专利名称：一种水轮机转轮的现场加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加工设备，尤其涉及一种用于水电站内使用的水轮机转轮的加工设备。
背景技术：
在水电站所组成的部件中，轮转属于核心部分。由于转轮体积很大，直径在7000mm 左右，高度在观00-3200讓，电站一般又处于山区，因此转轮运到电站极不方便，有些地方甚至无法运输，因此就需要将转轮分成若干分件，运至电站现场进行拼装，然后再进行加工， 这就需要将加工设备(由于转轮体积很大，这种加工设备比转轮的体积更大)搬到现场。但由于运输原因，要求设备本身体积不能过大。因此目前国内还没有厂家生产类似设备，国外虽然有这种大体积的加工设备，但只能完成简单的车削内、外围的工作，而且是作为进口电站设备的配套设备，只能一次性使用后废弃，另外，这种加工设备结构也很复杂。在现有的公开文献中有中国公开专利“水电站转轮工地加工专机(CN1846930A)”，它包括底座、工作台、横梁支座、工件支撑座、旋转横梁、车削刀架、镗削刀架；所述的工作台位于底座和横梁支座之间，旋转横梁通过横梁支座固定在工作台上，旋转横梁呈双翅结构，两支臂上分别有可作横向及垂直移动的车削刀架和可作横向移动和垂直移动的镗削刀架。改变了原有的传统的大型设备加工大型零件的模式。但是由于对水轮机需要加工内孔，底孔和外圆等多个位置，需要不断调整设备位置，需要进行多工位进行加工，这容易造成设备旋转主轴及基础产生位移，难易保证转轮图纸的设计要求。
发明内容本实用新型提供了一种可以实现多工位安装，不需要多次装拆设备，使得加工后的转轮的同轴度和垂直度好，不会产生位移的水轮机转轮的加工设备；解决了现有技术存在的水轮机转轮加工设备的多工位加工过程中，容易产生中心偏移，使得转轮的同轴度和垂直度不符合图纸设计要求的技术问题。本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于包括基座，基座的中心设有中心轴，所述的基座上设有动力单元，所述的基座包括基础部件和传动旋转部件，基础部件套接在中心轴上，基础部件与中心轴活动连接，所述的传动旋转部件位于基础部件上方，所述的传动旋转部件套接在中心轴上并与中心轴固定连接；所述的传动旋转部件上设有上刀臂接杆座，在所述的中心轴的底端面设有下刀臂接杆座；所述的基础部件上设有支撑锁紧部件。以中心轴为中心，传动旋转部件与中心轴同步旋转，而基础部件通过轴承套接在中心轴上，不随中心轴的旋转而旋转。在传动旋转部件上固定刀臂连接座，通过刀臂接杆座连接有加工刀具，传动旋转部件上表面的动力单元给中心轴提供动力，带动中心轴旋转，同时也就带动了传动旋转部件旋转，传动旋转部件上的刀具根据旋转的方向完成多个工位的加工，而整个加工设备的定位是通过基础部件上的支撑锁紧部件完成，支撑锁紧部件卡紧在转轮的中部，对整个设备进行支撑。使得
3整个设备一次安装就可以完成多个工位的加工，由于是将中心轴旋转，保证了同轴度和垂直度，能够完全按照加工的图纸要求完成。作为优选，所述的基础部件和传动旋转部件均是以中心轴为中心的圆柱体，所述的动力单元固定在所述的传动旋转部件的上端面上。动力单元主要是给中心轴和传动旋转部件提供动力，所以固定在传动旋转部件上方便提供动力，同时基础部件和传动旋转部件均为圆柱体，方便旋转和对转轮的内孔等进行加工，结构简单，安装方便。支撑锁紧部件可以是利用复位弹簧结构对转轮的中部的支撑位进行支撑，或者采用螺栓侧面顶紧锁住，还可以采用凹槽与凸起的配合等方式，作为优选，所述的支撑锁紧部件为均布在所述的圆柱状的基础部件的外圆周表面的斜楔胀紧组件，所述的斜楔胀紧组件包括固定架，在固定架上安装有可相对运动的楔形块，其中的主动楔形块通过固定块固定在固定架上，所述的从动楔形块位于固定架上的导轨上，所述的从动楔形块的运动方向为径向，所述的主动楔形块与从动楔形块相接面为斜面。在基础部件的圆周表面均布多个斜楔胀紧组件，提高支撑效果和稳定性。通过两个楔形模块的配合使用来实现对设备支撑，主动楔形块运动时，因为主动楔形块与从动楔形块的斜面相接，从而推动从动楔形块在导轨上实现径向运动，抵接在转轮的内壁上，通过摩擦力对设备行程支撑。作为更优选，所述的固定架包括与基础部件的环形外壁固定的固定板，在所述的固定板上连接有与固定板垂直的沿径向设置的导轨，所述的导轨为中空的长方体框状，所述的从动楔形块位于导轨的长方体框内，所述的固定块通过螺栓固定在导轨的上端面上， 所述的固定块与主动楔形块通过固定螺栓连接，在固定块的上端面穿接有调整螺栓，调整螺栓的头部端面抵接在所述的主动楔形块的上端面上。固定架包括径向的导轨和轴向的固定板，固定板先固定在基础部件的外圆周表面上，导轨是与固定板一体成型的，导轨主要是让从动楔形块可以在径向方向活动，导轨的形状与从动楔形块的横截面形状相同，从动楔形块在密闭的导轨内只能径向活动而不能在其余方向运动。通过螺栓将固定块先固定在导轨上，然后导轨的上方开设有通孔，沿轴向的设置有主动楔形块，在主动楔形块的顶面通过调整螺栓将主动楔形块沿轴向向下推挤，固定螺栓穿接过固定块，端部位于主动楔形块内， 在需要将楔形块向上拔起时使用。固定螺栓和调节螺栓完成了主动楔形模块的拉和推挤， 从而实现了主动楔形模块带动从动楔形模块运动的结构。作为优选，所述的基础部件的外圆周表面设有支臂支撑件，所述的支臂支撑件与所述的支撑锁紧部件交替均布在所述的基础部件的外圆周表面上，所述的支臂支撑件为长条形的，所述的支撑件的长度大于所述的从动楔形件位于最大行程处的长度。支臂支撑件形成一个辅助支撑，支臂支撑件为长条形和支撑锁紧部件交替布置，各个支臂支撑件的端部形成的圆的直径大于由从动楔形件的端部形成的圆，支臂支撑件搭接在转轮中部凸起的平台上，帮助支撑锁紧部件，为设备运转提供高强度的保障。作为优选，所述的中心轴的端部设有可拆卸的定位环，所述的定位环位于所述的基础部件的下方。定位环通过螺钉固定在转轮的下部，也是起到辅助支撑的作用，提高设备运转的稳定性。作为优选，所述的上刀臂接杆座上连接有刀臂接杆组件，所述的刀臂接杆组件由至少一段刀臂接杆构成，所述的刀臂接杆上设有刀架安装座，所述的刀架安装座上固定有刀架。刀臂接杆组件的长度根据所需要加工的转轮的位置不同，而选择由几段组成，从而确定刀臂接杆组件的长度，可以根据需要自己调整，在刀架安装座上安装刀架固定刀具，完成对转轮的加工。因此，本实用新型的一种水轮机转轮的现场加工设备具备下述优点1、以中心轴为中心套接有基础部件和传动旋转部件，并在传动旋转部件上安装刀具，通过动力单元驱动中心轴和传动旋转部件旋转，完成不同工位的加工，不需要对设备进行反复装拆，避免了产生位移的可能，提高了转轮加工后各处的同轴度和垂直度要求；2、通过基础部件上的斜楔胀紧组件的设置，促使从动楔形块径向压紧与转轮相触内壁，从而产生足够大的正压力， 以保证二者之间的足够大的摩擦力，最终达到与转轮加工设备本身自重及有关外加载荷相平衡的目的，结构简单，装拆方便；3、设置支臂支撑件和下部的定位环，形成辅助支撑，为设备运转提供高强度的保障。
图1是一种水轮机转轮的现场加工设备的示意图。图2是图1内斜楔胀紧组件的放大图。图3是在水轮机转轮的加工设备上安装有刀臂接杆组件的示意图。图4是水轮及转轮的加工设备的在其中一个工位进行加工的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例如图1所示，一种水轮机转轮的现场加工设备，包括中心轴1，在中心轴1上套接有基础部件2和传动旋转部件3，传动旋转部件3和基础部件2均为圆柱体，传动旋转部件3 位于基础部件2上方。在传动旋转部件3的上端面上固定有动力单元4，动力单元是由多组电动机及减速机构成，动力单元4驱动中心轴1旋转，中心轴1与传动旋转部件3紧固连接，中心轴1 的旋转带动传动旋转部件3旋转。在传动旋转部件3的外圆周表面上固定有两个上刀臂接杆座对，两个上刀臂接杆座M位于同一直径的两端。在中心轴1的底端面设置有一下刀臂接杆座5。上刀臂接杆座M可以安装刀臂接杆组件，完成对转轮上侧的加工要求。而下刀臂接杆座5用于在加工下方的工位时固定刀具。基础部件2通过平面支撑轴承6与中心轴1连接，中心轴1旋转的时候，基础部件 2是不动的，在基础部件2的下方通过支撑梁7对基础部件2形成支撑。在基础部件2的外圆周表面上固定有支臂支撑件8和支撑锁紧部件。如图2所示，支撑锁紧部件为均布在基础部件的外圆周表面的斜楔胀紧组件9，斜楔胀紧组件9与支臂支撑件8交错布置。斜楔胀紧组件9包括固定架，固定架包括与基础部件2的外圆周表面固定的长方形固定板11，固定板11通过螺栓固定在基础部件2上，固定板11的长度方向沿着中心轴的轴向，在固定板11上连接有与固定板垂直的沿径向设置的导轨12，导轨12为中空的长方体框状。在导轨12的上端面上通过螺栓固定有固定块13，固定块13上通过固定螺栓14连接有主动楔形块15，主动楔形块15由导轨12的上端面穿入导轨12内，在导轨12内有一从动楔形块16，从动楔形块16的横截面与导轨12的形状相同，从动楔形块16只能沿导轨 12的导向方向运动，即从动楔形块16只能沿中心轴的径向方向运动。主动楔形块15的斜面与从动楔形块16的斜面相接，在固定块13上还穿接有调整螺栓17，调整螺栓17的由固定块13上穿过，其端面抵接在主动楔形块15的上端面上。调整螺栓17为一个，位于固定块13的中心，用于将主动楔形块15向下压，从而推动从动楔形块16向外深抵接在转轮18 的内壁上；在调整螺栓17两侧为固定螺栓14，用于将主动楔形块15向上拉，从而将设备拆除。在固定块13的四个角的螺栓19是将固定块13固定在导轨12上，用于将固定块13固定。支臂支撑件8为长条形的，支臂支撑件8是可以从基础部件2上拆除的，在加工转轮18中部的孔时，需要将支臂支撑8件拆卸，在加工其余位置是可以安装用支臂支撑件8， 对设备起到一个辅助支撑的作用。支臂支撑件8形成的圆形支撑面的直径比从动楔形模块 16形成的胀紧环的直径大，支臂支撑件8位于从动楔形块16上方。在中心轴1的下方，固定有一个定位环10，在加工好底部的转轮孔后，就可以将定位环10安装到中心轴1上，然后再用螺钉将定位环10与转轮18下方固定，也起到一个辅助支撑的作用。如图3所示，在使用时，可以根据所要加工的长度需要，在上刀臂接杆座M安装刀臂接杆组件，刀臂接杆组件由刀臂接杆20构成，刀臂接杆20上设有刀架安装座21，刀架安装座21上固定有刀架22，刀架上安装刀具，对需要加工的位置进行加工。各个刀臂接杆20 之间是可以拆卸的，相邻两个刀臂接杆20之间可以通过螺栓连接，同样的刀架安装座21与刀架22也是通过螺栓可拆卸式的连接。如图4所示，在使用设备时，先将转轮18的下方固定在辅助支墩上23，根据工位的需求安装刀具，以图3加工的工位为例，将设备整个置于转轮中，然后通过调整在基础部件上的斜楔胀紧组件上的调整螺栓，将主动楔形块向下挤压，从而将从动楔形模块推动沿着导轨运动，胀紧后抵接在转轮中部的内壁上，而基础组件上的支臂支撑组件搁置在中部的平台上，中心轴下方的定位环通过螺钉固定在下方，支臂支撑组件和定位环形成对设备的辅助支撑。然后在上刀臂接杆座的一侧上安装由两个刀臂接杆构成的刀臂接杆组件，另一个刀臂接杆座上安装有一个刀臂接杆，两个刀臂接杆是为了加工转轮中部的外表面，而一个刀臂接杆的端部的刀架安装座上安装有刀架，刀架上安装刀具对转轮上部的外表面进行加工。
权利要求1.一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于包括基座，基座的中心设有中心轴， 所述的基座上设有动力单元，所述的基座包括基础部件和传动旋转部件，基础部件套接在中心轴上，基础部件与中心轴活动连接，所述的传动旋转部件位于基础部件上方，所述的传动旋转部件套接在中心轴上并与中心轴固定连接；所述的传动旋转部件上设有上刀臂接杆座，在所述的中心轴的底端面设有下刀臂接杆座；所述的基础部件上设有支撑锁紧部件。
2.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的基础部件和传动旋转部件均是以中心轴为中心的圆柱体，所述的动力单元固定在所述的传动旋转部件的上端面上。
3.根据权利要求1或2所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的支撑锁紧部件为均布在所述的圆柱状的基础部件的外圆周表面的斜楔胀紧组件，所述的斜楔胀紧组件包括固定架，在固定架上安装有可相对运动的楔形块，其中的主动楔形块通过固定块固定在固定架上，所述的从动楔形块位于固定架上的导轨上，所述的从动楔形块的运动方向为径向，所述的主动楔形块与从动楔形块相接面为斜面。
4.根据权利要求3所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的固定架包括与基础部件的环形外壁固定的固定板，在所述的固定板上连接有与固定板垂直的沿径向设置的导轨，所述的导轨为中空的长方体框状，所述的从动楔形块位于导轨的长方体框内，所述的固定块通过螺栓固定在导轨的上端面上，所述的固定块与主动楔形块通过固定螺栓连接，在固定块的上端面穿接有调整螺栓，调整螺栓的头部端面抵接在所述的主动楔形块的上端面上。
5.根据权利要求1或2所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的基础部件的外圆周表面设有支臂支撑件，所述的支臂支撑件与所述的支撑锁紧部件交替均布在所述的基础部件的外圆周表面上。
6.根据权利要求4所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的基础部件的外圆周表面设有可拆卸的支臂支撑件，所述的支臂支撑件与所述的支撑锁紧部件交替均布在所述的基础部件的外圆周表面上，所述的支臂支撑件为长条形的，所述的支撑件的长度大于所述的从动楔形件位于最大行程处的长度。
7.根据权利要求1或2所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的中心轴的端部设有定位环，所述的定位环位于所述的基础部件的下方。
8.根据权利要求6所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的中心轴的端部设有可拆卸的定位环，所述的定位环位于所述的基础部件的下方。
9.根据权利要求1或2所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的上刀臂接杆座上连接有刀臂接杆组件，所述的刀臂接杆组件由至少一段刀臂接杆构成，所述的刀臂接杆上设有刀架安装座，所述的刀架安装座上固定有刀架。
10.根据权利要求8所述的一种水轮机转轮的现场加工设备，其特征在于所述的上刀臂接杆座上连接有刀臂接杆组件，所述的刀臂接杆组件由至少一段刀臂接杆构成，所述的刀臂接杆设有刀架安装座，所述的刀架安装座上固定有刀架。
专利摘要本实用新型涉及一种加工设备。一种用于水电站内使用的水轮机转轮的加工设备，包括基座，基座的中心设有中心轴，所述的基座上设有动力单元，所述的基座包括基础部件和传动旋转部件，所述的传动旋转部件上设有上刀臂接杆座，在所述的中心轴的底端面设有下刀臂接杆座；所述的基础部件上设有支撑锁紧部件。本实用新型提供了一种可以实现多工位安装，不需要多次装拆设备，使得加工后的转轮的同轴度和垂直度好，不会产生位移的水轮机转轮的加工设备；解决了现有技术存在的水轮机转轮加工设备的多工位加工过程中，容易产生中心偏移，使得转轮的同轴度和垂直度不符合图纸设计要求的技术问题。
文档编号B23Q37/00GK202010920SQ20112010924
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者徐文峰, 高亚锋 申请人:杭州福朗机电科技有限公司