一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置的制作方法
1.本發明涉及機軸加工裝置技術領域，特別涉及一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置。
背景技術：
2.汽輪機機體主要由轉子、定子、軸承和軸承箱、盤車裝置組成，其中轉子流道中的旋轉部分由主軸、葉輪、葉片和聯軸器等主要部件組成，對汽輪機主軸成型時要對中心孔和外周表面進行打磨光潔，以便消除缺陷隱患，對這些表面缺陷如果不清除干凈，不但會給檢驗工作造成困難，而且嚴重的，會影響大軸的運行壽命。
3.作為一種大型回轉體，汽輪機主軸本體的外表面和中心孔都是通過轉動式遞進打磨加工的，導致打磨加工時在主軸的中心孔和外周表面容易產生螺旋式環形打磨槽，雖然由于打磨精度高，使槽的尺寸極小，但是在高負載和長期振動情況下的情況下，用于主軸的負載是沿著軸向分布的，導致打磨槽極易逐漸擴大，超聲波探傷不合格，結構強度變低甚至斷裂。
技術實現要素：
4.為解決上述技術問題，本發明提供了一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置，能夠有效解決上述技術問題。
5.為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
6.一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置，包括如下步驟：
7.步驟1：對主軸本體進行熱處理，車掉所述主軸熱處理后所增加的變形量；
8.步驟2：將主軸吊放在滑座上，第一軸承套于主軸本體兩端，并將第一軸承安裝在外側的第一伸縮驅動件；
9.步驟3：通過滑動桿依次穿插第二軸承和主軸本體的中心孔，驅動滑動桿左右往復移動，通過若干套設于滑桿的打磨輪對主軸本體的中心孔進行打磨；
10.步驟4：加工完步驟3中的中心孔后，驅動第二伸縮驅動件左右移動，通過第二伸縮驅動件使磨砂輪對準主軸本體的外表面，啟動打磨電機驅動磨砂輪進行打磨；
11.步驟5：啟動空心電機和第二夾持氣缸，驅動主軸本體轉動，進行步驟4中的打磨，直至主軸本體的周側全部打磨。
12.實現上述技術方案，首先將主軸的一端吊起，然后將主軸本體加熱到850-950
°
并保溫3-5小時，冷卻到常溫，主軸本體平放熱處理變形較大，豎直放置熱處理變形相對較小，因此，在主軸本體的一端鉆起吊孔，主軸本體熱處理變形較小，熱處理后主軸會出現中間或兩端或一端，無法估計的彎曲變形，且變形量大小不一，也不能預見，因此需要車掉該變形量，留下后面熱處理、半精車、精車、磨削用的余量，在車掉主軸熱處理后的變形量的同時車掉起吊孔，之后將主軸本體吊裝至滑座上，并在主軸本體的兩端套設第一軸承并安裝在第一伸縮驅動件上，將滑桿穿過主軸本體的中心孔，滑動架為可拆卸的設置于第二橫向伺服
驅動組件，通過左右往復移動滑桿對主軸本體的中心孔進行打磨，從而形成軸向的打磨紋路，避免中心孔產生環形打磨紋路導致紋路容易擴大，導致降低結構強度甚至造成主軸斷裂，之后啟動第一伸縮驅動件，使磨砂輪對齊主軸本體的頂面，并啟動打磨電機對主軸本體進行打磨，在遇到主軸本體的結構性高度變化時，通過第二橫向伺服驅動組件帶動第二伸縮驅動件左右移動，并通過第二伸縮驅動件使磨砂輪抵貼主軸本體，從而保障打磨質量，能夠在主軸本體的外表面打磨，并且打磨紋路為軸向，在一條軸向外表面線路打磨好后，啟動空心電機和第二夾持氣缸，對主軸本體進行旋轉驅動，主軸本體每次的旋轉弧長為0.2-0.5mm，減小了斷裂風險，在主軸本體的中心孔和外表面形成軸向打磨紋路。
13.作為本發明的一種優選方案，在所述步驟2中，第一軸承處設置有第一夾持氣缸，所述第一夾持氣缸用于夾持滑桿。
14.實現上述技術方案，通過第一夾持氣缸夾持滑桿，便于第二橫向伺服驅動滑桿左右移動，并且兩組第一夾持氣缸和第二橫向伺服驅動組件為獨立分別控制，使第二橫向伺服驅動組件能夠同時啟動增加推力或者單獨推動增加控制精度。
15.作為本發明的一種優選方案，在所述步驟3中，所述打磨輪為固定套設于滑桿，且設置為間隔均勻的六組。
16.實現上述技術方案，打磨效果更好。
17.一種大型汽輪機軸加工裝置，包括：
18.基座，所述基座的上方間隔式設置有支撐座；
19.中心孔打磨機構，包括：兩組設置于所述支撐座兩側且能夠分別獨立在支撐座上左右移動的滑動架、設置于所述滑動架的第一軸承，滑桿能夠滑動穿插于所述第一軸承內圈；
20.外打磨機構，包括：左右活動式裝配于所述支撐座的移動座、設置于所述移動座的第二伸縮驅動件、連接于所述第二伸縮驅動件動力輸出端的打磨電機、以及連接于所述打磨電機動力輸出軸的磨砂輪；以及，
21.設置于所述基座用于驅動主軸本體旋轉的轉動機構。
22.作為本發明的一種優選方案，所述支撐座設置有升降組件用于托起主軸本體和調節主軸本體的高度。
23.作為本發明的一種優選方案，所述升降組件包括：一端設置于所述基座且另一端承載有支撐座的支架、若干住設置于所述基座的第一伸縮驅動件，位于中間的第一伸縮驅動件端部設置有滑座，所述主軸本體的外周能夠滑動支撐在滑座上，位于兩側的第一伸縮驅動件設置有第一軸承，所述第一軸承通過螺栓可拆卸的設置于兩側的第一伸縮驅動件。
24.實現上述技術方案，能夠首先通過中間的滑座支撐主軸本體，在安裝好第一軸承后向下啟動第一伸縮驅動件，使主軸本體的的重量承載在兩端的第一軸承，或者在主軸本體長度較長時，仍然保持中間的第一伸縮驅動件和滑座的高度，從而托起主軸，防止變形，增加加工精度。
25.作為本發明的一種優選方案，所述中心孔打磨機構設置有第一驅動組件。
26.作為本發明的一種優選方案，所述第一驅動組件包括：兩組設置于所述支撐座的第二橫向伺服驅動組件、連接于所述第二橫向伺服驅動組件動力輸出端的滑動架、以及設置于所述滑動架用于夾持滑桿的第一夾持氣缸。
27.實現上述技術方案，通過第二橫向伺服驅動組件能夠帶動滑動架、第一軸承和第一夾持氣缸左右移動。
28.作為本發明的一種優選方案，所述轉動機構包括：設置于所述支撐座一側的空心電機，連接于所述空心電機動力輸出端且適配于主軸本體的第二夾持氣缸。
29.實現上述技術方案，通過第二夾持氣缸夾持主軸本體，通過空心電機能夠驅動第二夾持氣缸和主軸本體旋轉，空心電機為空心軸低速盤式三相直流無刷電機，能夠容納滑桿和打磨輪穿過。
30.作為本發明的一種優選方案，所述承載座設置有用于驅動外打磨機構的第二驅動組件，所述第二驅動組件包括：設置于所述支撐座的機架、左右設置于所述機架的第一橫向伺服驅動組件，所述移動座連接于所述第一橫向伺服驅動組件的動力輸出端，所述第二伸縮驅動件的活塞桿設置有升降平臺，所述升降平臺設置有轉動電機，所述打磨電機連接于所述轉動電機的動力輸出端，所述移動座設置有導柱滑動穿插于升降平臺，所述導柱的端部設置有限位頭，所述升降平臺設置有識別相機，所述第一夾持氣缸設置有適配于滑桿弧度的夾持套。
31.實現上述技術方案，通過設置的轉動電機，在打磨至主軸本體結構性高低變化時，通過轉動電機，使磨砂輪能夠改變角度，對齊直角處的圓角，打磨效果更好。
32.綜上所述，本發明具有如下有益效果：
33.本發明通過提供一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置，首先將主軸的一端吊起，然后將主軸本體加熱到850-950
°
并保溫3-5小時，冷卻到常溫，主軸本體平放熱處理變形較大，豎直放置熱處理變形相對較小，因此，在主軸本體的一端鉆起吊孔，主軸本體熱處理變形較小，熱處理后主軸會出現中間或兩端或一端，無法估計的彎曲變形，且變形量大小不一，也不能預見，因此需要車掉該變形量，留下后面熱處理、半精車、精車、磨削用的余量，在車掉主軸熱處理后的變形量的同時車掉起吊孔，之后將主軸本體吊裝至滑座上，并在主軸本體的兩端套設第一軸承并安裝在第一伸縮驅動件上，將滑桿穿過主軸本體的中心孔，滑動架為可拆卸的設置于第二橫向伺服驅動組件，通過左右往復移動滑桿對主軸本體的中心孔進行打磨，從而形成軸向的打磨紋路，避免中心孔產生環形打磨紋路導致紋路容易擴大，導致降低結構強度甚至造成主軸斷裂，之后啟動第一伸縮驅動件，使磨砂輪對齊主軸本體的頂面，并啟動打磨電機對主軸本體進行打磨，在遇到主軸本體的結構性高度變化時，通過第二橫向伺服驅動組件帶動第二伸縮驅動件左右移動，并通過第二伸縮驅動件使磨砂輪抵貼主軸本體，從而保障打磨質量，能夠在主軸本體的外表面打磨，并且打磨紋路為軸向，在一條軸向外表面線路打磨好后，啟動空心電機和第二夾持氣缸，對主軸本體進行旋轉驅動，主軸本體每次的旋轉弧長為0.2-0.5mm，減小了斷裂風險，在主軸本體的中心孔和外表面形成軸向打磨紋路。
附圖說明
34.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
35.圖1為本發明的結構示意圖。
36.圖2為本發明圖1中a處的放大圖。
37.圖3為本發明圖1中b處的放大圖。
38.圖中數字和字母所表示的相應部件名稱：
39.1、基座；2、第一伸縮驅動件；3、支架；4、滑座；5、第一軸承；6、第一橫向伺服驅動組件；7、主軸本體；8、打磨輪；9、滑動桿；10、第二橫向伺服驅動組件；11、滑動架；12、機架；13、第一夾持氣缸；14、移動座；15、第二伸縮驅動件；16、升降平臺；17、導柱；18、轉動電機；19、打磨電機；20、磨砂輪；21、識別相機；22、限位頭；23、第二軸承；24、夾持套；25、支撐座；26、第二夾持氣缸；27、空心電機。
具體實施方式
40.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
41.實施例
42.如圖1至3所示，
43.一種大型汽輪機軸的成型工藝及其加工裝置，包括如下步驟：
44.步驟1：對主軸本體7進行熱處理，車掉主軸熱處理后所增加的變形量；
45.步驟2：將主軸吊放在滑座4上，第一軸承5套于主軸本體7兩端，并將第一軸承5安裝在外側的第一伸縮驅動件2；
46.步驟3：通過滑動桿9依次穿插第二軸承23和主軸本體7的中心孔，驅動滑動桿9左右往復移動，通過若干套設于滑桿的打磨輪8對主軸本體7的中心孔進行打磨；
47.步驟4：加工完步驟3中的中心孔后，驅動第二伸縮驅動件15左右移動，通過第二伸縮驅動件15使磨砂輪20對準主軸本體7的外表面，啟動打磨電機19驅動磨砂輪20進行打磨；
48.步驟5：啟動空心電機27和第二夾持氣缸26，驅動主軸本體7轉動，進行步驟4中的打磨，直至主軸本體7的周側全部打磨。
49.具體的，在步驟2中，第一軸承5處設置有第一夾持氣缸13，第一夾持氣缸13用于夾持滑桿，通過第一夾持氣缸13夾持滑桿，便于第二橫向伺服驅動滑桿左右移動，并且兩組第一夾持氣缸13和第二橫向伺服驅動組件10為獨立分別控制，使第二橫向伺服驅動組件10能夠同時啟動增加推力或者單獨推動增加控制精度，在步驟3中，打磨輪8為固定套設于滑桿，且設置為間隔均勻的六組，打磨效果更好。
50.一種大型汽輪機軸加工裝置，包括：基座1，基座1的上方間隔式設置有支撐座25；中心孔打磨機構；外打磨機構，包括：左右活動式裝配于支撐座25的移動座14、設置于移動座14的第二伸縮驅動件15、連接于第二伸縮驅動件15動力輸出端的打磨電機19、以及連接于打磨電機19動力輸出軸的磨砂輪20；以及，
51.設置于基座1用于驅動主軸本體7旋轉的轉動機構。
52.具體的，中心孔打磨機構包括：兩組設置于支撐座25兩側且能夠分別獨立在支撐座25上左右移動的滑動架11、設置于滑動架11的第一軸承5，滑桿能夠滑動穿插于第一軸承
5內圈。
53.外打磨機構包括：左右活動式裝配于支撐座25的移動座14、設置于移動座14的第二伸縮驅動件15、連接于第二伸縮驅動件15動力輸出端的打磨電機19、以及連接于打磨電機19動力輸出軸的磨砂輪20。
54.進一步的，支撐座25設置有升降組件用于托起主軸本體7和調節主軸本體7的高度。
55.升降組件包括：一端設置于基座1且另一端承載有支撐座25的支架3、若干住設置于基座1的第一伸縮驅動件2，位于中間的第一伸縮驅動件2端部設置有滑座4，主軸本體7的外周能夠滑動支撐在滑座4上，位于兩側的第一伸縮驅動件2設置有第一軸承5，第一軸承5通過螺栓可拆卸的設置于兩側的第一伸縮驅動件2，能夠首先通過中間的滑座4支撐主軸本體7，在安裝好第一軸承5后向下啟動第一伸縮驅動件2，使主軸本體7的的重量承載在兩端的第一軸承5，或者在主軸本體7長度較長時，仍然保持中間的第一伸縮驅動件2和滑座4的高度，從而托起主軸，防止變形，增加加工精度。
56.中心孔打磨機構設置有第一驅動組件。
57.第一驅動組件包括：兩組設置于支撐座25的第二橫向伺服驅動組件10、連接于第二橫向伺服驅動組件10動力輸出端的滑動架11、以及設置于滑動架11用于夾持滑桿的第一夾持氣缸13，通過第二橫向伺服驅動組件10能夠帶動滑動架11、第一軸承5和第一夾持氣缸13左右移動。
58.轉動機構包括：設置于支撐座25一側的空心電機27，連接于空心電機27動力輸出端且適配于主軸本體7的第二夾持氣缸26，通過第二夾持氣缸26夾持主軸本體7，通過空心電機27能夠驅動第二夾持氣缸26和主軸本體7旋轉，空心電機27為空心軸低速盤式三相直流無刷電機，能夠容納滑桿和打磨輪8穿過。
59.承載座設置有用于驅動外打磨機構的第二驅動組件，第二驅動組件包括：設置于支撐座25的機架12、左右設置于機架12的第一橫向伺服驅動組件6，移動座14連接于第一橫向伺服驅動組件6的動力輸出端，第二伸縮驅動件15的活塞桿設置有升降平臺16，升降平臺16設置有轉動電機18，打磨電機19連接于轉動電機18的動力輸出端，移動座14設置有導柱17滑動穿插于升降平臺16，導柱17的端部設置有限位頭22，升降平臺16設置有識別相機21，第一夾持氣缸13設置有適配于滑桿弧度的夾持套24，通過設置的轉動電機18，在打磨至主軸本體7結構性高低變化時，通過轉動電機18，使磨砂輪20能夠改變角度，對齊直角處的圓角，打磨效果更好。
60.使用時，在車掉主軸熱處理后的變形量的同時車掉起吊孔，之后將主軸本體7吊裝至滑座4上，并在主軸本體7的兩端套設第一軸承5并安裝在第一伸縮驅動件2上，將滑桿穿過主軸本體7的中心孔，滑動架11為可拆卸的設置于第二橫向伺服驅動組件10，通過左右往復移動滑桿對主軸本體7的中心孔進行打磨，從而形成軸向的打磨紋路，避免中心孔產生環形打磨紋路導致紋路容易擴大，導致降低結構強度甚至造成主軸斷裂，之后啟動第一伸縮驅動件2，使磨砂輪20對齊主軸本體7的頂面，并啟動打磨電機19對主軸本體7進行打磨，在遇到主軸本體7的結構性高度變化時，通過第二橫向伺服驅動組件10帶動第二伸縮驅動件15左右移動，并通過第二伸縮驅動件15使磨砂輪20抵貼主軸本體7，從而保障打磨質量，能夠在主軸本體7的外表面打磨，并且打磨紋路為軸向，在一條軸向外表面線路打磨好后，啟
動空心電機27和第二夾持氣缸26，對主軸本體7進行旋轉驅動，主軸本體7每次的旋轉弧長為0.2-0.5mm，減小了斷裂風險，在主軸本體7的中心孔和外表面形成軸向打磨紋路。
61.對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
技術特征：
1.一種大型汽輪機軸的成型工藝，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：對主軸本體進行熱處理，車掉所述主軸熱處理后所增加的變形量；步驟2：將主軸吊放在滑座上，第一軸承套于主軸本體兩端，并將第一軸承安裝在外側的第一伸縮驅動件；步驟3：通過滑動桿依次穿插第二軸承和主軸本體的中心孔，驅動滑動桿左右往復移動，通過若干套設于滑桿的打磨輪對主軸本體的中心孔進行打磨；步驟4：加工完步驟3中的中心孔后，驅動第二伸縮驅動件左右移動，通過第二伸縮驅動件使磨砂輪對準主軸本體的外表面，啟動打磨電機驅動磨砂輪進行打磨；步驟5：啟動空心電機和第二夾持氣缸，驅動主軸本體轉動，進行步驟4中的打磨，直至主軸本體的周側全部打磨。2.根據權利要求1所述的一種大型汽輪機軸的成型工藝，其特征在于，在所述步驟2中，第一軸承處設置有第一夾持氣缸，所述第一夾持氣缸用于夾持滑桿。3.根據權利要求1所述的一種大型汽輪機軸的成型工藝，其特征在于，在所述步驟3中，所述打磨輪為固定套設于滑桿，且設置為間隔均勻的六組。4.一種用于加工如權利要求1-3任一所述的大型汽輪機軸加工裝置，其特征在于，包括：基座，所述基座的上方間隔式設置有支撐座；中心孔打磨機構，包括：兩組設置于所述支撐座兩側且能夠分別獨立在支撐座上左右移動的滑動架、設置于所述滑動架的第一軸承，滑桿能夠滑動穿插于所述第一軸承內圈；外打磨機構，包括：左右活動式裝配于所述支撐座的移動座、設置于所述移動座的第二伸縮驅動件、連接于所述第二伸縮驅動件動力輸出端的打磨電機、以及連接于所述打磨電機動力輸出軸的磨砂輪；以及，設置于所述基座用于驅動主軸本體旋轉的轉動機構。5.根據權利要求4所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述支撐座設置有升降組件用于托起主軸本體和調節主軸本體的高度。6.根據權利要求4所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述升降組件包括：一端設置于所述基座且另一端承載有支撐座的支架、若干住設置于所述基座的第一伸縮驅動件，位于中間的第一伸縮驅動件端部設置有滑座，所述主軸本體的外周能夠滑動支撐在滑座上，位于兩側的第一伸縮驅動件設置有第一軸承，所述第一軸承通過螺栓可拆卸的設置于兩側的第一伸縮驅動件。7.根據權利要求4所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述中心孔打磨機構設置有第一驅動組件。8.根據權利要求7所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述第一驅動組件包括：兩組設置于所述支撐座的第二橫向伺服驅動組件、連接于所述第二橫向伺服驅動組件動力輸出端的滑動架、以及設置于所述滑動架用于夾持滑桿的第一夾持氣缸。9.根據權利要求8所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述轉動機構包括：設置于所述支撐座一側的空心電機，連接于所述空心電機動力輸出端且適配于主軸本體的第二夾持氣缸。10.根據權利要求9所述的一種大型汽輪機軸的加工裝置，其特征在于，所述承載座設
置有用于驅動外打磨機構的第二驅動組件，所述第二驅動組件包括：設置于所述支撐座的機架、左右設置于所述機架的第一橫向伺服驅動組件，所述移動座連接于所述第一橫向伺服驅動組件的動力輸出端，所述第二伸縮驅動件的活塞桿設置有升降平臺，所述升降平臺設置有轉動電機，所述打磨電機連接于所述轉動電機的動力輸出端，所述移動座設置有導柱滑動穿插于升降平臺，所述導柱的端部設置有限位頭，所述升降平臺設置有識別相機，所述第一夾持氣缸設置有適配于滑桿弧度的夾持套。
技術總結
本發明涉及一種大型汽輪機軸加工裝置，包括：基座，基座的上方間隔式設置有支撐座；中心孔打磨機構，包括：兩組設置于所述支撐座兩側且能夠分別獨立在支撐座上左右移動的滑動架、設置于所述滑動架的第一軸承，滑桿能夠滑動穿插于所述第一軸承內圈；外打磨機構，包括：左右活動式裝配于支撐座的移動座、設置于移動座的第二伸縮驅動件、連接于第二伸縮驅動件動力輸出端的打磨電機、以及連接于打磨電機動力輸出軸的磨砂輪；以及，設置于基座用于驅動主軸本體旋轉的轉動機構。通過上述設置，能夠在主軸本體的外表面打磨，并且打磨紋路為軸向，減小了斷裂風險，在主軸本體的中心孔和外表面形成軸向打磨紋路。軸向打磨紋路。軸向打磨紋路。
