CN109663946B - 一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用 - Google Patents
一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用,属于镗孔设备领域,这种镗孔设备,包括径向控制杆、主轴镗杆、径向控制杆驱动组件、主轴镗杆驱动组件、差动组件;主轴镗杆同轴套设于径向控制杆的外侧;径向控制杆驱动组件驱动径向控制杆转动,主轴镗杆驱动组件驱动主轴镗杆转动;差动组件包括第一差动锥齿轮、第二差动锥齿轮和径向滑移件,通过径向控制杆驱动组件和主轴镗杆驱动组件的驱动差,使得差动组件中第二差动齿轮转动进而驱动刀具径向供给。通过径向控制杆和主轴镗杆同轴分离设置解决了主轴镗杆的旋转与径向刀具进给运动的干涉,实现两个运动的合成与分解。
Description
技术领域
本发明涉及镗孔设备领域,具体而言,涉及一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用。
背景技术
大型燃气轮调节阀承担着燃气轮机的功率调节及转速调节的作用,其密封表面经常受到高温、高压介质的腐蚀、冲蚀及阀芯密封面得磨损,其司太立合金密封面极易损坏。
现阶段我国国内市场D100、D145、D150、D260、 D310等机型燃气轮机调节阀阀座均采用三菱燃气轮机引进结构,均为整体锻件结构,其与燃气轮机本体连接结构非常紧凑,按照电厂目前运行情况,该阀门密封面已经出现漏气等故障现象,根据维修经验,该阀门不具备拆卸返厂维修的条件,只能通过现场修复。此类阀座的特点是阀盖口径非常狭小,如果阀座密封面出现裂纹需要修复时,现场人工处理难度非常大、且效率低下,需要采用一种全自动镗孔加工设备才能够满足现场修复的作业需求。
现有的阀门密封面便携式镗孔机精度无法满足加工要求,其大部分自动化程度不高,不能够实现大行程自动化刀具进给及复杂球面及圆弧密封面的加工要求,如授权公开号为CN201023179Y的发明专利:便携式阀门密封面在线修复机,其包括基本的主轴、主轴套管、固定电钻套管,主轴紧固套管,底座支架套管,底座支架,刀杆,电钻组成的整体结构,这种结构可以实现大通径阀门密封面及更换不同的刀具实现对密封面的加工。其缺点是无法实现复杂型线的密封面加工,比如圆弧过渡、球面密封面等的加工。其控制精度较差,无法实现密封度要求较高的密封面加工。
国内其他针对便携式镗孔机的研究均关注于零件通孔在线修复技术,其均无法实现复杂型线的连续加工,无法适应燃气轮机阀座盲孔密封面的加工要求。
发明内容
本发明提供了一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用,旨在解决现有技术中燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用存在的上述问题。
本发明是这样实现的:
一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备,包括径向控制杆、主轴镗杆、径向控制杆驱动组件、主轴镗杆驱动组件、差动组件;
所述主轴镗杆同轴套设于所述径向控制杆的外侧;所述径向控制杆驱动组件驱动所述径向控制杆转动,所述主轴镗杆驱动组件驱动所述主轴镗杆转动;
所述径向控制杆和所述主轴镗杆具有共同的工作端,所述差动组件设置于所述工作端;
所述差动组件包括第一差动锥齿轮、第二差动锥齿轮和径向滑移件,所述第一差动锥齿轮与所述径向控制杆的同轴固定连接,所述主轴镗杆在所述工作端设置有安装头,所述径向滑移件设置在所述安装头内所述径向控制杆和所述第一差动锥齿轮的延伸处,所述径向滑移件包括垂直于所述径向控制杆布置的滑杆和用于连接加工刀具的滑块;
所述第二差动锥齿轮与所述滑杆同轴固定连接,且与所述第一差动锥齿轮啮合。
在本发明的一种实施例中,还包括用于将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备安装在阀座密封面处的安装支架,所述安装支架与所述主轴镗杆滑动连接;还包括用于固定所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件的变速器框,所述变速器框与所述安装支架周向限位连接。
在本发明的一种实施例中,还包括轴向驱动组件;
所述轴向驱动组件包括轴向驱动件和丝杠,所述轴向驱动件与所述变速器框固定连接,所述轴向驱动件用于驱动所述丝杠转动,所述安装支架上设置有与所述丝杠配合的螺纹孔,所述安装支架与所述丝杠螺纹配合。
在本发明的一种实施例中,所述径向控制杆驱动组件包括径向驱动电机、行星轮组件和与所述径向控制杆同轴固定连接的径向输出齿轮;
所述行星轮组件包括太阳轮、第一行星小轮和第二行星小轮,所述第一行星小轮和所述第二行星小轮同轴固定连接形成行星组,所述行星组偏心设置于所述太阳轮体一侧,所述行星组与所述太阳轮可转动连接;
所述第一行星小轮与所述主轴镗杆驱动组件的其中一个输出端配合;
所述第二行星小轮与所述径向输出齿轮配合;
所述太阳轮与所述径向驱动电机的输出端配合。
在本发明的一种实施例中,所述主轴镗杆驱动组件包括主轴镗杆驱动电机、动力分配齿轮组和所述径向控制杆同轴固定连接的主轴镗杆输出齿轮;
所述动力分配齿轮组包括与所述主轴镗杆驱动电机的输出端配合的动力输入端,以及用于动力输出端的第一动力输出端和第二动力输出端;
所述第一动力输出端与所述第一行星小轮配合,所述第二动力输出端与所述主轴镗杆输出齿轮配合。
在本发明的一种实施例中,所述动力分配齿轮组包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮;
所述第一锥齿轮与所述主轴镗杆驱动电机的输出端同轴连接,所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合,所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮均与所述第二锥齿轮同轴固定连接。
在本发明的一种实施例中,所述太阳轮为蜗轮,所述径向驱动电机的输出端设置有与所述太阳轮配合的蜗杆。
在本发明的一种实施例中,所述安装支架包括固定部和调整部;
所述安装支架包括多个用于与阀座密封面固定连接的阀座固定螺杆,所述阀座固定螺杆远离阀座密封面的一端设置有水平调整伸缩杆;
所有所述水平调整伸缩杆远离所述阀座固定螺杆的一面固定连接安装环,所述安装环远离所述水平调整伸缩杆的一面连接所述调整部;
所述调整部用于调整所述主轴镗杆的水平位置。
在本发明的一种实施例中,所述安装环环向设置有多个水平调位基座,所述水平调位基座远离所述安装环的一端设置有固定杆,所述调整部包括与所述水平调位基座对应的多个L型调位板,所述L型调位板靠近所述安装环的一面设置有用于所述固定杆穿过的长孔,所述固定杆的端头设置有固定帽;
所有所述L型调位板之间夹设与所述镗杆滑动配合的滑动轴承组;
所述滑动轴承组包括滑动轴承本体和滑动轴承套筒,所述滑动轴承套筒套设在所述滑动轴承外侧,所述滑动轴承套筒与所述L型调位板固定连接;
所述滑动轴承套筒内设置与所述丝杠配合的所述螺纹孔。
在本发明的一种实施例中,还包括阀座孔定位支撑装置;
所述阀座孔定位支撑装置包括定位支撑套筒,所述定位支撑套筒的外侧周向上间隔设置有多个径向调整螺杆;
所述定位支撑套筒的内部设置有与所述主轴镗杆配合的滚动轴承。
一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,用于使用上述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备,包括步骤:
A.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中的所述安装支架安装在需要加工密封面的燃气轮机阀座上;
B.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中的所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件组装调试,所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件通过螺栓固定在所述变速器框上;
C.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中主轴镗杆吊装至所述步骤A安装的所述安装支架中进行组装;
D.通过所述安装支架调整所述主轴镗杆与燃气轮机阀座的相对位置,固定一个百分表或千分表在主轴镗杆上,将表针压在燃气轮机阀座的定位孔上;
E.利用辅助观测设备,通过所述径向控制杆驱动组件、所述主轴镗杆驱动组件和所述轴向驱动组件为径向滑移件提供进给运动,为所述主轴镗杆提供垂直进给运动和为所述主轴镗杆提供旋转运动,完成加工前的对刀;
F.通过所述径向控制杆驱动组件、所述主轴镗杆驱动组件和所述轴向驱动组件的组合驱动,进行加工;
G.加工后,检查阀座密封面的加工情况;
H.移除所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备。
本发明的有益效果是:通过本发明提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备及应用,通过径向控制杆和主轴镗杆同轴分离设置解决了主轴镗杆的旋转与径向刀具进给运动的干涉,实现两个运动的合成与分解,由行星轮组实现了径向刀具进给的精确控制。采用电气伺服控制系统,实现镗刀的准确、连续进给,实现径向刀具进给运动、主轴镗杆垂直进给运动和主轴镗杆旋转运动三个运动的插补控制,实现复杂密封面型线的加工;主轴镗杆采用空心镗杆结构且径向刀具进给运动传动链由空心主轴镗杆内部将动力传递至主轴镗杆末端的径向输出齿轮,具有结构美观、安全可靠、装配简单等特点。主轴镗杆末端设计了一套接长杆部套,扩展该便携式数控镗孔设备的加工范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的结构示意图;
图2是本发明实施方式提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的传动原理图;
图3是图1的剖视图;
图4是图3中A区域的局部放大图;
图5是图3中B区域的局部放大图;
图6是图3中C区域的局部放大图;
图7是图3中D区域的局部放大图;
图8是图3中E区域的局部放大图;
图9是本发明实施方式提供的变速器箱的内部结构示意图;
图10是本发明实施方式提供的安装头的内部结构示意图;
图11是本发明实施方式提供的轴向驱动组件的结构示意图。
图标:001-燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备;010-径向控制杆;030-主轴镗杆;100-径向控制杆驱动组件;200-主轴镗杆驱动组件;011-工作端;300-差动组件;301-第一差动锥齿轮;303-第二差动锥齿轮;013-安装头;310-径向滑移件;311-滑杆;313-滑块;400-安装支架;050-变速器框;500-轴向驱动组件;510-轴向驱动件;530-丝杠;511-轴向驱动蜗杆;513-轴向驱动蜗轮;410-固定部;430-调整部;411-安装环;413-水平调整伸缩杆;415-阀座固定螺杆;431-水平调位基座;433-固定杆;435-L型调位板;4351-长孔;437-固定帽;450-滑动轴承组;451-滑动轴承本体;453-滑动轴承套筒;110-径向驱动电机;130-行星轮组件;150-径向输出齿轮;131-太阳轮;133-第一行星小轮;135-第二行星小轮;111-径向输出蜗杆;101-第一过渡齿轮;103-第二过渡齿轮;210-主轴镗杆驱动电机;230-动力分配齿轮组;250-主轴镗杆输出齿轮;231-第一锥齿轮;233-第二锥齿轮;235-第一输出齿轮;237-第二输出齿轮;201-第三过渡齿轮;203-第四过渡齿轮;600-阀座孔定位支撑装置;610-定位支撑套筒;630-径向调整螺杆;650-滚动轴承;700-长杆部套。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语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设备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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001,请参阅图1和图2,这种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001包括径向控制杆010、主轴镗杆030、径向控制杆驱动组件100、主轴镗杆驱动组件200、差动组件300;
主轴镗杆030同轴套设于径向控制杆010的外侧;径向控制杆驱动组件100驱动径向控制杆010转动,主轴镗杆驱动组件200驱动主轴镗杆030转动;
径向控制杆010和主轴镗杆030具有共同的工作端011,差动组件300设置于工作端011;
请参阅图3、图8和图10,差动组件300包括第一差动锥齿轮301、第二差动锥齿轮303和径向滑移件310,第一差动锥齿轮301与径向控制杆010的同轴固定连接,主轴镗杆030在工作端011设置有安装头013,径向滑移件310设置在安装头013内径向控制杆010和第一差动锥齿轮301的延伸处,径向滑移件310包括垂直于径向控制杆010布置的滑杆311和用于连接加工刀具的滑块313;
第二差动锥齿轮303与滑杆311同轴固定连接,且与第一差动锥齿轮301啮合。
当主轴镗杆030和径向控制杆010同步转动时,第二差动锥齿轮303之间绕第一差动锥齿轮301的齿轮轴转动的速度,与第一差动锥齿轮301自身转动速度相同,因此滑块313不发生径向位移。而需要实现径向位移时,可以改变径向控制杆驱动组件100的输出即可。实现了主轴镗杆030转动与径向刀具进给运动的分解,而不产生干涉。
燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001包括用于将燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001安装在阀座密封面处的安装支架400,和用于固定径向控制杆驱动组件100和主轴镗杆驱动组件200的变速器框050。安装支架400与主轴镗杆030滑动连接,变速器框050与安装支架400周向限位连接。安装支架400与燃气轮机阀座固定安装之后,变速器框050即与燃气轮机阀座周向限位连接,使得主轴镗杆030与燃气轮机阀座能够相对转动。
刀具的轴向供给通过改变变速器框050与安装支架400之间的相对距离实现,因此燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001还包括轴向驱动组件500;
请参阅图11,轴向驱动组件500包括轴向驱动件510和丝杠530,轴向驱动件510与变速器框050固定连接,轴向驱动件510用于驱动丝杠530转动,安装支架400上设置有与丝杠530配合的螺纹孔,安装支架400与丝杠530螺纹配合。在本实施例中,轴向驱动件510为伺服电机,在轴向驱动件510的输出端同轴设置轴向驱动蜗杆511,轴向驱动蜗杆511与轴向驱动蜗轮513啮合,轴向驱动蜗轮513与丝杠530同轴固定连接。
请参阅图3、图5、图6和图9,在本实施例中,安装支架400包括固定部410和调整部430。固定部410包括安装环411、水平调整伸缩杆413和用于与阀座密封面固定连接的阀座固定螺杆415,安装环411中间的通孔用于主轴镗杆030通过,安装环411上环向均匀设置有四个水平调整伸缩杆413,水平调整伸缩杆413的端部设置阀座固定螺杆415。在阀座固定螺杆415固定在阀座密封面上时,需要对安装环411的水平进行调整,以保障后续加工过程的稳定进行,此时安装环411的水平调整通过分别调整四个水平调整伸缩杆413的长度实现。
安装环411远离水平调整伸缩杆413的一面连接调整部430,调整部430用于调整主轴镗杆030的水平位置。
调整部430包括水平调位基座431、固定杆433和L型调位板435。在安装环411远离水平调整伸缩杆413的一面上环向均匀设置有四个水平调位基座431,水平调位基座431远离安装环411的一端设置有固定杆433,每个固定杆433对应一个L型调位板435,L型调位板435靠近安装环411的一面设置有用于固定杆433穿过的长孔4351,固定杆433的端头设置有固定帽437,通过固定帽437抵接在L型调位板435上,固定L型调位板435与水平调位基座431的相对位置,而长孔4351的设置使得固定杆433在长孔4351内具有一定的位移空间,也就使得L型调位板435具有一定的调整空间。所有L型调位板435之间夹设与镗杆滑动配合的滑动轴承组450,通过配合调节四个L型调位板435即可调节滑动轴承组450的相对位置,进一步调整主轴镗杆030与燃气轮机阀座的水平上的相对位置。
在本实施例中,滑动轴承组450包括滑动轴承本体451和滑动轴承套筒453,滑动轴承套筒453套设在滑动轴承外侧,滑动轴承套筒453与L型调位板435固定连接;滑动轴承套筒453内设置与丝杠530配合的螺纹孔。
请参阅图2、图3和图4,在本实施例中,为了精确实现刀具的径向供给,提供了径向控制杆驱动组件100。径向控制杆驱动组件100包括径向驱动电机110、行星轮组件130和与径向控制杆010同轴固定连接的径向输出齿轮150。径向驱动电机110为伺服电机,可以实现刀具径向供给的程序化控制。
行星轮组件130包括太阳轮131、第一行星小轮133和第二行星小轮135,第一行星小轮133和第二行星小轮135同轴固定连接形成行星组,行星组偏心设置于太阳轮131体一侧,行星组与太阳轮131可转动连接,第一行星小轮133和第二行星小轮135分设与太阳轮131的两侧。
太阳轮131与径向驱动电机110的输出端配合,具体的,太阳轮131为蜗轮,径向驱动电机110的输出端设置有与太阳轮131配合的径向输出蜗杆111。
第一行星小轮133与主轴镗杆驱动组件200的其中一个输出端配合;第二行星小轮135与径向输出齿轮150配合;
具体的,第二行星小轮135与第一过渡齿轮101啮合,第一过渡齿轮101与太阳轮131同轴设置,第一过渡齿轮101与太阳轮131轴向限位连接,第一过渡齿轮101与第二过渡齿轮103同轴固定连接,第二过渡齿轮103设置在第一过渡齿轮101远离太阳轮131的一侧,第二过渡齿轮103与径向输出齿轮150啮合。
在本实施例中,主轴镗杆驱动组件200包括主轴镗杆驱动电机210、动力分配齿轮组230和与径向控制杆010同轴固定连接的主轴镗杆输出齿轮250。主轴镗杆驱动电机210也为伺服电机,通过伺服电机的控制系统控制主轴镗杆030的转动。
动力分配齿轮组230包括与主轴镗杆驱动电机210的输出端配合的动力输入端,以及用于动力输出端的第一动力输出端和第二动力输出端;
第一动力输出端与第一行星小轮133配合,第二动力输出端与主轴镗杆输出齿轮250配合。
具体的,动力分配齿轮组230包括第一锥齿轮231、第二锥齿轮233、第一输出齿轮235和第二输出齿轮237;其中,第一输出齿轮235即第一动力输出端,第二输出齿轮237即第二动力输出端。
第一锥齿轮231与主轴镗杆驱动电机210的输出端同轴连接,第二锥齿轮233与第一锥齿轮231啮合,第一输出齿轮235和第二输出齿轮237均与第二锥齿轮233同轴固定连接。其中,第一输出齿轮235与第三过渡齿轮201啮合,第三过渡齿轮201与第四过渡齿轮203同轴固定连接,且第四过渡齿轮203与太阳轮131同轴设置。第四过渡齿轮203与太阳轮131轴向限位连接,且与第一行星小轮133啮合。
第二输出齿轮237可以通过变速齿轮组与主轴镗杆输出齿轮250连接,变速齿轮组可以设置为可更换的,以适应不同的工作条件,也可以根据同一型号的燃气轮机阀座进行适配性设计。在本实施例中,未设置变速齿轮组,将第一输出齿轮235到第三过渡齿轮201到第四过渡齿轮203到第一行星小轮133到第二行星小轮135到第一过渡齿轮101到第二过渡齿轮103到径向输出齿轮150的传动比设置为1,将第二输出齿轮237到主轴镗杆输出齿轮250的传动比设置为1,即在径向驱动电机110不输出的时候,主轴镗杆030与径向控制杆010同步转动。其中各齿轮的齿数如齿轮齿数对比表所示。
齿轮齿数对比表
齿轮 | 齿数 |
径向输出蜗杆111 | 2 |
太阳轮131 | 31 |
第一输出齿轮235 | 51 |
第三过渡齿轮201 | 22 |
第四过渡齿轮203 | 22 |
第一行星小轮133 | 17 |
第二行星小轮135 | 16 |
第一过渡齿轮101 | 18 |
第二过渡齿轮103 | 18 |
径向输出齿轮150 | 48 |
第二输出齿轮237 | 51 |
主轴镗杆输出齿轮250 | 51 |
而主轴镗杆驱动电机210不输出的时候,通过径向驱动电机110驱动刀具实现径向进给,此时太阳轮131转动,第一行星小轮133和第二行星小轮135绕太阳轮131转动,而由于主轴镗杆驱动电机210不输出,因此第四过渡齿轮203是不转动的,因此,行星轮组件130的传动比计算为:
Ibe=1/(1-22*16/17*18)=6.6521;
径向输出蜗杆111与太阳轮131的传动比为:Ib=31/2=15.5;
第二过渡齿轮103与径向输出齿轮150的传动比为:48/18=2.67;
本实施例中,第一差动锥齿轮301与第二差动锥齿轮303的传动比为1,此时通过行星轮组件130的减速,使得径向驱动电机110转动6.6521*15.5*2.67=275.297转,第二差动锥齿轮303才相对转动1转,保证了刀具精确的径向供给。
另外在主轴镗杆驱动电机210输出的时候,也可以通过伺服电机的程序进行径向驱动电机110的输出计算,以实现主轴镗杆030驱动状态的刀具径向供给。
请参阅图3和图7,在本实施例中,还包括阀座孔定位支撑装置600。阀座孔定位支撑装置600包括定位支撑套筒610,定位支撑套筒610的外侧周向上间隔设置有多个径向调整螺杆630;定位支撑套筒610的内部设置有与主轴镗杆030配合的滚动轴承650。阀座孔定位支撑装置600设置在阀座的开孔处,用于辅助确定主轴镗杆030的位置。
主轴镗杆030与变速器框050等均通过轴承连接,以保证主轴镗杆030将动力传输给刀具进行镗孔。
具体的,还可以在主轴镗杆030的端部设置有外设连接部,用于连接长杆部套700,长杆部套700相应的具有连接主轴镗杆030的套管,和连接径向控制杆010的内杆,套管和内杆可转动连接。长杆部套700的长度可进行适配性设计,从而应对不同的加工条件时,可以更换不同的长杆部套700。在使用长杆部套700的情况下,将安装头013设置在长杆部套700远离主轴镗杆030的端部即可。
通过本发明提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001,通过径向控制杆010和主轴镗杆030同轴分离设置解决了主轴镗杆030的旋转与径向刀具进给运动的干涉,实现两个运动的合成与分解,由行星轮组实现了径向刀具进给的精确控制。采用电气伺服控制系统,实现镗刀的准确、连续进给,实现径向刀具进给运动、主轴镗杆030垂直进给运动和主轴镗杆030旋转运动三个运动的插补控制,实现复杂密封面型线的加工;主轴镗杆030采用空心镗杆结构且径向刀具进给运动传动链由空心主轴镗杆030内部将动力传递至主轴镗杆030末端的径向滑移件310,具有结构美观、安全可靠、装配简单等特点。主轴镗杆030末端设计了一套接长杆部套700,扩展该便携式数控镗孔设备的加工范围。
实施例二
本实施例提供了一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001的应用,这种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001的应用使用了实施例一提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001,包括步骤:
A.将燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001中的安装支架400安装在需要加工密封面的燃气轮机阀座上;
B.将燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001中的径向控制杆驱动组件100、主轴镗杆驱动组件200组装调试;径向控制杆驱动组件100和主轴镗杆驱动组件200通过螺栓固定在变速器框050上;
C.将燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001中主轴镗杆030吊装至步骤A安装的安装支架400中进行组装;
D.通过安装支架400调整主轴镗杆030与燃气轮机阀座的相对位置,固定一个百分表或千分表在主轴镗杆030上,将表针压在燃气轮机阀座的定位孔上;具体的,还可以辅助阀座孔定位支撑装置600,通过燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001中主轴镗杆030的旋转和阀座孔定位支撑装置600的径向调整螺杆630完成燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001与燃机阀座孔的同轴度的调整;
E.利用辅助观测设备,通过径向控制杆驱动组件100、主轴镗杆驱动组件200和轴向驱动组件500为径向滑移件310提供进给运动、为主轴镗杆030提供垂直进给运动和为主轴镗杆030提供旋转运动,完成加工前的对刀;
F.通过径向控制杆驱动组件100、主轴镗杆驱动组件200和轴向驱动组件500的组合驱动,进行加工;
G.加工后,检查阀座密封面的加工情况;
H.移除燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001。
通过本发明提供的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备001的应用,通过径向控制杆010和主轴镗杆030同轴分离设置解决了主轴镗杆030的旋转与径向刀具进给运动的干涉,实现两个运动的合成与分解,由行星轮组实现了径向刀具进给的精确控制。采用电气伺服控制系统,实现镗刀的准确、连续进给,实现径向刀具进给运动、主轴镗杆030垂直进给运动和主轴镗杆030旋转运动三个运动的插补控制,实现复杂密封面型线的加工;主轴镗杆030采用空心镗杆结构且径向刀具进给运动传动链由空心主轴镗杆030内部将动力传递至主轴镗杆030末端的径向滑移件310,具有结构美观、安全可靠、装配简单等特点。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,使用燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备,所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备包括径向控制杆、主轴镗杆、径向控制杆驱动组件、主轴镗杆驱动组件、差动组件;
所述主轴镗杆同轴套设于所述径向控制杆的外侧;所述径向控制杆驱动组件驱动所述径向控制杆转动,所述主轴镗杆驱动组件驱动所述主轴镗杆转动;
所述径向控制杆和所述主轴镗杆具有共同的工作端,所述差动组件设置于所述工作端;
所述差动组件包括第一差动锥齿轮、第二差动锥齿轮和径向滑移件,所述第一差动锥齿轮与所述径向控制杆的同轴固定连接,所述主轴镗杆在所述工作端设置有安装头,所述径向滑移件设置在所述安装头内所述径向控制杆和所述第一差动锥齿轮的延伸处,所述径向滑移件包括垂直于所述径向控制杆布置的滑杆和用于连接加工刀具的滑块;
所述第二差动锥齿轮与所述滑杆同轴固定连接,且与所述第一差动锥齿轮啮合;
还包括用于将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备安装在阀座密封面处的安装支架,所述安装支架与所述主轴镗杆滑动连接;还包括用于固定所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件的变速器框,所述变速器框与所述安装支架周向限位连接;
还包括轴向驱动组件;
所述轴向驱动组件包括轴向驱动件和丝杠,所述轴向驱动件与所述变速器框固定连接,所述轴向驱动件用于驱动所述丝杠转动,所述安装支架上设置有与所述丝杠配合的螺纹孔,所述安装支架与所述丝杠螺纹配合;
所述应用包括步骤:
A.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中的所述安装支架安装在需要加工密封面的燃气轮机阀座上;
B.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中的所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件组装调试,所述径向控制杆驱动组件和所述主轴镗杆驱动组件通过螺栓固定在所述变速器框上;
C.将所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备中主轴镗杆吊装至所述步骤A安装的所述安装支架中进行组装;
D.通过所述安装支架调整所述主轴镗杆与燃气轮机阀座的相对位置,固定一个百分表或千分表在主轴镗杆上,将表针压在燃气轮机阀座的定位孔上;
E.利用辅助观测设备,通过所述径向控制杆驱动组件、所述主轴镗杆驱动组件和所述轴向驱动组件为径向滑移件提供进给运动,为所述主轴镗杆提供垂直进给运动和为所述主轴镗杆提供旋转运动,完成加工前的对刀;
F.通过所述径向控制杆驱动组件、所述主轴镗杆驱动组件和所述轴向驱动组件的组合驱动,进行加工;
G.加工后,检查阀座密封面的加工情况;
H.移除所述燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,所述径向控制杆驱动组件包括径向驱动电机、行星轮组件和与所述径向控制杆同轴固定连接的径向输出齿轮;
所述行星轮组件包括太阳轮、第一行星小轮和第二行星小轮,所述第一行星小轮和所述第二行星小轮同轴固定连接形成行星组,所述行星组偏心设置于所述太阳轮体一侧,所述行星组与所述太阳轮可转动连接;
所述第一行星小轮与所述主轴镗杆驱动组件的其中一个输出端配合;
所述第二行星小轮与所述径向输出齿轮配合;
所述太阳轮与所述径向驱动电机的输出端配合。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,所述主轴镗杆驱动组件包括主轴镗杆驱动电机、动力分配齿轮组和所述径向控制杆同轴固定连接的主轴镗杆输出齿轮;
所述动力分配齿轮组包括与所述主轴镗杆驱动电机的输出端配合的动力输入端,以及用于动力输出端的第一动力输出端和第二动力输出端;
所述第一动力输出端与所述第一行星小轮配合,所述第二动力输出端与所述主轴镗杆输出齿轮配合。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,所述动力分配齿轮组包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮;
所述第一锥齿轮与所述主轴镗杆驱动电机的输出端同轴连接,所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合,所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮均与所述第二锥齿轮同轴固定连接。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,所述安装支架包括固定部和调整部;
所述安装支架包括多个用于与阀座密封面固定连接的阀座固定螺杆,所述阀座固定螺杆远离阀座密封面的一端设置有水平调整伸缩杆;
所有所述水平调整伸缩杆远离所述阀座固定螺杆的一面固定连接安装环,所述安装环远离所述水平调整伸缩杆的一面连接所述调整部;
所述调整部用于调整所述主轴镗杆的水平位置。
6.根据权利要求5所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,所述安装环环向设置有多个水平调位基座,所述水平调位基座远离所述安装环的一端设置有固定杆,所述调整部包括与所述水平调位基座对应的多个L型调位板,所述L型调位板靠近所述安装环的一面设置有用于所述固定杆穿过的长孔,所述固定杆的端头设置有固定帽;
所有所述L型调位板之间夹设与所述镗杆滑动配合的滑动轴承组;
所述滑动轴承组包括滑动轴承本体和滑动轴承套筒,所述滑动轴承套筒套设在所述滑动轴承外侧,所述滑动轴承套筒与所述L型调位板固定连接;
所述滑动轴承套筒内设置与所述丝杠配合的所述螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机阀座密封面加工便携式数控镗孔设备的应用,其特征在于,还包括阀座孔定位支撑装置;
所述阀座孔定位支撑装置包括定位支撑套筒,所述定位支撑套筒的外侧周向上间隔设置有多个径向调整螺杆;
所述定位支撑套筒的内部设置有与所述主轴镗杆配合的滚动轴承。
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