專利名稱：一種隨形磨削裝置及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種隨形磨削裝置及其用途，適用于工件的粗加工、修磨三維變化曲面，如大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的葉片，特別適用于在維修現(xiàn)場修磨大型整體混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片及其流道表面。
在泥沙含量高、高水頭的水電站，其核心設(shè)備水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪汽蝕、泥沙磨損嚴(yán)重，在大修或擴(kuò)大性修理時，需對已磨損和氣蝕破壞的葉片及流道進(jìn)行補(bǔ)焊和修磨;一臺水輪機(jī)有時需補(bǔ)焊幾噸的焊條、修磨掉上噸的多余焊層后，方能使葉片恢復(fù)正確的葉片形狀和尺寸。由于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重，特別是混流式水輪機(jī)葉面形狀復(fù)雜，就一個葉片而言，除出口邊在轉(zhuǎn)輪徑向平面上外，葉片表面其它各點三維座標(biāo)值均連續(xù)變化，各不相同，而水輪機(jī)在修理時，又是整機(jī)修磨，葉片與葉片相互不可拆動，兩葉片間空隙狹窄細(xì)長，轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)的特殊性和葉形表面形狀的復(fù)雜及其受流道的限制，造成了迄今為止，國內(nèi)外尚無一臺磨削裝置可在場地空間有限的維修現(xiàn)場，對大型水輪機(jī)整機(jī)、特別是對大型(直徑4M以上、轉(zhuǎn)輪重量35噸以上)混流式水輪機(jī)整機(jī)葉片表面進(jìn)行修磨的。
目前，國內(nèi)在修磨葉形時，完全由工人手持風(fēng)動砂輪機(jī)進(jìn)行鏟磨，由于大型轉(zhuǎn)輪不便翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)位，操作者要從各個方位包括仰臥在地面上手持砂輪機(jī)鏟磨凸出的焊點，幾分鐘就磨耗一個砂輪，每一砂輪機(jī)重達(dá)6公斤。手工鏟磨不僅勞動強(qiáng)度大、噪聲大、粉塵多、工作條件惡劣、常出現(xiàn)砂輪破碎傷人等情況;且由于手工用力不均，造成磨削質(zhì)量差，葉片線型精度和光潔度都達(dá)不到要求，從而降低水輪機(jī)的工作效率和使用壽命，砂輪磨耗量也大;另外，大修或擴(kuò)大性修理的全部工作日是確定的，水輪機(jī)葉片的補(bǔ)焊、修磨多余焊層的工作周期是全部工作日的一段，其必須在一定期間內(nèi)(如兩周或三周)完工，否則會耽誤整個工期，然而，目前在水輪機(jī)磨損氣蝕嚴(yán)重的電廠，如劉家峽電廠，手工多人同時鏟磨，往往還不能按期完工。
國外，除法國位于地中海地區(qū)的馬爾莫特檢修中心對轉(zhuǎn)輪直徑在4m以下，重量在35T之內(nèi)的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪采用工業(yè)機(jī)器人對葉形進(jìn)行修磨80～90%，由人工完成20～10%后，再由人工全部打磨一遍外，其余國家仍為人工手工修磨。在日本的制造廠有對整機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行磨削的機(jī)器人，但仍處于實驗室階段。
機(jī)器人進(jìn)行修磨，造價昂貴(美國Uniurate公司購得一臺型號為PUMA762的機(jī)器人，價格達(dá)60萬美金，還未加其它附屬設(shè)備及軟件價格)，對修磨設(shè)備和轉(zhuǎn)輪之間的相對位置、工作環(huán)境、工人素質(zhì)要求均很高，并且至今尚未研究出一臺能在水電站空間有限的修理現(xiàn)場對整機(jī)水輪機(jī)葉片進(jìn)行修磨的機(jī)器人。根據(jù)國內(nèi)大型水電站的修理現(xiàn)狀，從經(jīng)濟(jì)、修理現(xiàn)場人員、設(shè)備等情況出發(fā)，在我國經(jīng)濟(jì)還不很發(fā)達(dá)、資金有限的條件下，迫切需要一種適合我國國情的磨削裝置。
本發(fā)明的目的是提供一種隨形磨削裝置及其用途，其能用于工件的粗加工、修磨三維變化曲面，特別是在維修現(xiàn)場修磨大型整體混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉形，其具有造價低、適于我國國情、能改善水輪機(jī)維修現(xiàn)場的工作環(huán)境、提高修磨質(zhì)量、延長水輪機(jī)使用壽命、提高水輪機(jī)工作效率、帶來巨額效益的特點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種隨形磨削裝置，它是由設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)和隨形磨頭組成，設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端接隨形磨頭。
其中，設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由縱向移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、垂直移動機(jī)構(gòu)、縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)任意聯(lián)接組合而成的。
可以是縱向移動機(jī)構(gòu)上裝有橫向移動機(jī)構(gòu)，橫向移動機(jī)構(gòu)上裝有垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上裝有垂直移動機(jī)構(gòu)，垂直移動機(jī)構(gòu)接橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接直線移動機(jī)構(gòu)，直線移動機(jī)構(gòu)未端是設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)未端。
也可以是縱向移動機(jī)構(gòu)上先接垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上接有橫向移動機(jī)構(gòu)，橫向移動機(jī)構(gòu)接垂直移動機(jī)構(gòu)，垂直移動機(jī)構(gòu)接縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接直線移動機(jī)構(gòu)，直線移動機(jī)構(gòu)未端是設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)未端。
其中，隨形磨頭是由磨頭、磨頭驅(qū)動電機(jī)、連接件、磨頭架、支點、連桿、油缸組成，磨頭架的一端和油缸分別接在設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的未端，磨頭架的另一端上有支點，活塞桿與連桿一頭活動連接，連桿另一頭活動接向油缸供油時可攜帶磨頭驅(qū)動電機(jī)繞支點旋轉(zhuǎn)的連接件，磨頭驅(qū)動電機(jī)軸上接有磨頭。
其中，設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)下裝有走行機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明所述的隨形磨削裝置，可用于修磨三維變化曲面。
本發(fā)明所述的隨形磨削裝置，可用于修磨大型混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉形。
本發(fā)明的優(yōu)點是由于采用了造價低、結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)思巧妙的隨形磨頭，使得其不僅能隨一般工件的表面，均勻地磨削掉一層金屬，還能隨三維變化的曲面進(jìn)行隨形削磨;特別是隨形磨頭配以具有多個自由度的設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得其能在水電站空間有限的水輪機(jī)維修現(xiàn)場，對水輪機(jī)葉片進(jìn)行修磨，結(jié)束了長期以來一直全部由人工修磨水輪機(jī)葉形表面的歷史。
與手工修磨葉形相比，具有一定自動化程度的專用機(jī)械替代了繁重的體力勞動，改善了維修現(xiàn)場惡劣的工件環(huán)境，減少粉塵對操作工人的直接侵害，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)磨削表面質(zhì)量，提高水輪機(jī)效力，延長運(yùn)行周期，創(chuàng)造巨額效益(如劉家峽電廠一臺225MW的水輪機(jī)，多延長一天使用，創(chuàng)造的直接產(chǎn)值高達(dá)25萬元)。
與工業(yè)機(jī)器人相比，造價低，試制費用僅為50萬人民幣，未包括設(shè)計費、試驗費、其它附加費(工業(yè)機(jī)器人不僅研制費用昂貴，工作時，還常需配有直徑大于轉(zhuǎn)輪直徑、可轉(zhuǎn)動、高價的工作臺)，對工作環(huán)境要求不高，對操作工人素質(zhì)要求不高，適合我國國情。


圖1是本發(fā)明實施例1整機(jī)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例2整機(jī)示意圖。
圖3是本發(fā)明隨形磨頭示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例1的立柱回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例1的立柱與立柱套筒聯(lián)接示意圖。
圖6是本發(fā)明實施例1的立柱與懸臂支座聯(lián)接示意圖。
圖7是本發(fā)明實施例1的滑臂旋轉(zhuǎn)或移動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明實施例2的轉(zhuǎn)盤與下拖板聯(lián)接示意圖。
圖9是本發(fā)明實施例2的端面齒聯(lián)接示意圖。
圖10是本發(fā)明實施例1的面板示意圖。
圖11是本發(fā)明實施例2的面板示意圖。
圖12是本發(fā)明鎖緊件碟形油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是本發(fā)明鎖緊件碟形油缸另一結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實施例1如圖1所示，一種隨形磨削裝置，其中，下拖板2、上拖板5分別由各自液壓件驅(qū)動沿各自導(dǎo)軌作縱向和橫向移動，下拖板導(dǎo)軌1與床身6可通過螺栓聯(lián)成一體;上拖板導(dǎo)軌3與下拖板2為一體。
下拖板2、上拖板5的底部，均有通過螺栓固定的雙出桿油缸，其活塞桿4分別平行于各自拖板的導(dǎo)軌，端頭固定在床身6上平面或上拖板5下平面的兩端。
如圖4所示，立柱8與聯(lián)接轉(zhuǎn)盤401螺栓連接，聯(lián)接轉(zhuǎn)盤401與上拖板5上的園環(huán)面之間依靠裝配調(diào)整有很小的間隙;回轉(zhuǎn)軸403與聯(lián)接轉(zhuǎn)盤401螺栓連接，并由園錐滾動軸承408支承，由螺母409鎖緊。欲使立柱8回轉(zhuǎn)，可松開螺栓壓板402，旋轉(zhuǎn)手柄404，通過一對螺旋齒輪405、蝸桿406、蝸輪407，使立柱8回轉(zhuǎn);立柱8轉(zhuǎn)至所需位置后，應(yīng)通過螺栓壓板402鎖緊立柱8。
如圖5所示，立柱套筒10套在立柱8上，單出桿油缸505缸體由螺栓固定在立柱中部空間502內(nèi)，活塞桿504通過球鉸503與立柱套筒10上端連接，可編程控制器控制液壓驅(qū)動件動作，由滑鍵501導(dǎo)向，立柱套筒10沿立柱8軸線上下移動。
如圖6所示，立柱套筒10在垂直于立柱8軸線方向有一環(huán)座601，環(huán)座601與懸臂支座11通過螺釘壓板聯(lián)為一體，環(huán)座601與懸臂支座11間有小間隙602，定軸603固定在環(huán)座601的內(nèi)部，與懸臂支座11為動配合，在懸臂支座11一側(cè)，蝸輪604固定在定軸603上，蝸桿605與手柄607聯(lián)接;
搖動手柄606，通過蝸桿605，蝸輪604使懸臂支座11繞定軸603轉(zhuǎn)動，為保持平衡立柱套筒10另側(cè)有配重9;
如圖7所示，滑臂套筒12支承于懸臂支座11內(nèi)，需要繞其自身軸線轉(zhuǎn)動時，首先松開蝶簧油缸鎖緊裝置715和716，啟動位于懸臂支座11上的電機(jī)702，通過齒輪副703、蝸桿704、蝸輪701帶動連接套706，使滑臂套筒12、連接套706、減速箱707、滑臂7繞其軸線回轉(zhuǎn);
當(dāng)需滑臂套筒12沿其自身軸線移動時，亦首先松開同一蝶簧油缸鎖緊裝置，啟動位于減速箱707上的電機(jī)711，通過蝸桿712、蝸輪714以及齒輪713和滑臂套筒12上的齒條717嚙合，使其移動;
油缸708固定于滑臂7的孔中，活塞桿710固定于和滑臂套筒12相連的支承架717上，當(dāng)通過任一油管718向油缸708通壓力油，另一油管718接回油時，油缸708驅(qū)動滑臂7，在導(dǎo)向鍵718導(dǎo)向下，攜同滑臂7端部的隨行磨頭作直線往復(fù)運(yùn)動;
如圖3所示，隨行磨頭是由磨頭301(可是砂輪、拋光輪等)、磨頭驅(qū)動電機(jī)302、電機(jī)夾持架304(連接件)、磨頭架305、支點303、連桿311、夾持架頂接頭312、單出桿油缸310、聯(lián)接板16、油缸進(jìn)油管306、油缸回油管308、阻尼元件309、電磁閥307組成;
其中，磨頭架305的一端，單出桿油缸310分別由螺釘固定在聯(lián)接板16上，磨頭架305的另一端中部有支點303，活塞桿313與連桿311一端活鉸聯(lián)接，連桿311的另一端通過活鉸接夾持架頂接頭312，磨頭驅(qū)動電機(jī)302接磨頭301，磨頭驅(qū)動電機(jī)302固定在電機(jī)夾持架304內(nèi)，電機(jī)夾持架304通過支點303與磨頭架305活動聯(lián)接，油缸左油管306，油缸右油管309經(jīng)阻尼元件309后，接電磁閥307，電磁閥307的控制開關(guān)和磨頭驅(qū)動電機(jī)302的啟動開關(guān)分別接可編程控制器的兩個輸出端上。
隨形磨頭的聯(lián)接板16與滑臂7端頭螺栓連接，以便隨行磨頭可被隨時拆裝調(diào)換角度，調(diào)整砂輪301對工件的徑向力施力方向，改變磨頭架305在園周方向?qū)ぜ奈恢?，可使砂?01的徑向力基本上與磨削表面相垂直。
當(dāng)向單出桿油缸310供壓力油后，通過連桿311，電機(jī)夾持架304攜同磨頭驅(qū)動電機(jī)302繞磨頭架上的支點303運(yùn)動;
當(dāng)砂輪301不被啟動工作時，油缸310有桿腔通壓力油，無桿腔通回油，砂輪301擺至最高位置;當(dāng)工作時，油缸310兩腔皆通壓力油，由于壓力油壓力相同，油缸310無桿腔面積大于有桿腔面積，從而使砂輪301以恒力和工作表面接觸，當(dāng)系統(tǒng)供油壓力一定時，在徑向磨削反力和油缸活塞施力共同作用，砂輪位置隨工件表面位置變化而變化，從而均勻地磨去工件表面上的一層金屬。
在液壓系統(tǒng)阻尼一定的情況下，當(dāng)工件表面形狀變化平緩時，砂輪位置隨工件表面形狀變化而相應(yīng)變化;當(dāng)磨削表面形狀變化劇烈時，砂輪位置變化滯后于工件表面形狀變化，以便有效地磨削因磨損、汽蝕而重新補(bǔ)焊的凸凹不平的葉形表面。
圖10所示是本實施例1的面板示意圖，HL1總電源開關(guān)HL2可編程控制器電源開關(guān)SA1立柱回轉(zhuǎn)解鎖開關(guān)SA2懸臂支座解鎖開關(guān)SA3滑臂套筒解鎖開關(guān)SA4立柱套筒上下移動解鎖開關(guān)SA5下拖板間進(jìn)移動解鎖開關(guān)SA6立柱套筒上、下間進(jìn)三位開關(guān)SA7滑臂伸、縮間進(jìn)三位開關(guān)SA8上、下拖板橫、縱四方位移動十字開關(guān)SA9可編程控制器鎖SA10車體高、低速、停三位開關(guān)SA11車身床體升、降、停三位開關(guān)SA12車體前、后進(jìn)、停三位開關(guān)SA13總電源鎖SB1滑臂套筒順時針旋轉(zhuǎn)按鈕
SB2滑臂套筒逆時針旋轉(zhuǎn)按鈕SB3滑臂套筒伸出按鈕SB4滑臂套筒縮回按鈕SB5立柱套筒向上點動按鈕SB6立柱套筒向下點動按鈕SB7所有元件從下向上或從左向右移動的行程手控按鈕SB8所有元件從上向下或從右向左移動的行程手控按鈕SB9砂輪趨近按鈕SB10滑臂往復(fù)運(yùn)動按鈕SB11立柱套筒上、下往復(fù)運(yùn)動按鈕SB12砂輪旋轉(zhuǎn)啟動按鈕SB13設(shè)備總停按鈕SB14液壓系統(tǒng)油泵供油按鈕SB15液壓系統(tǒng)油泵停止供油按鈕上述的隨形磨削裝置，未工作時，磨頭301擺至最高點，滑臂7縮回至滑臂座套12內(nèi);工作時，啟動HL1(總電源開關(guān))、HL2(可編程控制器電源開關(guān))、SA9(可編程控制器鎖)、SA13(總電源鎖)、SB14(液壓系統(tǒng)油泵供油按鈕)，接通電源及油路，整機(jī)移位前，操作SA11(車身床體升、降、停三位開關(guān))，置于床身內(nèi)的油缸使車輪著地，床身上升離開地面，按動SA10(車體高、低速、停三位開關(guān))、SA12(車體前、后進(jìn)、停三位開關(guān))，雙速電機(jī)驅(qū)動車輪，使鏟磨機(jī)移至水輪機(jī)附近后，讓床身上四個支腿著地，通過視覺測距，根據(jù)此隨形磨削裝置有以下運(yùn)動方式(1).下拖板2由液壓驅(qū)動沿下拖板導(dǎo)軌1作縱向移動;(2).上拖板5由液壓驅(qū)動沿上拖板導(dǎo)軌3作橫向移動;(3).立柱8藉手柄404搖動，可繞垂直軸作園周運(yùn)動;(4).立柱套筒10由液壓驅(qū)動，沿立柱8軸線作直線移動;(5).懸臂支座11藉手柄606搖動，繞垂直于立柱套筒10軸線的軸線作園周運(yùn)動;(6).位于懸臂支座11上的電機(jī)702驅(qū)動滑臂套筒12作繞其軸線轉(zhuǎn)動;(7).位于懸臂支座11上的另一電機(jī)711驅(qū)動滑臂套筒12作軸向移動;(8).置于滑臂7內(nèi)的油缸可使滑臂7連同其端部的磨頭301作平行于滑臂套筒12軸線的往復(fù)直線運(yùn)動;(9).置于磨頭架305上的油缸310使磨頭301繞支點303擺動，并以恒力使砂輪和工件表面接觸，砂輪以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn);按需要操作面板所示按鈕，以搖動手柄配合，將砂輪就位于需鏟磨的葉片焊點，并使滑臂軸線基本上與葉片切線重合，砂輪徑向力方向與葉片表面法線方向基本重合，根據(jù)磨削面的大小、方位，選定手工磨削或?qū)A6(立柱套筒上、下間進(jìn)三位開關(guān))與SB10(滑臂往復(fù)運(yùn)動按鈕)或SA7(滑臂伸、縮間進(jìn)三位開關(guān))與SB11立柱套筒上、下往復(fù)運(yùn)動按鈕)配合，設(shè)定半自動鏟磨行程，啟動砂輪，即可完成一片區(qū)域的修磨工作，修磨一片區(qū)域后，重新調(diào)整方位，進(jìn)行下一工作循環(huán)。操作方向盤，可使鏟磨機(jī)轉(zhuǎn)向，由一個葉片移至另一葉片位置。
此實施例所述的鏟磨機(jī)，工作時在水輪機(jī)外，能修磨混流式水輪機(jī)上冠下端面、上冠與下環(huán)上端面之間葉片表面、下環(huán)上端面以下的部分、下環(huán)內(nèi)側(cè)面和葉片表面。
實施例2如圖2所示，一種隨形磨削裝置，下拖板2、上拖板5分別通過各自的電機(jī)19、離合器20、絲杠21、螺母驅(qū)動沿各自導(dǎo)軌作縱向、橫向移動，下拖板導(dǎo)軌1與床身6、上拖板導(dǎo)軌3與上拖板座4可為一體，也可焊接或螺栓聯(lián)成一體，根據(jù)需要上拖板導(dǎo)軌平面與水平面可有5至20度的夾角，螺母裝在被驅(qū)動件的下部，兩絲杠21平行于各自拖板的導(dǎo)軌，端頭固定在床身6或上拖板座4的兩端;
如圖8所示，下拖板2中部有一轉(zhuǎn)軸801，轉(zhuǎn)盤22中部有一與轉(zhuǎn)軸801相匹配的轉(zhuǎn)軸孔808，外圈有環(huán)形槽807，環(huán)形槽807內(nèi)有凸緣805，三個(或三個以上)鎖緊轉(zhuǎn)盤油缸活塞桿端頭的滑塊806置于環(huán)形槽807的凸緣805上，缸體804穿過下拖板2，并用螺釘固定，有桿腔內(nèi)裝有蝶簧802，當(dāng)油缸未通壓力油時，靠碟簧802的張力，滑塊806被壓緊在凸緣805上，使轉(zhuǎn)盤22固定不可移動;當(dāng)油缸通壓力油時，活塞803上移，碟簧802被壓縮，滑塊806與凸緣805脫離，在外力推動下，轉(zhuǎn)盤22繞轉(zhuǎn)軸801旋轉(zhuǎn)，此時，滑塊806在環(huán)形槽807內(nèi)移動。
上拖板5與搖臂支座8螺栓聯(lián)接，搖臂支座8上裝有轉(zhuǎn)動軸7，大臂10與搖臂支座8通過轉(zhuǎn)動軸7聯(lián)接，油缸9驅(qū)動大臂10以轉(zhuǎn)動軸7為支點，繞轉(zhuǎn)動軸7的軸線，相對搖臂支座8的上平面作-10°～80°范圍的轉(zhuǎn)動，油缸9缸體與搖臂支座8側(cè)面邊緣鉸接，活塞桿與大臂10前端鉸接，大臂10端部與箱體12螺栓聯(lián)接;
如圖9所示，端面齒901由螺栓固定在箱體12端部，與其相匹配的另一端面齒913由螺栓固定在聯(lián)接箱體13端部，兩端面齒構(gòu)成端面齒連軸節(jié)11;
軸906的一頭由固定在連接箱體12端部的軸承909支承，其穿過蝸輪908、油缸911，另一頭由固定在活塞904內(nèi)的止推軸承903支承，端頭穿過活塞904由螺母910固定;
蝸桿907接手柄902，油缸911有桿腔內(nèi)裝有碟簧905;螺母9與活塞904間墊有墊片和密封圈，調(diào)節(jié)螺母910可調(diào)定碟簧905彈力大小;平時，在碟簧905張力的作用下，端面齒連軸節(jié)11閉合;向油管912通壓力油后，碟簧905被壓縮，軸906將聯(lián)接箱體13上的端面齒913推開;搖動手柄902，經(jīng)蝸桿907，蝸輪908攜軸906、軸906帶聯(lián)接箱體13一同繞大臂10的軸線旋轉(zhuǎn);按需要改變方向后，停止向油管912供油，使端面齒連軸節(jié)11閉合，在碟簧905張力的作用下，端面齒連軸節(jié)11被鎖緊。
同理，聯(lián)接箱體13的側(cè)面與刀架底座14間，也裝有可開合轉(zhuǎn)位的另一端面齒連軸節(jié)11。
刀架底座14上有小導(dǎo)軌18，小拖板15由液壓驅(qū)動可沿小導(dǎo)軌18往復(fù)移動，小拖板15與隨形磨頭的聯(lián)接板16螺釘連接。
圖11所示是本實施例的面板示意圖HL1總電源顯示HL2可編程控制器電源顯示MA1轉(zhuǎn)盤解鎖開關(guān)MA2端面齒Ⅰ開啟解鎖開關(guān)MA3端面齒Ⅱ開啟解鎖開關(guān)MA4大臂解鎖開關(guān)MA5下拖板縱向移動解鎖開關(guān)MA6下拖板向左、向右間歇進(jìn)給三位開關(guān)MA7上拖板向前、向后間歇進(jìn)給三位開關(guān)MA8車身床體升、降、停三位開關(guān)MA9大臂升、降、停三位開關(guān)MB1可編程控制器鎖MB2設(shè)備總停開關(guān)MB3液壓系統(tǒng)油泵供油按鈕MB4液壓系統(tǒng)油泵停止供油按鈕MB5下拖板從左向右，上拖板從前向后點動按鈕MB6下拖板從右向左，上拖板從后向前點動按鈕MB7所有元件從前向后，從左向右移動的行程手控按鈕MB8所有元件從后向前，從右向左移動的行程手控按鈕
MB9砂輪趨近按鈕MB10砂輪啟動開關(guān)MB11下拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕MB12上拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕MB13小拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕上述的隨形磨削裝置，未工作時，磨頭驅(qū)動電機(jī)301擺至最高點，小拖板15處于刀架底座14的一端;工作前，啟動HL1(總電源開關(guān))、HL2(可編程控制器電源開關(guān))、MB1(可編程控制器鎖)、MB3(液壓系統(tǒng)油泵供油按鈕)，MA8(車身床體升、降、停三位開關(guān))，由液壓缸將床身支起離開地面，車輪著地，人力推動由支撐水輪機(jī)的支墩間進(jìn)入轉(zhuǎn)輪內(nèi)，調(diào)好位置后，床身著地，即可開始工作，工作方式和實施例1相同，也是通過視覺測距，根據(jù)此隨形磨削裝置有以下運(yùn)動方式(1).電機(jī)19以絲杠螺母驅(qū)動下拖板2沿下拖板導(dǎo)軌1作縱向移動;(2).藉助人力轉(zhuǎn)盤22相對下拖板2在水平向內(nèi)偏轉(zhuǎn);(3).電機(jī)19以絲杠螺母驅(qū)動上拖板5沿上拖板導(dǎo)軌3作橫向移動;(4).油缸9驅(qū)動大臂10繞轉(zhuǎn)動軸7轉(zhuǎn)動;(5).藉助手柄使聯(lián)接箱體13相對箱體12轉(zhuǎn)動;(6).藉助手柄使刀架底座14相對聯(lián)接箱體13轉(zhuǎn)動;(7).液壓驅(qū)動使小拖板15沿刀架底座導(dǎo)軌18往復(fù)移動;(8).置于磨頭架305上的油缸310使磨頭301繞支點303擺動，并以恒力使砂輪和工件表面接觸，砂輪以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn);按需要操作面板所示按鈕，以搖動手柄配合，將砂輪就位于需鏟磨的葉片焊點，使砂輪徑向力方向與葉片表面法線方向基本重合，根據(jù)磨削面的大小、方位，選定手工磨削或?qū)B11(下拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕)與MA7(上拖板向前、向后間歇進(jìn)給三位開關(guān))、MB12(上拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕)與MA6(下拖板向左、向右間歇進(jìn)給三位開關(guān))、MB11(小拖板往復(fù)運(yùn)動按鈕)與MA7(上拖板向前、向后間歇進(jìn)給三位開關(guān))配合，設(shè)定半自動鏟磨行程，啟動砂輪，即可完成一片區(qū)域的修磨工作，修磨一片區(qū)域后，重新調(diào)整方位，進(jìn)行下一工作循環(huán)。操作方向盤，可使鏟磨機(jī)轉(zhuǎn)向，由一個葉片移至另一葉片位置。
此實施例所述的鏟磨機(jī)，工作時在水輪機(jī)內(nèi)，能修磨混流式水輪機(jī)下環(huán)下端面以上的部分、下環(huán)內(nèi)側(cè)面和葉片表面。
如圖12所示的碟形油缸鎖緊裝置，其活塞是由內(nèi)活塞124、外活塞122組成，內(nèi)活塞桿123穿過外活塞122及外活塞桿121，碟簧126置于內(nèi)活塞124及外活塞122之間，調(diào)節(jié)螺母125，可調(diào)整碟簧126的彈力大小;
未向油缸兩腔通壓力油時，靠碟簧126的張力作用，內(nèi)、外活塞桿上的夾持套128分開松動，置于其間的物體被解鎖。
如圖13所示的另一種碟形油缸鎖緊裝置，油缸無桿腔內(nèi)裝有碟簧131，活塞桿134端頭接連桿135，連桿135中部活接固定桿138，接點為支點136，固定桿138固定在油缸缸體132上;
油管133向油缸通壓力油時，碟簧131被壓縮，活塞桿134上移，此時，可板動杠桿135使被壓物體137松開被解鎖;
油管133向油缸通回油時，在碟簧131的張力作用下，活塞桿134下移，此時，杠桿135另一端壓向物體137被鎖緊;
本發(fā)明實施例1中的立柱套筒10與滑臂支座11、滑臂支座11與滑臂套筒12間，配有如圖12所示的鎖緊機(jī)構(gòu);下拖板2與床身1、上拖板5與聯(lián)接轉(zhuǎn)盤401間，配有如圖13所示的鎖緊機(jī)構(gòu);
本發(fā)明實施例2中的搖臂支座8與轉(zhuǎn)動軸7間，配有如圖12所示的鎖緊機(jī)構(gòu);下拖板2與床身6間，配有如圖13所示的鎖緊機(jī)構(gòu);
本發(fā)明所述的實施例1、2，其縱向移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、垂直移動機(jī)構(gòu)、縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、直線移動機(jī)構(gòu)均可由其它常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)方式替換;
本發(fā)明實施例1、2所述的隨形磨削裝置配合使用，效果更佳，實施例1在水輪機(jī)外打磨，實施例2在水輪機(jī)內(nèi)打磨，兩機(jī)能打磨到的面積為補(bǔ)焊表面的80%以上，若以整個葉面和流道面積計算，則高于此值。
操作面板接可編程控制器輸入端，可編程控制器輸出端接各器件的控制端，帶動相應(yīng)部件完成各類運(yùn)動，即本發(fā)明所述的所有電機(jī)、離合器、液壓控制和驅(qū)動元件均受可編程控制器控制，按需要完成相應(yīng)動作。
液壓控制系統(tǒng)采用常規(guī)技術(shù)、可編程控制器可由其它電氣控制系統(tǒng)替換。
本發(fā)明所述內(nèi)容并不限所述實施例。
權(quán)利要求
1.一種隨形磨削裝置，其特征在于它是由設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)和隨形磨頭組成，設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端接隨形磨頭。
2.如權(quán)利要求1所述的隨形磨削裝置，其特征在于設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由縱向移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、垂直移動機(jī)構(gòu)、縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)任意聯(lián)接組合而成的。
3.如權(quán)利要求2所述的隨形磨削裝置，其特征在于縱向移動機(jī)構(gòu)上裝有橫向移動機(jī)構(gòu)，橫向移動機(jī)構(gòu)上裝有垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上裝有垂直移動機(jī)構(gòu)，垂直移動機(jī)構(gòu)接橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接直線移動機(jī)構(gòu)，直線移動機(jī)構(gòu)末端是設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端。
4.如權(quán)利要求2所述的隨形磨削裝置，其特征在于縱向移動機(jī)構(gòu)上也可先接垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上接有橫向移動機(jī)構(gòu)，橫向移動機(jī)構(gòu)接垂直移動機(jī)構(gòu)，垂直移動機(jī)構(gòu)接縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橫向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接直線移動機(jī)構(gòu)，直線移動機(jī)構(gòu)末端是設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的隨形磨削裝置，其特征在于隨形磨頭是由磨頭(301)、磨頭驅(qū)動電機(jī)(302)、連接件(304)、磨頭架(305)、支點(303)、連桿(311)、油缸(310)組成，其中，磨頭架(305)一端和油缸(310)分別接在設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的未端，磨頭架(305)另一端上有支點(303)，活塞桿(313)與連桿(311)一頭活動連接，連桿(311)另一頭活動接向油缸供油時可攜帶磨頭驅(qū)動電機(jī)(302)繞支點(303)旋轉(zhuǎn)的連接件(304)，磨頭驅(qū)動電機(jī)(302)軸上接有磨頭(301)。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的隨形磨削裝置，其特征在于設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)下裝有走行機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5所述的隨形磨削裝置，其特征在于設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)下裝有走行機(jī)構(gòu)。
8.權(quán)利要求1所述的隨形磨削裝置，可用于修磨三維變化曲面。
9.權(quán)利要求1所述的隨形磨削裝置，可用于修磨大型混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隨形磨削裝置及其用途，適用于工件的粗加工、修磨三維變化曲面，如大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的葉片，特別適用于在維修現(xiàn)場修磨大型整體混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片及其流道表面，它是由設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)和隨形磨頭組成，設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端按隨形磨頭，結(jié)束了長期以來一直全部由人工修磨水輪機(jī)葉形表面的歷史，其具有造價低、適于我國國情、能改善水輪機(jī)維修現(xiàn)場的工作環(huán)境、提高修磨質(zhì)量、延長水輪機(jī)使用壽命、提高水輪機(jī)工作效率、帶來巨額效益的特點。
文檔編號B24B19/14GK1110207SQ94104010
公開日1995年10月18日 申請日期1994年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月14日
發(fā)明者郭光輝, 韓德厚, 胡金榮, 馬榮洲, 張培根, 段生孝, 蔣銳, 高溥, 劉廷玉, 孫啟國, 李保漢 申請人:甘肅省電力工業(yè)局, 蘭州鐵道學(xué)院, 甘肅省電力工業(yè)局劉家峽水電廠, 甘肅省電力工業(yè)局電力試驗研究所