专利名称：汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型可移动式铣床装备，特别是涉及一种针对汽轮机结合面现场 修复、加工的可移动式铣床装备。
背景技术：
汽轮机是现代化国家电力工业中的重要动力机械设备，随着电力事业的不断发 展，汽轮机组的使用不断增加，同时每年也有大量的汽轮机需要大修，其中包括中分面的修 复。汽轮机几何尺寸庞大，结构复杂，上、下缸水平法兰结合面由于尺寸厚，刚度大，并且长 期处于高温高压等恶劣条件下运行，在汽轮机启停及变负荷运行中受到较大的热交变应 力，汽缸很容易产生变形，导致结合面密封性差，从而引起漏气，甚至在汽缸结合面上出现 吹蚀产生沟槽，严重危害着汽轮机运行的经济性和安全性。因此汽轮机运行几年后(包括 修复后运行)结合面要进行修复。汽轮机上缸结合面的修复，目前大都为运送到生产厂家或者加工厂，将其固定在 大型龙门铣床上，找正后对上缸结合面进行铣平加工；汽轮机下缸很少进行拆装(除非损 坏特别严重，包括其结合面变形、吹蚀很严重)，其结合面的修复目前都是采用现场修复的 方法。汽轮机下缸结合面的修复目前分为两种方式一种方式是通过手工打磨等方法把 结合面高的部分去平，也就是把假想的基准平面放到结合面的最凹点，将基准平面以上的 部位用手工方法去掉，控制结合面相对基准平面的平面度，达到处理变形的目的；另一种方 式是采取刷镀、补焊及热喷涂等方法把汽轮机结合面凹点填平，也就是把假想的基准平面 放到结合面的最高点，将基准平面以下的空间填平，控制结合面相对基准平面的平面度，达 到处理变形的目的。凹点填平修复汽轮机结合面的方法要求填平的材质能够与汽轮机结合面要紧密 结合，对处理工艺要求较高，且具有一定有效期，不能从根本上处理变形。另外，结合面在补 焊、刷镀或热喷涂后也要做适当的手工加工，然后与修复好的(或者好的)上缸进行适当的 对研，检查符合大修要求后才合格。汽轮机结合面的对研一般是采用人工研刮，效率低，加 工工期长，检测精度低，质量无保障。综上所述，汽轮机是现代化国家电力工业中的重要动力机械设备，到一定期限就 要进行大修，其中缸体结合面的修复是大修的一个重要方面，为减少停机时间所造成的经 济损失，发明一种快速、高效、高质量修复的机加工装备十分必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安装简便、能灵活移动且现场加工，从根 本上消除汽轮机缸体结合面的变形问题的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工 铣床装备。为了解决上述技术问题，本发明提供的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备，包括铣削装置，两根纵梁底座分别通过螺栓固定在地基上，其上分别安装有 平行的纵向导轨，横梁通过安装在其两侧底面的第一滑块与所述的纵向导轨滑动联接，在 所述的横梁的两侧分别安装有作用于所述的纵梁底座以实现所述的横梁纵向移动的第一 伺服行走电机，导轨紧固于所述的横梁的底面，与立柱支撑板锁紧联接的第二滑块与所述 的导轨滑动联接，在所述的立柱支撑板上固定有作用于所述的横梁以驱动所述的立柱沿所 述的横梁横向运动的第二伺服行走电机，所述的立柱支撑板上固定有立柱，在所述的立柱 的上端固定有第一伺服电机，所述的第一伺服电机与丝杆联接，与所述的丝杆套装移动的 螺母与铣刀壳体联接，所述的铣削装置安装于铣刀壳体上。在所述的纵向导轨的侧面用一排斜块支撑所述的纵向导轨以保证所述的纵向导 轨的水平刚度。所述的铣刀壳体上配备有激光跟踪仪。所述的横梁做成相同的两块，中间用连接支架通过螺栓紧固联接。采用上述技术方案的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备，主 要特征包括承载机构、进给机构、铣削机构。其中承载机构包括纵梁底座、横梁底座。纵梁底 座装有可调升降支架，用于铣床加工基准的调整。横梁底座通过导轨滑块与纵梁底座联接， 为了便于运输，铣床横梁底座加工为两块结构相同的部分，中间用连接支架连接；进给机构 包括纵向进给、横向进给、垂直进给机构。纵向进给运动由安装于横梁底座侧面的伺服电机 完成，横向进给由安装与立柱支撑板上的伺服电机控制，垂直进给运动由安装于立柱上端 的伺服电机实现。铣削机构包括铣刀，控制铣刀旋转的皮带轮，带动铣刀上下运动的铣刀壳 体，伺服电机，铣刀通过安装于铣刀壳体侧面的伺服电机来实现铣削。该铣床配备有激光跟踪仪，可采用激光现场跟踪测量的方法确定待加工汽缸结合 面的理想加工基准面，并以此基准面为定位基准来调整现场移动铣床，即提出了以被加工 面的理想加工基准面为定位基准来安装、定位现场移动机床的方法。本发明专利与传统固 定铣床的最大区别是前者要先适应被加工对象然后再改造被加工对象；后者是把被加工 对象直接安装在铣床上改造被加工对象。本发明专利的这种适应就是要把现场移动铣床的 加工基准面调整到被加工对象的最佳加工基准，同时也要适应被加工对象的安装环境。按 照理想基准面对汽缸结合面进行加工不仅可以使加工精度满足质量标准要求，又能保证缸 体结合面加工量最小，从而最大程度上保持汽轮机原有装配精度。针对当前汽轮机结合面修复问题，本发明提供一种汽轮机缸体结合面现场修复大 型可移动式加工铣床装备，其安装简便、灵活，并可从根本上消除结合面的变形问题。该铣 床配备有激光跟踪仪，实现了将现场移动铣床的加工基准面调整到被加工对象的最佳加工 基准；按该基准面对汽缸结合面进行加工不仅可以使加工精度满足质量标准要求，又能保 证缸体结合面加工量最小，从而最大程度上保持汽轮机原有装配精度。综上所述，本发明是一种安装简便、能灵活移动且现场加工，从根本上消除汽轮机 缸体结合面的变形问题的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备。
图1为本发明专利整体结构示意图；图2为纵向移动滑块机构示意图3为横梁联接示意图；图4为横向移动滑块机构示意图；图5为立柱及铣刀装置结构剖面示意图。
具体实施例方式针对待加工汽缸结合面，确定合理的采样点分布及数量，运用激光跟踪仪对其进行采样测量，根据测点数据确定理想加工基准面，进而发出控制信号，通过伺服电机驱动齿 条机构调整铣床至加工基准面。如图1，图2所示，两根纵梁底座1分别通过螺栓固定在地基上，其上分别安装有 平行等长的纵向导轨4，纵向导轨4由螺栓固定在纵梁底座1上，并在纵向导轨4侧面用一 排斜块7支撑纵向导轨4以保证纵向导轨4的水平刚度。横梁2通过分别安装在其两侧底 面的第一滑块5分别与纵向导轨4滑动联接，在横梁2的两侧分别安装有相同的分别作用 于纵梁底座1的第一伺服行走电机6以实现横梁2的纵向移动。如图3所示，为了使单个 结构轻便、易于运输，将横梁2做成相同的两块，中间用连接支架3通过螺栓紧固联接。如 图4所示，导轨8用螺栓紧固于横梁2的底面，与立柱支撑板10锁紧联接的第二滑块9与 导轨8滑动联接，立柱支撑板10上固定有立柱12，在立柱支撑板10上固定有驱动立柱12 横向运动的第二伺服行走电机11，第二伺服行走电机11与固定于横梁2—侧的齿条啮合实 现立柱支撑板10即铣削装置的横向运动。如图5所示，在立柱12的上端固定有控制铣削 装置上下运动的第一伺服电机13，第一伺服电机13通过联轴器14与丝杆15联接，与丝杆 15套装移动的螺母16与铣刀壳体17联接，铣刀壳体17上配备有激光跟踪仪，通过控制第 一伺服电机13转动方向来实现铣刀壳体17的上下运动，铣刀19安装于铣刀壳体17的内 部，通过铣刀壳体17上的液压装置18带动拉杆锁紧铣刀19，安装于铣刀壳体17侧面的伺 服电机20通过皮带轮21来带动铣刀19的旋转，实现铣刀19切削。
权利要求
一种汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备，包括铣削装置，其特征是两根纵梁底座(1)分别固定在地基上，其上分别安装有平行的纵向导轨(4)，横梁(2)通过安装在其两侧底面的第一滑块(5)与所述的纵向导轨(4)滑动联接，在所述的横梁(2)的两侧分别安装有作用于所述的纵梁底座(1)以实现所述的横梁(2)纵向移动的第一伺服行走电机(6)，导轨(8)紧固于所述的横梁(2)的底面，与立柱支撑板(10)锁紧联接的第二滑块(9)与所述的导轨(8)滑动联接，在所述的立柱支撑板(10)上固定有作用于所述的横梁(2)以驱动所述的立柱(12)沿所述的横梁(2)横向运动的第二伺服行走电机(11)，所述的立柱支撑板(10)上固定有立柱(12)，在所述的立柱(12)的上端固定有第一伺服电机(13)，所述的第一伺服电机(13)与丝杆(15)联接，与所述的丝杆(15)套装移动的螺母(16)与铣刀壳体(17)联接，所述的铣削装置安装于铣刀壳体(17)上。
2.根据权利要求1所述的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备，其 特征是在所述的纵向导轨(4)的侧面用一排斜块(7)支撑所述的纵向导轨(4)以保证所 述的纵向导轨(4)的水平刚度。
3.根据权利要求1或2所述的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装 备，其特征是所述的横梁(2)做成相同的两块，中间用连接支架(3)通过螺栓紧固联接。
4.根据权利要求1或2所述的汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装 备，其特征是所述的铣刀壳体(17)上配备有激光跟踪仪。
全文摘要
本发明公开了一种汽轮机缸体结合面现场修复大型可移动式加工铣床装备，两根纵梁底座(1)分别固定在地基上，其上安装有平行的纵向导轨(4)，横梁(2)通过第一滑块(5)与纵向导轨(4)滑动联接，横梁(2)安装有第一伺服行走电机(6)，导轨(8)紧固于横梁(2)的底面，与立柱支撑板(10)锁紧联接的第二滑块(9)与导轨(8)滑动联接，在立柱支撑板(10)上固定有第二伺服行走电机(11)，立柱支撑板(10)上固定有立柱(12)，在立柱(12)的上端固定有第一伺服电机(13)，第一伺服电机(13)与丝杆(15)联接，与丝杆(15)套装移动的螺母(16)与铣刀壳体(17)联接，铣削装置安装于铣刀壳体(17)上。本发明安装简便、能灵活移动且现场加工，从根本上消除汽轮机缸体结合面的变形问题。
文档编号B23Q5/22GK101862847SQ201010169190
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者唐华平, 雷少敏 申请人:中南大学