一种燃气发电机组转子轴组合加工装置的制作方法

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1.本发明涉及轴类零件组合加工技术领域，具体涉及一种燃气发电机组转子轴组合加工装置。

背景技术：

2.燃气发电机组由燃气发动机、发电机、控制柜等部件组成，燃气发动机与发电机安装在同一个钢制底盘上。机组以天然气、井口伴生气、煤矿瓦斯气、水煤气、炼化尾气、沼气、焦炉煤气、高炉煤气等可燃性气体为燃料，启动迅速，经济性好。
3.其中，发电机主要由转子、定子、整流器、电压调节器、前后端盖、电刷与电刷架等组成，转子又包括爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等。
4.转子轴为发电机主磁极的承载体，贯穿整个发电机内腔及前后端盖，并将绕组、滑环等组件整合安装于其上。
5.相较于其他的轴类零件，转子轴在使用过程中需要安装包括转子、轴承、止推垫片在内的多个零部件，因此，转子轴通常是沿轴向呈阶梯型分段的，这些阶梯型分段会增加转子轴加工的难度；另外，转子轴加工的初始件通常为锻件，这些锻造而成的毛坯件只经过了粗加工，其尺寸、表面粗糙度不能满足燃气发电机组中发电机组装的精准度及配合度需求，需要经过包括车削外圆面、铣平键槽以及磨削端面在内的一系列精加工工艺，最后才能得到符合要求的转子轴成品。
6.在传统的技术中，由于加工装置的功能性单一，难以在同一台机床上同时实现上述的车削外圆面、铣平键槽以及磨削端面等加工过程，需要将待加工的转子轴安装在不同的机床上，依次进行各个加工过程，期间需要经过多次反复的拆卸安装，增加了转子轴加工的时间成本，降低了加工效率，且频繁地拆装造成的夹持基准不统一，也容易造成加工的误差。
7.另外，对于一些具有多功能的组合加工机床，虽然能在同一台机床上实现多种加工，但是各个加工过程都是独立的，各部件之间缺乏关联和配合，使得加工过程中的连续性丧失，不能适应车间生产转子轴时的大规模、快速性需求，不能从根本上解决生产效率低下的问题。
8.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，用以解决传统技术中在加工燃气发电机组中的转子轴时存在的加工装置功能单一、加工效率低下以及容易出现加工误差的问题。
10.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，包括支撑组件、旋转夹持组件、磨削组件、铣槽组件和车削组件。
11.作为一种优化的方案，所述支撑组件包括水平设置的安装底板，所述安装底板的相对两端分别焊接有两块竖向的竖直侧板，所述安装底板的横向侧壁上开设有水平的方形滑槽，所述方形滑槽内滑动安装有c形侧板。
12.作为一种优化的方案，所述旋转夹持组件包括设于所述安装底板的上方的工作台，所述工作台的上表面开设有圆形安装槽，所述圆形安装槽内转动安装有转动圆板。
13.作为一种优化的方案，所述工作台的下表面中心处固接有转动驱动电机，所述转动驱动电机的输出轴向上穿过所述工作台并延伸至所述圆形安装槽内，所述转动驱动电机的输出轴末端固接至所述转动圆板的下表面中心处。
14.作为一种优化的方案，所述转动圆板的上表面中心处固接有中心伸缩缸，所述中心伸缩缸的上部伸缩端固接有水平的弧形托板。
15.作为一种优化的方案，所述转动圆板的上方设有水平的升降中间板，所述升降中间板的中心处开设有避让口。
16.作为一种优化的方案，所述转动圆板的上表面还固接有若干个升降伸缩缸，若干个所述升降伸缩缸呈中心对称设置，每个所述升降伸缩缸的上部伸缩端固接至所述升降中间板的下表面。
17.作为一种优化的方案，所述升降中间板的上表面固接有两个对称的拱形卡环，所述拱形卡环的内环面上固接有若干个卡装定位块。
18.作为一种优化的方案，所述工作台的下表面固接有两块竖向的支撑板，每块所述支撑板的内侧壁上固接有两块对称的固定板，每块所述固定板上分别开设有横向螺纹孔。
19.作为一种优化的方案，每块所述支撑板的外壁上分别转动安装有两个滚轮，所述滚轮与所述安装底板的上表面滚动接触；每块所述竖直侧板靠近下部的外壁上分别固接有位移驱动电机，所述位移驱动电机分别对应所述固定板设置，所述位移驱动电机的输出轴横向穿过所述竖直侧板并固接有水平螺纹杆，所述水平螺纹杆穿过并螺纹连接于所述横向螺纹孔。
20.作为一种优化的方案，所述磨削组件包括纵向磨盘，所述纵向磨盘转动安装在一块所述竖直侧板靠近上部的内壁上。
21.作为一种优化的方案，两块所述竖直侧板靠近上部的外壁上分别固接有第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机的输出轴末端横向穿过一块所述竖直侧板并固接有液压四爪卡盘。
22.作为一种优化的方案，所述第二步进电机的输出轴末端横向穿过另一块所述竖直侧板并固接至所述纵向磨盘。
23.作为一种优化的方案，所述c形侧板下端水平部分的侧壁上开设有两个水平的螺纹通孔。
24.作为一种优化的方案，所述安装底板的横向侧壁上固接有两个滑动驱动电机，每个所述滑动驱动电机的输出轴横向穿过并延伸至所述方形滑槽内，所述滑动驱动电机的输出轴末端固接有螺纹丝杠，所述螺纹丝杠横向延伸至所述螺纹通孔内并与之螺纹连接。
25.作为一种优化的方案，所述铣槽组件包括两块对称的l形安装板，两块所述l形安装板固接于所述c形侧板上端的水平部分的下表面上，每块所述l形安装板的竖直侧壁上分别开设有竖向的限位槽。
26.作为一种优化的方案，两块所述l形安装板之间设有安装座，所述安装座上固接有铣槽电机，所述铣槽电机的输出轴末端固接有竖向的螺旋铣刀。
27.作为一种优化的方案，所述安装座的相对外壁上分别固接有两块水平的限位板，所述限位板限位卡装于所述限位槽内，每块所述限位板的端部横向穿过所述限位槽并延伸至所述l形安装板的外侧，所述限位板延伸至所述l形安装板外侧的部分开设有竖向螺纹孔。
28.作为一种优化的方案，每块所述l形安装板的外侧分别设有竖向螺纹杆，所述竖向螺纹杆穿过并螺纹连接于所述竖向螺纹孔。
29.作为一种优化的方案，所述c形侧板上端的水平部分的上表面固接有两个螺杆驱动电机，所述螺杆驱动电机与所述竖向螺纹杆竖直相对设置，所述螺杆驱动电机的输出轴末端向下穿过所述c形侧板并与所述竖向螺纹杆的上端相固接。
30.作为一种优化的方案，所述车削组件包括固接于所述c形侧板的竖直部分的内侧壁上的u形滑座，所述u形滑座沿水平方向设置，所述u形滑座的滑槽内滑动设有方形滑块，所述方形滑块的侧壁上固接有调节伸缩缸，所述调节伸缩缸的伸缩末端固接有刀架，所述刀架上安装有车刀。
31.作为一种优化的方案，所述c形侧板的竖直部分的内侧壁上还固接有水平驱动电机，所述水平驱动电机的输出轴末端固接有水平的螺纹驱动杆，所述方形滑块螺纹套设于所述螺纹驱动杆上。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中设置的车削组件、铣槽组件和磨削组件可分别用于转子轴的车削外圆面、铣平键槽以及磨削端面加工，从而在一台装置上实现包括车削、铣槽和磨削在内的多种功能；另外，在进行不同的转子轴加工过程中，只需要一次装夹后就不需要对转子轴进行频繁的拆装，一方面保证了加工过程中安装基准的统一性，避免出现加工误差，另一方面也节约了反复拆装上下料的时间成本。
33.本发明中设置的支撑组件将车削组件、铣槽组件和磨削组件静态连接成为一个整体，而旋转夹持组件则动态地将各个加工过程关联起来，使得转子轴的车削外圆面、铣平键槽以及磨削端面加工成为一个连续性的加工过程，加工工艺的设计更加合理，适应于车间生产转子轴时的大规模、快加工需求，极大地提高了生产效率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
35.图1为本发明中的各机构在主视方向上的内部半剖示意图；图2为本发明中的各机构在侧视方向上的内部半剖示意图；图3为本发明中的各机构在俯视方向上的外部结构示意图；图4为本发明中的c形侧板及固接于其上的各机构在主视方向上的位置连接关系示意图；图5为本发明中的各机构在侧视方向上的外部整体示意图；
图6为本发明中的旋转夹持组件在主视方向上的外部结构示意图；图7为图1中a处的局部放大示意图。
36.图中：1-安装底板，2-竖直侧板，3-方形滑槽，4-c形侧板，5-工作台，6-圆形安装槽，7-转动圆板，8-转动驱动电机，9-限位块，10-环形滑槽，11-中心伸缩缸，12-弧形托板，13-升降中间板，14-避让口，15-升降伸缩缸，16-拱形卡环，17-卡装定位块，18-支撑板，19-固定板，20-横向螺纹孔，21-滚轮，22-位移驱动电机，23-水平螺纹杆，24-第一步进电机，25-第二步进电机，26-液压四爪卡盘，27-纵向磨盘，28-螺纹通孔，29-滑动驱动电机，30-螺纹丝杠，31-l形安装板，32-限位槽，33-安装座，34-铣槽电机，35-螺旋铣刀，36-限位板，37-竖向螺纹孔，38-竖向螺纹杆，39-螺杆驱动电机，40-u形滑座，41-方形滑块，42-调节伸缩缸，43-刀架，44-车刀，45-水平驱动电机，46-螺纹驱动杆。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
38.如图1至图7所示，一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，包括水平设置的安装底板1，安装底板1的相对两端分别焊接有两块竖向的竖直侧板2，安装底板1的横向侧壁上开设有水平的方形滑槽3，方形滑槽3内滑动安装有c形侧板4。
39.安装底板1的上方设有工作台5，工作台5的上表面开设有圆形安装槽6，圆形安装槽6内转动安装有转动圆板7。
40.工作台5的下表面中心处固接有转动驱动电机8，转动驱动电机8的输出轴向上穿过工作台5并延伸至圆形安装槽6内，转动驱动电机8的输出轴末端固接至转动圆板7的下表面中心处。
41.圆形安装槽6的内槽壁上固接有若干个横向的限位块9，若干个限位块9呈中心对称设置，转动圆板7的周壁上开设有匹配限位块9的环形滑槽10。
42.转动圆板7的上表面中心处固接有中心伸缩缸11，中心伸缩缸11的上部伸缩端固接有水平的弧形托板12。
43.转动圆板7的上方设有水平的升降中间板13，升降中间板13的中心处开设有避让口14，避让口14可对中心伸缩缸11的伸缩进行避让。
44.转动圆板7的上表面还固接有若干个升降伸缩缸15，若干个升降伸缩缸15呈中心对称设置，每个升降伸缩缸15的上部伸缩端固接至升降中间板13的下表面。
45.升降中间板13的上表面固接有两个对称的拱形卡环16，拱形卡环16的内环面上固接有若干个卡装定位块17。
46.工作台5的下表面固接有两块竖向的支撑板18，每块支撑板18的内侧壁上固接有两块对称的固定板19，每块固定板19上分别开设有横向螺纹孔20。
47.每块支撑板18的外壁上分别转动安装有两个滚轮21，滚轮21与安装底板1的上表面滚动接触。
48.每块竖直侧板2靠近下部的外壁上分别固接有位移驱动电机22，位移驱动电机22分别对应固定板19设置，位移驱动电机22的输出轴横向穿过竖直侧板2并固接有水平螺纹
杆23，水平螺纹杆23穿过并螺纹连接于横向螺纹孔20。
49.两块竖直侧板2靠近上部的外壁上分别固接有第一步进电机24和第二步进电机25，第一步进电机24的输出轴末端横向穿过一块竖直侧板2并固接有液压四爪卡盘26；第二步进电机25的输出轴末端横向穿过另一块竖直侧板2并固接有纵向磨盘27。
50.c形侧板4下端水平部分的侧壁上开设有两个水平的螺纹通孔28。
51.安装底板1的横向侧壁上固接有两个滑动驱动电机29，每个滑动驱动电机29的输出轴横向穿过并延伸至方形滑槽3内，滑动驱动电机29的输出轴末端固接有螺纹丝杠30，螺纹丝杠30横向延伸至螺纹通孔28内并与之螺纹连接。
52.c形侧板4上端的水平部分的下表面固接有两块对称的l形安装板31，每块l形安装板31的竖直侧壁上分别开设有竖向的限位槽32。
53.两块l形安装板31之间设有安装座33，安装座33上固接有铣槽电机34，铣槽电机34的输出轴末端固接有竖向的螺旋铣刀35。
54.安装座33的相对外壁上分别固接有两块水平的限位板36，限位板36限位卡装于限位槽32内，每块限位板36的端部横向穿过限位槽32并延伸至l形安装板31的外侧，限位板36延伸至l形安装板31外侧的部分开设有竖向螺纹孔37。
55.每块l形安装板31的外侧分别设有竖向螺纹杆38，竖向螺纹杆38穿过并螺纹连接于竖向螺纹孔37。
56.c形侧板4上端的水平部分的上表面固接有两个螺杆驱动电机39，螺杆驱动电机39与竖向螺纹杆38竖直相对设置，螺杆驱动电机39的输出轴末端向下穿过c形侧板4并与竖向螺纹杆38的上端相固接。
57.c形侧板4的竖直部分的内侧壁上固接有u形滑座40，u形滑座40沿水平方向设置，u形滑座40的滑槽内滑动设有方形滑块41，方形滑块41的侧壁上固接有调节伸缩缸42，调节伸缩缸42的伸缩末端固接有刀架43，刀架43上安装有车刀44。
58.c形侧板4的竖直部分的内侧壁上还固接有水平驱动电机45，水平驱动电机45的输出轴末端固接有水平的螺纹驱动杆46，方形滑块41螺纹套设于螺纹驱动杆46上。
59.本发明在使用时：首先将装置整体安装在加工位置，启动转动驱动电机8，转动驱动电机8带动转动圆板7转动90
°
，使弧形托板12和拱形卡环16转至侧向的位置，将待加工的转子轴从装置的侧面安装到弧形托板12和拱形卡环16之间，并通过调节中心伸缩缸11和升降伸缩缸15使转子轴卡紧，再次启动转动驱动电机8，转动驱动电机8回转至转子轴与液压四爪卡盘26及纵向磨盘27轴向相对的位置；启动第二步进电机25，第二步进电机25带动纵向磨盘27转动，同时启动两个位移驱动电机22，两个位移驱动电机22分别带动两根水平螺纹杆23转动，从而驱动工作台5横向滑动，使安装在工作台5上的转子轴靠近纵向磨盘27，完成转子轴一侧端面的磨削加工，当一侧端面磨削完成后，启动转动驱动电机8使转动圆板7转动180
°
，进行转子轴另一侧端面的磨削加工；启动螺杆驱动电机39，螺杆驱动电机39带动竖向螺纹杆38转动，驱动安装座33下移，同时启动铣槽电机34，铣槽电机34带动螺旋铣刀35工作对转子轴的上端面进行铣平键槽加工，铣槽过程中通过控制工作台5的移动来控制铣平键槽的长度；铣槽结束后启动位移驱动电机22，在位移驱动电机22的驱动下，使工作台5向着远离纵向磨盘27的方向移动，从而将转子轴的一端装夹固定在液压四爪卡盘26上，此时控制升降伸缩缸15和中心伸缩缸11伸缩，使拱形卡环16和弧形托板12松开对转子轴的夹
紧约束；启动第一步进电机24，带动液压四爪卡盘26及转子轴绕轴自转，启动水平驱动电机45，水平驱动电机45带动驱动螺纹杆46旋转，驱动方形滑块41在u形滑座40内横向滑动，通过车刀44完成对转子轴圆面的车削加工。
60.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：

1.一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：包括支撑组件、旋转夹持组件、磨削组件、铣槽组件和车削组件；所述支撑组件包括水平设置的安装底板（1），所述安装底板（1）的相对两端分别焊接有两块竖向的竖直侧板（2），所述安装底板（1）的横向侧壁上开设有水平的方形滑槽（3），所述方形滑槽（3）内滑动安装有c形侧板（4）；所述旋转夹持组件包括设于所述安装底板（1）的上方的工作台（5），所述工作台（5）的上表面开设有圆形安装槽（6），所述圆形安装槽（6）内转动安装有转动圆板（7）；所述工作台（5）的下表面中心处固接有转动驱动电机（8），所述转动驱动电机（8）的输出轴向上穿过所述工作台（5）并延伸至所述圆形安装槽（6）内，所述转动驱动电机（8）的输出轴末端固接至所述转动圆板（7）的下表面中心处；所述转动圆板（7）的上表面中心处固接有中心伸缩缸（11），所述中心伸缩缸（11）的上部伸缩端固接有水平的弧形托板（12）；所述转动圆板（7）的上方设有水平的升降中间板（13），所述升降中间板（13）的中心处开设有避让口（14）；所述转动圆板（7）的上表面还固接有若干个升降伸缩缸（15），若干个所述升降伸缩缸（15）呈中心对称设置，每个所述升降伸缩缸（15）的上部伸缩端固接至所述升降中间板（13）的下表面；所述升降中间板（13）的上表面固接有两个对称的拱形卡环（16），所述拱形卡环（16）的内环面上固接有若干个卡装定位块（17）。2.根据权利要求1所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述工作台（5）的下表面固接有两块竖向的支撑板（18），每块所述支撑板（18）的内侧壁上固接有两块对称的固定板（19），每块所述固定板（19）上分别开设有横向螺纹孔（20）；每块所述支撑板（18）的外壁上分别转动安装有两个滚轮（21），所述滚轮（21）与所述安装底板（1）的上表面滚动接触；每块所述竖直侧板（2）靠近下部的外壁上分别固接有位移驱动电机（22），所述位移驱动电机（22）分别对应所述固定板（19）设置，所述位移驱动电机（22）的输出轴横向穿过所述竖直侧板（2）并固接有水平螺纹杆（23），所述水平螺纹杆（23）穿过并螺纹连接于所述横向螺纹孔（20）。3.根据权利要求2所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述磨削组件包括纵向磨盘（27），所述纵向磨盘（27）转动安装在一块所述竖直侧板（2）靠近上部的内壁上；两块所述竖直侧板（2）靠近上部的外壁上分别固接有第一步进电机（24）和第二步进电机（25），所述第一步进电机（24）的输出轴末端横向穿过一块所述竖直侧板（2）并固接有液压四爪卡盘（26）；所述第二步进电机（25）的输出轴末端横向穿过另一块所述竖直侧板（2）并固接至所述纵向磨盘（27）。4.根据权利要求3所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述c形侧板（4）下端水平部分的侧壁上开设有两个水平的螺纹通孔（28）；所述安装底板（1）的横向侧壁上固接有两个滑动驱动电机（29），每个所述滑动驱动电机（29）的输出轴横向穿过并延伸至所述方形滑槽（3）内，所述滑动驱动电机（29）的输出轴末端固接有螺纹丝杠（30），所述螺纹丝杠（30）横向延伸至所述螺纹通孔（28）内并与之螺纹连接。5.根据权利要求4所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述铣
槽组件包括两块对称的l形安装板（31），两块所述l形安装板（31）固接于所述c形侧板（4）上端的水平部分的下表面上，每块所述l形安装板（31）的竖直侧壁上分别开设有竖向的限位槽（32）；两块所述l形安装板（31）之间设有安装座（33），所述安装座（33）上固接有铣槽电机（34），所述铣槽电机（34）的输出轴末端固接有竖向的螺旋铣刀（35）。6.根据权利要求5所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述安装座（33）的相对外壁上分别固接有两块水平的限位板（36），所述限位板（36）限位卡装于所述限位槽（32）内，每块所述限位板（36）的端部横向穿过所述限位槽（32）并延伸至所述l形安装板（31）的外侧，所述限位板（36）延伸至所述l形安装板（31）外侧的部分开设有竖向螺纹孔（37）；每块所述l形安装板（31）的外侧分别设有竖向螺纹杆（38），所述竖向螺纹杆（38）穿过并螺纹连接于所述竖向螺纹孔（37）。7.根据权利要求6所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述c形侧板（4）上端的水平部分的上表面固接有两个螺杆驱动电机（39），所述螺杆驱动电机（39）与所述竖向螺纹杆（38）竖直相对设置，所述螺杆驱动电机（39）的输出轴末端向下穿过所述c形侧板（4）并与所述竖向螺纹杆（38）的上端相固接。8.根据权利要求7所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述车削组件包括固接于所述c形侧板（4）的竖直部分的内侧壁上的u形滑座（40），所述u形滑座（40）沿水平方向设置，所述u形滑座（40）的滑槽内滑动设有方形滑块（41），所述方形滑块（41）的侧壁上固接有调节伸缩缸（42），所述调节伸缩缸（42）的伸缩末端固接有刀架（43），所述刀架（43）上安装有车刀（44）。9.根据权利要求8所述的一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，其特征在于：所述c形侧板（4）的竖直部分的内侧壁上还固接有水平驱动电机（45），所述水平驱动电机（45）的输出轴末端固接有水平的螺纹驱动杆（46），所述方形滑块（41）螺纹套设于所述螺纹驱动杆（46）上。

技术总结

一种燃气发电机组转子轴组合加工装置，涉及轴类零件组合加工技术领域，包括支撑组件、旋转夹持组件、磨削组件、铣槽组件和车削组件；支撑组件包括水平设置的安装底板，安装底板的相对两端分别焊接有两块竖向的竖直侧板，安装底板的横向侧壁上滑动安装有C形侧板；旋转夹持组件包括设于安装底板的上方的工作台，工作台上转动安装有转动圆板；转动圆板的上表面中心处固接有中心伸缩缸，中心伸缩缸的上部伸缩端固接有水平的弧形托板；转动圆板的上方设有水平的升降中间板；升降中间板的上表面固接有两个对称的拱形卡环。本发明解决了传统技术中在加工燃气发电机组中的转子轴时存在的加工装置功能单一、加工效率低下以及容易出现加工误差的问题。误差的问题。误差的问题。