一种利用转铰水封座镗孔装置进行转铰水封座镗孔的方法与流程

本发明涉及镗孔技术领域，尤其是涉及一种利用转铰水封座镗孔装置进行转铰水封座镗孔的方法。

背景技术：
闸门是水工建筑物中活动的挡水结构，用它来关闭、开启或局部开启过水孔口，以控制水位、调节流量、过运船只、排放泥沙等。弧形闸门是一种应用非常普遍的水工金属结构闸门型式。其铰轴中心布置在弧形面板的圆心处，启门时只需克服闸门自重以及止水和铰轴的摩阻力对轴心的阻力矩，因此具有启闭省力、运转可靠、泄流条件好等优点。通常在水工建筑物的溢洪道、泄洪洞等部位，选择弧形闸门作为工作闸门。潜孔式弧形闸门在工作状态时淹没于水面以下，因此闸门两侧和底部设有止水装置，闸门顶部也设有止水装置，并且在顶部设有两道止水装置：一道主止水设置在门叶面板上，用于闸门工作状态的止水；另一道辅助止水，设在门楣上，当闸门开启脱离主止水后，在闸门运行至任意开度时，可防止闸门顶部及两转角处的狭缝射流。辅助水封往往设计成转铰水封型式，根据闸门孔口流道的宽度设计成相应长度尺寸的转铰水封，其水封座由很多组铰轴孔组成，一般在长度方向上都有四组以上。铰轴孔的镗孔有两种方法，第一种方法是将铰轴板先镗好孔，再组拼到整根转铰水封座上，轴孔穿一根细长假轴定位后进行焊接成形。第二种方法是将转铰水封座整体焊接后，用镗床进行铰轴板的镗孔。第一种方法因是先镗孔后焊接，对焊接变形的控制要求很高，往往会出现焊接变形控制不好而造成铰轴孔同轴度超差，影响铰轴转动的灵活性。第二种方法虽然没有焊接变形的影响，对长度短的铰轴是可以进行镗孔，但是在工件长度长，轴孔直径小的情况下，镗杆刚度将达不到使用要求，还是没法用镗床直接镗孔。中国专利文献（公告日：2014年4月16日，公告号：CN203542096U）公开了一种加工铰轴内孔用的车床夹具，它包括有圆环形的主体，主体中心处设有圆形的工件腔，工件腔一侧的中心处设有贯穿的轴孔，另一侧设有盖板，盖板中心处设有与轴孔相配合的加工孔；主体上设有固定螺栓，盖板上设有锁定槽孔，盖板通过锁定槽孔和固定螺栓锁定在主体上。上述技术方案长轴轴孔加工精度低，操作不方便的问题。中国专利文献（公告日：2013年1月16日，公告号：CN202667753U）公开了适用于任意大中小型闸门水封座板铣削加工作业的闸门水封座板加工装置，包括机械滑台、连接台、调位板、铣削动力头，机械滑台中有带顶部滑道的床身、与滑道配合能沿滑道滑动的滑台、两端支撑在床身轴承座上且通过变速传动机构受电机带动的丝杆、连接在滑台底部与丝杆配合的螺母，连接台上有通过螺栓与滑台连接的水平安装板和与水平安装板垂直的垂直安装板，调位板的下部与铣削动力头连接而上部通过螺栓与垂直安装板连接。上述技术方案解决的是闸门座板难以加工的问题，保证闸门后运行的水封的水密性，提高闸门制作整体质量和运行的止水性。中国专利文献（公告日：2011年11月16日，公告号：CN202037352U）公开了一种镗孔装置，尤其涉及并公开了一种长轴对接法兰联接铰制孔专用镗孔装置，包括镗头架、与镗头架一侧连接的镗杆、设置在镗杆上的镗刀、与镗头架另一侧连接的走刀系统，所述的走刀系统与变频电机相连接，传动轴长于车床床身的部分由中心架进行支撑。上述技术方案解决的是长轴对接法兰联接铰制孔无法加工，精度无法保证的问题。现有技术方案中目前尚没有满足转铰水封整体焊接完成后进行铰轴板轴孔加工的镗孔装置及其利用该装置进行镗孔的方法。

技术实现要素：
本发明的第一个目的是为了克服现有镗孔工具中存在的上述不足，而提供一种结构简单，使用方便，且能满足转铰水封整体焊接完成后进行铰轴板轴孔加工的转铰水封座镗孔装置。本发明的第二个目的是解决现有的两种镗孔方法存在的上述技术缺陷，而提供一种既能够满足镗杆刚度要求又能够保证铰轴孔镗孔的同轴度要求的利用该转铰水封座镗孔装置镗孔的方法。本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种转铰水封座镗孔装置，包括动力系统、传力系统和镗孔系统，所述的动力系统包括滑台座、滑台和镗削头，所述的镗削头与滑台连接并沿滑台座滑动，所述的镗削头与传力系统连接，所述的传力系统与镗孔系统连接，所述的镗孔系统包括多个支撑座、连接杆、连接套管和镗杆，所述的支撑座上设置有径向调整机构，所述的镗杆对应于需要镗削加工的轴孔设置，并且镗杆的两端分别与支撑座上的径向调整机构同轴心转动连接，所述的支撑座与支撑座之间分别通过连接杆转动连接。该转铰水封座镗孔装置，根据转铰水封座较长的特点，通过单侧设置的动力系统实现对镗孔系统的控制，而动力系统通过传力系统将动力传递给镗孔系统，实现对转铰水封座上单侧两组铰轴孔的加工，镗孔系统包括支撑座、连接杆、连接套管和镗杆，镗杆通过支撑座支撑，连接杆实现将镗杆与传力系统和动力系统连接，并且镗杆的中心通过径向调整机构来实现调节，保证转铰水封座上的铰轴孔的同轴度要求。该转铰水封座镗孔装置，一次可以实现单侧两组铰轴孔的镗削，通过装夹两次实现两侧四组铰轴孔的镗削，通过该镗孔装置，能够实现转铰水封座铰轴孔同轴度≤0.5mm的加工要求，保证了加工精度和质量要求。并且该镗孔装置，结构简单、使用方便。作为优选，所述的传力系统为一组传动万向联轴器。传力系统优选传动万向联轴器，在实现对转铰水封座铰轴孔镗削加工的动力传递的同时，能够实现对铰轴孔同轴度加工调整的要求。作为优选，所述的径向调整机构包括调节螺栓组件、固定套、调节套和滑动轴承，所述的固定套设置在支撑座上，所述的镗杆、连接套管、滑动轴承、调节套和固定套沿同一轴线依次由内向外设置，所述的调节螺栓组件与固定套螺纹连接并且调节螺栓组件的端部与调节套的外圆周顶压。径向调整机构设置在镗杆和连接套管的外部，这样可以实现对镗杆径向四个方向的调整，保证转铰水封座上的所有铰轴孔都能够满足同轴度加工要求，保证加工精度。作为优选，所述的调节螺栓组件设置有四组，调节螺栓组件呈正交径向设置在固定套上，每组调节螺栓组件分别包括六角调节螺栓和薄螺母。调节螺栓组件呈正交径向设置在固定套上，这样可以实现镗杆四个方向径向的调整，调整好同轴度后，将薄螺母锁紧后可进行镗削加工。作为优选，所述的调节套的外圆周上对应于调节螺栓组件设置有四个调节槽，所述的调节槽与六角调节螺栓的端部配合设置。调节套上设置调节槽是为了便于调节螺栓组件对镗杆同轴度的调整并对调整后的位置进行固定。作为优选，镗杆分段设置，每一组铰轴孔对应设置有一段镗杆，所述的镗杆上设置镗刀孔。锁杆分段设置，更有利于通过径向调整机构对铰轴孔进行同轴度调整加工，保证加工刚度的同时，满足镗削的加工要求。本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种利用转铰水封座镗孔装置进行转铰水封座镗孔的方法，该镗孔方法包括以下步骤：步骤1：在转铰水封座的铰轴板上划出镗孔基准线，包括纵、横向中心线，铰轴板上的镗孔圆圆心及镗孔圆；步骤2：将待加工的转铰水封座呈水平状态摆放在钢支承划线平台上，并与之连接牢固；步骤3：将支撑座点焊固定在待加工工件转铰水封座上；步骤4：装配镗杆、径向调整机构、连接套管部件，使径向调整机构的中心与铰轴板上镗孔圆中心同轴设置，通过径向调整机构来调整镗杆的中心，使每组镗杆到铰轴板上的镗孔圆的距离相等，固定好径向调整机构；步骤5：将传力系统分别与连接杆和镗削头连接；步骤6：在镗杆上安装到镗刀，移动滑台，使镗刀沿水平方向进给到铰轴板位置，调整好镗刀径向进给量，逐个进行镗孔加工；镗刀轴向进给采用手动滑台带动镗削头的方法完成。上述利用转铰水封座镗孔装置进行转铰水封座镗孔的方法，使用时，先将镗孔基准线（纵向中心线、横向中心线、镗孔圆）设置在转铰水封座的铰轴板上，再将支撑座点焊固定在转铰水封座上，然后装配好镗削头、万向联轴器、镗杆、连接杆、连接套管等部件，最后通过调整支撑座上的径向调整机构来控制镗杆与铰轴板镗孔圆之间的距离，以保证铰轴孔的同轴度要求，整套装置满足镗孔条件。先镗左侧两组铰轴孔，后拆装各组件，再镗右侧两组铰轴孔。该镗孔方法，结构简单，使用方便，以支撑座的同轴度来保证转铰水封座各铰轴孔的同轴度，满足了加工精度。作为优选，所述的步骤1包括以下步骤：1）在铰轴板上预先钻出粗加工轴孔，焊接好整体转铰水封座；2）待加工工件转铰水封座的底板、止水板表面先进行机加工，保证直线度≤0.2mm；3）在铰轴板的轴孔内点焊一块临时钢板；4）以工件20的底板为底面将工件水平摆放在钢支承划线平台上；5）用线切割加工一块10×160×220mm的U型卡板，以止水板机加工面为基准，用U型卡板划出每组铰轴板上的镗孔圆的纵向中心线；6）用水准仪划出每组铰轴板上的镗孔圆的横向中心线；7）以纵、横中心线的交点为铰轴板上的镗孔圆圆心，划出铰轴板的镗孔圆，然后撤除临时钢板。在进行镗孔前首先进行基准加工，是为了进一步保证镗孔的加工精度要求。本发明的有益效果是：该转铰水封座镗孔装置及利用该装置镗孔的方法，一次可以实现两组铰轴孔的镗削，通过装夹两次实现两侧四组铰轴孔的镗削，通过该镗孔装置，能够实现转铰水封座铰轴孔同轴度≤0.5mm的加工要求，保证了加工精度和质量要求。并且该装置，结构简单、使用方便。附图说明图1是本发明转铰水封座镗孔装置的一种结构示意图；图2是本发明中支撑座与径向调整机构连接的一种结构示意图；图3是图2中的A-A剖视图；图4是本发明中转铰水封座的一种断面结构示意图；图5是本发明中划线用临时钢板与铰轴板连接的一种结构示意图；图6是本发明中U型卡板的一种结构示意图；图7是本发明中U型卡板在铰轴板上划线的一种示意图；图8是本发明利用转铰水封座镗孔装置左右分别装夹时的一种应用结构示意图；图中：1、动力系统，2、传力系统，3、镗孔系统，4、滑台座，5、滑台，6、镗削头，7、支撑座，8、连接杆，9、连接套管，10、镗杆，11、径向调整机构，12、调节螺栓组件，13、固定套，14、调节套，15、滑动轴承，16、六角调节螺栓，17、薄螺母，18、调节槽，19、镗刀孔，20、转铰水封座，21、铰轴板，22、底板，23、止水板，24、轴孔，25、临时钢板，26、U型卡板。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。实施例1：在图1所述的实施例中，一种转铰水封座镗孔装置，包括动力系统1、传力系统2和镗孔系统3，传力系统2为一组传动万向联轴器。动力系统1包括滑台座4、滑台5和镗削头6，镗削头6与滑台5连接，并沿滑台座4滑动，镗削头6与传力系统2连接，传力系统2与镗孔系统3连接，镗孔系统3包括多个支撑座7、连接杆8、连接套管9和镗杆10，镗杆10分段设置，每一组铰轴孔对应设置有一段镗杆10，镗杆10上设置镗刀孔19（见图2）。支撑座7上设置有径向调整机构11，镗杆10对应于镗孔设置并且镗杆10的两端分别与支撑座7上的径向调整机构11同轴心转动连接，支撑座7与支撑座7之间分别通过连接杆8转动连接。径向调整机构11包括调节螺栓组件12、固定套13、调节套14和滑动轴承15（见图3），固定套13设置在支撑座7上，镗杆10、连接套管9、滑动轴承15、调节套14和固定套13沿同一轴线依次由内向外设置，调节螺栓组件12与固定套13螺纹连接并且调节螺栓组件12的端部与调节套14的外圆周顶压。调节螺栓组件12设置有四组，每组调节螺栓组件12分别包括六角调节螺栓16和薄螺母17，调节螺栓组件12呈正交径向设置在固定套13上。调节套14的外圆周上对应于调节螺栓组件12设置有四个调节槽18，调节槽18与六角调节螺栓16的端部配合设置。该转铰水封座镗孔装置由动力系统、传力系统、镗孔系统三大部分组成。动力系统包括一台镗削头、一台滑台座和一台滑台，通过传力系统一根万向联轴器将动力输入到镗孔系统，镗孔系统包括五只支撑座、五只连接套管、三根连接杆、两根镗杆组合来完成单侧两组铰轴孔的加工。两根镗杆是通过连接杆、连接套管连接起来的。单侧设置一组动力系统、传力系统和镗孔系统，可以完成单侧两组铰轴孔的加工。单侧两组铰轴孔加工完后再拆除镗孔装置至另一侧，加工另一侧两组铰轴孔。该转铰水封座镗孔装置，结构简单、使用方便。利用该装置进行镗孔加工的加工方法完成的镗孔加工，加工精度高。一种利用转铰水封座镗孔装置进行转铰水封座镗孔的方法，该镗孔方法包括以下步骤：步骤1：在转铰水封座20的铰轴板21上划出镗孔基准线，包括纵、横向中心线，铰轴板21上的镗孔圆圆心及镗孔圆；步骤1包括以下步骤：1）在铰轴板21上预先钻出粗加工轴孔24，焊接好整体转铰水封座；2）待加工工件转铰水封座20的底板22、止水板23表面先进行机加工（见图4），保证直线度≤0.2mm；3）在铰轴板21的轴孔24内点焊一块临时钢板25（见图5）；4）以工件的底板22为底面将工件水平摆放在钢支承划线平台上；5）用线切割加工一块10×160×220mm的U型卡板26（见图6），以止水板23机加工面为基准，用U型卡板26划出每组铰轴板21上的镗孔圆的纵向中心线（见图7）；6）用水准仪划出每组铰轴板21上的镗孔圆的横向中心线；7）以纵、横中心线的交点为铰轴板21上的镗孔圆圆心，划出铰轴板21的镗孔圆，然后撤除临时钢板25。步骤2：将待加工的转铰水封座20呈水平状态摆放在钢支承划线平台上，并与之连接牢固；步骤3：将支撑座7点焊固定在待加工工件转铰水封座20上；步骤4：装配镗杆10、径向调整机构11、连接套管9部件，使径向调整机构11的中心与铰轴板21上镗孔圆中心同轴设置，通过径向调整机构11来调整镗杆10的中心，使每组镗杆10到铰轴板21上的镗孔圆的距离相等，固定好径向调整机构11；步骤5：将传力系统2分别与连接杆8和镗削头6连接；步骤6：在镗杆10上安装到镗刀，移动滑台5，使镗刀沿水平方向进给到铰轴板21位置，调整好镗刀径向进给量，逐个进行镗孔加工；镗刀轴向进给采用手动滑台5带动镗削头6的方法完成。具体使用该镗孔装置进行镗孔的方法如下（见图8）：在进行镗孔前先对待加工件进行划线：在水平放置的钢支承划线平台上，用专用U型卡板和水准仪在工件铰轴板上划出纵、横向中心线，并划出铰轴板镗孔圆圆心及镗孔圆。1）按工艺要求，工件的底板、止水板表面已机加工，直线度≤0.2mm；铰轴板上已预先钻出φ45mm孔（比待加工孔直径小5mm）；铰轴板的轴孔内已点焊一块临时钢板。2）以工件底板为底面将工件水平摆放在钢支承划线平台上。3）用线切割加工一块10×160×220mm的U型卡板，以止水板机加工面为基准，用U型卡板划出每组铰轴板镗孔圆的纵向中心线。4）用水准仪划出每组铰轴板镗孔圆的横向中心线。5）以纵、横中心线的交点为铰轴板镗孔圆圆心，划出铰轴板φ50mm镗孔圆，然后撤除临时钢板。镗孔加工：镗削加工过程中，工件不动、镗杆转动，并利用滑台移动镗削头进行镗孔切削，分几次调整镗刀的径向位置来完成镗孔加工。1.转铰水封座呈水平状态摆放在钢支承划线平台上，并与之连接牢固。2.将固定支架点焊固定在工件上，固定套中心与镗孔圆中心应大致同轴，同轴度≤2mm，同轴度仍可以通过U型卡板和水准仪测量。3.装配镗杆、调节套、滑动轴承、连接套管等部件，通过调节六角螺栓来调整调节套的纵横中心，使每组镗杆至铰轴板镗孔圆的距离相等，再拧紧薄螺母锁紧调节套。4.连接连接杆与镗削头之间的万向联轴器。5.将镗刀安装到镗杆上，移动滑台，使镗刀沿水平方向进给到铰轴板位置，调整好刀具径向进给量，逐个进行镗孔加工。镗刀轴向进给采用手动滑台带动镗削头的方法完成。6.本镗孔装置一次镗两组铰轴孔，通过装夹两次实现两侧四组铰轴孔的镗削。7.通过该镗孔装置，很方便地实现了转铰水封座铰轴孔同轴度≤0.5mm的设计要求。该转铰水封座镗孔装置单侧安装使用，左侧镗削头设置在滑台上，滑台与滑台座滑动连接，镗削头与万向联轴器的一端连接，万向连轴器的另一端与一根连接杆连接，连接杆的另一端与支撑座连接，支撑座与第二个支撑座通过第二根连接杆相互连接，第二个支撑座与第三个支撑座通过镗杆连接，支撑座分别与转铰水封座固定连接。左侧镗好后再将镗孔装置拆移至右侧镗孔。右侧也同样设置有滑台座，滑台和镗削头，镗削头通过万向连轴器连接有连接杆、支撑座、镗杆，每组铰轴孔两侧设置两个支撑座。支撑座上分别设置有径向调整机构，包括在固定套上呈正交径向布置的四组调节螺栓组件，通过四组调节螺栓组件可以进行调节套上、下、左、右四个方位的调整，从而可以通过调整调节套来控制镗杆与铰轴板镗孔圆之间的距离，实现镗杆之间同轴度的要求。本发明转铰水封座镗孔装置及利用该装置进行镗孔的方法，整套装置由滑台座、镗削头、万向联轴器、连接杆、连接套管、支撑座、镗杆等组成。使用时，先将镗孔基准线（纵向中心线、横向中心线、镗孔圆）设置在转铰水封座的铰轴板上，再将支撑座点焊固定的转铰水封座上，然后装配好镗削头、万向联轴器、镗杆、连接杆、连接套管等部件，最后通过调整支撑座上的径向调整机构来控制镗杆与铰轴板镗孔圆之间的距离，以保证铰轴孔的同轴度要求，整套装置满足镗孔条件。先镗左侧两组铰轴孔，后拆装各组件，再镗右侧两组铰轴孔。该镗孔装置及利用该装置进行镗孔的方法结构简单，使用方便，以支撑座的同轴度来保证转铰水封座各铰轴孔的同轴度，满足了加工精度。