壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，磨頭（1）安裝于第一定位板（2）上，在第一定位板（2）上裝有偏擺電機（3），該偏擺電機（3）上的驅動齒輪（4）與弧形齒輪（5）相嚙合，弧形齒輪（5）固定于第二定位板（6）上；在鉸座（8）內設置支承座（15），支承座（15）支承于大齒輪（16）的軸上，大齒輪（16）與回轉電機（17）輸出軸上的小齒輪（18）嚙合，并在大齒輪（16）的底部裝有自定心卡盤（19）。本發明結構小巧緊湊，生產成本低，操控簡單，精度高，能夠實現多位置、多姿態、砂帶磨削的核電容器接管復雜曲線加工，解決了核電高壓容器接管曲面堆焊層、焊縫、焊根、焊筋等的磨削難題。
【專利說明】壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床
【技術領域】
[0001]本發明屬于磨床【技術領域】，具體地說，特別涉及壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床。
【背景技術】
[0002]壓力容器上的接管處于堆芯筒體或者封頭上。根據壓力容器接管的位置和接入角度的不同，接管與筒體結合處呈現相應的的相貫線焊縫。壓力容器和接管開有坡口，二者由堆焊焊接在一起。壓力容器接管相貫線焊縫存在以下加工難題:
[0003]( I)壓力容器接管焊縫一般由鎳基或特殊不銹鋼材料構成，屬于難加工材料，且其表面質量要求高；并且有些壓力容器產品因其安全性要求特高，嚴防鹵素元素侵蝕，更不能采取碳弧氣刨等方法，因此需要選擇合適的磨削方法和工藝；
[0004](2)加工余量大，焊縫余高一般在5mm以上，對于砂輪磨削很難滿足高效率大余量磨削，而具有“萬能磨削”之稱的砂帶磨削可以很好地解決大余量磨削；
[0005](3)相貫線焊縫的磨削加工屬于典型曲線加工，而且不同部位的接管相貫線焊縫各不相同，加工難度極大。急需實現智能化的磨削，解決目前的手工磨削問題。
[0006]并且我國缺乏對壓力容器接管相貫線焊縫的高效加工方法和技術的研究，相關加工設備受國外的技術封鎖，只能采用落后傳統的手工磨削，加工效率極低，工人勞動強度大，作業環境惡劣、粉塵污染嚴重，制約了壓力容器接管相貫線焊縫加工精度和表面質量，直接導致了國內壓力容器接管在加工手段、使用壽命等方面與發達國家存在較大差距，嚴重制約了國內壓力容器制造整體水平的提升。
[0007]因此，需要一種壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨削機床，以提高工作效率，降低工人的勞動強度，保證加工精度，降低管理及生產成本，打破國外同類產品對我國的壟斷。

【發明內容】

[0008]本發明所要解決的技術問題在于提供一種能夠對壓力容器接管相貫線焊縫進行高效磨削與拋光的砂帶磨床。
[0009]本發明的技術方案如下:一種壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，具有磨頭(1)，所述磨頭(I)安裝于第一定位板(2 )上，在第一定位板(2 )上裝有偏擺電機(3 )，該偏擺電機
(3)的輸出軸上安裝驅動齒輪(4)，所述驅動齒輪(4)與弧形齒輪(5)相嚙合，弧形齒輪(5)固定于第二定位板(6)上，所述第二定位板(6)與兩塊連接板(7)的同一端相固定，這兩塊連接板(7)的另一端與鉸座(8)相鉸接，在鉸座(8)內固定有螺母座(9)，該螺母座(9)與豎直設置的絲桿(10)螺紋配合，在所述絲桿(10)的上端裝有從動帶輪(11)，該從動帶輪(11)通過皮帶(12)與主動帶輪(13)連接，主動帶輪(13)套裝于升降電機(14)的輸出軸上，所述升降電機(14)安裝于支承座(15)的頂端，該支承座(15)的下端通過軸承支承于大齒輪(16)的軸上，所述大齒輪(16)與回轉電機(17)輸出軸上的小齒輪(18)嚙合，并在大齒輪
(16)的底部裝有自定心卡盤(19)。[0010]本發明通過自定心卡盤安裝在壓カ容器的接管上。調整好磨頭位置，驅動磨頭運轉，使磨頭的接觸輪將砂帶抵壓在接管與筒體之間的相貫線焊縫上，同時驅動回轉電機運轉，由于回轉電機輸出軸上的小齒輪與大齒輪相嚙合，而大齒輪連同自定心卡盤固定在接管上，這樣回轉電機、支承座、鉸座連同磨頭繞接管的軸心線旋轉，即可實現磨頭對相貫線焊縫的連續磨削與拋光。
[0011]當需要調整磨頭的高度位置時，只需啟動升降電機，升降電機通過皮帶輪帶動絲桿旋轉，使螺母座連同鉸座及磨頭沿絲桿上下移動即可；當需要調整磨頭的偏擺位置吋，啟動偏擺電機，由于偏擺電機輸出軸上的驅動齒輪與弧形齒輪相嚙合，而弧形齒輪固定在第ニ定位板上，這樣偏擺電機連同磨頭沿弧形齒輪做偏擺運動，實現砂帶隨時與焊縫相切。
[0012]由此可見，本發明結構緊湊、小巧，生產成本低，操控簡單，精度高，能夠實現多位置、多姿態、砂帶磨削的核電容器接管復雜曲線加工，解決了核電高壓容器接管曲面堆焊層、焊縫、焊根、焊筋等的磨削難題，為核電及重化工高壓容器等多種重大裝備的接管加工提供了高效磨削解決方案。
[0013]在所述弧形齒輪(5)的上下方各設有兩個“V”形輪(20)，這四個“V”形輪(20)的中心連線為上大下小的等腰梯形，所述弧形齒輪(5)的上下圓弧邊卡入對應的“V”形輪(20)中。通過四個“V”形輪與弧形齒輪相配合，能夠使磨頭支撐更穩固，并且磨頭偏擺運動更可靠。
[0014]為了簡化結構，方便裝配，所述“V”形輪(20)通過軸承支承于輪軸的一端，該輪軸與第一定位板(2)相垂直，且輪軸的另一端與第一定位板(2)相固定。
[0015]為了使螺母座、鉸座及磨頭在上下方向移動更順暢，并避免發生偏移，在所述絲桿
(10)的兩側對稱設置有直線導軌(21)，該直線導軌(21)與絲桿(10)相平行，且直線導軌
(21)固定在支承座(15)上，所述鉸座(8)通過對應設置的滑塊(22)與直線導軌(21)滑動配合。
[0016]所述升降電機(14)的輸出軸豎直向上伸出，在所述從動帶輪(11)、皮帶(12)及主動帶輪(13)的外面罩設有護罩(23)。以上結構更加緊湊，能夠有效減小體積，降低生產成本；同時，護罩起防護的作用，以防止灰塵等雜質影響皮帶輪的運轉。
[0017]所述大齒輪(16)與其軸為一體式空心結構，大齒輪(16)位于軸的下端，所述軸的上端通過螺釘與連接桿(24)的下端相固定，在連接桿(24)的上端裝有吊帶螺釘(25)。以上結構一方面能夠減輕重量，方便加工制作；另一方面，通過吊帶螺釘能夠將本發明整體吊起，以便于本發明在接管上安裝及卸下。
[0018]為了減輕重量，降低生產成本，所述連接桿(24)為空心直管結構。
[0019]所述磨頭(I)由支架(la)、磨頭電機(lb)、驅動輪(lc)、伸縮缸(Id)、砂帶(Ie)和接觸輪(If)組成，支架(Ia)通過螺釘與第一定位板(2)相固定，在支架(Ia)上安裝磨頭電機(Ib)和伸縮缸(Id)，所述伸縮缸(Id)傾斜設置，該伸縮缸(Id)的活塞桿上裝有接觸輪(lf)，所述接觸輪(If )通過砂帶(Ie)與磨頭電機(Ib)上的驅動輪(Ic)連接。以上結構ー方面易于拆裝，可靠性好；另ー方面，在伸縮缸的作用下，接觸輪具有浮動功能，能夠滿足不同曲面高度的加工需要。
[0020]有益效果:本發明結構小巧緊湊，生產成本低，操控簡單，精度高，能夠實現多位置、多姿態、砂帶磨削的核電容器接管復雜曲線加工，解決了核電高壓容器接管曲面堆焊層、焊縫、焊根、焊筋等的磨削難題，為核電及重化工高壓容器等多種重大裝備的接管加工提供了高效磨削解決方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的結構示意圖。
[0022]圖2為本發明中磨頭的回轉及升降結構示意圖。
[0023]圖3為圖1的右視圖。
[0024]圖4為圖3的俯視圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
[0026]如圖1、圖2、圖3所示，支承座15的下端為空心套結構，在支承座15下端的孔內嵌裝有上下兩個軸承，支承座15的下端通過這兩個軸承支承于大齒輪16的軸上。所述大齒輪16與其軸為一體式空心結構，大齒輪16位于其軸的下端，且大齒輪16在支承座15的下方。在大齒輪16的底部裝有自定心卡盤19,該自定心卡盤19優選為三爪式自定心卡盤，自定心卡盤19的結構為現有技術，在此不作贅述。在所述大齒輪16的旁邊設置回轉電機17，該回轉電機17安裝于支承座15上，回轉電機17的輸出軸豎直向下伸出，且回轉電機17的輸出軸上套裝小齒輪18，小齒輪18與大齒輪16相嚙合。在大齒輪16的正上方設有連接桿24，該連接桿24為空心直管結構，連接桿24的下端通過螺釘與大齒輪16的軸的上端相固定，在連接桿24的上端裝有吊帶螺釘25，吊帶螺釘25與連接桿24螺紋配合。
[0027]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，支承座15的上端從鉸座8中穿過，在鉸座8與支承座15之間沿豎直方式設置有絲桿10，該絲桿10通過軸承與支承座15相支承。在絲桿10的上端裝有從動帶輪11，該從動帶輪11通過皮帶12與主動帶輪13連接，主動帶輪13套裝于升降電機14的輸出軸上，所述升降電機14安裝于支承座15的頂端，升降電機14的輸出軸豎直向上伸出。在所述從動帶輪11、皮帶12及主動帶輪13的外面罩設有護罩23，該護罩23起防護的作用，以防止灰塵等雜質進入皮帶輪系中。在所述絲桿10的兩側對稱設置有直線導軌21，該直線導軌21與絲桿10相平行，且直線導軌21固定在支承座15上，所述鉸座8通過對應設置的滑塊22與直線導軌21滑動配合。
[0028]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，在鉸座8的兩側對稱設置有連接板7，鉸座8的一端通過鉸軸與這兩塊連接板7的對應端鉸接，兩塊連接板7的另一端通過螺釘與第二定位板6相固定。在鉸座8內固定有螺母座9，該螺母座9與豎直設置的絲桿10螺紋配合。在所述第二定位板6上固定安裝有弧形齒輪5，該弧形齒輪5的弧頂朝上，并在弧形齒輪5的旁邊設有第一定位板2,該第一定位板2和第二定位板6分居在弧形齒輪5的兩側。在第一定位板2的上部安裝偏擺電機3，該偏擺電機3的輸出軸上套裝驅動齒輪4，所述驅動齒輪4與弧形齒輪5相嚙合。在所述弧形齒輪5的上下方各設有兩個“V”形輪20，這四個“V”形輪20的中心連線為上大下小的等腰梯形，所述弧形齒輪5的上下圓弧邊卡入對應的“V”形輪20中，“V”形輪20通過軸承支承于輪軸的一端，該輪軸與第一定位板2相垂直，且輪軸的另一端與第一定位板2相固定。
[0029]如圖1、圖3所示，在偏擺電機3的下方設置磨頭1，該磨頭I由支架la、磨頭電機lb、驅動輪lc、伸縮缸Id、砂帶Ie和接觸輪If組成,支架Ia通過螺釘與第一定位板2相固定，在支架Ia上安裝磨頭電機Ib和伸縮缸ld，所述伸縮缸Id傾斜設置，該伸縮缸Id的活塞桿上裝有接觸輪If，所述接觸輪If通過砂帶Ie與磨頭電機Ib上的驅動輪Ic連接。
[0030]本發明的工作原理如下:
[0031]先通過吊帶螺釘25將本發明整體吊裝到壓カ容器的接管26的上方，然后通過自定心卡盤19將本發明安裝在接管26上。啟動升降電機14，升降電機14通過皮帶輪帶動絲桿10旋轉，使螺母座9連同鉸座8及磨頭I沿絲桿10上下移動，以調整磨頭I的高度位置；啟動偏擺電機3，由于偏擺電機3輸出軸上的驅動齒輪4與弧形齒輪5相嚙合，而弧形齒輪5固定在第二定位板6上，這樣偏擺電機3連同磨頭I沿弧形齒輪4做偏擺運動，以調整磨頭I的偏擺位置，實現砂帶Ie隨時與焊縫相切。調整好磨頭I的位置以后，啟動磨頭電機Ib,使磨頭I運轉，磨頭I的接觸輪If將砂帶Ie抵壓在接管26與筒體27之間的相貫線焊縫上，同時驅動回轉電機17運轉，由于回轉電機17輸出軸上的小齒輪18與大齒輪16相嚙合，而大齒輪16連同自定心卡盤19固定在接管26上，這樣回轉電機17、支承座15、鉸座8連同磨頭I繞接管26的軸心線旋轉，即可實現磨頭I對相貫線焊縫的連續磨削與拋光。
【權利要求】
1.一種壓カ容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，具有磨頭(1)，其特征在于:所述磨頭(I)安裝于第一定位板(2)上,在第一定位板(2)上裝有偏擺電機(3),該偏擺電機(3)的輸出軸上安裝驅動齒輪(4)，所述驅動齒輪(4)與弧形齒輪(5)相嚙合，弧形齒輪(5)固定于第二定位板(6)上，所述第二定位板(6)與兩塊連接板(7)的同一端相固定，這兩塊連接板(7)的另一端與鉸座(8)相鉸接，在鉸座(8)內固定有螺母座(9)，該螺母座(9)與豎直設置的絲桿(10)螺紋配合，在所述絲桿(10)的上端裝有從動帶輪(11)，該從動帶輪(11)通過皮帶(12)與主動帶輪(13)連接，主動帶輪(13)套裝于升降電機(14)的輸出軸上，所述升降電機(14)安裝干支承座(15)的頂端，該支承座(15)的下端通過軸承支承于大齒輪(16)的軸上，所述大齒輪(16)與回轉電機(17)輸出軸上的小齒輪(18)嚙合，并在大齒輪(16)的底部裝有自定心卡盤(19)。
2.根據權利要求1所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:在所述弧形齒輪(5)的上下方各設有兩個“V”形輪(20)，這四個“V”形輪(20)的中心連線為上大下小的等腰梯形，所述弧形齒輪(5)的上下圓弧邊卡入對應的“V”形輪(20)中。
3.根據權利要求2所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:所述“V”形輪(20)通過軸承支承于輪軸的一端，該輪軸與第一定位板(2)相垂直，且輪軸的另一端與第一定位板(2)相固定。
4.根據權利要求1所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:在所述絲桿(10)的兩側對稱設置有直線導軌(21)，該直線導軌(21)與絲桿(10)相平行，且直線導軌(21)固定在支承座(1 5)上，所述鉸座(8)通過對應設置的滑塊(22)與直線導軌(21)滑動配合。
5.根據權利要求1所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:所述升降電機(14)的輸出軸豎直向上伸出，在所述從動帶輪(11 )、皮帶(12)及主動帶輪(13)的外面罩設有護罩(23)。
6.根據權利要求1所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:所述大齒輪(16)與其軸為一體式空心結構，大齒輪(16)位于軸的下端，所述軸的上端通過螺釘與連接桿(24)的下端相固定，在連接桿(24)的上端裝有吊帶螺釘(25)。
7.根據權利要求6所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:所述連接桿(24)為空心直管結構。
8.根據權利要求1至7任一所述的壓力容器接管相貫線焊縫砂帶磨床，其特征在于:所述磨頭(I)由支架(la)、磨頭電機(lb)、驅動輪(lc)、伸縮缸(Id)、砂帶(Ie)和接觸輪(If)組成，支架(Ia)通過螺釘與第一定位板(2 )相固定，在支架(Ia)上安裝磨頭電機(Ib )和伸縮缸(ld)，所述伸縮缸(Id)傾斜設置，該伸縮缸(Id)的活塞桿上裝有接觸輪(lf)，所述接觸輪(If)通過砂帶(Ie)與磨頭電機(Ib)輸出軸上的驅動輪(Ic)連接。
【文檔編號】B24B21/18GK103600280SQ201310571043
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】黃云, 楊俊峰, 王冬平, 楊建明, 魏和平 申請人:重慶三磨海達磨床有限公司, 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司