专利名称：一种机械大轴的随行加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及随行的机械加工设备，尤其是机械大轴的随行加工设备。
背景技术：
汽轮机、发电机转子轴体积大、重量大，精度等级高、制作工艺复杂、生产成本高、周期长。而且一旦在运行中出现问题其影响巨大。所以该类转子的设计均为无限寿命设计，即在其正常的工作条件下可连续运转使用20年以上。
转子轴一般的制造工艺有整锻式、套装式、组合式和焊接式。无论哪一种结构形式，其质量要求都是比较高的。由于在高温、高转速下工作，要求材料有较高的蠕变极限、良好的持久强度和较好的抗热疲劳及断裂性能。容量越大的机组，这些技术指标的要求就越强。
对于转子的制造过程从材料的冶炼、锻造、机加、热处理、动平衡等工序都有明确、严格的质量要求。所以一根转子轴的制造成本非常高昂，制造周期也很长。因此，在运行中，转子一旦出现问题，其后果是非常严重的。如果重新制造，从工期到成本都是发电厂所无法承受的。因此，必须采取某种方式维修。一般转子轴的修复工作需要将转子轴从汽轮机或发电机上拆下，运到机械加工厂进行，这既费事，又费时。
发明内容
本发明提供一种随行加工设备，用于在发电机或汽轮机所在地进行转子轴的机械加工。
本发明提供一种机械大轴的随行加工设备，其特征在于由——以机械大轴为基准的定位机构(3)，——可绕机械大轴转动的轮圈刀架总成(2)，——驱动机构(1)构成；所述轮圈刀架总成(2)固定于以机械大轴为基准的定位机构(3)上，驱动机构(1)与轮圈刀架总成(2)相接。
将所述的随行加工设备固定在机械大轴——工件上，由驱动机构(1)带动装在轮圈刀架总成(2)上的切削工具围绕机械大轴旋转，进行切削加工。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其以机械大轴为基准的定位机构(3)是一对三爪或四爪卡盘，卡盘装在轮圈刀架总成(2)的轮圈(21)上；使轮圈刀架总成(2)的旋转中心与机械大轴(4)的轴线相重合，以保证被加工面的同轴度；卡盘的卡爪同时可起到轴瓦的作用。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其轮圈刀架总成(2)主要由两个轮圈(21)、连接两个轮圈(21)的4～8个连杆(22)、安装在两个轮圈(21)上的2～4个导轨(23)、装在导轨(23)上的1～4个刀架(25)构成；轮圈(21)由驱动机构(1)驱动。轮圈(21)与连杆(22)构成鼠笼式结构，刀架(25)可沿导规作轴向移动。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其刀架(25)备有各自的轴向螺纹进给机构(24)，螺纹进给机构(24)的丝杠(241)装在轮圈(21)上，螺纹进给机构(24)的螺母固定在刀架(25)上，以实现切削工具的轴向移动。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其螺纹进给机构(24)备有拨轮(262)和拨杆(261)构成的拨动机构(26)，拨轮(262)装在螺纹进给机构(24)的丝杠(241)轴上，拨杆(261)固定，每当拨轮(262)经过拨杆(261)时拨轮(262)转动一个齿，以实现切削工具的轴向进给。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其拨轮(262)是可换的，更换不同齿数的拨轮(262)以得到不同的进给量。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其驱动机构(1)由马达(11)和传动机构(12)构成，传动机构(12)的主动轮装在马达(11)的轴上，传动机构(12)的被动轮套在轮圈(21)上，以实现轮圈刀架总成(2)的转动。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备，其传动机构(12)的被动轮可以为轮圈(21)，以简化设备的结构。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备的马达(11)可以是气动马达，也可以是电动机，视现场条件而定。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备的传动机构(12)可以是链轮链条传动、齿轮传动，也可以是皮带轮传动。
本发明所提供的机械大轴的随行加工设备的优点在于结构简单、便于随车运输、随机械大轴安装。以免机械大轴的拆卸和运输，从而缩短了修复周期和费用。
图1是一种机械大轴的随行加工设备的结构示意图.
具体实施例方式实施例 随行磨随行磨由驱动机构(1)、轮圈刀架总成(2)、卡盘(3)及切削工具构成。
驱动机构(1)由变频调速电机(11)和传动机构(12)构成，根据计算得出电机功率和相应的转速，选择成型产品。为使传动稳定，采用两轴伸减速器，在其两端轴头上安装主动链轮，被动链轮就是轮圈刀架总成(2)的轮圈(21)。驱动机构(11)与轮圈刀架总成(2)的传动方式选用链传动，目的使调节灵活，适用与现场多变的条件和环境。
轮圈刀架总成(2)由轮圈(21)、可调连杆(22)、导轨，(23)、刀架(25)组成。轮圈(21)是轮圈刀架总成(2)的核心，所有的其它部件都装在轮圈(21)上。为了在被机加的机械大轴(4)不动的状态下完成装卡，两个轮圈(21)又分别由上下两半组成，工作时用螺丝连结，且用销钉定位。用可调连杆(22)连结起来，形成一个鼠笼式框架。刀架(25)备有进给机构(24)，进给机构(24)的基本原理是丝杠进给原理，可沿导轨(23)轴向移动，但是进给的控制者是拨轮(261)和拨杆(262)构成的拨动装置(26)，拨杆(262)安装在整个旋转系统之外；刀架(25)还有进刀机构，进刀机构的基本原理是螺纹结构，用制作的很精的螺丝与螺母来控制进刀的多少，保持着很高的精度，而且将这个量单位化后刻在罗盘上，使操作者直观的看到进刀量多少。
卡盘(3)是装在轮圈(21)上的四个滑块，滑块的作用是使整个机构在工作时沿滑块的接触面的轨迹旋转，完成车削、磨削过程。滑块与轮圈(21)的连接也采用螺纹连接，同时在轮圈(21)上的连接孔是长圆孔，滑块的位置可以调整，来实现整个随行磨系统的找正和调心，保证切削的同轴度。
切削工具有车刀和磨削机构。车刀选用的是成形产品。珩磨削机构由电动机、偏心轮、珩磨块等零件组成。电动机提供动力，偏心轮将电动机的旋转运动变为珩磨块的直线往复运动，实现磨削过程。
随行磨的工作原理随行磨的车削过程与车床的切削理论是一致的，但在实现形式上是有明显的不同的。车床的实现形式是机械大轴旋转运动，车刀水平连续运动达到刀具与机械大轴的相对运动，完成切削过程。而此种方式对于现场加工来说是无法实现的，为适应现场环境，必须改变车削原理的实现方式。即使车刀旋转，机械大轴静止，实现刀具与机械大轴的相对运动，完成切削过程。
刀具与机械大轴(4)的相对运动的产生驱动机构(1)带动轮圈刀架总成(2)旋转，车刀随刀架(25)旋转，产生了相当于车床主轴旋转的运动。走刀丝杆在拨轮(262)每周一次地碰撞拨杆(261)时旋转一个角度。反应到刀架(25)上就是沿导轨(23)走行一个距离，实现了刀具的进给动作。主运动是和车床一样的方式进行的，区别就是对刀时机械大轴不能旋转。以上的几个运动的综合效果就是实现了车削过程。
磨削原理整套珩磨机构固定在刀架(25)部位。珩磨电动机提供动力，偏心轮机构将电动机的旋转运动变为珩磨块的直线往复运动，珩磨块被压紧弹簧压在机械大轴(4)表面，往复运动，同时框架结构以一定的速度旋转，两个运动的综合结果就是实现磨削过程。更换不同粒度的珩磨块，可以得到不同的表面粗糙度。
随行磨的操作1、根据现场情况制作安装架，固定驱动机构(1)。
2、按机械大轴(4)的尺寸和位置条件，分上下两部分组装连杆(22)、轮圈(21)、导轨(23)、刀架(25)、滑块(3)。
3、将上下两部分在要加工的机械大轴(4)上组合，形成一个机构。
4、调整滑块(3)位置，利用百分表，将轮圈(21)找正。
5、安装链条。
6、安装刀具，进行车削；或安装珩磨机构进行磨削。
目前随行磨所达到的精度1、同轴度≤0.02mm；2、300mm长度上锥度≤0.02mm；3、圆柱度≤0.02mm；4、粗糙度高于Ra0.4。
权利要求
1.一种机械大轴的随行加工设备，其特征在于由——以机械大轴为基准的定位机构(3)，——可绕机械大轴转动的轮圈刀架总成(2)，——驱动机构(1)构成；所述轮圈刀架总成(2)固定于以机械大轴为基准的定位机构(3)上，驱动机构(1)与轮圈刀架总成(2)相接。
2.按照权利要求1所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的以机械大轴为基准的定位机构(3)是一对三爪或四爪卡盘，卡盘装在轮圈刀架总成(2)的轮圈(21)上。
3.按照权利要求1所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的轮圈刀架总成(2)主要由两个轮圈(21)、连接两个轮圈(21)的4～8个连杆(22)、安装在两个轮圈(21)上的2～4个导轨(23)、装在导轨(23)上的1～4个刀架(25)构成；轮圈(21)由驱动机构(1)驱动。
4.按照权利要求3所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的刀架(25)备有各自的轴向螺纹进给机构(24)，螺纹进给机构(24)的丝杠(241)装在轮圈(21)上，螺纹进给机构(24)的螺母固定在刀架(25)上。
5.按照权利要求4所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的螺纹进给机构(24)备有拨轮(262)和拨杆(261)构成的拨动机构(26)，拨轮(262)装在螺纹进给机构(24)的丝杠(241)轴上，拨杆(261)固定不动。
6.按照权利要求5所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的拨轮(262)是可换的。
7.按照权利要求1所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的驱动机构(1)由马达(11)和传动机构(12)构成，传动机构(12)的主动轮装在马达(11)的轴上，传动机构(12)的被动轮套在轮圈(21)上。
8.按照权利要求7所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述传动机构(12)的被动轮为轮圈(21)。
9.按照权利要求6、7或8所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的马达(11)是气动马达或电动机。
10.按照权利要求6、7或8所述的机械大轴的随行加工设备，其特征在于所述的传动机构(12)是链轮链条传动、齿轮传动或皮带轮传动。
全文摘要
本发明提供一种机械大轴的随行加工设备，其特征在于由以机械大轴为基准的定位机构、可绕大轴转动的轮圈刀架总成、驱动机构构成；所述轮圈刀架总成固定于以机械大轴为基准的定位机构上，驱动机构与轮圈刀架总成相接；将所述的随行加工设备固定在机械大轴——工件上，由驱动机构带动装在轮圈刀架总成上的切削工具回绕机械大轴旋转，进行切削加工。本发明所提供的机械大轴的随行加工设备的优点在于结构简单、便于随车运输、随机械大轴安装，以免机械大轴的拆卸和运输，从而缩短了修复周期。
文档编号B23P23/02GK1660539SQ20041002119
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月26日 优先权日2004年2月26日
发明者陈江, 王德富, 王一兵, 张静波 申请人:沈阳大陆激光技术有限公司