴承24上，即滚珠轴承24的内圈套装在圆柱形凸起12上，且两者之间采用过盈配合连接;滚珠轴承24的外圈装配在传动齿轮22上沿轴向设置的孔中，且滚珠轴承24的外圈与孔之间同样采用过盈配合连接;各个滚珠轴承24分别通过轴承端盖5压紧固定在凹槽13中，以防止滚珠轴承24松动影响正常使用。
[0067]本实施例的可选方案中，大悬伸窄刀板I采用整体锻件结构，其厚度为55mm，有效悬伸长度为584mm;
[0068]需要说明的是，锻件过程建立了精致的颗粒结构，并改进了金属件的物理属性;大悬伸窄刀板I采用整体锻件结构能够有效的提高其强度、刚度等特性，且与现有技术相比，厚度尺寸有所减小，有效长度有所增大，更有利于汽轮机转子窄开档处长叶片钻铰叶片销孔，可满足转子装配后最大悬伸580mm、最小开档60mm处直径Φ 3-Φ 15mm孔的钻铰加工。
[0069]本实施例的可选方案中，刀具组件3装配在输出齿轮23上，且输出齿轮23能够带动刀具组件3旋转；
[0070]进一步的，刀具组件3包括弹簧刀夹31和锁紧螺母32;
[0071]其中，弹簧刀夹31为柱状结构，且在输出齿轮23上沿其轴线方向设置有第一通孔232，弹簧刀夹31设置在第一通孔232内部，并能够在第一通孔232内移动;锁紧螺母32设置在第一通孔232的一端，并与弹簧刀夹31通过螺纹连接。
[0072]具体的，弹簧刀夹31包括压紧部311、导向部312和连接部313;
[0073]其中，压紧部311呈圆台形状，其上设置有沿轴线方向设置的刀具安装孔3111，且在靠近轴线的位置处设置有开槽3112，该开槽3112贯穿整个压紧部311和部分导向部312;导向部312为圆柱形状，连接部313上设置有螺纹;而与其相对的第一通孔232的一端呈锥形结构，另一端为圆孔;弹簧刀夹31装配在第一通孔232中，压紧部311与锥形结构相对应，导向部312与圆孔部分相对应，连接部313通过螺纹与锁紧螺母32连接，且锁紧螺母32卡接在第一通孔232的下端；当向一个方向旋转锁紧螺母32时，通过螺纹连接带动整个弹簧刀夹31在第一通孔232中向一个方向移动，此时压紧部311受到第一通孔232上的锥形结构挤压而使得弹簧刀夹31牢牢加紧刀具；当向另一个方向旋转锁紧螺母32时，弹簧刀夹31在第一通孔232中向相反的方向移动，此时压紧部311与第一通孔232的锥形结构分离，从而解除对刀具的挤压，以便于刀具的拆卸。
[0074]本实施例的可选方案中，大悬伸窄刀板I的一端设置有第二通孔11，在第二通孔11中装配输出齿轮23，输出齿轮23的外侧壁与第二通孔11之间留有缝隙，用于装配角接触球轴承25;
[0075]需要说明的是，角接触球轴承25可同时承受径向负荷和轴向负荷，转速较高，接触角越大，轴向承载能力越高;该角接触球轴承25通常采用成对配置使用，用于同时承受径向载荷和轴向载荷的场合，也可以承受纯径向载荷和任一方向的轴向载荷，当角接触球轴承25安装在机器上紧固后，完全消除了角接触球轴承25中的游隙，并使套圈和钢球处于预紧状态，因而提高了刚性。成对配置的角接触球轴承25可分为背对背配置、面对面配置和串联配置三种形式；
[0076]具体的，本实施例中采取两组串联或者背靠背配置的角接触球轴承25，其中，串联配置的角接触球轴承25的载荷线平行，径向和轴向载荷由该角接触球轴承25均匀分担，而背靠背配置的角接触球轴承25的载荷线向其轴分开，可承受作用于两个方向上的轴向载荷;该角接触球轴承25的外圈与大悬伸窄刀板I 一端的第二通孔11内壁采用过盈配合连接，内圈与输出齿轮23的外侧采用过盈配合连接，从而保证了输出齿轮23能够高速、平稳的旋转，进而实现快速、高精度的加工;角接触球轴承25轴向的一端卡接在第二通孔11底部的凸起上，另一端通过轴承端盖5压紧固定在大悬伸窄刀板I的第二通孔11中。
[0077]本实施例的可选方案中，输出齿轮23包括齿轮结构233和轮毂结构231；
[0078]其中，齿轮结构233与传动齿轮22相互啮合，将驱动机构4和传动组件2的动力传递给刀具组件3;轮毂结构231的外侧与角接触球轴承25的内圈相配合，且轮毂结构231的根部卡接在角接触球轴承25内圈的侧面上，并通过内圈侧面对输出齿轮23起到支撑作用，便于输出齿轮23的高精度旋转。
[0079]本实施例的可选方案中，滚珠轴承24和角接触球轴承25分别通过轴承端盖5压紧固定在大悬伸窄刀板I上。
[0080]本实施例的可选方案中，在大悬伸窄刀板I的上端面设置有盖板7，并通过盖板7将大悬伸窄刀板I上端的凹槽13和一些通孔封合，防止灰尘、杂质等进入传动组件2中，影响装置的正常使用。
[0081]本实施例提供的大悬伸窄型钻铰孔动力装置还包括变频调速器，变频调速器是把工频电源变换成各种频率的交流电源，以实现电机变速运行的设备。通过变频调速器可以对驱动机构4的输出转速进行调节，进而改变大悬伸窄型钻铰孔动力装置的工作效率。
[0082]本实施例提供的一种大型数控卧车上可安装大悬伸窄型钻铰孔动力装置，并在两者上分别设置有对应接口，通过对应接口的结合能够实现将大悬伸窄型钻铰孔动力装置安装与大型数控卧车上，以适应与汽轮机转子窄开档处长叶片钻铰叶片销孔，可满足转子装配后最大悬伸580mm，最小开档60mm处直径Φ 3-Φ 15mm孔的钻铰加工。
[0083]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于:包括大悬伸窄刀板、传动组件、刀具组件和驱动机构； 所述大悬伸窄刀板为长条板，一端与所述驱动机构连接，另一端设置有所述刀具组件，且所述驱动机构与所述刀具组件之间通过所述传动组件连接； 其中，所述传动组件包括多个呈直线布置并依次啮合的传动齿轮，以及与两端的所述传动齿轮相嗤合的齿轮轴和输出齿轮； 所述齿轮轴与所述驱动机构传动连接； 所述输出齿轮与所述刀具组件连接，并能够带动所述刀具组件旋转。2.根据权利要求1所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述大悬伸窄刀板的上端面设置有多个圆柱形凸起，各所述圆柱形凸起上分别套装滚珠轴承，所述滚珠轴承外圈和内圈分别与所述传动齿轮和所述圆柱形凸起过盈配合连接。3.根据权利要求1所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述大悬伸窄刀板采用整体锻件结构，厚度为55mm，有效悬伸长度为584_。4.根据权利要求1所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述刀具组件装配在所述输出齿轮沿轴向设置的第一通孔内； 所述刀具组件包括弹簧刀夹和锁紧螺母； 所述弹簧刀夹的一端与所述锁紧螺母螺纹连接，通过旋转所述锁紧螺母能够使所述弹簧刀夹在所述第一通孔内移动，完成锁紧或者松开动作。5.根据权利要求1所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述大悬伸窄刀板的一端设置有安装所述输出齿轮的第二通孔，所述输出齿轮与所述第二通孔的内壁之间通过角接触球轴承连接。6.根据权利要求5所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述角接触球轴承为两组，且两组所述角接触球轴承串联或者背靠背安装。7.根据权利要求6所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述输出齿轮上设置有凸出的轮毂结构，所述轮毂结构的外侧与所述角接触球轴承的内圈相配合，且所述轮毂结构的根部卡接在所述内圈的侧面上，能够实现所述输出齿轮的高精度旋转。8.根据权利要求3或6所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，所述滚珠轴承和所述角接触球轴承分别通过轴承端盖压紧固定在所述大悬伸窄刀板上。9.根据权利要求1所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置，其特征在于，还包括用于调节所述驱动机构输出转速的变频调速器。10.—种大型数控卧车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的大悬伸窄型钻铰孔动力装置； 所述大型数控卧车和所述大悬伸窄型钻铰孔动力装置上分别设有对应接口，并通过所述对应接口进行装配。
【文档编号】B23P23/02GK106064311SQ201610608156
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】黄庆, 易武鹏, 付小忠, 孙波, 刘刚, 李向辉, 杨辉
【申请人】中国长江动力集团有限公司