专利名称：移动式镗孔机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械设备，尤其涉及一种移动式镗孔机。
背景技术：
近几年来，随着我国造船、大型起重设备、港口机械、大型冶金设备、电厂设备的制 造业的高速发展，内孔、锥孔、内孔外平面加工的镗排技术与之相适应地不断改造和创新， 以提高设备建造及维修质量和速度。过去船舶轴、舵系的圆孔、锥孔、平面加工的镗排技术 一直是沿用传统的镗排装置(镗孔机)，存在工艺落后，现场安装工序繁复，加工时间过长， 工作效率低，加工精度不高等种种不足之处，已不能适应新形势下的船舶建造。传统的镗排分为拖排和马林排，拖排由电动机提供动力经齿轮箱减速，再经过万 向联轴器转动给拖排提供旋转动力，切削进给是经过传动装置(丝杆、螺母)转换为直线运 动。推动旋转的轴及抱在轴上的刀架进行孔加工。轴由两个铜套支承，因为轴长，刚性差还 需辅助支承，平面加工的进给是断续运动，所以加工质量差。马林排是在拖排基础上的改 进，在轴上齿轮箱减速，再经过万向节联轴器转动给马林排提供旋转动力，切削进给是经过 马林排丝杆、螺母转换为直线运动。其他同拖排。采用上述镗排装置，在操作中要经过轴系找正、划线。镗排安装校准精度将直接影 响孔的加工质量。又因为受现场环境限制。需耗大量人力，出现加工时间过长，工作效率较 低，加工精度不高的状况，不太适应新形势下的船舶建造。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种安装方便、加工精度高的移动式镗孔机。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种移动式镗孔机，包括前托 架、后托架、动力传动机构、定位空心轴、旋转长套、丝杆、光杆、平面刀架和空心滑套，动力 传动机构安装在前托架上，定位空心轴固定在前后托架之间，旋转长套通过一对滚子轴承 与定位空心轴转动相连并与动力传动机构传动相连，丝杆和光杆分别设置在旋转长套的相 对两侧，丝杆和光杆的一端分别连接在一个支撑托架上，支撑托架固定在旋转长套上，丝杆 和光杆的另一端分别与动力传动机构活动相连或传动相连，空心滑套穿套在丝杆和光杆上 并与丝杆传动相连，平面刀架跨设在光杆上并与空心滑套可拆卸相连，平面刀架还可与光 杆传动相连。所述的平面刀架包括一个径向设置的螺杆和一个与该螺杆螺纹连接的刀架拖板， 螺杆的内端连接有一个从动伞齿轮；所述的光杆上嵌套有一个与上述伞齿轮匹配的传动伞 齿轮，螺杆可上下调节以实现从动伞齿轮与传动伞齿轮的啮合相连或脱离接触，从动伞齿 轮与传动伞齿轮啮合相连时，可通过光杆的转动带动刀架拖板作径向移动。所述的光杆上设有轴向滑槽，所述的传动伞齿轮上设有用于嵌入上述滑槽的L形 键，传动伞齿轮通过其L形键嵌套在光杆的滑槽内实现与光杆的嵌套相连，传动伞齿轮可 沿光杆作轴向移动并可随光杆作径向转动。
所述的空心滑套在其与丝杆连接的一侧的两端分别设有一个传动螺母，该传动螺 母与丝杆传动相连。所述的动力传动机构在其与丝杆和光杆的连接处分别设有手动丝杆离合器和手 动光杆离合器。所述的动力传动机构包含用于加工锥形孔的掛轮装置，该掛轮装置设置在与旋转 长套的端板相连的圆盘形齿轮箱内，包括环设在圆盘形齿轮箱内并顺序传动相连的第一中 间齿轮、第一可调齿轮、第二可调齿轮、第三可调齿轮、第二中间齿轮、第一双联齿轮、第二 双联齿轮、第三中间齿轮、第三双联齿轮、第四双联齿轮、第四中间齿轮、光杆传动组件、第 五中间齿轮、第五双联齿轮、第六双联齿轮、第六中间齿轮、第七双联齿轮、第八双联齿轮、 第九双联齿轮、第四可调齿轮、第十双联齿轮、第七中间齿轮和丝杆传动组件；所述的光杆 传动组件包括与光杆相连的光杆传动轴、安装在光杆传动轴上的光杆传动轴齿轮、光杆传 动长齿、光杆传动齿轮和可作轴向移动的光杆内齿轮；所述的丝杆传动组件包括与丝杆传 动相连的丝杆传动轴、安装在丝杆传动轴上的丝杆传动轴齿轮、丝杆传动长齿和可作轴向 移动的丝杆内齿轮；上述第一中间齿轮和第七中间齿轮分别与丝杆传动轴上的丝杆传动 长齿传动相连，第四中间齿轮和第五中间齿轮分别与光杆传动轴上的光杆传动长齿传动相 连。所述的第一可调齿轮包括可在同一位置调换使用的1 10双联齿轮、1 12双联 齿轮和1 20双联齿轮；所述的第二可调齿轮包括可在同一位置调换使用的1 10双联 齿轮和1 12双联齿轮，以及可在与上述位置相邻的另一个位置调换使用的1 15双联 齿轮和1 20双联齿轮；所述的第三可调齿轮包括可在同一位置调换使用的1 10双联 齿轮、1 12双联齿轮和1 20双联齿轮；所述的第四可调齿轮为1 15齿轮。还包括平面刀架配重块，该平面刀架配重块设置在与平面刀架相对的一侧并与空 心滑套可拆卸相连。所述的空心滑套的前后两端分别设有用于安装镗刀的安装槽和用于安装内孔刀 架的定位槽。所述的刀架拖板的内外两端分别设有用于安装车刀的刀座。采用本发明的移动式镗孔机由于采用了以上技术方案，具有以下的优点和特点1、结构紧凑，动力与镗排形成一体，轴固定，套转，刀架拖板移动，由於外形体积 小，则可在环境复杂、狭小空间内安装及加工。2、在定位空心轴内孔装光标管，用照光方法校正中心线及镗排安装一次定位。3、新颖的镗排由空心定位轴、旋转长套、空心滑套、刀架和动力传动机构组成一 体。4、由丝杆带动空心滑套移动，完成内孔加工；光杆带动刀架移动完成内孔外平面加工。5、通过齿轮变化丝杆和光杆同时移动可加工圆锥孔(1 8、1 10,1 12，1 15
等锥度的长孔)。6、镗排在使用中通过无线遥控器上的屏幕直接观察镗排的工作数椐状态。(速度 显示、进给行程长度设定、零位设定和显示、镗排及刀具故障报警显示)。7、旋转长套的前、后支承采用进口滚子轴承，工件加工精度高。
8、进给丝杆采用双螺母结构有效控制进给螺母间隙，提高工件加工质量。9、刚性强，切削力大，转速高、被加工表面粗糙度高、精度好。10、遥控操纵方便，可分别控制镗排启动、停止(含紧急停止)，同时通过无线遥控 器加速、减速实现镗排无级变速，改善切削性能。11、通 过无线遥控器实现刀架快速移动及自动进给、开、停。设定加工长度减轻劳 动强度，增加了操作安全性。12、移排、安装简捷方便。
图1是本发明移动式镗孔机的基本结构示意图；图2是本发明的局部结构示意图；图3是本发明中的空心滑套的结构示意图；图4是本发明中的掛轮装置(用于加工1 10锥孔)的端视结构示意图；图5是图4的A-A向剖视结构展开图；图6是本发明中的掛轮装置(用于加工1 12锥孔)的端视结构示意图；图7是图6的B-B向剖视结构展开图；图8是本发明中的掛轮装置(用于加工1 15锥孔)的端视结构示意图；图9是图8的C-C向剖视结构展开图；图10是本发明中的掛轮装置(用于加工1 20锥孔)的端视结构示意图；图11是图10的D-D向剖视结构展开图。
具体实施例方式参见图1、图2、图3，本发明移动式镗孔机，包括前托架1、后托架2、动力传动机构 3、定位空心轴4、旋转长套5、丝杆6、光杆7、平面刀架8和空心滑套9，动力传动机构3安装 在前托架1上，定位空心轴4固定在前后托架之间，旋转长套5通过一对滚子轴承与定位空 心轴4转动相连并与动力传动机构3传动相连，丝杆6和光杆7分别设置在旋转长套5的 相对两侧，丝杆6和光杆7的一端分别活动连接在一个支撑托架10上，支撑托架10固定在 旋转长套5上，丝杆6和光杆7的另一端分别与动力传动机构3活动相连或传动相连，空心 滑套9穿套在旋转长套5上以及丝杆6和光杆7上并与丝杆6传动相连，平面刀架8跨设 在光杆7上并与空心滑套9可拆卸相连，平面刀架8还可与光杆7传动相连。配合参见图2，本发明中的平面刀架8包括一个径向设置的螺杆81和一个与该螺 杆螺纹连接的刀架拖板82，螺杆81的内端连接有一个从动伞齿轮83，在刀架拖板82的内 外两端分别设有用于安装车刀的刀座821、822。在光杆7上嵌套有一个与上述伞齿轮匹配 的传动伞齿轮71，螺杆81可上下调节以实现从动伞齿轮83与传动伞齿轮71的啮合相连或 脱离接触，从动伞齿轮83与传动伞齿轮71啮合相连时，可通过光杆7的转动带动刀架拖板 82作径向移动。在光杆7上设有轴向滑槽72，在传动伞齿轮71上设有用于嵌入上述滑槽的L形 键，传动伞齿轮通过其L形键嵌套在光杆的滑槽72内实现与光杆的嵌套相连，传动伞齿轮 71可沿光杆7作轴向移动并可随光杆作径向转动。
配合参见图3，空心滑套9在其与丝杆连接的一侧的两端分别设有一个传动螺母 91、92，该传动螺母91、92与丝杆6传动相连。在空心滑套9的前后两端分别设有用于安装 镗刀的安装槽和用于安装内孔刀架的定位槽93、94，在空心滑套9的侧面设有多个紧固螺 栓95，用于在必要时将空心滑套9与旋转长套5紧固相连以防止空心滑套9轴向移动。本发明中的动力传动机构3在其与丝杆和光杆的连接处分别设有丝杆离合器31 和光杆离合器32，以及用于加工锥形孔的掛轮装置33。参见图4、图5，本发明中的掛轮装置33设置在与旋转长套的端板相连的圆盘形齿 轮箱34内，包括环设在圆盘形齿轮箱内并顺序传动相连的第一中间齿轮3311、第 一可调齿 轮3321、第二可调齿轮3322、第三可调齿轮3323、第二中间齿轮3312、第一双联齿轮3331、 第二双联齿轮3332、第三中间齿轮3313、第三双联齿轮3333、第四双联齿轮3334、第四中间 齿轮3314、光杆传动组件334、第五中间齿轮3315、第五双联齿轮3335、第六双联齿轮3336、 第六中间齿轮3316、第七双联齿轮3337、第八双联齿轮3338、第九双联齿轮3339、第四可 调齿轮3324、第十双联齿轮3330、第七中间齿轮3317和丝杆传动组件335 ；其中的光杆传 动组件334包括与光杆7相连的光杆传动轴3341、安装在光杆传动轴上的光杆传动轴齿轮 3342、光杆传动长齿3343、光杆传动齿轮3344和可作轴向移动的光杆内齿轮3345。丝杆 传动组件335包括与丝杆6传动相连的丝杆传动轴3351、安装在丝杆传动轴上的丝杆传动 轴齿轮3352、丝杆传动长齿3353和可作轴向移动的丝杆内齿轮3354。上述第一中间齿轮 3311和第七中间齿轮3317分别与丝杆传动轴上的丝杆传动长齿3353传动相连，第四中间 齿轮3314和第五中间齿轮3315分别与光杆传动轴上的光杆传动长齿3343传动相连。上述第一可调齿轮3321包括可在同一位置调换使用的1 10双联齿轮、1 12 双联齿轮和1 20双联齿轮；第二可调齿轮3322包括可在同一位置调换使用的1 10双 联齿轮和1 12双联齿轮，以及可在与上述位置相邻的另一个位置调换使用的1 15双 联齿轮和1 20双联齿轮；第三可调齿轮3323包括可在同一位置调换使用的1 10双联 齿轮、1 12双联齿轮和1 20双联齿轮；第四可调齿轮3324为1 15齿轮。本发明在定位空心轴内4的两端设有照光管定位机构(未图示出来)。本发明还可设置一个平面刀架配重块11，该平面刀架配重块11设置在与平面刀 架8相对的一侧并与空心滑套9可拆卸相连。本发明移动式镗孔机的具体应用及工作原理如下1、现场安装在移排时不用拆卸电动机及进给部件前托架，只要把空心滑套移到近后托架处固 定，拆掉后托架另一端的固定圈，用钢丝固定在前托架上，再用手拉葫芦钩在旋转长套的吊 环螺钉上校平后，再任意移动、搭排。粗调结束，前、后托架固定焊接后进行精调。2、动车准备检查主齿轮箱油位，搭好排后先用手转动一转旋转长套，无异常现象才可开动电 动机。3、镗内孔将丝杆6上的轴齿轮处于挡位上，然后旋紧M6内六角支头螺丝固定。将光杆7上 的轴齿轮处于空挡，然后旋紧M6内六角支头螺丝固定，滑套9上的4个紧固螺栓95应松开， 使滑套移动无阻止现象。
4、镗平面将光杆7上的轴齿轮处于挡位上，然后旋紧M6内六角支头螺丝固定。将丝杆6上 的轴齿轮处于空挡，然后旋紧M6内六角支头螺丝固定，加工时应把滑套上的4个紧固螺栓 95固定，防止平面加工时滑套9移动。5、镗锥孔调 节掛轮装置33，通过齿轮变化，使丝杆6、光杆7同时转动，即可加工圆锥孔 (1 10,1 12、1 15、1 20等锥度的长孔)。
具体实施方式
可结合图4-图11分别说 明如下。当需要镗制1 10的锥孔时，可将掛轮装置33调节成如图4、图5所示的状态， 即将光杆内齿轮3345左移与光杆传动长齿3343传动相连，将丝杆内齿轮3354左移与丝杆 传动长齿3353传动相连，将第四可调齿轮3324移走，将第一可调齿轮3321、第二可调齿轮 3322和第三可调齿轮3323都调换成1 10双联齿轮，使丝杆6、光杆7同时转动，即可加 工1 10的圆锥孔。当需要镗制1 12的锥孔时，可将掛轮装置33调节成如图6、图7所示的状态， 即将光杆内齿轮3345左移与光杆传动长齿3343传动相连，将丝杆内齿轮3354左移与丝杆 传动长齿3353传动相连，将第四可调齿轮3324移走，将第一可调齿轮3321、第二可调齿轮 3322和第三可调齿轮3323都调换成1 12双联齿轮，使丝杆6、光杆7同时转动，即可加 工1 12的圆锥孔。当需要镗制1 15的锥孔时，可将掛轮装置33调节成如图8、图9所示的状态，即 将光杆内齿轮3345左移与光杆传动长齿3343传动相连，将丝杆内齿轮3354左移与丝杆传 动长齿3353传动相连，将第四可调齿轮3324装上，将第二可调齿轮3322移走，使丝杆6、光 杆7同时转动，即可加工1 15的圆锥孔。当需要镗制1 20的锥孔时，可将掛轮装置33调节成如图10、图11所示的状态， 即将光杆内齿轮3345左移与光杆传动长齿3343传动相连，将丝杆内齿轮3354左移与丝杆 传动长齿3353传动相连，将第四可调齿轮3324移走，将第一可调齿轮3321、第二可调齿轮 3322和第三可调齿轮3323都调换成1 20双联齿轮，使丝杆6、光杆7同时转动，即可加 工1 20的圆锥孔。采用本发明的移动式镗孔机现场对船舶的轴、舵系大型机械设备进行圆孔、锥孔 和平设面加工，具有以下的积极效果1、可提高工效(以加工Φ500πιπι Φ600mm的圆孔为例)，包括减少镗排设备安装 时间40小时，减少粗加工工序时间7. 5小时，减少精加工工序时间4小时，减少端面加工工 序时间2小时；2、本移动式镗孔机系列可扩大加工范围，包括加工直径范围从Φ310πιπι至 Φ 2500mm，可加工难度较高的圆锥孔(1 IOU 12、1 15和1 20等锥度的长孔)3、可提高工件的加工精度；4、可改善工况条件，从而减轻劳动强度，确保操作的安全性。
权利要求
1.一种移动式镗孔机，其特征在于包括前托架、后托架、动力传动机构、定位空心轴、 旋转长套、丝杆、光杆、平面刀架和空心滑套，动力传动机构安装在前托架上，定位空心轴固 定在前后托架之间，旋转长套通过一对滚子轴承与定位空心轴转动相连并与动力传动机构 传动相连，丝杆和光杆分别设置在旋转长套的相对两侧，丝杆和光杆的一端分别连接在一 个支撑托架上，支撑托架固定在旋转长套上，丝杆和光杆的另一端分别与动力传动机构活 动相连或传动相连，空心滑套穿套在丝杆和光杆上并与丝杆传动相连，平面刀架跨设在光 杆上并与空心滑套可拆卸相连，平面刀架还可与光杆传动相连。
2.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的平面刀架包括一个径向设 置的螺杆和一个与该螺杆螺纹连接的刀架拖板，螺杆的内端连接有一个从动伞齿轮；所述 的光杆上嵌套有一个与上述伞齿轮匹配的传动伞齿轮，螺杆可上下调节以实现从动伞齿轮 与传动伞齿轮的啮合相连或脱离接触，从动伞齿轮与传动伞齿轮啮合相连时，可通过光杆 的转动带动刀架拖板作径向移动。
3.如权利要求2所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的光杆上设有轴向滑槽，所述 的传动伞齿轮上设有用于嵌入上述滑槽的L形键，传动伞齿轮通过其L形键嵌套在光杆的 滑槽内实现与光杆的嵌套相连，传动伞齿轮可沿光杆作轴向移动并可随光杆作径向转动。
4.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的空心滑套在其与丝杆连接 的一侧的两端分别设有一个传动螺母，该传动螺母与丝杆传动相连。
5.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的动力传动机构在其与丝杆 和光杆的连接处分别设有手动丝杆离合器和手动光杆离合器。
6.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的动力传动机构包含用于加 工锥形孔的掛轮装置，该掛轮装置设置在与旋转长套的端板相连的圆盘形齿轮箱内，包括 环设在圆盘形齿轮箱内并顺序传动相连的第一中间齿轮、第一可调齿轮、第二可调齿轮、第 三可调齿轮、第二中间齿轮、第一双联齿轮、第二双联齿轮、第三中间齿轮、第三双联齿轮、 第四双联齿轮、第四中间齿轮、光杆传动组件、第五中间齿轮、第五双联齿轮、第六双联齿 轮、第六中间齿轮、第七双联齿轮、第八双联齿轮、第九双联齿轮、第四可调齿轮、第十双联 齿轮、第七中间齿轮和丝杆传动组件；所述的光杆传动组件包括与光杆相连的光杆传动轴、 安装在光杆传动轴上的光杆传动轴齿轮、光杆传动长齿、光杆传动齿轮和可作轴向移动的 光杆内齿轮；所述的丝杆传动组件包括与丝杆传动相连的丝杆传动轴、安装在丝杆传动轴 上的丝杆传动轴齿轮、丝杆传动长齿和可作轴向移动的丝杆内齿轮；上述第一中间齿轮和 第七中间齿轮分别与丝杆传动轴上的丝杆传动长齿传动相连，第四中间齿轮和第五中间齿 轮分别与光杆传动轴上的光杆传动长齿传动相连。
7.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的第一可调齿轮包括可在同 一位置调换使用的1 10双联齿轮、1 12双联齿轮和1 20双联齿轮；所述的第二可 调齿轮包括可在同一位置调换使用的1 10双联齿轮和1 12双联齿轮，以及可在与上 述位置相邻的另一个位置调换使用的1 15双联齿轮和1 20双联齿轮；所述的第三可 调齿轮包括可在同一位置调换使用的1 10双联齿轮、1 12双联齿轮和1 20双联齿 轮；所述的第四可调齿轮为1 15齿轮。
8.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于还包括平面刀架配重块，该平面刀 架配重块设置在与平面刀架相对的一侧并与空心滑套可拆卸相连。
9.如权利要求1所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的空心滑套的前后两端分别 设有用于安装镗刀的安装槽和用于安装内孔刀架的定位槽。
10.如权利要求2所述的移动式镗孔机，其特征在于所述的刀架拖板的内外两端分别 设有用于安装车刀的刀座。
全文摘要
本发明提供了一种移动式镗孔机，它包括前托架、后托架、动力传动机构、定位空心轴、旋转长套、丝杆、光杆、平面刀架和空心滑套。其中的旋转长套与定位空心轴转动相连并与动力传动机构传动相连，丝杆和光杆分别设置在旋转长套的相对两侧，空心滑套穿套在旋转长套以及丝杆和光杆上并与丝杆传动相连，平面刀架跨设在光杆上并与空心滑套可拆卸相连，平面刀架还可与光杆传动相连。本发明的移动式镗孔机采用轴固定，长套旋转传递动力，刀架在长套上进给来进行现场圆孔、锥孔、内孔外平面的加工。结构紧凑、刚性好、体积小，可在环境复杂的狭小空间安装及加工，可大大减少安装和加工时间，提高工作效率与加工精度。
文档编号B23B41/00GK102139385SQ20101010273
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者贺意心 申请人:上海东团船舶工程有限公司