一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备的制作方法

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1.本实用新型涉及磁轭加工设备的领域，具体涉及一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备。

背景技术：

2.整体式磁轭在抽水蓄能电站发电机中应用越来越广泛，但整体磁轭具有质量大(通常是数十吨乃至数百吨)、加工精度要求高(其内腔有均布纵向沟槽组需要加工、外圆上有均布平面及沟槽组需要加工)、材质强度大等特点。为满足抽水蓄能电站的快速发展，同时适应整体磁轭快速高效的加工需求，有必要提供一种抽水蓄能电站发电机的整体磁轭加工设备及加工方法。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，可在安装现场直接加工磁轭工件，无需再次转运。
4.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，包括
5.整体式磁轭，所述整体式磁轭为筒状结构，且筒状结构的内壁为圆周面、外壁的截面为正多边形，整体式磁轭的底部通过支撑座支撑在地面上；
6.外圆槽加工设备，其设置在整体式磁轭外周，用于加工整体式磁轭的外壁面；
7.内圆槽加工设备，其同轴设置在整体式磁轭内腔，用于加工整体式磁轭的内壁面；
8.数控转台，其设置在内圆槽加工设备底部，用于支撑并带动内圆槽加工设备绕整体式磁轭的轴心分度旋转；
9.环形的轨道组件，其设置在地面上，并与整体式磁轭同轴布置；以及
10.回转小车，其安装在轨道组件上，并沿轨道组件的圆周运动，所述外圆槽加工设备支撑在回转小车上，回转小车带动外圆槽加工设备绕整体式磁轭的外周运动。
11.作为进一步的技术方案，所述内圆槽加工设备包括中心柱，所述中心柱沿竖直方向支撑在数控转台上，中心柱顶部设置有压紧支架和回转轴，回转轴通过轴承组件支承在压紧支架的中心，压紧支架将整体式磁轭的顶部压紧；中心柱上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台a，用于安装内铣削单元。
12.作为进一步的技术方案，所述中心柱上沿竖直方向设置有y轴丝杆a和y轴导轨a，y轴丝杆a带动y轴滑台a沿y轴导轨a升降运动，y轴丝杆a通过固定在中心柱上的y轴电机a 驱动。
13.作为进一步的技术方案，所述内铣削单元包括x轴滑台a、z轴滑台a和内铣削刀头，所述y轴滑台a上设置x轴导轨a和x轴丝杆a，x轴电机a驱动x轴丝杆a转动，从而带动x 轴滑台a沿x轴导轨a长度方向滑动；x轴滑台a上设置z轴导轨a和z轴丝杆a，z轴电机a驱动z轴丝杆a转动，从而带动z轴滑台a沿z轴导轨a长度方向滑动，且x轴导轨a的长度方向与z轴导轨a
的长度方向相互垂直；z轴导轨a上设置用于驱动内铣削刀头的内铣削电机。
14.作为进一步的技术方案，所述轨道组件包括内圈环形轨道和外圈环形轨道，且外圈环形轨道设置在内圈环形轨道的外周；所述回转小车上设有小车驱动电机用于驱动主传动齿轮，主传动齿轮与设置在内圈环形轨道上的外齿啮合传动，小车驱动电机驱动回转小车绕内圈环形轨道圆周运动，回转小车底部通过所述外圈环形轨道支撑、导向。
15.作为进一步的技术方案，所述外圆槽加工设备包括底座和沿竖直方向支撑在底座上的立柱，立柱顶部设置有y轴电机b，立柱上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台b，用于安装外铣削单元；y轴滑台b的顶部与曳引钢丝绳的一端连接，曳引钢丝绳的另一端与设置在立柱内的配重块连接。
16.作为进一步的技术方案，所述立柱上沿竖直方向设置有y轴丝杆b和y轴导轨b，y轴丝杆b带动y轴滑台b沿y轴导轨b升降运动，y轴丝杆b通过y轴电机b驱动旋转。
17.作为进一步的技术方案，所述外铣削单元包括x轴滑台b、z轴滑台b和外铣削刀头，所述y轴滑台b上设置x轴导轨b和x轴丝杆b，x轴电机b驱动x轴丝杆b转动，从而带动x 轴滑台b沿x轴导轨b长度方向滑动；x轴滑台b上设置z轴导轨b和z轴丝杆b，z轴电机 b驱动z轴丝杆b转动，从而带动z轴滑台b沿z轴导轨b长度方向滑动，且x轴导轨b的长度方向与z轴导轨b的长度方向相互垂直；z轴导轨b上设置用于驱动外铣削刀头的外铣削电机。
18.本实用新型的有益效果为：重量数十吨至数百吨的磁轭工件可在安装现场直接进行加工，采用高精度数控转台自动控制内圆槽加工设备分度、回转，保证加工精度；外圆槽加工设备及内圆槽加工设备自动控制外铣削刀头和内铣削刀头的进给方向，自动进行铣削加工。
附图说明
19.图1为完成加工后整体式磁轭的结构示意图。
20.图2为本实用新型在加工时的装配结构示意图。
21.图3为本实用新型中内圆槽加工设备的结构示意图1。
22.图4为图3中a区域的局部放大示意图。
23.图5为本实用新型中内圆槽加工设备的结构示意图2。
24.图6为本实用新型中外圆槽加工设备的结构示意图1。
25.图7为图6中b 区域的局部放大示意图。
26.图8为本实用新型中外圆槽加工设备的结构示意图2。
27.附图标记说明：整体式磁轭100、支撑座101、矩形槽102、t形槽103、外圆槽加工设备200、底座201、立柱202、y轴电机b203、y轴滑台b204、曳引钢丝绳205、外铣削单元206、y 轴丝杆b207、y轴导轨b208、x轴滑台b209、z轴滑台b210、外铣削刀头211、x轴导轨b212、x轴丝杆b213、x轴电机b214、z轴导轨b215、z轴丝杆b216、z轴电机b217、外铣削电机 218、内圆槽加工设备300、中心柱301、压紧支架302、回转轴303、轴承组件304、y轴滑台a305、内铣削单元306、y轴丝杆a307、y轴导轨a308、y轴电机a309、x轴滑台a310、z 轴滑台a311、内铣削刀头312、x轴导轨a313、x轴丝杆a314、x轴电机a315、z轴导轨a316、 z轴丝杆a317、z轴电机a318、内铣削电机319、数控转台400、轨道组件500、内圈环形轨道501、外圈环形轨道502、回转小车600、小车驱动电机601、主传动齿轮602。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：
29.实施例：如附图1～8所示，一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，包括整体式磁轭100、外圆槽加工设备200、内圆槽加工设备300、数控转台400、环形的轨道组件500 以及回转小车600。如图1所示，所述整体式磁轭100近似筒状结构，且筒状结构的内壁为圆周面、外壁的截面为正多边形(优选为正十二或正十四边形)。参考附图2(为便于展示内圆槽加工设备300，对图2中的整体式磁轭100开设缺口，实际上该整体式磁轭100仍为筒状结构)，整体式磁轭100的底部通过支撑座101支撑在地面(优选为内圈环形轨道501的内侧)上。外圆槽加工设备200设置在整体式磁轭100外周，用于加工整体式磁轭100的外壁面；内圆槽加工设备300同轴设置在整体式磁轭100的内腔，用于加工整体式磁轭100的内壁面；数控转台400设置在内圆槽加工设备300底部，用于支撑并带动内圆槽加工设备300 绕整体式磁轭100的轴心分度旋转；环形的轨道组件500设置在地面上，并与整体式磁轭100 同轴布置；回转小车600安装在轨道组件500上，并沿轨道组件500的圆周运动，所述外圆槽加工设备200支撑在回转小车600上，回转小车600带动外圆槽加工设备200绕整体式磁轭100的外周运动。
30.进一步的，参考附图3、4、5，所述内圆槽加工设备300包括中心柱301，所述中心柱 301沿竖直方向支撑在数控转台400上，中心柱301顶部设置有压紧支架302和回转轴303，回转轴303通过轴承组件304支承在压紧支架302的中心，压紧支架302将整体式磁轭100 的顶部压紧；中心柱301上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台a305，用于安装内铣削单元306。所述中心柱301上沿竖直方向设置有y轴丝杆a307和y轴导轨a308，y轴丝杆a307带动y 轴滑台a305沿y轴导轨a308升降运动，y轴丝杆a307通过固定在中心柱301上的y轴电机 a309驱动。所述内铣削单元306包括x轴滑台a310、z轴滑台a311和内铣削刀头312，所述 y轴滑台a305上设置x轴导轨a313和x轴丝杆a314，x轴电机a315驱动x轴丝杆a314转动，从而带动x轴滑台a310沿x轴导轨a313长度方向滑动；x轴滑台a310上设置z轴导轨 a316和z轴丝杆a317，z轴电机a318驱动z轴丝杆a317转动，从而带动z轴滑台a311沿z 轴导轨a316长度方向滑动，且x轴导轨a313的长度方向与z轴导轨a316的长度方向相互垂直；z轴导轨a316上设置用于驱动内铣削刀头312的内铣削电机319。
31.进一步的，参考附图2，所述轨道组件500包括内圈环形轨道501和外圈环形轨道502，且外圈环形轨道502同轴设置在内圈环形轨道501的外周；所述回转小车600上设有小车驱动电机601用于驱动主传动齿轮602，主传动齿轮602与设置在内圈环形轨道501上的外齿啮合传动，小车驱动电机601驱动回转小车600绕内圈环形轨道501圆周运动，回转小车600 底部通过所述外圈环形轨道502进行支撑、导向。
32.进一步的，如图6、7、8所示，所述外圆槽加工设备200包括底座201和沿竖直方向支撑在底座201上的立柱202，立柱202顶部设置有y轴电机b203，立柱202上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台b204，用于安装外铣削单元206；y轴滑台b204的顶部与曳引钢丝绳205 的一端连接，曳引钢丝绳205的另一端与设置在立柱202内的配重块连接。所述立柱202上沿竖直方向设置有y轴丝杆b207和y轴导轨b208，y轴丝杆b207带动y轴滑台b204沿y轴导轨b208升降运动，y轴丝杆b207通过y轴电机b203驱动旋转。所述外铣削单元206包括 x轴滑台b209、z轴滑台b210和外铣削刀头211，所述y轴滑台b204上设置x轴导轨b212 和x轴丝杆b213，x轴电
机b214驱动x轴丝杆b213转动，从而带动x轴滑台b209沿x轴导轨b212长度方向滑动；x轴滑台b209上设置z轴导轨b215和z轴丝杆b216，z轴电机b217 驱动z轴丝杆b216转动，从而带动z轴滑台b210沿z轴导轨b215长度方向滑动，且x轴导轨b212的长度方向与z轴导轨b215的长度方向相互垂直；z轴导轨b212上设置用于驱动外铣削刀头211的外铣削电机218。
33.一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工方法，包括以下步骤：
34.s1：内壁面加工，启动内圆槽加工设备300，沿整体式磁轭100的内壁面均匀加工出6 或7矩形槽102，具体包括以下步骤：
35.s1.1：启动内铣削电机319，通过z轴电机a318驱动z轴滑台a311沿z轴导轨a316滑动从而设定内铣削刀头312在z轴方向上的铣削量，即矩形槽102的深度方向；
36.s1.2：启动y轴电机a309，带动y轴滑台a305沿竖直方向即矩形槽102的长度方向向下滑动至整体式磁轭100底部，使内铣削刀头312从上至下铣出一条槽面；然后，通过x轴电机a315驱动x轴滑台a310沿x轴导轨a313滑动从而设定内铣削刀头312在x轴方向上的铣削量，即矩形槽102的宽度方向；
37.s1.3：再次启动y轴电机a309，带动y轴滑台a305沿竖直方向向上滑动至整体式磁轭 100顶部，使内铣削刀头312从下往上铣；通过x轴电机a315驱动x轴滑台a310，继续调整内铣削刀头312在x轴方向上的铣削量；
38.s1.4：重复步骤s1.2和步骤s1.3直至一条矩形槽102加工完成，通过数控转台400带动内圆槽加工设备300绕整体式磁轭100的内壁面转动至下一个矩形槽102的加工位置处，数控转台400根据待加工的矩形槽102数量控制相邻矩形槽102之间的圆心角大小；
39.s1.5：重复步骤s1.1至步骤s1.4直至每条矩形槽102均加工完成；
40.s2：对刀：以加工完成的矩形槽102为基准，依次将内铣削刀头312调整至各条矩形槽 102的中心位置，利用数控转台400及回转小车600调整外铣削刀头211和内铣削刀头312 二者所在平面的夹角，对于每一矩形槽102均在整体式磁轭100的外壁面上设定二个相邻的加工工位，共设定12或14个加工工位；
41.s3：外壁面加工，启动外圆槽加工设备200，沿整体式磁轭100外壁面上的加工工位加工出60或70条t形槽103(每个加工工位上加工出五条相邻的t形槽103)，具体包括以下步骤：
42.s3.1：启动外铣削电机218，通过z轴电机b217驱动z轴滑台b210沿z轴导轨b215滑动从而设定外铣削刀头211在z轴方向上的铣削量，即t形槽103的深度方向；
43.s3.2：启动y轴电机b203，带动y轴滑台b204沿竖直方向即t形槽103的长度方向向下滑动至整体式磁轭100底部，使外铣削刀头211从上至下铣出一条槽面；然后，通过x轴电机b214驱动x轴滑台b209沿x轴导轨b212滑动从而设定外铣削刀头211在x轴方向上的铣削量，即t形槽103的宽度方向；
44.s3.3：再次启动y轴电机b203，带动y轴滑台b204沿竖直方向向上滑动至整体式磁轭 100顶部，使外铣削刀头211从下往上铣；通过x轴电机b214驱动x轴滑台b209，继续调整外铣削刀头211在x轴方向上的铣削量；
45.s3.4：重复步骤s3.2和步骤s3.3直至在同一加工工位上加工出五条相邻的t形槽103，通过回转小车600带动外圆槽加工设备200绕整体式磁轭100的外壁面转动至下一个t形槽 103的加工工位；
46.s3.5：重复步骤s3.1至步骤s3.4直至每条t形槽103均加工完成。
47.优选地，矩形槽102的宽度≤260mm；所述整体式磁轭100的内圆直径φ2200～φ3200mm，整体式磁轭100的外壁截面为正多边形且为正十二或正十四边形，所述正多边形的内切圆直径为φ3800～φ4700mm，所述正多边形的边长≤720mm；整体式磁轭100的高度为3000～ 4000mm，整体式磁轭100的重量≤220吨；所述外铣削刀头211和所述内铣削刀头312的最大吃刀深度≥2.0mm。
48.可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：包括整体式磁轭(100)，所述整体式磁轭(100)为筒状结构，且筒状结构的内壁为圆周面、外壁的截面为正多边形，整体式磁轭(100)的底部通过支撑座(101)支撑在地面上；外圆槽加工设备(200)，其设置在整体式磁轭(100)外周，用于加工整体式磁轭(100)的外壁面；内圆槽加工设备(300)，其同轴设置在整体式磁轭(100)内腔，用于加工整体式磁轭(100)的内壁面；数控转台(400)，其设置在内圆槽加工设备(300)底部，用于支撑并带动内圆槽加工设备(300)绕整体式磁轭(100)的轴心分度旋转；环形的轨道组件(500)，其设置在地面上，并与整体式磁轭(100)同轴布置；以及回转小车(600)，其安装在轨道组件(500)上，并沿轨道组件(500)的圆周运动，所述外圆槽加工设备(200)支撑在回转小车(600)上，回转小车(600)带动外圆槽加工设备(200)绕整体式磁轭(100)的外周运动。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述内圆槽加工设备(300)包括中心柱(301)，所述中心柱(301)沿竖直方向支撑在数控转台(400)上，中心柱(301)顶部设置有压紧支架(302)和回转轴(303)，回转轴(303)通过轴承组件(304)支承在压紧支架(302)的中心，压紧支架(302)将整体式磁轭(100)的顶部压紧；中心柱(301)上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台a(305)，用于安装内铣削单元(306)。3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述中心柱(301)上沿竖直方向设置有y轴丝杆a(307)和y轴导轨a(308)，y轴丝杆a(307)带动y轴滑台a(305)沿y轴导轨a(308)升降运动，y轴丝杆a(307)通过固定在中心柱(301)上的y轴电机a(309)驱动。4.根据权利要求2或3所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述内铣削单元(306)包括x轴滑台a(310)、z轴滑台a(311)和内铣削刀头(312)，所述y轴滑台a(305)上设置x轴导轨a(313)和x轴丝杆a(314)，x轴电机a(315)驱动x轴丝杆a(314)转动，从而带动x轴滑台a(310)沿x轴导轨a(313)长度方向滑动；x轴滑台a(310)上设置z轴导轨a(316)和z轴丝杆a(317)，z轴电机a(318)驱动z轴丝杆a(317)转动，从而带动z轴滑台a(311)沿z轴导轨a(316)长度方向滑动，且x轴导轨a(313)的长度方向与z轴导轨a(316)的长度方向相互垂直；z轴导轨a(316)上设置用于驱动内铣削刀头(312)的内铣削电机(319)。5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述轨道组件(500)包括内圈环形轨道(501)和外圈环形轨道(502)，且外圈环形轨道(502) 设置在内圈环形轨道(501)的外周；所述回转小车(600)上设有小车驱动电机(601)用于驱动主传动齿轮(602)，主传动齿轮(602)与设置在内圈环形轨道(501)上的外齿啮合传动，小车驱动电机(601)驱动回转小车(600)绕内圈环形轨道(501)圆周运动，回转小车(600)底部通过所述外圈环形轨道(502)支撑、导向。6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述外圆槽加工设备(200)包括底座(201)和沿竖直方向支撑在底座(201)上的立柱(202)，立柱(202)顶部设置有y轴电机b(203)，立柱(202)上沿竖直方向滑动设置有y轴滑台b(204)，用于安装外铣削单元(206)；y轴滑台b(204)的顶部与曳引钢丝绳(205)的一端连接，曳引钢丝
绳(205)的另一端与设置在立柱(202)内的配重块连接。7.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述立柱(202)上沿竖直方向设置有y轴丝杆b(207)和y轴导轨b(208)，y轴丝杆b(207)带动y轴滑台b(204)沿y轴导轨b(208)升降运动，y轴丝杆b(207)通过y轴电机b(203)驱动旋转。8.根据权利要求6或7所述的抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，其特征在于：所述外铣削单元(206)包括x轴滑台b(209)、z轴滑台b(210)和外铣削刀头(211)，所述y轴滑台b(204)上设置x轴导轨b(212)和x轴丝杆b(213)，x轴电机b(214)驱动x轴丝杆b(213)转动，从而带动x轴滑台b(209)沿x轴导轨b(212)长度方向滑动；x轴滑台b(209)上设置z轴导轨b(215)和z轴丝杆b(216)，z轴电机b(217)驱动z轴丝杆b(216)转动，从而带动z轴滑台b(210)沿z轴导轨b(215)长度方向滑动，且x轴导轨b(212)的长度方向与z轴导轨b(215)的长度方向相互垂直；z轴导轨b(215)上设置用于驱动外铣削刀头(211)的外铣削电机(218)。

技术总结

本实用新型公开了一种抽水蓄能电站发电机整体式磁轭加工设备，涉及磁轭加工设备领域，包括整体式磁轭、外圆槽加工设备、内圆槽加工设备、数控转台、环形的轨道组件以及回转小车。回转小车安装在轨道组件上，并沿轨道组件的圆周运动，所述外圆槽加工设备支撑在回转小车上，回转小车带动外圆槽加工设备绕整体式磁轭的外周运动。本实用新型的有益效果为：重量数十吨至数百吨的磁轭工件可在安装现场直接进行加工，采用高精度数控转台自动控制内圆槽加工设备分度、回转，保证加工精度；外圆槽加工设备及内圆槽加工设备自动控制外铣削刀头和内铣削刀头的进给方向，自动进行铣削加工。自动进行铣削加工。自动进行铣削加工。