专利名称：转炉整体托圈耳轴加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转炉整体托圈耳轴加工设备，主要用于对炼钢转炉整体托圈的耳轴进行切削及滚压加工，也可用于其它类似工件的加工。
现代化的炼钢转炉，采用全悬挂柔性扭力杆缓冲传动装置及循环水冷托圈，即要求两耳轴的同轴度高，又要求尽量减少密封面以确保循环水不泄漏。将托圈与耳轴整体焊接好后再进行耳轴精加工的整体式托圈，是一种能满足上述要求的比较合理的结构。但两耳轴之间庞大的托圈使其耳轴用现有普通机床，既使是大型机床加工也非常困难。因此，目前多采用拼装式结构的托圈，先将托圈焊好，然后在托圈上镗出耳轴安装孔，再把精加工好的耳轴压配或热装到托圈上的耳轴安装孔内，并将耳轴与托圈通过联接法兰用螺栓固定。这种拼装结构的托圈存在的不足之外是托圈上的耳轴安装孔稍有偏差，耳轴将出现很大的偏差，不能保证两耳轴的同轴度；耳轴与托圈配装处密封性能差，极易造成冷却水泄漏；机加工必须在制造厂完成，托圈的体积、重量很大，使由制造厂至炼钢厂的运输非常困难。
本实用新型的目的在于提供一种转炉整体托圈耳轴加工设备，获得整体式托圈，以解决现有技术中拼装结构托圈耳轴同轴度不易保证，冷却水泄漏及运输困难等问题。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现两个中间为圆孔的固定支架支撑着相间布置的三根丝杠和三根光杠，固定支架可轴向移动以调整它们之间的距离。环形走刀架位于两固定之架之间，套装在光杠上与其滑动配合，并通过固连于其上的螺母与丝杠配合。两固定支架及走刀架的内孔同轴线。一固定支架的外端装有由电机驱动的齿轮传动装置，使三根丝杠同步转动带动走刀架作轴向运动。走刀架内装有一外齿大齿圈，由电机通过装在其输出轴上的小齿轮驱动大齿圈转动，使安装固定在大齿圈上用以径向进刀、退刀的刀架作圆周运动。每个固定支架上装有三个可单独调整的卡爪，与固定支架一起构成两个三爪卡盘，卡爪即可卡在耳轴的外表面上，也可卡在耳轴的内孔上。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细的描述。
图1是本实用新型转炉整体托圈耳轴加工设备的结构示意图。
图2是
图1的A－A剖面图。
图3是
图1的B－B剖面图。
图4是图3的C－C剖面图。
图5是
图1的D向放大视图。
图6是待采用本实用新型转炉整体托圈耳轴加工设备对耳轴进行加工的整体式托圈。
图1－4示出了本实用新型转炉整体托圈耳轴加工设备的结构。两个中间为圆孔的环形固定支架1支撑着相间布置在其同一圆周上且均匀分布的三根丝杠3和三根光杠4。右侧的固定支架1可轴向移动，以调整两固定支架1之间的距离。环形走刀架2位于两固定支架1之间，套装在三根光杆4上与其滑动配合，并通过固连于其上的铜套螺母18与丝杆3配合。两固定支架1，走刀架2的内孔同轴线。右侧的固定支架1的外端装有一由电机5驱动的齿轮传动装置6，其三个传动齿轮13安装支承在固定支架1上，通过键或任何一种已知的结构分别与三根丝杠3相连，将齿轮13的运动传递给丝杠3。电机5安装在固定支架1上，其输出轴上的小齿轮15与一个传动齿轮13相啮合。三个传动齿轮13之间各有七个支承在支架1及光杠4上的隋轮14，用以传递运动，使三个传动齿轮13带动三根丝杠3同步转动，驱动走刀架2以光杠4为导杆作轴向运动。走刀架2内装有一外齿大齿圈17，安装在走刀架2上的电机9通过装在其输出轴上的小齿轮16，驱动大齿圈17转动，使安装在大齿圈17上的刀架10作圆周运动。每个固定支架1的内孔上装有三个卡爪8，与固定支架1一起构成两个三爪卡盘。每个卡爪8可单独调整，以调整被加工耳轴7的装卡中心。卡爪8即可卡在耳轴7的外表面，也可卡在耳轴7的内孔上。
图5所示为一种驱动手轮12使刀架10自动径向进刀、退刀的结构。手轮12上沿其一圆周均匀设置2－9个小棒19，走刀架2上设置一横跨手轮12的支架20。在支架20的靠近走刀架2一侧装一拔杆21，使刀架10每随大齿圈17转动一周，拔杆21就拔动手轮12上的一根小棒19，手轮即转1／2～1／9转，将拔杆21换装到支架20的另一侧，则拔动手轮12反向转动1／2～1／9转，以此使刀架10在加工过程中自动径向进刀、退刀。不用小棒19和拔棒21时可手动手轮12，完成刀架10的径向进刀、退刀。
将车刀11装在刀架10上。当丝杠3不动，刀架10随大齿圈17作圆周运动，并驱动手轮12使车刀11进刀时，可车削耳轴7的端而；将车刀11转动一角度即可导角。当丝杠3与大齿圈17同时运动，带动刀架10即作圆周运动又作轴向运动，但不驱动手轮12进刀或退刀时，可车削耳轴7的圆柱面；若此时驱动手轮12，使车刀11进刀或退刀，将刀架10的圆周运动和轴向运动与车刀11的径向运动配合起来，可车削圆弧面或锥面。加工中耳轴始终静止不动。将车刀11换成滚轮，可对耳轴7表面进行滚压，以提高加工精度和光洁度，同时耳轴7的疲劳强度也可提高。
图6所示为待加工耳轴的整体托圈22。整体焊接前耳轴7已经粗加工、探伤检验、镗出中心孔，然后拼焊并进行去应力退火。
在两耳轴7外端各装一找线支架26和一十字挂线板25，将钢丝线27穿过预先加工好的耳轴7的中心孔拉基准线。尽量使基准线处在托圈28和耳轴7的中心线上，并兼顾耳轴7的切削余量。然后在四个断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处分别按基准线找出垂直与水平的四个在同一圆上的基准点24。然后再由这四个断面上的基准点24在靠近托圈28附近的非加工面Ⅴ、Ⅵ断面上找出基准点24。如耳轴7过长，为缩短光杠4的长度、提高加工精度，可多找几个断面上的基准点24。这些基准点24就是加工耳轴7时对刀找正的依据。
加工时，先根据耳轴7的长度，调整两固定支架1之间的距离。然后，将固定支架1套到耳轴7上，并用卡爪8装卡，端头可用三个卡爪8卡到耳轴7的内孔上。按照划线找出的基准点24，利用随刀架10作圆周运动的车刀11，在两端找正，并随时调整卡爪8，使之与耳轴7同心。两端找正以后即表明刀架10的回转中心与耳轴7轴线相重合，则可进行切削加工。如耳轴7过长，可按上述过程逐段找正、加工。
采用本实用新型的设备精加工耳轴，可将托圈28分成几部分在制造厂制作，并完成耳轴7的粗加工，检验、镗孔等工序，然后运到钢厂拼焊成整体，经消除内应力后，就地完成找基准点24和耳轴7的精加工工作。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点是1、设备结构简单、投资少，实现了能满足现代化转炉工作性能的整体式托圈的制造。2.加工出的耳轴同轴度高，通过找基准点所获得的两耳轴同轴度误差一般在0.03～0.05毫米内，加工后误差可在0.5～1毫米以内。用本设备加工的两轴承跨度为6570毫米的20吨转炉托圈的耳轴，其同轴度误差小于0.5毫米。3.由于该设备的使用，使耳轴和托圈能够焊接成整体，彻底解决了冷却水泄漏问题。4.该设备的使用，使托圈可分成几部分运输到钢厂，解决了大型转炉托圈的运输问题。
权利要求1.一种转炉整体托圈耳轴加工设备，它具有丝杠、光杠、走刀架、驱动手轮即可径向进刀退刀的刀架、每个卡爪可单独调整的三爪卡盘，其特征在于两个中间为圆孔的固定支架[1]支撑着相间布置的三根丝杠[3]和三根光杠[4]，固定支架[1]可轴向移动以调整它们之间的距离；环形走刀架[2]位于两固定支架[1]之间，套装在光杠[4]上与其滑动配合，并通过固连于其上的螺母[18]与丝杠配合；两固定支架[1]，走刀架[2]的内孔同轴线；一固定支架[1]的外端装有由电机[5]驱动的齿轮传动装置[6]，使三根丝杠[3]同步转动；走刀架[2]内装有一外齿大齿圈[17]，由电机[9]通过装在其输出轴上的小齿轮[16]驱动大齿圈[17]转动，刀架[10]安装固定在大齿圈[17]上；每个固定支架[1]上装有三个卡爪[8]，与固定支架[1]一起构成两个三爪卡盘。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述的齿轮传动装置［6］由传动齿轮［13］、惰轮［14］和小齿轮［15］组成，传动齿轮［13］与丝杠［3］同轴相连，将齿轮［13］的运动传递给丝杠［3］；小齿轮［15］安装在电机［5］的输出轴上与一个传动齿轮［13］啮合；三组隋轮［14］均布在三个传动齿轮［13］之间传递运动，使三个传动齿轮［13］同步旋转。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述的刀架［10］的手轮［12］的一圆周上均匀设置有2－9个小棒，走刀架［2］上设置一横跨手轮［12］直径的框式支架［20］，在支架［20］的一侧装上拔杆［21］，使刀架［10］每随大齿圈［17］转动一周，拔杆［21］就拔动一次手轮［12］上的一根小棒［19］，手轮［12］即转过一个角度，将拔杆［21］换装到支架［20］的另一侧，则拔动手轮［12］反向转动，以此使刀架［10］在加工过程中自动径向进刀、退刀。
专利摘要本实用新型公开了一种转炉整体托圈耳轴加工设备，主要由装有卡爪的固定支架、用作导向的光杠、丝杠及其齿轮传动装置、内装大齿圈的走刀架和刀架构成，齿轮传动装置及大齿圈均由电机驱动。加工时，固定支架套在耳轴上，用卡爪装卡，两端找正表明刀架的旋转中心与耳轴轴线重合时即可进行切削加工。该设备可对车轴的端面、圆柱面、圆弧面及圆锥面进行车削加工，加工过程中耳轴静止不动。将车刀换成滚轮，可对耳轴表面进行滚压。
文档编号C21C5/50GK2203907SQ94215598
公开日1995年7月26日 申请日期1994年7月6日 优先权日1994年7月6日
发明者李玉林 申请人:冶金工业部北京钢铁设计研究总院