一种船舶分段艉轴管镗孔装置

1.本发明涉及机械加工技术领域，特别是指一种船舶分段艉轴管镗孔装置。


背景技术：

2.在传统的大型船舶艉轴管镗孔作业中，常采用镗杆带动镗刀旋转的方式。由于镗杆挠度以及轴承回转精度等问题会严重影响镗孔的精度。现有的大型船舶艉轴管镗孔设备为了解决此类问题，多采用添加中间支撑的方式，但该方式对挠度的补偿有限且不能补偿回转精度带来的误差，因此现存的方法存在一定的局限性。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中镗杆挠度的补偿有限且不能补偿回转精度带来的误差的技术问题，本发明的一个实施例提供了一种船舶分段艉轴管镗孔装置，所述镗孔装置包括：镗杆机构，
4.所述镗杆机构布置在两端的端部支撑之间，在所述镗杆机构上安装镗刀机构，其中，
5.所述镗杆机构包括镗杆，以及布置在镗杆两端的大螺母，通过旋转所述大螺母，使所述镗杆机构顶在两端的所述端部支撑之间，并使所述镗杆处于绷直状态；
6.所述镗杆中间位置布置一中间支撑，通过所述中间支撑带动所述镗杆中间位置向指定方向运动，补偿镗杆的挠度。
7.在一个较佳的实施例中，所述镗刀机构至少包括旋转盘，所述旋转盘上固定镗刀滑台部件；
8.当所述旋转盘转动时，带动所述镗刀滑台部件旋转，对分段艉轴管镗削。
9.在一个较佳的实施例中，所述镗刀机构还包括套筒，所述套筒外侧安装镗刀旋转电机、小齿轮和大齿轮，
10.所述小齿轮安装在所述镗刀旋转电机的输出轴上，所述大齿轮与所述旋转盘固定，所述小齿轮与所述大齿轮啮合；
11.所述镗刀旋转电机驱动所述小齿轮旋转，带动固连在所述大齿轮上的所述旋转盘旋转，对分段艉轴管镗削。
12.在一个较佳的实施例中，所述镗刀机构还包括：开和螺母，所述开和螺母固定在所述套筒上，镗杆开设u型槽，在所述u型槽内安装丝杠；
13.所述丝杠与所述开和螺母配合，当所述丝杠转动时，带动所述开和螺母沿所述镗杆的轴向移动，从而带动所述镗刀机构进给或退刀。
14.在一个较佳的实施例中，所述旋转盘上固定传感器部件，所述旋转盘固定连接滑环。
15.在一个较佳的实施例中，所述中间支撑包括蜗轮蜗杆升降机和支撑块，
16.所述支撑块安装在镗杆上，所述支撑块外侧，周向均匀布置多个所述蜗轮蜗杆升
降机，通过所述蜗轮蜗杆升降机驱动所述支撑块沿指定方向移动，从而补偿镗杆的挠度。
17.在一个较佳的实施例中，所述端部支撑至少包括支撑板，
18.当通过旋转所述大螺母，使所述大螺母顶在所述支撑板上时，所述镗杆机构顶在两端的所述端部支撑之间，并处于绷直状态。
19.在一个较佳的实施例中，所述端部支撑还包括至少三个调平部件，以及调平板，
20.所述调平板与所述支撑板固定，所述调平部件均匀的布置在所述调平板上，通过微调所述调平部件，使镗杆机构两端的所述端部支撑的调平板平行，保持与镗杆垂直。
21.在一个较佳的实施例中，所述调平部件设有电磁铁，通过所述电磁铁将所述调平板吸附在分段艉轴管端部。
22.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
23.本发明提出一种船舶分段艉轴管镗孔装置，端部支撑分布在镗杆机构的两端，对镗杆机构起支撑和固定作用；中间支撑布置于镗杆机构的中部，在一定程度上对镗杆挠度进行补偿；端部支撑和中间支撑之间分布镗刀机构，对分段艉轴管进行镗削；镗削过程中镗杆主体保持静止，并在大螺母和支撑板的作用下始终处于绷紧状态。本发明可以消除大型船舶分段艉轴管镗孔过程中镗杆回转精度带来的误差以及很大程度上补偿挠度带来的误差，在镗孔过程中避免镗杆挠度以及回转精度造成的误差，本发明原理简单、具有镗孔精度高、操作方便、故障率低、易实现等优点。
24.本发明提出一种船舶分段艉轴管镗孔装置，设备制作成本低，对实际应用在大型船舶分段艉轴管的镗孔加工中有很好的实验价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
26.图1是本发明一个实施例中一种船舶分段艉轴管镗孔装置的总体结构示意图。
27.图2是本发明一个实施例中镗杆机构的结构示意图。
28.图3是本发明一个实施例中镗刀机构的结构示意图。
29.图4是本发明一个实施例中镗刀结构的剖视图。
30.图5是本发明一个实施例中中间支撑的结构示意图。
31.图6是本发明一个实施例中端部支撑的结构示意图。
32.图7是本发明一个实施例中调平部件的剖视图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.为了解决大型船舶艉轴管镗孔过程中镗杆挠度以及轴承回转带来的加工误差的问题，如图1所示本发明一个实施例中一种船舶分段艉轴管镗孔装置的总体结构示意图，根据本发明的实施例提供一种船舶分段艉轴管镗孔装置，包括：镗杆机构1、镗刀机构2、端部支撑4和中间支撑3。
36.根据本发明的实施例，镗杆机构1布置在两端的端部支撑4之间，在镗杆机构1上安装镗刀机构2和中间支撑3。在工作过程中，镗杆机构1始终保持静止，不进行旋转。
37.在一些优选的实施例中，中间支撑3布置于镗杆机构1的中部，两个端部支撑4和中间支撑3之间各有一个镗刀机构2。
38.如图2所示本发明一个实施例中镗杆机构的结构示意图，根据本发明的实施例，镗杆机构1包括镗杆8，以及布置在镗杆8两端的大螺母6，通过旋转大螺母6，使镗杆机构1顶在两端的端部支撑4之间，并使镗杆8处于绷直状态。
39.具体的实施例中，镗杆机构1包括把手5，大螺母6，丝杠7，镗杆8。镗杆8开设u型槽，在u型槽内安装丝杠7。镗杆8两端配有螺纹，与大螺母6配合，可实现大螺母6在镗杆8上旋拧。把手5固连在大螺母6上，通过拨动把手5可以使大螺母6螺纹旋转，从而沿镗杆8轴向方向移动，大螺母6在镗杆8上旋拧，使镗杆机构1顶在两端的端部支撑4之间。
40.镗杆8上开设的u型槽的开槽方向，与竖直方向夹角为九十度，即开槽方向水平向左或向右。
41.如图3所示本发明一个实施例中镗刀机构的结构示意图，图4所示本发明一个实施例中镗刀结构的剖视图，根据本发明的实施例，镗刀机构2包括旋转盘18，旋转盘18上固定镗刀滑台部件15，镗刀滑台部件15上固定镗刀。当旋转盘18转动时，带动镗刀滑台部件15旋转，镗刀对分段艉轴管镗削。
42.在一些实施例中，镗刀机构2的转动副实现方式不唯一，包括但不局限于直齿轮组、内齿轮组、端面齿轮组或无框电机等方式。
43.具体的实施例中，镗刀机构2包括固定板9，小齿轮10，大齿轮11，开和螺母12，镗刀旋转电机13，防护罩14，镗刀滑台部件15，滑环16，传感器部件17，旋转盘18，轴承19，套筒20。
44.套筒20外侧安装镗刀旋转电机13、小齿轮10和大齿轮11。具体地，套筒20上安装固定板9，镗刀旋转电机13连接在固定板9上，小齿轮10安装在镗刀旋转电机13的输出轴上，大齿轮11与旋转盘18固定，小齿轮10与大齿轮11啮合，大齿轮11通过轴承19固定在套筒20外侧上。轴承19内圈固定在套筒20的外侧上，轴承19外圈与大齿轮11固定。
45.镗刀旋转电机13为小齿轮10提供动力，驱动小齿轮10旋转，带动固连在大齿轮11上的旋转盘18旋转，对分段艉轴管镗削。
46.根据本发明的实施例，镗刀机构2还包括开和螺母12，开和螺母12固定在套筒20上。具体地，套筒20固定在开和螺母12端部。镗杆8开设的u型槽内安装丝杠7，丝杠7与开和螺母12配合，当丝杠7由外部电机(图中未示出)驱动转动时，带动开和螺母12沿镗杆8的轴向移动，从而带动镗刀机构2进给或退刀。应当理解，开和螺母12内表面具有与丝杠7的螺纹相配合的螺纹，实现丝杠7与开和螺母12配合，由丝杠7带动开和螺母12，使得镗刀机构2整体可沿镗杆8轴向运动。
47.根据本发明的实施例，旋转盘18上还固定传感器部件17，旋转盘18固定连接滑环16的内圈。镗刀滑台部件15、传感器部件17和滑环16内圈由旋转盘18带动实现周向旋转，滑环16的外圈固定不动。镗刀滑台部件15周向旋转实现分段艉轴管镗削，传感器部件17周向旋转实现多点测量，通过滑环16和外部进行信号通信交流。
48.在一些实施例中，镗杆8的外表面形状可以是圆柱形或矩形或三角形等。当镗杆8的外形改变时，开和螺母12和套筒20的内孔形状应与镗杆8外表面形状保持一致。应当理解，无论镗杆8的外形如何改变，都应当在滑环16内圈的内孔表面与镗杆8的外表面之间，留有足够的间隙，以保证滑环16内圈随旋转盘18旋转。
49.在一些实施例中，镗杆8内部为空心且径向方向的一侧上(镗杆8的侧壁上)打有通孔，方便与滑环16外圈的电缆线连接走线。
50.在一些优选的实施例中，传感器部件17的数量可以是一个、两个或多个。
51.根据本发明的实施例，镗杆8中间位置布置一中间支撑3，通过中间支撑3带动镗杆8中间位置向指定方向运动，补偿镗杆8的挠度。如图5所示本发明一个实施例中中间支撑的结构示意图，中间支撑3包括蜗轮蜗杆升降机21和支撑块22，支撑块22开设安装孔，通过安装孔安装在镗杆8上。在一些实施例中，支撑块22的安装孔的形状与镗杆8外表面形状保持一致。
52.支撑块22外侧，周向均匀布置多个蜗轮蜗杆升降机21，通过轮蜗杆升降机21驱动支撑块22沿指定方向移动，从而补偿镗杆8的挠度。
53.在一些实施例中，蜗轮蜗杆升降机21的数量可以是两个、三个或四个，每个蜗轮蜗杆升降机21可单独工作或联合工作，使得支撑块22向指定方向移动。应当理解，每个蜗轮蜗杆升降机21抵接分段艉轴管内壁，以实现驱动支撑块22向指定方向移动(补偿镗杆8弯曲的方向)，从而带动镗杆8挠度的补偿。
54.根据本发明的实施例，两个端部支撑4布置于镗杆机构1的两端，对镗杆机构1起支撑和固定作用，实现镗杆机构1在工作过程中始终保持静止，挠度仅在竖直方向上产生。
55.如图6所示本发明一个实施例中端部支撑的结构示意图，图7所示本发明一个实施例中调平部件的剖视图，端部支撑4包括支撑板23、调平部件24和调平板25。
56.当通过旋转大螺母6，使大螺母6顶在支撑板23上时，镗杆机构1顶在两端的端部支撑4之间，并使镗杆8处于绷直状态。
57.根据本发明的实施例，调平板25与支撑板23固定，调平部件24均匀的布置在调平板25上，调平部件24至少三个。在一些实施例中，调平部件24可以四个或者更多个。
58.通过改变调平部件24螺纹旋入调平板25的深度，微调每个调平部件24的轴向长度，使镗杆机构1两端的端部支撑4的调平板25平行，保持与镗杆8垂直，即保证镗杆8两端的调平板25的平行度，以及调平板25和镗杆8的垂直度。支撑板23和调平板25对镗杆8起支撑
作用，并限制镗杆8旋转。
59.根据本发明的实施例，调平部件24中部设有电磁铁，通过电磁铁将调平板25吸附在分段艉轴管端部。
60.根据本发明的实施例，通过拨动把手5可以使大螺母6沿镗杆8端部螺纹旋转，从而沿镗杆8轴向方向移动，同时支撑板23会限制大螺母6的移动距离，使得镗杆8处于紧绷状态。
61.在装置工作前，旋转把手5带动大螺母6沿镗杆8端部螺纹移动，并顶在支撑板23上，使镗杆8处于拉伸绷直状态。调整各个调平部件24的轴向伸长距离，保证镗杆8两端的调平板25的平行度以及调平板25和镗杆8的垂直度。
62.通过丝杠7和开和螺母12带动镗刀机构2在镗杆8的轴向进给和退刀，镗刀旋转电机13驱动小齿轮10带动大齿轮11旋转，从而带动旋转盘18上的镗刀滑台部件15旋转，实现分段艉轴管的镗削。滑环16实现镗刀滑台部件15和传感器部件17与外部的通信交流。
63.根据传感器部件17采集到的数据可控制蜗轮蜗杆升降机21单独工作或联合工作，通过支撑块22带动镗杆8中间部分向指定方向移动，对镗杆8的挠度进行一定程度上的补偿。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。