CN118237617B - 一种风电法兰盘车削设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风电法兰盘车削设备，涉及法兰加工的技术领域，其包括车床主体，车床主体上设置有数量不少于三个的夹持机构和找正机构，数量不少于三个的夹持机构均与找正机构连接，夹持机构用于对工件进行夹紧，找正机构用于对工件对正，车床主体包括：底座；电动转台，电动转台为环状，电动转台转动安装在底座上；控制器，控制器固定安装在底座上，控制器与电动转台电连接；位移系统，位移系统与底座连接；装刀架，位移系统远离底座的一端与装刀架连接，位移系统用于带动装刀架移动，装刀架上设置有切削机构，切削机构用于对工件加工。本申请具有提高风电法兰盘加工效率的效果。

Description

一种风电法兰盘车削设备

技术领域

本申请涉及法兰加工的技术领域，尤其是涉及一种风电法兰盘车削设备。

背景技术

随着近些年来，新能源渐渐取代传统化石能源，风能作为一种清洁无公害的可再生能源受到各国的重视，风电是可再生能源发展的重要领域，是推动技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。

风电法兰盘是连接塔筒各段或塔筒与轮毂、轮毂与叶片之间的结构件，通常采用螺栓连接，是专业用于风力发电上的一个部件，用于塔筒之间的连接，一般直经在2米到5米之间不等，风电法兰盘一般先经过加热锻造呈圆环，再通过碾环机进行碾环，然后进行正火退火热处理，最后再进行粗加工和精加工。

目前现有部分风电法兰盘的车削过程中，操作繁琐，需要将大型工件进行危险翻转，车削加工费时费力，加工效率极低。

发明内容

为了提高风电法兰盘的加工效率，本申请提供一种风电法兰盘车削设备。

本申请提供的一种风电法兰盘车削设备，采用如下的技术方案：

一种风电法兰盘车削设备，包括车床主体，所述车床主体上设置有数量不少于三个的夹持机构和找正机构，数量不少于三个的所述夹持机构均与所述找正机构连接，所述夹持机构用于对工件进行夹紧，所述找正机构用于对工件对正，所述车床主体包括：

底座；

电动转台，所述电动转台为环状，所述电动转台转动安装在所述底座上；

控制器，所述控制器固定安装在所述底座上，所述控制器与所述电动转台电连接；

位移系统，所述位移系统与所述底座连接；

装刀架，所述位移系统远离所述底座的一端与所述装刀架连接，所述位移系统用于带动所述装刀架移动，所述装刀架上设置有切削机构，所述切削机构用于对工件加工。

通过采用上述技术方案，在加工中，使用找正机构对工件快速找正，夹持机构夹紧工件，位移系统移动装刀架，使得切削机构与工件表面抵接，控制器启动电动转台，使得切削机构对工件进行加工，改变夹持机构夹紧工件的位置，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

可选的，所述夹持机构包括：

第一夹持组件，所述第一夹持组件设置在所述电动转台上，所述第一夹持组件用于对工件的外壁进行夹紧；

第二夹持组件，所述第二夹持组件与所述第一夹持组件连接，所述第二夹持组件用于对工件顶壁进行夹紧；

第三夹持组件，所述第三夹持组件与所述第一夹持组件连接，所述第三夹持组件用于对工件底壁进行夹紧。

通过采用上述技术方案，第一夹持组件夹紧工件后能够对工件的顶壁和内壁进行加工，第二夹持组件夹紧工件后能够对工件的底壁进行加工，第三夹持组件夹紧工件后能够对工件的外壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

可选的，所述第一夹持组件包括：

第一滑槽，所述第一滑槽开设在所述电动转台远离所述底座的一端上，所述第一滑槽的长度方向沿着所述电动转台的直径方向；

卡块，所述卡块滑动安装在所述第一滑槽内；

螺柱，所述螺柱与所述卡块螺纹连接，所述螺柱沿所述电动转台的直径方向设置，所述螺柱穿设且转动安装在所述电动转台上；

导轨，所述导轨固定安装在所述第一滑槽内，所述导轨穿设且滑动安装在所述卡块上，所述导轨与所述螺柱平行设置。

通过采用上述技术方案，转动螺柱使得卡块将工件固定，便于切削机构对工件的顶壁和内壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

可选的，所述第二夹持组件包括：

安装轴，所述安装轴转动安装在所述卡块远离所述底座的一端上；

气泵，所述气泵固定安装在所述电动转台上，所述气泵与所述控制器电连接；

第一吸盘，所述第一吸盘与所述安装轴螺纹连接，所述第一吸盘抽气口与所述气泵进气口连通；

多个第一链轮，多个所述第一链轮与所述螺柱一一对应且同轴固定连接；

第二滑槽，所述第二滑槽开设在所述电动转台远离所述底座的一端上；

滑块，所述滑块滑动安装在所述第二滑槽内；

安装杆，所述安装杆转动安装在所述滑块上；

第二链轮，所述第二链轮同轴固定安装在所述安装杆上；

链条，所述链条与所述第一链轮和所述第二链轮均啮合。

通过采用上述技术方案，使用第一吸盘和气泵对工件顶壁进行夹紧，并转动安装杆使得工件能够上升，便于切削机构对工件的底壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

可选的，所述第三夹持组件包括：

顶块，所述顶块滑动安装在所述第一滑槽内，所述顶块位于所述卡块靠近所述电动转台轴心的一端上，所述顶块与所述螺柱滑动连接，所述顶块与所述导轨滑动连接；

第二吸盘，所述第二吸盘嵌射在所述顶块远离所述电动转台的一端上，所述第二吸盘与所述电动转台平齐，所述第二吸盘的抽气口与所述气泵的进气口连通。

通过采用上述技术方案，使用第二吸盘和气泵对工件底壁进行夹紧，便于切削机构对工件的外壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

可选的，所述滑块固定连接有弹簧，所述弹簧远离所述滑块的一端与所述第二滑槽侧壁固定连接。

通过采用上述技术方案，弹簧使得链条长度能够自动适应，始终与第一链轮和第二链轮啮合，避免了卡块移动时链条脱落以及对卡块的移动造成干涉，有利于提高加工效率。

可选的，所述找正机构包括：

多个第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述螺柱一一对应，所述第一锥齿轮与所述螺柱靠近所述电动转台轴心的一端同轴固定连接；

第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述电动转台同轴设置，所述第二锥齿轮与所述底座转动连接，所述第二锥齿轮与多个所述第一锥齿轮均啮合。

通过采用上述技术方案，使得所有卡块能够同步向靠近工件的方向移动，当所有卡块均与工件外壁抵接时，工件被固定，实现了对工件的快速找正，有利于提高加工效率。

可选的，所述切削机构包括：

第一车刀，所述第一车刀固定安装在所述装刀架上；

第二车刀，所述第二车刀固定安装在所述装刀架上，所述第一车刀和所述第二车刀垂直设置；

电机，所述电机固定安装在所述位移系统远离所述底座的一端上，所述装刀架与所述位移系统转动连接，所述电机输出端与所述装刀架的转动轴心固定连接，所述电机与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，使用第一车刀和第二车刀对工件的四壁进行加工，避免了在加工中对更换刀具，提高了加工效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

使用第一吸盘和气泵对工件顶壁进行夹紧，并转动安装杆使得工件能够上升，便于切削机构对工件的底壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率；

转动第二锥齿轮，使得所有卡块同步向靠近工件的方向移动，当所有卡块均与工件外壁抵接时，工件被固定，实现了对工件的快速找正，有利于提高加工效率；

使用第一车刀和第二车刀对工件的四壁进行加工，避免了在加工中对更换刀具，提高了加工效率。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例夹持机构的结构剖视图；

图3是本申请实施例图2的A处放大图。

附图标记说明：

1、车床主体；11、底座；12、电动转台；13、控制器；14、位移系统；15、装刀架；

2、夹持机构；21、第一夹持组件；211、第一滑槽；212、卡块；213、螺柱；214、导轨；22、第二夹持组件；221、安装轴；222、气泵；223、第一吸盘；224、第一链轮；225、第二滑槽；226、滑块；227、安装杆；228、第二链轮；229、链条；23、第三夹持组件；231、顶块；232、第二吸盘；

3、弹簧；

4、找正机构；41、第一锥齿轮；42、第二锥齿轮；

5、切削机构；51、第一车刀；52、第二车刀；53、电机。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种风电法兰盘车削设备。

参照图1，风电法兰盘车削设备包括车床主体1，车床主体1上设置有四个夹持机构2和找正机构4，四个夹持机构2均与找正机构4连接，夹持机构2用于对工件进行夹紧，找正机构4用于对工件对正。

参照图1，车床主体1包括底座11，底座11上转动安装有电动转台12，电动转台12为环状，四个夹持机构2均布在电动转台12上；底座11上固定安装有控制器13，控制器13与电动转台12电连接；底座11上设置有位移系统14，位移系统14远离底座11的一端上连接有装刀架15，位移系统14用于带动装刀架15移动。

在使用时，首先将工件放置到电动转台12上，然后使用找正机构4对工件进行找正，紧接着使用夹持机构2将工件夹紧，再然后通过位移系统14移动装刀架15，使得切削机构5与工件表面抵接，通过控制器13启动电动转台12，使得切削机构5对工件进行加工。在加工中，能够通过改变夹持机构2夹紧工件的位置来实现对工件多个面的加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

参照图2，夹持机构2包括第一夹持组件21，第一夹持组件21设置在电动转台12上，第一夹持组件21用于对工件的外壁进行夹紧；第一夹持组件21连接有第二夹持组件22，第二夹持组件22用于对工件顶壁进行夹紧；第一夹持组件21连接有第三夹持组件23，第三夹持组件23用于对工件底壁进行夹紧。

在加工时，使用第一夹持组件21对工件的外壁进行夹紧，由切削机构5对工件的顶壁与内壁进行加工；加工完成后使用第二夹持组件22对工件的顶壁进行夹紧并提升工件高度，由切削机构5对工件的底壁进行加工；加工完成后将工件恢复至原位置，并将第一夹持组件21向远离工件的方向移动后，使用第三夹持组件23对工件的底壁进行夹紧，由切削机构5对工件的外壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

参照图2和图3，第一夹持组件21包括第一滑槽211，第一滑槽211开设在电动转台12远离底座11的一端上，第一滑槽211的长度方向沿着电动转台12的直径方向；第一滑槽211内滑动安装有卡块212；卡块212螺纹连接有螺柱213，螺柱213穿设且转动安装在电动转台12上，螺柱213沿电动转台12的直径方向设置；第一滑槽211内固定安装有导轨214，导轨214穿设且滑动安装在卡块212上，导轨214与螺柱213平行设置。

在使用时，转动螺柱213，使得卡块212在第一滑槽211内沿着导轨214向靠近电动转台12轴心的方向移动。当所有卡块212均与工件外壁抵接时，工件被固定，便于切削机构5对工件的顶壁和内壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

参照图1和图3，第二夹持组件22包括安装轴221，安装轴221转动安装在卡块212远离底座11的一端上；安装轴221上螺纹连接有第一吸盘223；第一吸盘223与电动转台12远离底座11的一端平行设置；电动转台12上固定安装有气泵222，气泵222与控制器13电连接；第一吸盘223抽气口与气泵222进气口连通。

参照图3，螺柱213一一对应且同轴固定连接有第一链轮224；电动转台12远离底座11的一端上开设有第二滑槽225，第二滑槽225沿着电动转台12的直径方向开设；第二滑槽225内滑动安装有滑块226，滑块226上转动安装有安装杆227；安装杆227上同轴固定安装有第二链轮228；第一链轮224和第二链轮228共同啮合有链条229；滑块226上固定连接有弹簧3，弹簧3轴线沿着第二滑槽225的长度方向设置；弹簧3远离安装杆227的一端与第二滑槽225远离电动转台12轴心的一端侧壁固定连接。

在使用时，转动第一吸盘223，使得第一吸盘223沿着螺杆向下移动到与工件顶壁抵接的位置上，然后启动气泵222，使得第一吸盘223与工件相互吸附；转动安装杆227，安装杆227转动带动第二链轮228转动，第二链轮228转动通过链条229带动第一链轮224转动，第一链轮224转动带动螺柱213转动，螺柱213转动使得第一吸盘223和工件向远离电动转台12的方向移动，将工件升高，便于切削机构5对工件底壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

参照图1和图3，第三夹持组件23包括顶块231，顶块231滑动安装在第一滑槽211内，顶块231位于卡块212靠近电动转台12轴心的一端，顶块231与螺柱213滑动连接，顶块231与导轨214滑动连接；顶块231远离电动转台12的一端上嵌设有第二吸盘232，第二吸盘232与电动转台12平齐，第二吸盘232的抽气口与气泵222的进气口连通。

当工件的底壁加工完成以后，将工件的高度恢复至原本位置并放置于顶块231之上，启动气泵222，使得第二吸盘232与工件底壁相互吸附，然后将顶块231向远离电动转台12的方向移动，再由切削机构5对工件外壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

参照图3，滑块226固定连接有弹簧3，弹簧3远离所述滑块226的一端与第二滑槽225侧壁固定连接。

弹簧3使得链条229长度能够自动适应，始终与第一链轮224和第二链轮228啮合，避免了卡块212移动时链条229脱落以及对卡块212的移动造成干涉，有利于提高加工效率。

参照图2，找正机构4包括多个第一锥齿轮41，第一锥齿轮41与螺柱213一一对应，第一锥齿轮41与螺柱213靠近电动转台12轴心的一端同轴固定连接；第一锥齿轮41啮合有第二锥齿轮42，第二锥齿轮42与电动转台12同轴设置，第二锥齿轮42与底座11转动连接。

在使用时，转动第二锥齿轮42，第二锥齿轮42转动带动所有第一锥齿轮41转动，第一锥齿轮41转动带动螺柱213转动，使得所有卡块212同步向靠近工件的方向移动，当所有卡块212均与工件外壁抵接时，工件被固定，实现了对工件的快速找正，有利于提高加工效率。

参照图1，切削机构5包括第一车刀51和第二车刀52，第一车刀51与工件端面平行设置，第一车刀51的长度不小于工件的壁厚；第二车刀52与工件轴线平行设置，第二车刀52的长度不小于工件的高度；还包括电机53，电机53与位移系统14远离底座11的一端固定连接，装刀架15与位移系统14转动连接，电机53输出端与装刀架15的转动轴心固定连接，电机53与控制器13电连接。

在使用时，首先由第一车刀51对工件的顶壁进行加工，再有第二车刀52对工件的内壁进行加工；然后控制器13控制电机53转动180°，电机53转动带动装刀架15转动，并通过位移系统14将装刀架15移动到工件高度以下的位置处，由第一车刀51对工件的底壁进行加工；通过位移系统14将装刀架15移动到工件外壁位置处，由第二车刀52对工件的外壁进行加工，避免了在加工中对更换刀具，提高了加工效率。

本申请实施例一种风电法兰盘车削设备的实施原理为：首先将工件放置到电动转台12上，转动第二锥齿轮42，第二锥齿轮42转动带动所有第一锥齿轮41转动，第一锥齿轮41转动带动螺柱213转动，使得所有卡块212同步向靠近工件的方向移动，当所有卡块212均与工件外壁抵接时，工件被固定，实现了对工件的快速找正。首先通过控制器13控制位移系统14，使得第一车刀51与工件顶壁抵接，启动电动转台12，实现了对工件顶壁的加工；然后通过控制器13控制位移系统14，使得第二车刀52与工件内壁抵接，启动电动转台12，实现了对工件内壁的加工。然后转动第一吸盘223，使得第一吸盘223沿着螺杆向下移动到与工件顶壁抵接的位置上，然后启动气泵222，使得第一吸盘223与工件相互吸附；转动安装杆227，安装杆227转动带动第二链轮228转动，第二链轮228转动通过链条229带动第一链轮224转动，第一链轮224转动带动螺柱213转动，螺柱213转动使得第一吸盘223和工件向远离电动转台12的方向移动，将工件升高。工件升高后，电机53转动带动装刀架15转动，并通过位移系统14将装刀架15移动到工件高度以下的位置处，由第一车刀51对工件的底壁进行加工。工件底壁加工完成后，将工件放置到电动转台12上，并位于顶块231之上，启动气泵222，使得第二吸盘232与工件底壁相互吸附，然后将顶块231向远离电动转台12的方向移动，再通过位移系统14将装刀架15移动到工件外壁位置处，由第二车刀52对工件的外壁进行加工，避免了在加工中对工件进行翻面，提高了加工效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风电法兰盘车削设备，其特征在于：包括车床主体（1），所述车床主体（1）上设置有数量不少于三个的夹持机构（2）和找正机构（4），数量不少于三个的所述夹持机构（2）均与所述找正机构（4）连接，所述夹持机构（2）用于对工件进行夹紧，所述找正机构（4）用于对工件对正，所述车床主体（1）包括：

底座（11）；

电动转台（12），所述电动转台（12）为环状，所述电动转台（12）转动安装在所述底座（11）上；

控制器（13），所述控制器（13）固定安装在所述底座（11）上，所述控制器（13）与所述电动转台（12）电连接；

位移系统（14），所述位移系统（14）与所述底座（11）连接；

装刀架（15），所述位移系统（14）远离所述底座（11）的一端与所述装刀架（15）连接，所述位移系统（14）用于带动所述装刀架（15）移动，所述装刀架（15）上设置有切削机构（5），所述切削机构（5）用于对工件加工；

所述夹持机构（2）包括：

第一夹持组件（21），所述第一夹持组件（21）设置在所述电动转台（12）上，所述第一夹持组件（21）用于对工件的外壁进行夹紧；

第二夹持组件（22），所述第二夹持组件（22）与所述第一夹持组件（21）连接，所述第二夹持组件（22）用于对工件顶壁进行夹紧；

第三夹持组件（23），所述第三夹持组件（23）与所述第一夹持组件（21）连接，所述第三夹持组件（23）用于对工件底壁进行夹紧；

所述第一夹持组件（21）包括：

第一滑槽（211），所述第一滑槽（211）开设在所述电动转台（12）远离所述底座（11）的一端上，所述第一滑槽（211）的长度方向沿着所述电动转台（12）的直径方向；

卡块（212），所述卡块（212）滑动安装在所述第一滑槽（211）内；

螺柱（213），所述螺柱（213）与所述卡块（212）螺纹连接，所述螺柱（213）沿所述电动转台（12）的直径方向设置，所述螺柱（213）穿设且转动安装在所述电动转台（12）上；

导轨（214），所述导轨（214）固定安装在所述第一滑槽（211）内，所述导轨（214）穿设且滑动安装在所述卡块（212）上，所述导轨（214）与所述螺柱（213）平行设置；

所述第二夹持组件（22）包括：

安装轴（221），所述安装轴（221）转动安装在所述卡块（212）远离所述底座（11）的一端上；

气泵（222），所述气泵（222）固定安装在所述电动转台（12）上，所述气泵（222）与所述控制器（13）电连接；

第一吸盘（223），所述第一吸盘（223）与所述安装轴（221）螺纹连接，所述第一吸盘（223）抽气口与所述气泵（222）进气口连通；

多个第一链轮（224），多个所述第一链轮（224）与所述螺柱（213）一一对应且同轴固定连接；

第二滑槽（225），所述第二滑槽（225）开设在所述电动转台（12）远离所述底座（11）的一端上；

滑块（226），所述滑块（226）滑动安装在所述第二滑槽（225）内；

安装杆（227），所述安装杆（227）转动安装在所述滑块（226）上；

第二链轮（228），所述第二链轮（228）同轴固定安装在所述安装杆（227）上；

链条（229），所述链条（229）与所述第一链轮（224）和所述第二链轮（228）均啮合；

所述第三夹持组件（23）包括：

顶块（231），所述顶块（231）滑动安装在所述第一滑槽（211）内，所述顶块（231）位于所述卡块（212）靠近所述电动转台（12）轴心的一端上，所述顶块（231）与所述螺柱（213）滑动连接，所述顶块（231）与所述导轨（214）滑动连接；

第二吸盘（232），所述第二吸盘（232）嵌射在所述顶块（231）远离所述电动转台（12）的一端上，所述第二吸盘（232）与所述电动转台（12）平齐，所述第二吸盘（232）的抽气口与所述气泵（222）的进气口连通；

所述滑块（226）固定连接有弹簧（3），所述弹簧（3）远离所述滑块（226）的一端与所述第二滑槽（225）侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的风电法兰盘车削设备，其特征在于，所述找正机构（4）包括：

多个第一锥齿轮（41），所述第一锥齿轮（41）与所述螺柱（213）一一对应，所述第一锥齿轮（41）与所述螺柱（213）靠近所述电动转台（12）轴心的一端同轴固定连接；

第二锥齿轮（42），所述第二锥齿轮（42）与所述电动转台（12）同轴设置，所述第二锥齿轮（42）与所述底座（11）转动连接，所述第二锥齿轮（42）与多个所述第一锥齿轮（41）均啮合。

3.根据权利要求1所述的风电法兰盘车削设备，其特征在于，所述切削机构（5）包括：

第一车刀（51），所述第一车刀（51）固定安装在所述装刀架（15）上；

第二车刀（52），所述第二车刀（52）固定安装在所述装刀架（15）上，所述第一车刀（51）和所述第二车刀（52）垂直设置；

电机（53），所述电机（53）固定安装在所述位移系统（14）远离所述底座（11）的一端上，所述装刀架（15）与所述位移系统（14）转动连接，所述电机（53）输出端与所述装刀架（15）的转动轴心固定连接，所述电机（53）与所述控制器（13）电连接。