具有旋转/移动平台的三自由度大型直筒节90/180度翻转机的制作方法

文档序号:15589904发布日期:2018-10-02 18:49阅读:288来源:国知局

本发明属于重型机器制造的大型辅助机械设备,特别涉及一种翻转设备。



背景技术:

大型直筒节是核反应容器的重要组成部分,它在加工过程中一般需要多次换位、翻转。目前,一般是利用车间的两台天车,并借助软钢丝绳及附具实现90度或180度翻转,但由于直筒节工件外形尺寸较大,外径从3米到6米不等,单重从10吨250吨不等,翻转过程中因惯性会产生较大的冲击、不稳定,翻转过程难于控制,存在着很大的生产安全隐患,易于伤人、碰坏大立车等设备,并且翻转时易将工件划伤,难以保证工件表面质量,而且工件每翻转一次需要很长时间,工人劳动强度大,效率非常低,严重制约了加工质量的提高和整条生产链生产效率提高。

工业翻转机能适应不同规格的货物的翻转要求,安全、平稳、有效地提供工艺输送,实现将货物由卧式转换成立式、将立式转换成卧式或实现180度整体翻转的作业目标。翻转机的分类可以按其翻转角度、翻转对象和性能的实现等进行分类。根据最大翻转角度进行分类,可分为90度翻转机和180度翻转机;根据其翻转的货物进行分类,可分为钢卷翻转机、模具翻转机和板材翻转机等;根据性能的实现分类主要有板链式悬挂电动翻转机、液压驱动翻转机和连续快速起动翻转机等。

经对现有文献检索发现,目前关于翻转机的技术资料主要集中在中、小型翻转机,而对大型重载翻转机的文献或技术资料较少。中国专利201210243613.9公开了一种单气囊翻转移动平台三自由度90/180度翻转机、中国专利201210243957.x公开了一种翻转移动平台三自由度90/180度翻转机、中国专利201210243612.4公开了一种分移动翻转双气囊三自由度90/180度翻转机、中国专利201210244046.9公开了一种双卷扬正反驱动翻转工作台的多功能翻转设备,这些设备只针对轴向尺寸较小的直筒节工件才能实现其180度的连续翻转,轴向尺寸较大的直筒节工件的180度翻转还需借助天车才能实现。中国专利201220612956.3公开了一种两自由度双臂90度与180度双功能大型件翻转机、中国专利201210243995.5公开了一种移动平台3/2自由度大型件90/180度翻转机、中国专利201210243996.x公开了双移动平台重力封闭4/2自由度双臂90/180度翻转机,这些设备包括两个滚转车体,设备整体高度较大,翻转过程需要借助多种特殊辅具,并且对轴向尺寸较大的直筒节工件不能实现连续的180度翻转。

综上所述,目前存在的翻转机大多承载力较小,功能单一,只能实现工件的90度翻转或者180度翻转;具有90度与180度翻转两种功能的翻转机中,轴向尺寸较小的直筒节工件的可以完成连续180度翻转,但是轴向尺寸较大的直筒节工件不能完成连续的180度翻转。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有翻转设备或装置存在的上述不足,提供一种操作安全、平稳能够实现各种尺寸变化的大型直筒节工件连续翻转的具有旋转/移动平台的三自由度大型直筒节90/180度翻转机。

本发明包括底座和翻转车体,其中:底座为焊接结构体,其轴向两端均为由上部呈内凹圆弧的立支板构成的相互平行的弧形基础辊道,在弧形基础辊道两侧均设有支撑托辊,在底座的一侧设有翻转驱动电机和减速器,翻转驱动电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴联接,在底座的两弧形基础辊道之间设有与立支板面垂直的驱动轴,驱动轴的一端非接触的穿过底座一侧的弧形基础辊道,其伸出端通过联轴器与减速器的输出轴联接,驱动轴的另一端与驱动齿轮联接,驱动齿轮设在固定在底座对称中心线上的支撑座中;

翻转车体是端面呈l形的圆柱体式焊接结构件,在其轴向两端沿其外圆面与两条圆弧形支撑轨道固连,两条圆弧形支撑轨道分别与底座两侧的支撑托辊滚动接触,在垂直于翻转车体轴线的中间截面上设有一条弧形车体齿圈,弧形车体齿圈与上述驱动齿轮啮合;翻转车体的l形台面为翻转车体的工作台面,立边为垂直工作台,水平边为水平工作台;在水平工作台面与垂直于翻转车体轴线的中间截面交线处,沿翻转车体径向设有v形槽,用于回转体定位;

在翻转车体垂直工作台中心处设有通孔,旋转平台非接触的穿过通孔,旋转驱动电机和蜗轮蜗杆减速器固定在车体垂直工作台背面,旋转驱动电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接,其输出端与旋转平台固连,旋转平台的另一面与支撑平台固连,支撑平台靠垂直工作台一面的两侧分别设有驱动丝杠,驱动丝杠的顶端均与丝杠驱动电机连接,支撑平台的另一面的竖直两端分别设有导轨,在两个轨道之间轴向设有直辊道,移动平台通过导轨与支撑平台连接,在移动平台另一面与垂直于翻转车体轴线的中间截面交线处沿车体径向设有v形槽,在移动平台下部v形槽的两侧,分别设有两组以v形槽中心线为对称的水平滑轨,水平滑轨上均设有辅助档块,该档块可在其水平滑轨内作轴向移动,以适应不同尺寸零件的定位、阻止翻转过程中零件下滑;通过驱动丝杠可实现移动平台沿支撑平台径向导轨方向的移动,同时支撑平台上的直辊道与移动平台滚动接触,实现对移动平台的支撑、载重,在旋转平台位于水平位置时可实现工件绕旋转轴的自由旋转。

翻转车体置于底座上,其弧形支撑轨道与底座上的托辊滚动接触,实现支撑与翻转车体的滚转运动,同时约束掉其它三个移动、两个转动。翻转车体的弧形车体齿圈与支撑座内的驱动齿轮啮合,通过电机、减速器、驱动轴、驱动齿轮传动,进而将动力通过弧形车体齿圈传递到翻转车体,进而整个车体可实现无障碍、缓慢、稳定、连续原地滚转运动,形成具有完成工件翻转90度和180度的双功能翻转机。

本发明与现有技术相比具有如下优点:

整体高度较小、承载力强、结构简单、制造方便,不需要添加附件就能够实现各种尺寸变化的大型直筒节工件进行90度和180度的连续翻转。

附图说明

图1是本发明的立体示意简图;

图2是本发明旋转平台的示意简图;

图3是本发明底座的示意简图;

图4是本发明翻转直筒节的工作状况示意图。

图中:1.底座、2.翻转车体、3.支撑平台、4.直辊道、5.辅助挡块、6.移动平台、7.弧形车体齿圈、8.支撑轨道、9.翻转驱动电机、10.减速器、11.支撑托辊、12.驱动轴、13.支撑座、14.驱动齿轮、15.旋转平台、16.蜗轮蜗杆减速器、17.丝杠驱动电机、18.丝杠螺母、19.驱动丝杠、20.旋转驱动电机。

具体实施方式

在图1所示的具有旋转/移动平台的三自由度大型直筒节90/180度翻转机示意图中,底座1为焊接结构体,其轴向两端均为由上部呈内凹圆弧的立支板构成的相互平行的弧形基础辊道,在弧形基础辊道两侧均设有两个支撑托辊11,在底座的一侧设有翻转驱动电机9和减速器10,翻转驱动电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴联接,在底座的两弧形基础辊道之间设有与立支板面垂直的驱动轴12,驱动轴的一端非接触的穿过底座一侧的弧形基础辊道,其伸出端通过联轴器与减速器的输出轴联接,驱动轴的另一端与驱动齿轮14联接,驱动齿轮设在固定在底座对称中心线上的支撑座13中;

翻转车体2是端面呈l形的圆柱体式焊接结构件,在其轴向两端沿其外圆面与两条圆弧形支撑轨道8固连,两条圆弧形支撑轨道分别与底座两侧的支撑托辊滚动接触,在垂直于翻转车体轴线的中间截面上设有一条弧形车体齿圈7,弧形车体齿圈与上述驱动齿轮啮合;翻转车体的l形台面为翻转车体的工作台面,立边为垂直工作台,水平边为水平工作台,在水平工作台面与垂直于翻转车体轴线的中间截面交线处、沿翻转车体径向设有v形槽,用于回转体定位;

在翻转车体垂直工作台中心处设有通孔,旋转平台15非接触的穿过通孔,旋转驱动电机20和蜗轮蜗杆减速器16固定在车体垂直工作台背面,旋转驱动电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接,其输出端与旋转平台固连,旋转平台的另一面与支撑平台3固连,支撑平台靠垂直工作台一面的两侧分别设有驱动丝杠19,驱动丝杠通过丝杠螺母18固定在支撑平台上,驱动丝杠的顶端均与丝杠驱动电机17连接,支撑平台的另一面的竖直两端分别设有导轨,在两个轨道之间轴向设有直辊道4,移动平台6通过导轨与支撑平台连接,在移动平台另一面与垂直于翻转车体轴线的中间截面交线处沿车体径向设有v形槽,在移动平台下部v形槽的两侧,分别设有两组以v形槽中心线为对称的水平滑轨,水平滑轨上均设有辅助档块5,该档块可在其水平滑轨内作轴向移动,以适应不同尺寸零件的定位、阻止翻转过程中零件下滑;通过驱动丝杠可实现移动平台沿支撑平台径向导轨方向的移动,同时支撑平台上的直辊道与移动平台滚动接触,实现对移动平台的支撑、载重,在旋转平台位于水平位置时可实现工件绕旋转轴的自由旋转。

底座与翻转车体通过底座轴向两侧的八个支撑托辊与翻转车体外圆、轴向两端分别设置的两条圆弧形支撑轨道滚动接触、承担载荷,翻转车体相对底座可实现滚转运动,同时约束掉其它三个移动、两个转动自由度,通过翻转车体外圆的车体弧形齿圈与驱动齿轮啮合,实现对翻转车体滚转的驱动,翻转车体与工作台通过支撑平台与翻转车体的旋转平台构成转动副连接,通过驱动蜗轮蜗杆减速器实现支撑平台及工作台绕旋转轴的自由旋转,移动平台通过支撑平台上沿车体径向导轨构成移动副连接,通过驱动丝杠、丝杠螺母实现移动平台上下移动,同时其它两个移动、三个转动自由度被约束掉。

“直筒节”90度翻转工作过程如下:90度工作状态时,通过驱动丝杠将移动平台调整到适当位置,立式状态吊入工件,调节辅助档块远离中心位置,并使工件的外圆与移动平台上的v形槽靠严,使工件的底面与翻转车体的水平工作台面贴合(如图4所示),翻转驱动电机开始工作,使翻转车体联同工作台、工件整体滚转90度,调节辅助档块远离中心位置,吊出工件。

“直筒节”180度翻转工作过程如下:180度工作状态时,通过驱动丝杠将移动平台调整到适当位置,此位置根据工件的具体尺寸设置,调节辅助档块远离中心位置,立式状态吊入工件,并使工件的外圆与移动平台上的v形槽靠严,使工件的底面与翻转车体的水平工作台面贴合;翻转驱动电机开始工作,使翻转车体联同组合工作台、工件整体逆时针滚转90度,此时旋转平台处于水平位置,翻转驱动电机停止工作,通过驱动丝杠将移动平台调整到适当位置,保证旋转过程中工件外圆与翻转车体的水平工作台面不发生接触,旋转驱动电机开始工作,使驱动旋转平台联同工作台、工件绕其轴线旋转180度,通过驱动丝杠将移动平台调整到适当位置,使工件的底面与翻转车体的水平工作台面贴合;翻转驱动电机继续开始工作,使翻转车体联同组合工作台、工件整体顺时针滚转90度,完成工件180度翻转,调节辅助档块远离中心位置,吊出工件。

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