CN118218648B - 一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽轮机叶片打孔的技术领域，具体涉及一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法，其中包括汽轮机叶片打孔机、快速定位机构以及打孔系统，所述汽轮机叶片打孔机包括两个腔室座、两个滑块、电动机、钻头，所述快速定位机构包括两个传动部，两个所述传动部均包括电机、两个连接块、螺纹丝杆、丝杆螺母以及传动块；两个所述腔室座的上方均开设有滑孔，两个所述滑块分别滑动连接于两个滑孔内，其中两个所述连接块分别固定安装于两个滑块的顶端，所述螺纹丝杆轴承安装于两个连接块之间，该装置解决了当前打孔装置钻孔时无法通过液压缓冲的方式，从而保护钻头，降低钻头磨损的问题。

Description

一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法

技术领域

本发明属于汽轮机叶片打孔的技术领域，具体涉及一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法。

背景技术

汽轮机叶片是安装在汽轮机转子上，并在高温高压的蒸汽作用下产生扭矩，使汽轮机转子高速转动的重要部件，而汽轮机叶片上会有若干孔洞用于安装汽轮机叶片，这些孔洞在生产时都是通过打孔装置进行打孔的；

目前市面上的打孔装置在给汽轮机叶片的孔洞打孔时，往往在打孔装置定位后进行打孔时，无法在钻头向下打孔时，对钻头进行高效缓冲，导致钻头下降速度过快碰撞汽轮机叶片从而损伤，且在打孔时也会因为钻头与汽轮机叶片之间磨损较重导致钻头提前报废，使得生产成本增加，无法有效保护钻头。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法，包括汽轮机叶片打孔机、快速定位机构以及打孔系统，所述汽轮机叶片打孔机包括两个腔室座、两个滑块、电动机、钻头，所述快速定位机构包括两个传动部，两个所述传动部均包括电机、两个连接块、螺纹丝杆、丝杆螺母以及传动块；两个所述腔室座的上方均开设有滑孔，两个所述滑块分别滑动连接于两个滑孔内，其中两个所述连接块分别固定安装于两个滑块的顶端，所述螺纹丝杆轴承安装于两个连接块之间，所述电机固定安装于其中一个连接块的外侧，且输出端与螺纹丝杆固定连接；两个所述传动部通过传动块相互固定安装，形成X轴和Y轴；所述电动机固定安装于Y轴的传动块的底部，所述钻头与电动机的输出端固定，所述打孔系统包括定位模块、钻孔模块，所述定位模块设置于两个电机内，所述钻孔模块设置于电动机内，所述定位模块用于根据操作人员输入的坐标控制两个电机的转动圈数，对钻头进行定位，所述钻孔模块用于控制电动机运行，从而控制钻头转动，两个所述连接块之间固定安装有两根滑杆，所述传动块与两根滑杆滑动连接。

本发明进一步说明，左侧所述腔室座包括电动马达、齿轮、若干齿块；所述电动马达固定安装于左侧腔室座的内壁，所述齿轮与电动马达的输出端固定连接，若干所述齿块均匀固定安装于左侧滑块的内侧，且与齿轮相互啮合。

本发明进一步说明，右侧所述腔室座的内壁滑动连接有液压板，所述液压板的表面设置有两个孔洞，两个所述腔室座的内部均为中空状，所述液压板固定安装于右侧滑块的底部；两个所述腔室座的底部之间连接有输液管；左侧所述滑块的内部呈中空状，且内壁滑动连接有滑板，所述腔室座的内壁下方滑动连接有滑塞，左侧所述滑块的底部开设有通孔，所述滑板与滑塞之间固定连接有连接杆，且连接杆滑动连接于通孔内；所述滑塞的底部、右侧腔室座以及滑板的上方均填充有液压油，所述液压板与右侧腔室座的内壁底部弹簧连接。

本发明进一步说明，两个所述腔室座的前侧之间连接有导液管，所述导液管的左端与左侧滑块的内部之间连接有软管，且软管与滑块的连接处位于滑板的上方位置；所述导液管的内部设置有压力阀，左侧所述滑块与左侧腔室座的底部管道连接，且管道的内径为软管内径的二分之一，且管道内设置有单向阀。

本发明进一步说明，所述打孔系统还包括智能控制模块，所述智能控制模块设置于电动马达的内部，所述智能控制模块用于控制电动马达顺逆交替转动，并根据打孔的深度控制电动马达逆时针转动的圈数。

本发明进一步说明，所述汽轮机叶片打孔装置的打孔方法包括：步骤S1、安装好钻头后，将汽轮机叶片打孔机放置在汽轮机叶片上，之后操作人员根据打孔位置，并通过定位模块调整两个电机的转动圈数，从而调整钻头在X轴和Y轴上的位置，使钻头对准打孔位置；步骤S2、位置调整完毕后，通过钻孔模块控制电动机运行，使钻头转动；步骤S3、之后电动马达运行，电动马达顺逆交替转动，钻头上下移动，每向下打孔一定深度后钻头再抬起，并根据打孔的深度控制电动马达逆时针转动的圈数，从而控制每次打孔的深度；步骤S4、打孔完毕后，汽轮机叶片打孔机复位，打孔系统停止运行。

本发明进一步说明，所述步骤S3中，钻孔深度增加，电动马达逆时针转动圈数增加。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的汽轮机叶片打孔机，随着打孔深度的不断增加，电动马达逆时针转动的圈数也相对增加，这样可以最大程度上保护钻头，减少钻头的磨损，且钻孔的质量也相对提升，可以保障汽轮机叶片的钻孔质量，提高钻孔美观性；

且钻头向下移动时得到双重缓冲，可以最大程度上保护钻头，避免钻头向下移动速度过快与汽轮机叶片碰撞损伤钻头，并起到保护汽轮机叶片打孔质量的作用，汽轮机叶片即将被钻通时，使钻头做轻微上下移动，从而对即将钻通的汽轮机叶片的孔底进行冲击，将孔一次钻通，钻头无需再抬起再下降钻通，减少一次钻头上下移动，从而相对可以加快钻孔速度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的螺纹丝杆与丝杆螺母的连接示意图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的左侧腔室座内部结构示意图；

图5是本发明的齿轮与齿板的位置关系示意图；

图6是本发明的右侧腔室座内部结构示意图；

图7是本发明的钻头钻汽轮机叶片的过程示意图；

图8是本发明的打孔系统的模块与结构的连接关系示意图；

图中：1、腔室座；111、电动马达；112、齿轮；113、齿块；114、液压板；115、输液管；116、导液管；117、软管；118、孔洞；119、压力阀；2、滑块；21、滑板；22、滑塞；23、连接杆；3、电机；4、连接块；5、螺纹丝杆；6、丝杆螺母；7、传动块；8、电动机；9、钻头。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置及打孔方法，包括汽轮机叶片打孔机、快速定位机构以及打孔系统，汽轮机叶片打孔机包括两个腔室座1、两个滑块2、电动机8、钻头9，快速定位机构包括两个传动部，两个传动部均包括电机3、两个连接块4、螺纹丝杆5、丝杆螺母6以及传动块7；

两个腔室座1的上方均开设有滑孔，两个滑块2分别滑动连接于两个滑孔内，其中两个连接块4分别固定安装于两个滑块2的顶端，螺纹丝杆5轴承安装于两个连接块4之间，电机3固定安装于其中一个连接块4的外侧，且输出端与螺纹丝杆5固定连接；

两个传动部通过传动块7相互固定安装，形成X轴和Y轴；

电动机8固定安装于Y轴的传动块7的底部，钻头9与电动机8的输出端固定，打孔系统包括定位模块、钻孔模块，定位模块设置于两个电机3内，钻孔模块设置于电动机8内，定位模块用于根据操作人员输入的坐标控制两个电机3的转动圈数，对钻头9进行定位，钻孔模块用于控制电动机8运行，从而控制钻头9转动，两个连接块4之间固定安装有两根滑杆，传动块7与两根滑杆滑动连接；

操作人员将汽轮机叶片打孔机放置在汽轮机叶片的打孔位置处，之后启动汽轮机叶片打孔机，打孔系统运行，定位模块控制两个电机3同时运行，从而转动，电机3带动螺纹丝杆5转动，丝杆螺母6的内部设置有若干滚珠，在螺纹丝杆5转动时，通过滚珠在螺纹丝杆5的螺纹上滚动，从而带动丝杆螺母6在螺纹丝杆5上移动，丝杆螺母6带动连接块4移动，通过控制电机3的转动圈数，从而带动钻头9在X轴和Y轴上移动的距离，调整钻头9的位置，直至精准的对准打孔位置，定位精度高，定位速度快，调整完钻头9的位置后，通过钻孔模块控制电动机8运行，电动机8带动钻头9转动，进行打孔工作，自动化打孔，且通过快速定位打孔位置，可以使得打孔效率大大提升。

左侧腔室座1包括电动马达111、齿轮112、若干齿块113；

电动马达111固定安装于左侧腔室座1的内壁，齿轮112与电动马达111的输出端固定连接，若干齿块113均匀固定安装于左侧滑块2的内侧，且与齿轮112相互啮合；

通过上述步骤，钻头9转动时，电动马达111运行，先逆时针转动，带动齿轮112逆时针转动，通过齿轮112与齿块113的啮合，带动左侧的滑块2向下移动，滑块2通过连接块4带动X轴和Y轴同步向下移动，从而带动钻头9向下移动，钻头9与汽轮机叶片表面接触并向下挤压，对汽轮机叶片进行钻孔，当钻到一定深度后，电动马达111再顺时针转动，从而带动左侧的滑块2向上移动，使钻头9向上移动脱离汽轮机叶片，电动马达111重复上下移动，从而使钻头9重复上下移动进行打孔，且随着打孔深度的不断增加，电动马达111逆时针转动的圈数也相对增加，这样可以最大程度上保护钻头9，减少钻头9的磨损，且钻孔的质量也相对提升，可以保障汽轮机叶片的钻孔质量，提高钻孔美观性。

右侧腔室座1的内壁滑动连接有液压板114，液压板114的表面设置有两个孔洞118，两个腔室座1的内部均为中空状，液压板114固定安装于右侧滑块2的底部；

两个腔室座1的底部之间连接有输液管115；

左侧滑块2的内部呈中空状，且内壁滑动连接有滑板21，腔室座1的内壁下方滑动连接有滑塞22，左侧滑块2的底部开设有通孔，滑板21与滑塞22之间固定连接有连接杆23，且连接杆23滑动连接于通孔内；

滑塞22的底部、右侧腔室座1以及滑板21的上方均填充有液压油，液压板114与右侧腔室座1的内壁底部弹簧连接；

通过上述步骤，在左侧的滑块2上下移动时，右侧的连接块4带动右侧的滑块2上下移动，从而使液压板114沿右侧腔室座1内壁上下滑动，当液压板114沿腔室座1内壁向下滑动时，弹簧受力形变，使钻头9向下移动时得到缓冲，液压油受到挤压后通过孔洞118流进液压板114的上方，通过液压油的压力以及弹簧的反作用力，使钻头9向下移动时得到双重缓冲，可以最大程度上保护钻头9，避免钻头9向下移动速度过快与汽轮机叶片碰撞损伤钻头9，并起到保护汽轮机叶片打孔质量的作用；

同时左侧滑块2向下移动时，带动其内部的滑板21向下移动，通过连接杆23带动滑塞22沿腔室座1内壁向下滑动，由于滑板21上方的液压油产生压力可以顶住滑板21，防止其沿滑块2内壁向上滑动，这时滑塞22下方的液压油受到挤压通过输液管115排进右侧的腔室座1内，钻头9抬起后，滑塞22沿腔室座1内壁向上滑动，再将挤压进右侧腔室座1内的油液抽出，从而使得在钻头9向下钻孔时，右侧腔室座1内部的油压增大，缓冲效果进一步提升，且随着钻孔的深度增加，油压也随之增加，缓冲效果也相对增加，充分保护钻头9。

两个腔室座1的前侧之间连接有导液管116，导液管116的左端与左侧滑块2的内部之间连接有软管117，且软管117与滑块2的连接处位于滑板21的上方位置；

导液管116的内部设置有压力阀119，左侧滑块2与左侧腔室座1的底部管道连接，且管道的内径为软管117内径的二分之一，且管道内设置有单向阀；

通过上述步骤，随着打孔深度的增加，汽轮机叶片即将被钻通，滑塞22沿左侧腔室座1内壁向下滑动的距离增加，右侧腔室座1内的油压增加，直至压力到达压力阀119的承受极限时打开，油压释放，油液通过导液管116进入软管117，再由软管117快速进入左侧滑块2内，使得滑板21上方的油压瞬间增大，从而推动滑板21沿左侧滑块2内壁向下快速滑动，通过连接杆23带动滑塞22对其底部的液压油进行瞬间快速挤压，使液压板114的底部受到冲击，同时齿块113与齿轮112的啮合存在少量空隙，从而使得两个滑块2同步向上轻微移动，带动钻头9向上轻微移动，之后由于左侧滑块2与左侧腔室座1的底部连接的管道的内径为软管117内径的二分之一，从而进入滑板21上方的液压油通过管道再进入到滑塞22下方，压力释放，X轴以及Y轴的重量使得钻头9向下快速移动，从而使钻头9做轻微上下移动，从而对即将钻通的汽轮机叶片的孔底进行冲击，将孔一次钻通，钻头9无需再抬起再下降钻通，减少一次钻头9上下移动，从而相对可以加快钻孔速度。

打孔系统还包括智能控制模块，智能控制模块设置于电动马达111的内部，智能控制模块用于控制电动马达111顺逆交替转动，并根据打孔的深度控制电动马达111逆时针转动的圈数；

智能控制模块控制电动马达111顺逆交替转动，且逆时针转动圈数随着打孔深度的增加而增加，顺时针转动圈数与逆时针转动圈数相同，使钻头9深入汽轮机叶片钻孔后再抬起，上下移动式钻孔，可以最大程度上保护钻头9，避免钻头9持续向下钻导致磨损严重。

汽轮机叶片打孔装置的打孔方法包括：

步骤S1、安装好钻头9后，将汽轮机叶片打孔机放置在汽轮机叶片上，之后操作人员根据打孔位置，并通过定位模块调整两个电机3的转动圈数，从而调整钻头9在X轴和Y轴上的位置，使钻头9对准打孔位置；

步骤S2、位置调整完毕后，通过钻孔模块控制电动机8运行，使钻头9转动；

步骤S3、之后电动马达111运行，电动马达111顺逆交替转动，钻头9上下移动，每向下打孔一定深度后钻头9再抬起，并根据打孔的深度控制电动马达111逆时针转动的圈数，从而控制每次打孔的深度；

步骤S4、打孔完毕后，汽轮机叶片打孔机复位，打孔系统停止运行。

步骤S3中，钻孔深度增加，电动马达111逆时针转动圈数增加；

自动化钻孔，且钻孔过程相对智能，可以提高钻孔的效率和钻孔的质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上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精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置，包括汽轮机叶片打孔机、快速定位机构以及打孔系统，其特征在于：所述汽轮机叶片打孔机包括两个腔室座（1）、两个滑块（2）、电动机（8）、钻头（9），所述快速定位机构包括两个传动部，两个所述传动部均包括电机（3）、两个连接块（4）、螺纹丝杆（5）、丝杆螺母（6）以及传动块（7）；

两个所述腔室座（1）的上方均开设有滑孔，两个所述滑块（2）分别滑动连接于两个滑孔内，其中两个所述连接块（4）分别固定安装于两个滑块（2）的顶端，所述螺纹丝杆（5）轴承安装于两个连接块（4）之间，所述电机（3）固定安装于其中一个连接块（4）的外侧，且输出端与螺纹丝杆（5）固定连接；

两个所述传动部通过传动块（7）相互固定安装，形成X轴和Y轴；

所述电动机（8）固定安装于Y轴的传动块（7）的底部，所述钻头（9）与电动机（8）的输出端固定，所述打孔系统包括定位模块、钻孔模块，所述定位模块设置于两个电机（3）内，所述钻孔模块设置于电动机（8）内，所述定位模块用于根据操作人员输入的坐标控制两个电机（3）的转动圈数，对钻头（9）进行定位，所述钻孔模块用于控制电动机（8）运行，从而控制钻头（9）转动，两个所述连接块（4）之间固定安装有两根滑杆，所述传动块（7）与两根滑杆滑动连接，左侧所述腔室座（1）包括电动马达（111）、齿轮（112）、若干齿块（113）；

所述电动马达（111）固定安装于左侧腔室座（1）的内壁，所述齿轮（112）与电动马达（111）的输出端固定连接，若干所述齿块（113）均匀固定安装于左侧滑块（2）的内侧，且与齿轮（112）相互啮合，右侧所述腔室座（1）的内壁滑动连接有液压板（114），所述液压板（114）的表面设置有两个孔洞（118），两个所述腔室座（1）的内部均为中空状，所述液压板（114）固定安装于右侧滑块（2）的底部；

两个所述腔室座（1）的底部之间连接有输液管（115）；

左侧所述滑块（2）的内部呈中空状，且内壁滑动连接有滑板（21），所述腔室座（1）的内壁下方滑动连接有滑塞（22），左侧所述滑块（2）的底部开设有通孔，所述滑板（21）与滑塞（22）之间固定连接有连接杆（23），且连接杆（23）滑动连接于通孔内；

所述滑塞（22）的底部、右侧腔室座（1）以及滑板（21）的上方均填充有液压油，所述液压板（114）与右侧腔室座（1）的内壁底部弹簧连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置，其特征在于：两个所述腔室座（1）的前侧之间连接有导液管（116），所述导液管（116）的左端与左侧滑块（2）的内部之间连接有软管（117），且软管（117）与滑块（2）的连接处位于滑板（21）的上方位置；

所述导液管（116）的内部设置有压力阀（119），左侧所述滑块（2）与左侧腔室座（1）的底部管道连接，且管道的内径为软管（117）内径的二分之一，且管道内设置有单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置，其特征在于：所述打孔系统还包括智能控制模块，所述智能控制模块设置于电动马达（111）的内部，所述智能控制模块用于控制电动马达（111）顺逆交替转动，并根据打孔的深度控制电动马达（111）逆时针转动的圈数。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置的打孔方法，其特征在于：所述汽轮机叶片打孔装置的打孔方法包括：

步骤S1、安装好钻头（9）后，将汽轮机叶片打孔机放置在汽轮机叶片上，之后操作人员根据打孔位置，并通过定位模块调整两个电机（3）的转动圈数，从而调整钻头（9）在X轴和Y轴上的位置，使钻头（9）对准打孔位置；

步骤S2、位置调整完毕后，通过钻孔模块控制电动机（8）运行，使钻头（9）转动；

步骤S3、之后电动马达（111）运行，电动马达（111）顺逆交替转动，钻头（9）上下移动，每向下打孔一定深度后钻头（9）再抬起，并根据打孔的深度控制电动马达（111）逆时针转动的圈数，从而控制每次打孔的深度；

步骤S4、打孔完毕后，汽轮机叶片打孔机复位，打孔系统停止运行。

5.根据权利要求4所述的一种基于快速定位的汽轮机叶片打孔装置的打孔方法，其特征在于：所述步骤S3中，钻孔深度增加，电动马达（111）逆时针转动圈数增加。