一種大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)廠用輔助加工設(shè)備，特別是涉及一種大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大型汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子已重達(dá)百噸，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在高速(近音速)、高壓(240大氣壓)、高溫(550°C以上)的環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)多根轉(zhuǎn)子扭矩傳輸連接結(jié)構(gòu)為:相鄰的兩根轉(zhuǎn)子的端部均設(shè)有法蘭，法蘭上開設(shè)有多個(gè)沿法蘭圓周方向均勻分布的銷孔，兩根轉(zhuǎn)子法蘭通過(guò)多個(gè)螺栓固定連接，所述螺栓穿設(shè)在兩根轉(zhuǎn)子端部法蘭的銷孔中，從而實(shí)現(xiàn)扭矩的傳遞和輸出、以及巨大功率的輸出。比如，100萬(wàn)KW汽輪機(jī)機(jī)組的輸出扭矩高達(dá)300噸.米以上，且要求整個(gè)轉(zhuǎn)子軸系在幾十米長(zhǎng)度中的相互跳動(dòng)非常非常小，一般是不大于0.05mm，因此，其對(duì)轉(zhuǎn)子端部法蘭上銷孔的加工精度要求非常高。另外，對(duì)其他的一些大型機(jī)械，比如發(fā)電機(jī)、大型水栗等均用到較大型號(hào)的轉(zhuǎn)子，其對(duì)轉(zhuǎn)子端部法蘭上銷孔的加工精度也具有非常高的要求。
[0003]在將兩根新出廠的轉(zhuǎn)子連接(即同時(shí)更換汽輪機(jī)中的兩根轉(zhuǎn)子)、或?qū)⒁桓鲁鰪S的轉(zhuǎn)子與一根汽輪機(jī)中已用舊轉(zhuǎn)子連接(即只更換汽輪機(jī)中的一根轉(zhuǎn)子)時(shí)，都需要對(duì)兩根待連接的轉(zhuǎn)子的法蘭上的銷孔進(jìn)行鉸孔處理，但目前鉸孔處理存在較多的困難:
[0004]1、兩根轉(zhuǎn)子端部法蘭連接處的空間非常小，任何鉸孔機(jī)床或鉸孔設(shè)備都無(wú)法安裝，傳統(tǒng)的都是依靠人工徒手鉸孔，故無(wú)法定位，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子法蘭上銷孔的加工精度(包括尺寸精度、平行度等)、銷孔孔壁的光潔度都達(dá)不到要求。
[0005]2、在兩個(gè)轉(zhuǎn)子端部法蘭連接處找不到合適的位置去定位安裝工具，尤其是希望銷孔被切除量較少、而不能太多，因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)子投入使用一段時(shí)間后還需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行修理，即仍然需要對(duì)轉(zhuǎn)子端部法蘭上的銷孔進(jìn)行配鉸處理，故需要留下足夠的加工余量；因此，目前在鉸孔時(shí)只能用轉(zhuǎn)子端部法蘭上坯孔自身進(jìn)行定位校正，從而導(dǎo)致銷孔容易鉸偏，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)轉(zhuǎn)子軸系的跳動(dòng)量大，不滿足要求。
[0006]3、采用轉(zhuǎn)子端部法蘭上坯孔自身進(jìn)行定位校正時(shí)，在舊汽輪機(jī)機(jī)組的修理兩根轉(zhuǎn)子只更換一根轉(zhuǎn)子的情況下，舊轉(zhuǎn)子上銷孔的位置誤差、大小等一概不知，再加上舊轉(zhuǎn)子上銷孔的弄毛變形，故新轉(zhuǎn)子上只能將坯孔的加工余量增加，且根本沒(méi)有加工的基本定位面。
[0007]4、時(shí)間緊迫，尤其是汽輪機(jī)機(jī)組修理周期很緊，因?yàn)槠啓C(jī)機(jī)組提早一天發(fā)電，其就可以創(chuàng)造近千萬(wàn)元的財(cái)富，而傳統(tǒng)的銷孔配鉸效率非常低，耗時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種銷孔加工精度高的大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具，用于加工兩根待連接轉(zhuǎn)子的法蘭上相對(duì)設(shè)置的銷孔，所述轉(zhuǎn)子的法蘭端面與轉(zhuǎn)子軸向相垂直，所述配鉸工具包括夾具體、刀排和固定在刀排上的鉸刀，所述夾具體包括夾具本體部、以及兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的夾具支臂部，所述夾具本體部和兩個(gè)夾具支臂部之間形成一容腔，所述鉸刀位于該容腔中；所述夾具支臂部的內(nèi)側(cè)面為平行于法蘭端面的定位面，兩個(gè)夾具支臂部中均固設(shè)有定位滑動(dòng)軸承，兩個(gè)定位滑動(dòng)軸承同軸線設(shè)置、且定位滑動(dòng)軸承的軸向垂直于定位面，所述刀排可轉(zhuǎn)動(dòng)且可軸向移動(dòng)地支承在定位滑動(dòng)軸承中；當(dāng)將夾具體套在兩根轉(zhuǎn)子的法蘭上后，所述容腔可容納部分法蘭、并與法蘭上待加工的銷孔相連通。
[0010]進(jìn)一步地，所述定位滑動(dòng)軸承的材質(zhì)為銅。
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)將夾具體套在兩根轉(zhuǎn)子的法蘭上后，一個(gè)夾具支臂部?jī)?nèi)側(cè)的定位面與一根轉(zhuǎn)子的法蘭端面相貼靠，另一個(gè)夾具支臂部中螺紋連接有一頂緊螺栓，該頂緊螺栓沿刀排的軸向穿設(shè)在夾具支臂部中、且頂緊螺栓的端部與另一根轉(zhuǎn)子的法蘭端面相抵靠。
[0012]進(jìn)一步地，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括沿刀排軸向延伸的進(jìn)給走刀絲桿、與進(jìn)給走刀絲桿螺紋連接的螺母套、可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)套、以及傳動(dòng)銷，所述刀排的一端開設(shè)有軸向延伸的槽孔，所述進(jìn)給走刀絲桿穿設(shè)在該槽孔中，所述螺母套穿設(shè)在槽孔的端部、并與刀排相固定;所述轉(zhuǎn)動(dòng)套套在刀排上，所述刀排的外周面上開設(shè)有多個(gè)間隔分布、且開口朝向轉(zhuǎn)動(dòng)套內(nèi)周面的齒槽，所述傳動(dòng)銷的內(nèi)端可伸入齒槽中，傳動(dòng)銷的外端穿設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)套中、且傳動(dòng)銷的外端處設(shè)有一壓縮彈簧;所述傳動(dòng)銷的內(nèi)端設(shè)有一傾斜面，該傾斜面部分位于齒槽中。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一沿轉(zhuǎn)動(dòng)套的徑向延伸的手柄，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套中徑向開設(shè)有一通孔，所述手柄的內(nèi)端伸入轉(zhuǎn)動(dòng)套的通孔中、并與轉(zhuǎn)動(dòng)套固定連接，所述傳動(dòng)銷和壓縮彈簧沿轉(zhuǎn)動(dòng)套的徑向放置在轉(zhuǎn)動(dòng)套的通孔中，且壓縮彈簧的外端與手柄的內(nèi)端相抵
A+-.與巨O
[0014]進(jìn)一步地，所述鉸刀呈套筒狀，鉸刀套在刀排上、并與刀排鍵連接。
[0015]優(yōu)選地，所述鉸刀的外周面上設(shè)有六道螺旋切削刃，且六道螺旋切削刃沿鉸刀的周向呈63°、58.5°、58.5°、63。、58.5°、58.5° 的角度間隔分布。
[0016]進(jìn)一步地，所述螺旋切削刃的主偏角α為13°-17°，螺旋切削刃的螺旋角β為18°-22。。
[0017]進(jìn)一步地，所述螺旋切削刃的側(cè)偏角γ為13°-17°。
[0018]優(yōu)選地，所述夾具本體部中開設(shè)有排肩孔，位于夾具本體部?jī)?nèi)側(cè)的容腔與位于夾具本體部外側(cè)的外部區(qū)域通過(guò)排肩孔相連通。
[0019]如上所述，本發(fā)明涉及的大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具，具有以下有益效果:
[0020]本申請(qǐng)中，在使用鉸刀切削兩個(gè)轉(zhuǎn)子的法蘭上相對(duì)的兩個(gè)銷孔時(shí)，由于刀排的軸向垂直于夾具支臂部的定位面，而定位面又平行于轉(zhuǎn)子的法蘭端面，故鉸刀隨刀排的移動(dòng)方向、也就是鉸刀的進(jìn)刀方向垂直于轉(zhuǎn)子的法蘭端面，從而使得加工出的銷孔垂直于轉(zhuǎn)子的法蘭端面、并平行于轉(zhuǎn)子的軸向，因此，本申請(qǐng)中以法蘭端面作為銷孔加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，其大大提高了銷孔的加工精度，能夠保證兩個(gè)轉(zhuǎn)子法蘭上銷孔的同軸度、以及銷孔與轉(zhuǎn)子軸向的平行度，最終使得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸系的跳動(dòng)量在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證了汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本申請(qǐng)中配鉸工具立式加工轉(zhuǎn)子法蘭上銷孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1的A-A向剖視圖。。
[0023]圖3為本申請(qǐng)中配鉸工具臥式加工轉(zhuǎn)子法蘭上銷孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本申請(qǐng)中鉸刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本申請(qǐng)中鉸刀的端面圖。
[0026]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0027]I轉(zhuǎn)子
[0028]101 法蘭
[0029]102 銷孔
[0030]103 法蘭端面[0031 ]2夾具體
[0032]201 夾具本體部
[0033]202 夾具支臂部
[0034]203 容腔
[0035]204 定位面
[0036]205 排肩孔
[0037]3刀排
[0038]301 槽孔
[0039]302 齒槽
[0040]4鉸刀
[0041 ]401 螺旋切削刃
[0042]402 排肩槽
[0043]403 直角邊部
[0044]404 倒圓弧邊部
[0045]5定位滑動(dòng)軸承
[0046]501 支承孔
[0047]601 頂緊螺栓
[0048]602 進(jìn)給走刀絲桿
[0049]603 螺母套
[0050]604 轉(zhuǎn)動(dòng)套[0051 ]605 傳動(dòng)銷
[0052]606 壓縮彈簧
[0053]607 手柄
[0054]608 定位螺母
[0055]609 傾斜面
[0056]8調(diào)平螺栓
[0057]9墊塊
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0059]須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0060]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N大型轉(zhuǎn)子法蘭聯(lián)接銷孔加工用的配鉸工具，用于加工兩根待連接轉(zhuǎn)子