十字架主机以及磨锉机的制作方法

本发明涉及磨削设备领域，具体的说，是十字架主机以及磨锉机。

背景技术：

国产核化反应釜以及类似高压重型容器的罐体基本都是由钢板焊接而成的，其焊缝凹凸不平，打磨时需要磨削工具能够自动适应焊缝的这一变化。

目前，市面上缺乏针对国产核化反应釜以及类似高压重型容器的磨削、抛光的中高端设备。现有的设备的立柱承受弯矩较大且不能为磨头提供平稳、精确的多向移动。因此，结合新型高效强力砂带与高速砂轮磨削特点而开发的一种专用设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计出十字架主机以及磨锉机，具有结构稳定、移动平稳、精度高的优点。

本发明通过下述技术方案实现：

十字架主机，包括操作机台车、立柱、横梁、电动回转机构、升降机构、横移机构、滑板；所述操作机台车用于承载与之连接的部件并用于实现x向直线行走，所述电动回转机构安装于所述操作机台车；所述立柱为所述滑板提供z向导向，其底端安装于所述电动回转机构，所述电动回转机构用于实现所述立柱绕其自身轴线的c向回转运动；所述滑板活动连接于所述立柱并能沿z向移动，所述滑板为所述横梁提供y向导向；所述横梁活动安装于滑板并能沿y向移动，所述横梁与所述滑板能沿z向移动；所述升降机构为所述滑板提供z向移动动力，其包括升降减速电机、丝杆、配重、定滑轮、钢丝绳，所述升降减速电机安装于所述立柱，所述丝杆可转动安装于所述立柱且与所述升降减速电机传动连接，所述丝杆与所述滑板通过丝杆副传动连接，所述定滑轮安装于所述立柱顶端，所述钢丝绳绕设于所述定滑轮且其两端分别连接所述滑板和配重；所述横移机构安装于所述立柱并与所述横梁传动连接以为所述横梁提供y向移动动力。

采用上述设置结构时，装配后的十字架主机能够实现xyzc向的运动。同时，滑板与立柱通过丝杆副的传动方式连接传动效率高，运动平稳无爬行现象，且反向时无空行程，可提高滑板沿丝杆的轴向运动精度。安装的配重用于平衡及减轻横梁和安装在横梁的磨头对立柱的承重力以减小对立柱的弯曲力矩来提高结构的稳定性和磨头的运动平稳性与精度。并且，选用电动回转机构可有效提高操作的灵活性及满足快速吊装工件的需要。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述立柱具有内腔，所述配重设置于所述立柱的空腔内可上下移动。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述电动回转机构包括连接于所述操作机台车的可转动的盘状组件、回转驱动，所述回转驱动与所述盘状组件传动连接。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述盘状组件为回转支承，其外圈固定连接于所述操作机台车，其内圈固定连接所述立柱的底端；所述回转驱动包括固定于所述立柱的回转减速电机，所述回转减速电机的主轴固定有回转齿轮，所述回转齿轮与所述外圈的齿圈啮合。

采用上述设置结构时，电动回转机构的盘状组件采用专业生产厂家生产的回转支承，确保回转平稳，提高整体的防倾覆能力，确保了立柱的稳定性，保证了横梁移动时磨头较低的下挠度，提高磨头的移动平稳性和高精度。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述立柱连接有气动回转锁紧装置，所述气动回转锁紧装置包括气缸和与所述气缸的活塞连接的压盘。

采用上述设置结构时，立柱沿c向做±180°回转后，当立柱旋转到加工位置时，必须要锁紧以保证设备正常工作，气动回转锁紧装置通过气缸推动压盘抵压在操作机台车的顶面实现制动。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述压盘底面安装有橡胶片。

采用上述设置结构时，设置于压盘底面的橡胶片用于增大立柱与操作机台车的制动性能。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述气缸的活塞连接有连接盘，所述连接盘连接有多个所述压盘。

采用上述设置结构时，连接盘扩展了气缸的连接能力，能够通过同时在连接盘处连接多个压盘以提高立柱与操作机台车之间的制动性能。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述操作机台车安装有若干个防倾覆结构；所述防倾覆结构包括两块用于将为所述操作机台车提供导向的行走轨道夹设其间以实现防倾限位作用的防倾板，所述防倾板的底端具有避让所述行走轨道的避让槽，单个所述防倾覆结构的两块所述防倾板的避让槽形成用于夹设限位所述行走轨道的t形槽。

采用上述设置结构时，防倾覆结构能将为操作机台车提供行走导向的行走轨道夹设于其间实现防倾覆的限位作用，提高整体的防倾覆能力，为十字架主机提供了更好的行走稳定性和行走姿态，确保了立柱的稳定性，保证了横梁移动时磨头较低的下挠度，提高磨头的移动平稳性和高精度。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述横移机构包括横移减速电机，所述横移减速电机的输出轴连接有横移齿轮，所述横梁安装有横移齿条，所述横移齿轮与所述横移齿条啮合。

采用上述设置结构时，横梁沿y向水平移动为齿轮齿条传递方式。横梁在横移减速电机作用下，通过齿轮齿条传动作水平运动，其控制采用交流伺服，可实现横臂移距功能。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述立柱安装有护梯，所述护梯位于所述滑板的背侧。

采用上述设置结构时，护梯为护栏，立柱的背侧面安装有用于检修升降减速电机的梯子，梯子用护梯围绕以保护工件人员的安全。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述升降减速电机为涡轮蜗杆减速电机。

采用上述设置结构时，涡轮蜗杆减速电机具有自锁属性。

本发明还提供了一种磨锉机，包括上述的十字架主机，所述横梁的两端分别安装有磨头机磨头和堆焊机头。

采用上述设置结构时，在十字架主机上安装磨头机磨头后能够实现磨头的多向平高精度稳移动。

本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的十字架主机中，装配后的十字架主机能够实现xyzc向的运动。同时，滑板与立柱通过丝杆副的传动方式连接传动效率高，运动平稳无爬行现象，且反向时无空行程，可提高滑板沿丝杆的轴向运动精度。安装的配重用于平衡及减轻横梁和安装在横梁的磨头对立柱的承重力以减小对立柱的弯曲力矩来提高结构的稳定性和磨头的运动平稳性与精度。并且，选用电动回转机构可有效提高操作的灵活性及满足快速吊装工件的需要。

(2)本发明的磨锉机中，在十字架主机上安装磨头机磨头后能够实现磨头的多向平高精度稳移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是实施例1中十字架主机的主视示意图；

图2是图1的左视示意图；

图3是回转驱动的结构示意图；

图4是操作机台车和立柱连接区域的结构示意图；

图5是a部的放大结构示意图；

图6是b部的放大结构示意图；

图7是c部的放大结构示意图；

图中标记为：

1-操作机台车；1a-台车底座；1b-行走减速电机；1c-行走轮；

2-立柱；2a-立柱底座；

3-横梁；

5-升降机构；5a-升降减速电机；5b-丝杆；5c-配重；5d-定滑轮；5e-钢丝绳；

6-横移机构；6a-横移减速电机；6b-横移齿轮；

7-滑板；

9-回转支承；

10-回转减速电机；

11-回转齿轮；

12-气动回转锁紧机构；12a-气缸；12b-连接盘；12c-压盘；

13-横移齿条；

14-护梯；

15-回转支承座；

16-竖向滚柱式线性导轨；

17-横向滚柱式线性导轨；

18-防倾覆结构；18a-防倾板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

十字架主机，具有结构稳定、移动平稳、精度高的优点，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，特别设置成下述结构：

包括一操作机台车1、一立柱2、一横梁3、一电动回转机构、一升降机构5、一横移机构6、一滑板7。

该操作机台车1为超重型行走式台车，用于承载与之连接的部件并用于实现x向直线行走。该操作机台车1主要包括台车底座1a、装设于台车底座1a的行走减速电机1b、与行走减速电机1b通过联轴器轴接的行走轮1c，操作机台车1通过行走轮1c装设在预先铺设好的行走轨道上，行走轨道提供x轴的水平导向。

在操作机台车1的顶面安转有一电动回转机构，该电动回转机构用于实现立柱2的回转运动。立柱2竖向设置并为滑板7提供z向导向，立柱2的底部具有一立柱底座2a。

其中，该电动回转机构主要包括连接于台车底座1a顶面的可转动的盘状组件、回转驱动，回转驱动与盘状组件传动连接。该电动回转机构中的盘状组件和回转驱动可以是相互外啮合的齿轮齿盘驱动组件，齿盘可转动地连接在操作机台车1的台车底座1a的顶面，而齿轮通过固定在台车底座1a顶部的减速电机带动，立柱2的底端通过立柱底座利用螺栓固定在齿盘顶面，通过齿轮的转动带动立柱2沿c轴回转；

该电动回转机构的盘状组件也可以是回转支承9，回转支承9的外圈通过螺钉与回转支承座15固定连接，同时，回转支承座15通过螺栓固定连接操作机台车1的台车底座1a的顶面，回转支承9的内圈通过螺钉固定连接在立柱2底端的立柱底座2a的底面；同时，回转驱动则主要包括固定于立柱2的立柱底座2a侧部的回转减速电机10，该回转减速电机10的主轴下伸并通过键、螺钉、压盖固定有一回转齿轮11，该回转齿轮11与外圈的齿圈外啮合，通过回转减速电机10带动回转齿轮11转动，进而通过回转齿轮11带动立柱底座2a转动实现立柱2的c向回转运动。本实施例的回转机构4优选采用后者，因为，电动回转机构的盘状组件采用专业生产厂家生产的回转支承9后确保回转的平稳性，并能提高整体的防倾覆能力，确保了立柱2的稳定性，能保证横梁3移动时磨头较低的下挠度，提高磨头的移动平稳性和高精度。以下叙述以电动回转机构的优选方案为准进行进一步介绍。

立柱2为滑板7提供z向导向，该z向导向由竖向设置在立柱2的竖向滚柱式线性导轨16提供，立柱底座2a的底端多组螺钉与电动回转机构的回转支承9的内圈固定连接。在运行时，电动回转机构的回转减速电机10通过转动的回转齿轮11的转动沿回转支承9的外圈行走，进而带动与回转减速电机10固定连接的立柱底座2a回转运动从而实现立柱2绕其自身轴线的c向回转运动。

立柱2的竖向滚柱式线性导轨16处导向连接有一滑板7，滑板7通过滚柱与竖向滚柱式线性导轨16导向配合，滑板7能沿竖向滚柱式线性导轨16上下移动实现z向移动。滑板7还具有一导向方向与竖向滚柱式线性导轨16的导向方向垂直的滑槽，在该滑槽内固定有与之同向的横向滚柱式线性导轨17，横向滚柱式线性导轨17为横梁3提供y向导向，横梁3活动安装于滑板7的滑槽内侧，横梁3通过滚柱与横向滚柱式线性导轨17导向配合并能沿y向移动。

横移机构6主要包括横移电机座、横移减速电机6a、横移齿轮6b，横移电机座固定安装于立柱2或滑板7，横移电机座上固定安装横移减速电机6a，横移减速电机6a的输出轴连接有横移齿轮6b，横梁3的内侧固定有与横向滚柱式线性导轨17同向的横移齿条13，横移齿轮6b与横移齿条13啮合实现传动连接以为所述横梁3提供y向移动动力。横梁3沿y向水平移动为齿轮齿条传递方式。横梁3在横移减速电机6a作用下，通过齿轮齿条传动作水平运动，其控制采用交流伺服，可实现横臂移距功能带有编码器。

升降机构5的作用在于为滑板7提供z向移动动力，该升降机构5主要包括升降减速电机5a、丝杆5b、配重5c、定滑轮5d、钢丝绳5e。该升降减速电机5a通过螺钉固定安装于立柱2的顶端，丝杆5b竖向设置，丝杆5b的上下两端分别通过与立柱2固定连接的轴承座以及位于轴承座内的轴承可转动地安装在立柱2处，丝杆5b的顶端与升降减速电机5a的输出轴通过联轴器轴接实现传动连接，丝杆5b与滑板7上固定的滚珠螺母通过丝杆副传动连接。定滑轮5d通过固定在立柱2的顶端的滑轮座安装于立柱2顶端，钢丝绳5e绕设于定滑轮5d，钢丝绳5e的前后两端分别位于立柱2的前后两侧，钢丝绳5e的前后两端分别连接滑板7和配重5c，钢丝绳5e是通过固定在滑板7和配重5c上的吊环螺钉与滑板7和配重5c连接的。升降减速电机5a运行时带动丝杆5b旋转实现滑板7沿z轴的上下移动，同时，安装在滑板7的横梁3也会随滑板7沿z轴上下移动。其中，较优的设置为，该立柱2具有一内腔，并将配重5c设置于立柱2的空腔内，配重5c在内腔内可上下移动。

其中，立柱2的背侧面安装有用于检修升降减速电机5a的梯子，因此，为了保护工作人员的安全，立柱2安装有护梯14，护梯14位于滑板7的背侧，护梯14为护栏，梯子用护梯14围绕以保护工作人员的安全。

其中，升降减速电机5a为涡轮蜗杆减速电机，涡轮蜗杆减速电机具有自锁属性。

采用上述设置结构时，装配后的十字架主机能够实现xyzc向的运动。同时，滑板7与立柱2通过丝杆副的传动方式连接传动效率高，运动平稳无爬行现象，且反向时无空行程，可提高滑板7沿丝杆5b的轴向运动精度。安装的配重5c用于平衡及减轻横梁3和安装在横梁3的磨头对立柱2的承重力以减小对立柱2的弯曲力矩来提高结构的稳定性和磨头的运动平稳性与精度。并且，选用电动回转机构可有效提高操作的灵活性及满足快速吊装工件的需要。

作为本实施例的一种可行优选方案，优选的，立柱2的立柱底座2a通过螺钉固定连接有若干个气动回转锁紧装置12，该气动回转锁紧装置12主要包括气缸12a和与气缸12a的活塞固定连接的压盘12c。立柱2沿c向做±180°回转后，当立柱2旋转到加工位置时，必须要锁紧以保证设备正常工作，气动回转锁紧装置12通过气缸12a推动压盘12c抵压在操作机台车1的顶面实现制动。

作为压盘12c的一种可行的优选方案，优选的，在压盘12c的底面可进一步安装上一匹配的橡胶片。设置于压盘12c底面的橡胶片用于增大立柱2与操作机台车1的制动性能。

为了提高制动性能，优选的，在气缸12a的活塞伸出端处通过联轴器固定连接有一横截面大于活塞横截面的连接盘12b，该连接盘12b连接有多个压盘12c。连接盘12b扩展了气缸12a的连接能力，能够通过同时在连接盘12b处连接多个压盘12c以提高立柱2与操作机台车1之间的制动性能。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做出进一步改进，特别采用下述设置结构：

操作机台车1的台车底座1a的侧板处通过螺栓固定安装有若干个防倾覆结构18，防倾覆结构18位于行走轨道的上方。

具体的，防倾覆结构18主要包括两块整体呈竖向板件的防倾板18a，防倾板18a的底端具有避让行走轨道的避让槽使之整体为底部具有弯钩的竖直板件，防倾板18a通过螺栓固定连接在台车底座1a的侧板处。单个防倾覆结构18中的两块防倾板18a之间具有间隙，两块防倾板18a的避让槽相对设置形成一个用于夹设限位行走轨道的t形槽，t型槽与行走轨道的截面相匹配用于将为操作机台车1提供导向的行走轨道夹设其间以实现防倾限位作用的。因此，防倾覆结构18能将为操作机台车1提供行走导向的行走轨道夹设于其间实现防倾覆的限位作用，能够提高整体的防倾覆能力，为十字架主机提供了更好的行走稳定性和行走姿态，确保了立柱的稳定性，保证了横梁移动时磨头较低的下挠度，提高磨头的移动平稳性和高精度。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上还提供了一种磨锉机，特别采用下述设置结构：

包括实施例1中的十字架主机，在横梁3的两端端部分别固定安装有磨头机磨头和堆焊机头。在十字架主机上安装磨头机磨头后能够实现磨头的多向平高精度稳移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。