一种高压电机电滑环免拆修复加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及大型高压电机主轴修复技术领域，具体涉及一种高压电机电滑环免拆修复加工装置。


背景技术：

2.在工程机械领域、电厂或者化工领域，经常需要大型的高压电机作为动力源。其中，电刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置,它一般是纯碳加凝固剂制成,外型一般是方块；卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在主轴上。为此，高压电机在长久的工作过程中，主轴安装电滑环的区域非常容易磨损。由于电机主轴上的电滑环槽已经磨损，同轴度难以保证，如果继续使用已经磨损的主轴，则会导致电滑环的磨损量加剧，直接影响高压电机的正常工作；这时即使更换了新的电滑环而整个电机上的电滑环槽依然磨损严重，为此电滑环槽依然会加速磨损电滑环。为此磨损严重的主轴需要从高压电机上拆除，然后进行修复或者更换。随着增材制造技术以及3d打印技术的普及，目前高压电机的主轴在常规磨损后，一般会使用增材修补技术以及3d打印技术进行重新加工，其修复工艺是：在高压电机主轴磨损的区域上采用激光熔覆技术进行逐点堆积，使得主轴磨损区域能够逐渐填补磨损的部分，并且修补区域的材料性质与主轴其他区域的材料性质相同，为此修补后的主轴性能基本能达到工作的需求。
3.而增材制造技术可以通过人工焊接的方式实现免拆加工，但是增材制造后的主轴还需打磨车削多余的部分，如果采用人工免拆打磨，很难保证主轴位于滑环区域的同轴度，为此在实际的维修过程中，整个主轴依然需要从高压电机上拆除，然后放置到大型的车削设备上进行车削加工，将多余部分进行切除，这样相对更换主轴，其成本相对更低。而大型高压电机因为整体体型巨大，单单主轴的重量就可达十几吨至几十吨，因此大型高压电机拆装主轴十分麻烦，同时安装在主轴上的部件或者与主轴配合的部件一般都是定制产品，为此拆装主轴时难度大，还容易损伤其他部件。而且后期重新安装主轴还需再次调整主轴的安装位置，以保证主轴安装的精度，整个调试过程十分麻烦。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足之一，本实用新型的目的在于提供一种高压电机电滑环免拆修复加工装置，本修复加工装置无需将主轴从高压电机上拆除即可维修，降低维修的成本。
5.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种高压电机电滑环免拆修复加工装置，安装在大型高压电机外壳上，包括安装基体、若干夹持体、主体座和滑移座；每个所述夹持体上均设置有若干安装基面，每个所述夹持体通过任一个所述安装基面位置能够调节地安装在所述安装基体的背面上；每个所述夹持体上的任一个安装基面与所述夹持体的夹持端的距离均不相等；主体座，其能够转动或位置能够调节地安装在所述安装基体上，所述主体座能够相对所述安装基体位置锁止，
所述主体座上设置有调节机构；滑移座滑动安装在所述主体座上，所述滑移座安装在所述调节机构的调节端上，所述滑移座上能够拆卸地安装有刀具。
7.进一步地，所述调节机构包括传动丝杆，所述主体座一端上设置有防窜动机构，所述传动丝杆的一端与所述防窜动机构转动连接，所述传动丝杆的另一端能够转动地安装在所述主体座上。
8.进一步地，所述防窜动机构包括主体块和盖块，所述主体块的一侧安装在所述主体座的一端上，所述盖块能够拆卸地安装在所述主体块另一侧上，所述主体块和盖块上均设置有安装孔，所述传动丝杆的一端能够转动地安装在所述主体块和盖块上的安装孔内，所述主体块上的安装孔靠近盖块的一端上设置有阶梯段，所述阶梯段的直径大于所述安装孔的直径，所述传动丝杆上设置有转动件，所述转动件仅能相对所述传动丝杆转动或两者同步转动，所述转动件能够转动地安装在所述阶梯段内，所述阶梯段的长度与所述转动件的长度适配。
9.进一步地，所述转动件包括一对半环轴瓦，两个所述半环轴瓦能够相互扣合成环状并套装在所述传动丝杆的外壁上，两个所述半环轴瓦的内壁与所述传动丝杆的外壁抵接，两个所述半环轴瓦的内壁上均开设有限制槽，所述传动丝杆上设置有用于配合所述限制槽的限位凸环，所述限制槽与所述限位凸环的外周侧壁之间形成储油空间。
10.进一步地，所述转动件的两端均向内凹出设置有环槽，所述环槽内转动地安装有抵接环，所述抵接环的内、外圈分别通过密封环与所述环槽的内、外圈相抵接，所述抵接环向外一侧的外圈上设置有台阶，所述台阶上活动套装有限制环，所述限制环的外圈与所述转动件的端面连接，所述限制环的厚度小于所述台阶的厚度；所述抵接环与环槽底部之间形成储油腔，所述抵接环上设置有与所述储油腔连通的注油孔，所述注油孔能够启闭，所述储油腔内填充有润滑油，所述储油腔内的润滑油能够迫使所述台阶始终与所述限制环抵接。
11.进一步地，所述主体座上开设有t型槽或燕尾槽，所述滑移座滑动安装在所述t型槽或燕尾槽内，所述传动丝杆安装在t型槽或燕尾槽内，所述防窜动机构安装在所述t型槽或燕尾槽的一端上，所述t型槽或燕尾槽的另一端设置有安装块，所述传动丝杆的另一端转动安装在所述安装块上。
12.进一步地，所述夹持体上开设有夹持孔，所述夹持孔用于套装在大型高压电机外壳的安装结构上，至少存在两个所述安装基面距离与所述夹持孔中心的距离不相等；所述夹持体上开设有开口，所述开口连通所述夹持孔，所述夹持体位于所述开口向外一端的两侧上均设置有连接耳，两个所述连接耳上通过调节螺栓连接，所述调节螺栓能够调节两个所述连接耳之间的间距。
13.进一步地，所述安装基面通过固定螺栓安装在所述安装基体上，所述固定螺栓上套装有调节垫片，所述调节垫片位置能够调节地安装在所述安装基面与所述安装基体背面之间的缝隙上，所述调节垫片的一侧上具有倾斜坡面，所述调节垫片位于所述倾斜坡面顶部的一端伸出所述缝隙。
14.进一步地，所述安装基体上设置有转轴，所述主体座的背面转动安装在所述转轴上，所述安装基体上设置有若干固定孔，所述主体座通过锁紧螺栓与所述固定孔配合的方式锁紧在所述安装基体上。
15.进一步地，所述滑移座包括滑动座和刀座，所述滑动座滑动安装在所述主体座上，所述传动丝杆通过丝杆螺母与滑动座连接，所述滑动座上设置有卡孔，所述刀座上设置有与所述卡孔配合的卡装头，所述刀座的一端上设置有刀具位，所述刀具能够拆卸地安装在刀具位上，所述刀座位于所述刀具位的背面上设置有支撑脊，所述支撑脊的高度从所述刀具位的一端逐渐向外降低；所述滑动座内设置有卡紧机构，所述卡紧机构能够将所述卡装头锁紧。
16.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
17.本实用新型的一种高压电机电滑环免拆修复加工装置设计有安装基体；并利用夹持体将安装基体固定在高压电机的外壳上，整个固定过程简单方便；每个夹持体均设置有若干安装基面，每个安装基面与夹持体的夹持端的距离均不相等，这样的设计使得每个夹持体与安装基体的安装高度均不相同，这样可以适应大型高压电机外壳上的不同安装位置，提高加工的适应性以及保证加工的精度。主体座能够转动或位置能够调节地安装在安装基体上，便于工作人员在不适用将主体座相对安装基体进行收纳，而在加工时可以调节主体座相对安装基体的位置，这样的设计便于调节刀具相对大型高压电机主轴的位置，提高加工的适应性。利用调节机构来调节滑移座能够在主体座上的位置，便于工作人员根据的加工情况来调节刀具相对主轴的进给量。本修复加工装置可以直接安装在大型高压电机的外壳上，并利用大型高压电机自身的转动来配合本修复加工装置即可实现车削主轴修补后多余的部分，整个加工过程简单，无需拆装主轴，降低维修的成本。
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例的结构示意图一；
20.图2是本实用新型实施例的结构示意图二；
21.图3是本实用新型实施例的部分爆炸图；
22.图4是本实用新型实施例的剖视图；
23.图5是本实用新型实施例中防窜动机构的结构示意图；
24.图6是本实用新型另一实施例的结构示意图。
25.附图标号说明：安装基体10、转轴11、固定孔12、锁紧螺栓13、夹持体20、安装基面21、夹持孔22、连接耳23、调节螺栓24、开口25、调节垫片26、倾斜坡面27、主体座30、传动丝杆31、转动件32、半环轴瓦33、限制槽34、限位凸环35、储油空间36、环槽37、抵接环38、台阶39、限制环3a、储油腔3b、注油孔3c、燕尾槽3d、安装块3f、手摇轮3g、滑移座40、刀具41、滑动座42、刀座43、卡孔44、卡装头45、刀具位46、支撑脊47、卡紧机构48、防窜动机构50、主体块51、盖块52、安装孔53、阶梯段54、
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.参见图1至图6，本技术提供了一种高压电机电滑环免拆修复加工装置，安装在大
型高压电机外壳上，包括安装基体10、若干夹持体20、主体座30和滑移座40；每个所述夹持体20上均设置有若干安装基面21，每个所述夹持体20通过任一个所述安装基面21位置能够调节地安装在所述安装基体10的背面上；每个所述夹持体20上的任一个安装基面21与所述夹持体20的夹持端的距离均不相等；主体座30能够转动或位置能够调节地安装在所述安装基体10上，所述主体座30能够相对所述安装基体10位置锁止，所述主体座30上设置有调节机构；滑移座40滑动安装在所述主体座30上，所述滑移座40安装在所述调节机构的调节端上，所述滑移座40上能够拆卸地安装有刀具41。其中，滑移座40就类似一个位置可以调节的刀座结构，用于固定刀具41，同时配合调节机构提供一个切削进给量，便于控制切削进给量。其中，每个安装基面21与所述夹持体20的夹持端的距离均不相等，这样的设计除了可以实现调平安装基体10外，还能通过采用不同高度的安装基面21来实现进给深度，提高加工的适应性。
28.需要说明的是，在本技术中主体座30能够转动或位置能够调节地安装在所述安装基体10上的设计，在一定程度上可以根据安装位置的不同来实现不同状态下的加工切削，通过调整主体座30与安装基体10的相对空间位置即可。此外，在本技术中利用大型高压电机的自身转动提供一个切削的动力，而本技术中的安装基体10安装在大型高压电机的外壳上，这样即可实现两者的相对转动，进而可以实现切削功能，同时还能保证主轴切削部位与主轴本体之间的同轴度。
29.再次参见图1至图3，前文已经说明了本修复加工装置需要通过夹持体20来调节进给深度或者安装位置，为此为了便于将夹持体20固定在大型高压电机的外壳的端面上，本技术的一个实施例中，所述夹持体20上开设有夹持孔22，其中，大型高压电机的外壳上一般会有安装孔或者定位销轴等结构，本技术所述夹持孔22用于套装在大型高压电机外壳的安装结构上，至少存在两个所述安装基面21距离与所述夹持孔22中心的距离不相等。为了更好地使得夹持体20能够相对大型高压电机外壳的安装结构位置固定，所述夹持体20上开设有开口28，所述开口28连通所述夹持孔22，所述夹持体20位于所述开口28向外一端的两侧上均设置有连接耳23，两个所述连接耳23上通过调节螺栓24连接，所述调节螺栓24能够调节两个所述连接耳23之间的间距。因此通过上述的设计，使得整个夹持体20与大型高压电机外壳的安装结构相对容易进行拆装固定，提高了工作的效率。而上述的不同安装基面21距离与所述夹持孔22中心的距离不相等，这样的设计可以便于工作人员根据实际的安装情况调平安装基体10，保证整个修复加工装置的加工精度。
30.进一步地参见图6，在上述实施例的改进方案中，为了便于安装基面21与安装基体10之间更容易进行拆卸以及实现调节，所述安装基面21通过固定螺栓25安装在所述安装基体10上，所述固定螺栓25上套装有调节垫片26，所述调节垫片26位置能够调节地安装在所述安装基面21与所述安装基体10背面之间的缝隙上，所述调节垫片26的一侧上具有倾斜坡面27，所述调节垫片26位于所述倾斜坡面27顶部的一端伸出所述缝隙。其中，利用调节垫片26上的倾斜坡面27来调节缝隙的大小，同时还保证安装基面21与安装基体10之间的紧密连接，避免两者发生松动。此外，调节垫片26还能延伸安装基面21与夹持孔22中心的距离长度，提高整体的调节行程量。需要特别说明的是，在本技术中倾斜坡面27是一个阶梯坡面结构，这样的设计便于倾斜坡面27上每一段阶梯与安装基面21或安装基体10进行贴合，提高两者的接触面积，保证连接的稳固性。
31.进一步地，为了便于后期的收纳运输，除了安装基体10与主体座30实现拆卸的设计外，本技术的一个实施例中，所述安装基体10上设置有转轴11，所述主体座30的背面转动安装在所述转轴11上，所述安装基体10上设置有若干固定孔12，所述主体座30通过锁紧螺栓13与所述固定孔12配合的方式锁紧在所述安装基体10上。其中，在不工作时，安装基体10可以相对主体座30转动并重合，这样可以节省整体拆卸的麻烦，只需松动锁紧螺栓13即可。当然在一些实施例中，安装基体10可以相对主体座30转动的设计，还可以调节主体座30的空间朝向，进而调节传动丝杆31以及刀具41的朝向，便于适应不同的加工工况。
32.进一步参见图1至图4，为了实现精准控制进给量，本技术的一个实施例中，所述调节机构包括传动丝杆31，所述主体座30一端上设置有防窜动机构50，所述传动丝杆31的一端与所述防窜动机构50转动连接，所述传动丝杆31的另一端能够转动地安装在所述主体座30上。其中，由于在实际的操作中，传动丝杆31采用人为控制或者其他设备控制进给量，为此通过传动丝杆31来实现进给更加简单方便，同时进给精度高。除此之外，在实际的加工过程中由于刀具41在切削主轴上的切削部位时，这时由于主轴上的切削部位对刀具41的反作用力最终会通过传动丝杆31施加在主体座30上，而整个主轴由于直径大，加工行程长的特点容易导致传动丝杆31与主体座30之间的磨损增大，后期容易降低进给精度，为此本技术设计防窜动机构50来抵消传动丝杆31轴向上的作用力，降低传动丝杆31与主体座30之间的磨损量。
33.在上述的实施例中，防窜动机构50可以是推力球轴承结构，也可以是一些其他泄力的结构，例如限位环或者缓冲结构。实际上，防窜动机构50出了可以安装在传动丝杆31的一端外，还可以套装在传动丝杆31上，只要能够满足上述的要求即可。
34.进一步参见图3至图4，在本技术的一个实施例中，为了更好地实现传动丝杆31的泄力以及防止传动丝杆31轴向窜动，所述防窜动机构50包括主体块51和盖块52，所述主体块51的一侧安装在所述主体座30的一端上，所述盖块52能够拆卸地安装在所述主体块51另一侧上，所述主体块51和盖块52上均设置有安装孔53，所述传动丝杆31的一端能够转动地安装在所述主体块51和盖块52上的安装孔53内，所述主体块51上的安装孔53靠近盖块52的一端上设置有阶梯段54，所述阶梯段54的直径大于所述安装孔53的直径，所述传动丝杆31上设置有转动件32，所述转动件32仅能相对所述传动丝杆31转动或两者同步转动，所述转动件32能够转动地安装在所述阶梯段54内，所述阶梯段54的长度与所述转动件32的长度适配。其中，在本实施例中，防窜动机构50起到支撑并限制传动丝杆31的作用，利用阶梯段54所形成的空间来限制转动件32在其轴线方向上的运动。此外，上述的主体块51和盖块52均采用螺栓固定在主体座30的一端上，这样可以省去单独安装的麻烦。实际上为了降低摩擦，传动丝杆31与安装孔53之间还可加装轴承，这个根据实际的需求来选用。
35.在上述的实施例中，转动件32不能相对传动丝杆31进行轴向方向的运动，否则无法实现防止窜动的作用以及泄力的作用。而转动件32可以采用与传动丝杆31一体成型的设计，也可以是分体式的设计；其中如果采用一体成型设计，则转动件32可以看成在传动丝杆31上的一个凸环结构；如果是分体设计，则可以根据需求将环状的结构套装在传动丝杆31上即可。
36.参见图图3和图4，为此在本技术的一个改进实施例中，所述转动件32包括一对半环轴瓦33，两个所述半环轴瓦33能够相互扣合成环状并套装在所述传动丝杆31的外壁上，
两个所述半环轴瓦33的内壁与所述传动丝杆31的外壁抵接，两个所述半环轴瓦33的内壁上均开设有限制槽34，所述传动丝杆31上设置有用于配合所述限制槽34的限位凸环35。其中，两个所述半环轴瓦33扣合后，限制槽34构成一个环槽结构。而本技术中将转动件32采用分体的设计，便于后期的拆装和维护；同时还将转动件32设计成一个轴瓦的结构，使得转动件32除了能够实现本技术中所需的限位防窜动作用外，还可以能起到支撑传动丝杆31的作用，这样可以降低传动丝杆31在转动的过程中与安装孔53的摩擦，便于传动丝杆31更容易进行转动。此外，为了提高润滑性，所述限制槽34与所述限位凸环35的外周侧壁之间形成储油空间36，即在实际的使用过程中，限位凸环35的外直径小于限制槽34底部的直径，这样可以相互配合形成一个储油空间36，便于在转动的过程中储油空间36内的润滑油能够自动润滑整个转动件32以及转动件32与阶梯段54。
37.进一步参见图5，由于传动丝杆31在刀具41切削过程中始终会受到一个轴向力，这时传动丝杆31会带动转动件32的端面与阶梯段54的端面或是盖块52抵接，两者进行抵接泄力。这种情况下，转动件32的两端容易磨损，长久的使用会导致转动件32的长度降低，进而防窜动能力下降。为此针对于这样的情况，在本技术的一个改进实施例中，所述转动件32的两端均向内凹出设置有环槽37，所述环槽37内转动地安装有抵接环38，所述抵接环38的内、外圈分别通过密封环与所述环槽37的内、外圈相抵接，所述抵接环38向外一侧的外圈上设置有台阶39，所述台阶39上活动套装有限制环3a，所述限制环3a的外圈与所述转动件32的端面连接，所述限制环3a的厚度小于所述台阶39的厚度；所述抵接环38与环槽37底部之间形成储油腔3b，所述抵接环38上设置有与所述储油腔3b连通的注油孔3c，所述注油孔3c能够启闭，所述储油腔3b内填充有润滑油，所述储油腔3b内的润滑油能够迫使所述台阶39始终与所述限制环3a抵接。其中，在实际的使用过程中，抵接环38向外的一侧与与阶梯段54的端面或盖块52抵接，这时由于传动丝杆31具有一定的轴向力并会压迫抵接环38，这时抵接环38受力向环槽37底部滑动，这时储油腔3b内的润滑油被压缩，抵接环38可以使得台阶39与所述限制环3a之间的抵接下降或者不接触；而整个抵接环38相当于悬浮在环槽37内，这时抵接环38与整个转动件32的摩擦力基本没有，极大地降低了两者之间的摩擦，避免两者出现磨损。同时在实际的加工过程中，由于主轴修复的部分为增材制造得到，为此难以保证修复的区域质地不均匀，车削主轴修复的部分有可能遇到局部硬质的部分，这时刀具41在既定切削深度切削的过程中会与局部硬质部分发生跳刀的情况，即刀具41自动跳过局部硬质部分并降低切削深度以适应切削的局部硬质的部分，刀具41跳动的构成中会带动整个滑移座40、传动丝杆31振动，为此本技术中的储油腔3b在一定程度上能够吸收比缓冲这样的刀具41给传动丝杆31所传递过来的振动力以及冲击力，使得整个修复加工装置动作更平稳。其中，注油孔3c上设置有油塞结构，这样可以保证储油腔3b内的压力。
38.进一步地参见图1至图4，在本技术中为了更好地容置传动丝杆31，同时使得本结构更加简洁，便于在大型高压电机的外壳上进行安装，本技术的一个实施例中，所述主体座30上开设有t型槽或燕尾槽3d，所述滑移座40滑动安装在所述t型槽或燕尾槽3d内，所述传动丝杆31安装在t型槽或燕尾槽3d内，所述防窜动机构50安装在所述t型槽或燕尾槽3d的一端上，所述t型槽或燕尾槽3d的另一端设置有安装块3f，所述传动丝杆31的另一端转动安装在所述安装块3f上。实际上，安装块3f也可以替换成上述的防窜动机构50，本技术在此不详述。需要补充说明的是，在本技术中传动丝杆31至少有一端需要穿出防窜动机构50或安装
块3f，这样便于工作人员在传动丝杆31上连接带动结构，便于工作人员控制传动丝杆31的转动。实际上，在一个实施例中，所述传动丝杆31的任一端均能够拆卸地安装有手摇轮3g，手摇轮3g套装在传动丝杆31上，然后通过螺母进行锁紧，手摇轮3g与传动丝杆31同步转动。当然在一些改进的实施例中，主体座30上设置有驱动机构，驱动机构带动传动丝杆31转动。其中驱动机构为伺服电机以及和伺服电机连接的减速器，减速器通过齿轮或齿带带动传动丝杆31转动。
39.参见图1至图4，为了便于安装刀具41和调节刀具41的位置，在本技术的一个实施例中，所述滑移座40包括滑动座42和刀座43，所述滑动座42滑动安装在所述安装基体10上，所述传动丝杆31通过丝杆螺母与滑动座42连接，所述滑动座42上设置有卡孔44，所述刀座43上设置有与所述卡孔44配合的卡装头45，所述刀座43的一端上设置有刀具位46，所述刀具41能够拆卸地安装在刀具位46上。其中为了更好地支撑刀具41，同时不影响刀具41的正常切削或者在刀具41切削过程中不与其他机构发生运动干涉，所述刀座43位于所述刀具位46的背面上设置有支撑脊47，所述支撑脊47的高度从所述刀具位46的一端逐渐向外降低；所述滑动座42内设置有卡紧机构48，所述卡紧机构48能够将所述卡装头45锁紧。其中，卡紧机构48可以为弹片结构，也可以是一些联动锁紧结构，例如弹簧卡销结构，本技术在此不详述。
40.本实用新型的一种高压电机电滑环免拆修复加工装置设计有安装基体10；并利用夹持体20将安装基体10固定在高压电机的外壳上，整个固定过程简单方便；每个夹持体20均设置有若干安装基面21，每个安装基面21与夹持体20的夹持端的距离均不相等，这样的设计使得每个夹持体20与安装基体10的安装高度均不相同，这样可以适应大型高压电机外壳上的不同安装位置，提高加工的适应性以及保证加工的精度。主体座30能够转动或位置能够调节地安装在安装基体10上，便于工作人员在不适用将主体座30相对安装基体10进行收纳，而在加工时可以调节主体座30相对安装基体10的位置，这样的设计便于调节刀具41相对大型高压电机主轴的位置，提高加工的适应性。利用调节机构来调节滑移座40能够在主体座30上的位置，便于工作人员根据的加工情况来调节刀具41相对主轴的进给量。本修复加工装置可以直接安装在大型高压电机的外壳上，并利用大型高压电机自身的转动来配合本修复加工装置即可实现车削主轴修补后多余的部分，整个加工过程简单，无需拆装主轴，降低维修的成本。
41.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。