大直径螺旋片拉伸机的制作方法

本发明涉及一种螺旋片加工装置用的大直径螺旋片拉伸机。

背景技术：

目前大直径大螺距(直径大于500mm螺距大于直径2倍)的螺旋片的生产中，日本三菱重工采用高温模锻制造；中国东方汽轮机厂采用加厚版高温热锻后数控铣床加工出成品。

上述两种加工方式需要大型热锻设备、机械加工设备。螺旋片的制造成本相当高。在航空航天、军工领域里可以。在民用工业领域无法接受其制造成本。

具体的，现在日本三菱重工采用高温模锻技术生产该类大厚度、大直径、大螺距工件。中国东方汽轮机厂采用热锻后数控机床加工的方法生产该类大厚度、大直径、大螺距工件。如此制造，其成本高工期长；因此民用工业领域无法接受；

我们致力于解决大直径螺旋片的低成本可靠加工；一方面对于现有较为复杂的结构进行合理简化改进，使得精简后的结构依然具备可靠的大直径螺旋片加工能力；另一方面，我们要避免现有低成本小尺寸螺旋片加工设备在加工大直径螺旋片时会产生的缺陷；比如现有拉伸机的工件固定组件达不到在拉伸过程中保持工件可靠拉伸效果的作用，容易产生陡峭弧；又比如，现有拉伸组件一般都是气缸或者油缸，其结构体积大，同时，很难保证每一时刻拉力的稳定性，容易造成大直径螺旋片加工质量的不稳定。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大直径螺旋片拉伸机，其能够可靠连接工件，且使得拉伸过程工件的成型更加稳定，无陡峭弧产生，拉力组件简洁可靠稳定。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

大直径螺旋片拉伸机，包含基体座、用于夹持工件的工件固定组件和用于提供拉伸动力的拉力组件；

所述基体座为水平方向设置；基体座中心垂直于基体座表面安装有立轴；

所述工件固定组件包含下平衡轴组件和通过拉力组件驱动的沿着立轴轴向方向移动的上平衡轴组件；所述下平衡轴组件固定在立轴底部，上平衡轴组件位于下平衡轴组件上方；

所述下平衡轴组件包含下平衡轴和安装在下平衡轴两端的下平衡轴座；下平衡轴两端转动安装在下平衡轴座上；所述下平衡轴的上表面均布开设有至少三个用于固定弧形工件的一端的螺丝孔；固定螺丝将工件的一端固定在螺丝孔上；

所述上平衡轴组件包含上平衡轴壳体，上平衡轴壳体朝向下平衡轴组件一侧安装有上平衡轴，上平衡轴两端转动安装在上平衡轴座上；所述上平衡轴座滑动安装在所述上平衡轴壳体上；所述上平衡轴壳体远离立轴的一端还安装有丝杆座，丝杆啮合穿过丝杆座后抵接在上平衡轴座靠近丝杆座的端面上；所述上平衡轴的下表面均布开设有至少三个用于固定弧形工件的另一端的螺丝孔；固定螺丝将工件的一种固定在螺丝孔上；

所述拉力组件包含传动箱体、传动箱盖、电机、支杆、开关阻铁、主轴、上行程开关和下行程开关；所述上平衡轴壳体靠近立轴的一端固定安装在立轴套上；所述立轴套滑动套装在立轴上；所述上平衡轴壳体上表面与立轴套之间连接设置有加强板；所述主轴与立轴同轴线一体成型；所述主轴外表面开设有螺纹；所述立轴套由立轴延伸至主轴上且立轴套相对立轴和主轴能够轴向移动和周向转动；所述电机驱动传动箱体内的螺母转动；所述螺母啮合安装在主轴上，螺母转动后沿着主轴升降，驱动所述立轴套及其上固定的组件沿着主轴轴向升降移动。

作为本发明的一种优选实施方式：所述立轴套内部通过滑动轴承滑动安装在立轴上，所述立轴套的滑动轴承外部安装有滚动轴承使得立轴套转动。

作为本发明的一种优选实施方式：所述传动箱内转动安装所述螺母；所述螺母通过电机的带传动、链传动或者齿轮啮合传动驱动螺母在主轴上转动。

作为本发明的一种优选实施方式：所述传动箱的上表面通过所述传动箱盖封闭，所述主轴伸出所述传动箱盖；所述传动箱盖上以主轴为圆心均布三个支杆；三个直杆的顶端通过锁紧螺母组装在开关座上；所述主轴的顶端设置直径大于主轴直径的开关阻铁；所述传动箱盖上安装有下行程开关，所述开关座底面安装上行程开关；所述传动箱体向下运动至极限位置时上行程开关碰触所述开关阻铁上表面；所述传动箱体向上运动至极限位置时下形成开关碰触所述开关阻铁。

作为本发明的一种优选实施方式：所述下行程开关和上行程开关的数量分别为三个，且均以主轴中心轴线为中心均布。

作为本发明的一种优选实施方式：所述基体座包含底座、基座面和加强筋；底座上固定安装基座面，基座面上安装所述立轴，基座面上围绕立轴圆周面均布设置多个加强筋；每个加强筋的一端与基座面固定，另一端与立轴圆周面固定。

作为本发明的一种优选实施方式：所述加强板上设置有多个减量孔；所述加强板上固定安装有控制箱；所述加强板上还安装有回转扳手。

作为本发明的一种优选实施方式：所述立轴套的顶端安装在轴承座上。

作为本发明的一种优选实施方式：所述下平衡轴和上平衡轴均与立轴的对应横截面位置的半径方向重合；所述上平衡轴和下平衡轴设置螺丝孔的表面为平面，位置螺丝孔的面为圆弧面。

本发明有益效果是：

本发明公开的大直径螺旋片拉伸机，包含基体座、用于夹持工件的工件固定组件和用于提供拉伸动力的拉力组件；整个结构为纵向拉伸，结构可靠，占地面积小，成本低；基体座提供支撑力，工件固定组件能够可靠夹持工件，拉力组件执行拉伸过程；

本发明的工件固定组件通过上平衡轴组件和下平衡轴组件来实现工件拉伸过程中，工件的可靠稳定成型；具体的：

下平衡轴上可靠固定工件的底端；下平衡轴由于能够沿着下平衡轴座自由旋转使得工件拉伸过程能够自适应工件角度，与上平衡轴配合让工件拉伸过程的半径线始终与立轴的半径线重合，避免褶皱和陡峭弯曲的缺陷产生。

所述上平衡轴组件上的丝杆的调节以及上平衡轴座的滑动结构使得上平衡轴与立轴的距离是可控的，从而保证成品工件圆心与立轴的圆心重合；即丝杆座、丝杆控制着上平衡轴向立轴方向移动，当拉伸到指定高度时，工件的圆心和立轴圆心重合；

本发明的拉力组件包含传动箱体、传动箱盖、电机、支杆、开关阻铁、主轴、上行程开关和下行程开关；所述上平衡轴壳体靠近立轴的一端固定安装在立轴套上；所述立轴套滑动套装在立轴上；所述上平衡轴壳体上表面与立轴套之间连接设置有加强板；所述主轴与立轴同轴线一体成型；加强板使得上平衡轴组件、立轴套以及传动箱体为一个整体，同时升降，拉伸过程的拉力非常稳定可靠；

本发明的主轴外表面开设有螺纹；所述立轴套由立轴延伸至主轴上且立轴套相对立轴和主轴能够轴向移动和周向转动；所述电机驱动传动箱体内的螺母转动；所述螺母啮合安装在主轴上，螺母转动后沿着主轴升降，驱动所述立轴套及其上固定的组件沿着主轴轴向升降移动。升降过程的驱动原理为丝杠螺母的传动形式，每一个时刻的拉力都很可靠稳定，有助于整体成型过程的平衡和成型质量的可靠。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2为图1所示具体实施方式的局部放大结构示意图；

图3为图1所示具体实施方式的另一角度的立体效果示意图；

图4为本发明的上平衡轴组件的一种具体实施方式的主视方向的结构示意图；

图5为本发明的下平衡轴组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明的上平衡组件的一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1-底座，2-下平衡轴座，3-下平衡轴，4-基座面，5-加强筋，6-工件，7-立轴，8-立轴套，9-传动箱体，10-传动箱盖，11-电机，12-支杆，13-上行程开关，14-锁紧螺母，15-开关座，16-开关阻铁，17-主轴，18-下行程开关，19-加强板，20-控制箱，21-回转扳手，22-丝杆座，23-丝杆，24-上平衡轴壳体，25-上平衡轴；

101-固定螺丝；104-第一平衡轴座，105-轴承座，106-第二平衡轴座，119-上平衡轴座。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图1～6所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明公开的大直径螺旋片拉伸机，包含基体座、用于夹持工件的工件固定组件和用于提供拉伸动力的拉力组件；

所述基体座为水平方向设置；基体座中心垂直于基体座表面安装有立轴7；

所述工件固定组件包含下平衡轴组件和通过拉力组件驱动的沿着立轴轴向方向移动的上平衡轴组件；所述下平衡轴组件固定在立轴底部，上平衡轴组件位于下平衡轴组件上方；

所述下平衡轴组件包含下平衡轴3和安装在下平衡轴两端的下平衡轴座2；下平衡轴两端转动安装在下平衡轴座上；所述下平衡轴的上表面均布开设有至少三个用于固定弧形工件的一端的螺丝孔；固定螺丝101将工件6的一端固定在螺丝孔上；

所述上平衡轴组件包含上平衡轴壳体24，上平衡轴壳体朝向下平衡轴组件一侧安装有上平衡轴25，上平衡轴两端转动安装在上平衡轴座119上；所述上平衡轴座滑动安装在所述上平衡轴壳体上；所述上平衡轴壳体远离立轴的一端还安装有丝杆座22，丝杆啮合穿过丝杆座后抵接在上平衡轴座靠近丝杆座的端面上；所述上平衡轴的下表面均布开设有至少三个用于固定弧形工件的另一端的螺丝孔；固定螺丝将工件的一种固定在螺丝孔上；同时通过多个螺丝孔固定能够在拉伸的时候使得工件端部受理更平衡；传统的仅仅通过类似钢丝绳拉伸连接的结构可以在中国专利(申请号：CN201210111174.6；公开日2013年12月25日)中看到；本发明相比该结构拉伸更加稳定，更适于大直径螺旋片加工。

所述拉力组件包含传动箱体9、传动箱盖10、电机11、支杆12、开关阻铁16、主轴17、上行程开关13和下行程开关18；所述上平衡轴壳体靠近立轴的一端固定安装在立轴套8上；所述立轴套滑动套装在立轴上；所述上平衡轴壳体上表面与立轴套之间连接设置有加强板19；所述主轴与立轴同轴线一体成型；所述主轴外表面开设有螺纹；所述立轴套由立轴延伸至主轴上且立轴套相对立轴和主轴能够轴向移动和周向转动；所述电机驱动传动箱体内的螺母转动；所述螺母啮合安装在主轴上，螺母转动后沿着主轴升降，驱动所述立轴套及其上固定的组件沿着主轴轴向升降移动。轴向移动能够实现拉伸，周向转动有利于实多圈螺纹的可靠加工。

优选的：所述立轴套内部通过滑动轴承滑动安装在立轴上，所述立轴套的滑动轴承外部安装有滚动轴承使得立轴套转动。本实施例公开了一种可以同时轴向移动和转动的结构；能够实现本发明的效果。

优选的：所述传动箱内转动安装所述螺母；所述螺母通过电机的带传动、链传动或者齿轮啮合传动驱动螺母在主轴上转动。本实施例公开的具体的驱动结构；这些驱动力都能够让螺母可靠的转动，从而实现丝杠螺母的驱动和移动方式；相比气缸，丝杠螺母的方式在每一刻都拥有可靠的驱动动力。

优选的：所述传动箱的上表面通过所述传动箱盖封闭，所述主轴伸出所述传动箱盖；所述传动箱盖上以主轴为圆心均布三个支杆；三个直杆的顶端通过锁紧螺母组装在开关座15上；所述主轴的顶端设置直径大于主轴直径的开关阻铁16；所述传动箱盖上安装有下行程开关18，所述开关座底面安装上行程开关13；所述传动箱体向下运动至极限位置时上行程开关碰触所述开关阻铁上表面；所述传动箱体向上运动至极限位置时下形成开关碰触所述开关阻铁。本实施例公开了限位功能；其通过支杆、开关阻铁和上下形成开关实现升降过程的可靠限位；有助于达到可靠的加工位置。

优选的：所述下行程开关和上行程开关的数量分别为三个，且均以主轴中心轴线为中心均布。

优选的：所述基体座包含底座1、基座面4和加强筋5；底座上固定安装基座面4，基座面上安装所述立轴，基座面上围绕立轴圆周面均布设置多个加强筋；每个加强筋的一端与基座面固定，另一端与立轴圆周面固定。本实施例公开的基体座结构稳定，可靠；有利于整个拉伸成型过程的稳定。

优选的：所述加强板上设置有多个减量孔；所述加强板上固定安装有控制箱20；所述加强板上还安装有回转扳手21。减量孔为通孔，在保证强度的效果下降低加强板的重量；回转扳手能够在复位、连接工件端部的时候进行手动干预调整。

优选的：所述立轴套的顶端安装在轴承座105上。

优选的：所述下平衡轴和上平衡轴均与立轴的对应横截面位置的半径方向重合；所述上平衡轴和下平衡轴设置螺丝孔的表面为平面，位置螺丝孔的面为圆弧面。此结构使得上平衡轴和下平衡轴不仅具备可靠的连接平台，还具备自由的旋转空间。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。