一种用于发电机机壳加工的涨胎定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电机制造中用的定位工具，尤其是指一种用于发电机机壳加工的涨胎定位装置。
【背景技术】
[0002]液压撑块涨胎式定位装置是一种可用于发电容量在100kw以上的发电机定子两端止口加工的定位工具。
[0003]从中小型发电机发展过程看，发电机定子加工技术经历了由整体式(机壳整体浇注式+铁芯圆片叠压压装固定)到卷板式(机壳铁板圈圆+铁芯方片叠压包覆焊制固定，或机壳圈圆焊制+铁芯圆片叠压压装塞焊固定)的发展，由于前者的工艺技术因加工成本高、机组整体笨重、适应性不强，一般被用于250kw以下小规格发电机制造，阻碍了发电机规格大型化发展；而后者定子机加工则是近十几年来所大力推广的新工艺技术，它具有加工成本低、机组轻巧、适用范围广，特别在大规格发电机研发制造中优势更明显，正越来越多为市场认可而有取代前者的趋势。
[0004]然而，在定子机加工过程中，对于机壳上对接止口的加工一直以来都较多采用无涨胎定位技术(用于立式车床加工)和三板式涨胎定位技术(用于卧式车床加工)，这些技术在整体式定子止口加工或小规格卷板式发电机制造中，因定子铁芯变形小或迭压厚度小，最大实体尺寸与设计尺寸接近，因而能实现较好的定位作用，所加工的产品同心度质量也能满足整机对接要求。而在大规格发电机(机壳一般都采用卷板式焊接制作)的制造过程中，由于铁芯叠厚大，荷载重，并且机壳制造中的焊接变形极易使定子铁芯跟随产生变形，使得铁芯内圆最大实体尺寸与设计尺寸有较大偏离，采取这样的定位技术显然无法实现有效定位，进而无法保证二对接止口与铁芯的同心度，成为制约发电机开发研制的阻力。
[0005]众所周知，在发电机制造过程中，定子机加工的质量将决定发电机整体机电性能，而影响定子机电性能的因素有很多，如铁芯叠压弹开度、铁芯内孔圆柱度和机壳包紧度等质量因素，另外，定子机壳二端所加工的对接止口和平面与铁芯内孔的同心度、垂直度的因素对定子机电性能的影响尤为大。一般，机加工时，要保证定子铁芯内孔与机壳二端止口与平面的同心度和垂直度，通常都以铁芯内孔作为加工定位的基准；对于机壳为整体式定子和小规格卷板式定子加工而言，由于铁芯采取圆片叠压或即使采取方片叠压因铁芯长度有限，故而铁芯内孔最大实体尺寸与设计尺寸误差小，采用无涨胎定位装置或三板式涨胎定位装置即可满足同心度和垂直度加工要求。
[0006]现有的无涨胎定位装置的定位主要用于立式车床加工作业，如图1所示，其是在一块基板18上用装配螺钉17固定配装一个定位筒体14，该定位筒体14的外径尺寸设计成比定子铁芯15的内径尺寸小0.20?0.30毫米，而由定子铁芯15和带法兰机壳11构成的待加工定子则套装在定位筒体14外，并由支承垫圈16支承其下方，另由压板12、加压杆13、装配螺栓110和加压螺栓19构成的固定加压系统则将待加工定子在人工调整加工中心后由人力将其固紧定位在无涨胎定位装置上，使得待加工定子与定位筒体14粗定位误差在0-0.15毫米间波动，消除这种偏离，要靠操作人员反复调整来保证，这个过程耗时费力，若将此技术移植到100kw大规格发电机加工将很难用人力完成加工定位中心的调整。
[0007]现有的三板式涨胎模装置如图2所示，主要用于小规格发电机定子在卧式车床上加工时对产品的定位，其原理是:涨芯25(共有相同结构的三件涨芯，其上用螺钉214固定三件定位板216)通过钢套26、第一压缩弹簧27、螺钉28与底座21连接，手动旋紧螺母212在螺柱213作用下通过夹圈22、连接固定销23和压板211、轴承210使得第一斜块24和第二斜块29沿底座21定位套筒上作相向移动并可压缩第二压缩弹簧215，并使得带有定位板216的涨芯25在2个斜块作用下作垂直向外移动，使定位板216与由定子铁芯218与带法兰机壳217构成的待加工定子内圆啮合涨紧，达到定位。加工结束后，手动反旋旋紧螺母212，在第二压缩弹簧215和第一压缩弹簧27作用下，装置恢复初始状态。从该装置结构分析，涨芯锁紧力靠操作工人力来保证，很消耗个人的体力，且由于卧式安装也限制了装置大型化，因此仅限于用在小规格短铁芯适用于卧式加工的发电机机壳止口加工上。
[0008]由此可见，以上二种定位装置因设计思路的局限，无法满足中小型发电机规格向大型化发展的需求。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种对大规格发电机机壳加工时能实现快速安装定位的用于发电机机壳加工的涨胎定位装置。
[0010]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0011]一种用于发电机机壳加工的涨胎定位装置，其特征在于包含:
[0012]底座，是装置支撑座，其有一块中间带基准孔的基板，6件等高支承块围绕基准孔外侧周向焊接均布，在支承块顶部平面上焊接一件用于安装液压千斤顶装置中导向套的固定圆板，沿固定圆板另一侧外缘向内均匀焊接布置6件等高矩形支承板，在矩形支承板顶部平面对中焊接布置圆环形定位板，圆环形定位板上端面加工成与一个下定位块配合的止口和外缘，其有数个均布的螺栓固紧的通孔，并用螺钉通过该通孔将底座与下定位块固紧；在基板上沿支承板外侧周向均布6根等高支撑杆；
[0013]辅助定位板,是定位装置在加工机床上快速定中心的圆环形构件，置于所述基板上的基准孔内，其上端部为上部圆锥体，且其大端直径小于基板的基准孔径，中端部为与上部圆锥体大端等径的中部圆柱体，而下端部圆柱体的外径小于机床定位工艺孔径；
[0014]斜块滑动系统，是待加工机壳(310)以定子铁芯(319)内表面为基准达成与机壳(310)两端法兰在车加工止口与平面时满足其同心度和垂直度的构件，由涨芯组件和4个撑组成，所述涨芯组件是一个由下大上小的圆锥台涨芯，从涨芯底部向下伸出的下法兰定位柱以及从涨芯顶部向上伸出的上法兰定位柱组成；所述涨芯的外表面上沿周向对称加工四个倾斜的啮合斜槽；所述下法兰定位柱及上法兰定位柱分别通过法兰连接于涨芯底部及顶部，下法兰定位柱的底部与液压千斤顶装置接触；所述4个撑块分别置于所述四个啮合斜槽内，每个撑块是一个带有光滑啮合斜面的斜面块，并各与一个所述啮合斜槽的槽面啮合，撑块与机壳内表面接触的面是与定子铁芯内圆等径的圆弧面，撑块垂直方向的中间两侧设有矩形翼，矩形翼上对称并均布数个水平方向的复位弹簧组件定位孔；所述涨芯组件在液压千斤顶装置作用下沿轴线向上移动时使所述4个啮合的撑块产生相应移动；
[0015]定位限制组件，由上定位块，下定位块与定位筒体构成，其中:所述上定位块由3个圆柱体、一个圆柱锥体和4个矩形上U型件组成；一中心孔贯穿上定位的上下端面；顶端为安放平面轴承的顶部圆柱体；顶部圆柱体下面是上圆柱体，其是拓展加工范围的接口 ；上圆柱体下面是下圆柱体，其是与定位筒体上止口配装的接口 ；圆柱锥体设在上、下圆柱体的外壁中间段，其与待加工机壳安装；四个矩形上U型件被环中心周向均布在下圆柱体上形成四个U型通道，在圆柱锥体上布置一组带沉孔的上通孔，其孔系位置应满足上定位块与定位筒体配合后能形成对撑块位移定位约束；其中:所述下定位块由3个圆柱体和四个矩形下U型件组成；中心孔贯穿上定位块上下端面；底部圆柱体是与底座上的环形定位板止口配装的接口 ；中间圆柱体与定位筒体等径；上部圆柱体是与定位筒体下止口配装的接口 ；四个矩形下U型件被环中心周向均布在上部圆柱体上形成四个下U型通道，在中间圆柱体上周向间隔均布二组用于固定的螺纹孔和带沉孔的下通孔，所述下通孔位置满足下定位块与定位筒体配合后能形成对撑块位移定位约束；其中:所述定位筒体为圆柱形筒体，在圆柱面上中间均匀加工四个大小一致的矩形孔，构成供撑块在其中移动的定位矩形通道，每个通道二侧对称均布数个螺纹通孔，复位弹簧组件通过螺纹销钉固定在筒体的螺纹通孔内，其螺纹销钉端部插入撑块矩形翼对应的定位孔中；在筒体上下端部各加工一组上、下螺纹孔，其二组螺纹孔位置满足定位筒体在与上定位块和下定位块配装后，矩形通道二侧面与所述上U型通道和下U型通道二侧面位置一致。
[0016]所述辅助定位板中的上部圆锥体的大端直径比基板的基准孔径小0.02-0.05mm,上部圆锥体(3201)的小端径小于基板(3101)基准孔径4mm以上；辅助定位板下端部的外径比机床定位工艺孔径的下部圆柱体(3203)直径小小0.00-0.03mm。
[0017]所述液压千斤顶装置置于所述底座的塔形支撑架内部的基板上的中央位置上，其由垫条，千斤顶，活络顶杆及可调式导向套组成，安置在垫条上的千斤顶工作时推动活络顶杆，使其通过导向套中心孔推动涨芯组件(37)上行移动，并通过斜块滑动系统作用变换，完成撑块对待加工机壳自动定心固紧。
[0018]所述螺纹销钉上套有TH系列压缩弹簧。
[0019]所述涨胎定位装置还包含:轴承穿过上法兰定位柱安置在上定位块上端部对应孔中，压块置在轴承上，锁紧螺母通过与上法兰定位柱上螺纹连接将压块与轴承固定在上定位块上，