钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置

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2024-05-21 09:14:11

权利要求书： 1.一种钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，以钢管轧机主轴所在底座(2)的底面为水平基准，以主轴孔两端面为修复装置的安装基准及固定位；包括第一支架(102)、第二支架(106)，其中第一支架设有与主轴孔两端面配合的基准板(104)，与基准板紧贴设有与基准板螺栓连接的基座板(109)，与基座板垂直设有支撑底板(108)，支撑底板上设有进给机构(110)，进给机构控制铰刀动力机构(101)水平移动方向；铰刀动力机构驱动铰杆(105)；所述铰杆包括刀杆(1051)和延伸出刀杆长度之外的辅助杆(1053)；所述第二支架设有与辅助杆配合的支承对芯机构。

2.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述第一支架(102)和第二支架(106)之间设有跨过主轴孔的稳定对中杆(103)。

3.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述基准板(104)中设有与主轴孔端面上现有法兰螺孔配合的固定孔。

4.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述基准板(104)中设有与主轴孔端面辅助螺孔配合的固定孔。

5.根据权利要求4所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述辅助螺孔是以标准主轴孔中心线为圆心的等分圆孔。

6.根据权利要求5所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，在所述主轴孔两端面上预先设置与主轴孔中心线为圆心的对中辅助线，对中辅助线的直径大于主轴孔标准直径且小于辅助螺孔的等分圆孔直径。

7.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述第一支架(102)上设有红外线对中仪(111)，第二支架(106)中设有与红外线对中仪对应的校准点。

8.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述第一支架(102)或/和第二支架(106)上设有远点缓冲钉(107)。

9.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述第二支架(106)设有与主轴孔端面配合的基准板，所述基准孔结构与第一支架(102)基准孔结构相同。

10.根据权利要求1所述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，所述第二支架(106)中的支承对芯机构包括上、下方向可调节的上支承轮(1062)和下支承轮(1064)，所述下支承轮具有与辅助杆(1053)直径配合的凹弧段。

说明书：钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置技术领域[0001] 本发明涉及大型轴承座孔修复技术，尤其是一种钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置。

背景技术[0002] 如钢管轧机主轴孔这种大型轴承座之类的部件，在长期使用后由于轴或轴承部位的磨损造成内孔偏心、尺寸偏小，导致轴承松动等问题，如果直接报废刚成本过高，如果不

及时进行修理则无法使用。但几吨或几十吨以上的大件要修理并非容易之事，现有的大型

镗孔设备都是装备制作厂或修理厂的固定设备，对于生产钢管或使用这种大型轴承座的企

业来说基本上不具备配置这种镗床的条件，而若把整个轴承座拆下送加工厂修理，则时间

太长、作业量太大。

[0003] 现有的内孔镗床基本结构相近，如专利公告号为CN201565635U，一种数控弯头内孔镗床，包括床身、镗头箱、镗杆、回转工作台、夹具、进给箱和拖链装置，等等，如专利公告

号为CN204584940U设计的一种车镗床加工大型零件内孔的珩磨装置，包括：车镗床主轴，车

镗床导轨，利用车镗床导轨与车镗床主轴的空间位置关系在车镗床导轨上构建：珩磨杆部

件、珩磨头部件、过渡连接部件、行动油缸，并通过液压电控系统控制珩磨杆往复运动的珩

磨装置；珩磨杆部件由珩磨杆体和安装于珩磨杆体芯部的顶杆组成，珩磨头部件由主框架、

张紧装置和油石组成，过渡连接部件由连接架和过渡导套组成。这些装备虽然自身都具有

作为基准点的工作台，但整个镗床是不能移动的，它需要相对应或更大型号的镗床才能作

业，在钢管轧机车间或不具备对应型号镗床的修理单位是无法完成修复任务的。如果用最

原始的手工修复在“时间就是效率”的现代工业中则更不可取。

发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决以上问题，提供一种钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，它以被修复体自身的原始基准点为基准，具有针对性，轻便性、可移动性、精度高等特

点。

[0005] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，其特征是，以钢管轧机主轴所在底座的底面为水平基准，以主轴孔两

端面为修复装置的安装基准及固定位；包括第一支架、第二支架，其中第一支架设有与主轴

孔两端面配合的基准板，与基准板紧贴设有与基准板螺栓连接的基座板，与基座板垂直设

有支撑底板，支撑底板上设有进给机构，进给机构控制铰刀动力机构水平移动方向；铰刀动

力机构驱动铰杆；所述铰杆包括刀杆和延伸出刀杆长度之外的辅助杆；所述第二支架设有

与辅助杆配合的支承对芯机构。

[0006] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述第一支架和第二支架之间设有跨过主轴孔的稳定对中杆。

[0007] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述基准板中设有与主轴孔端面上现有法兰螺孔配合的固定孔。

[0008] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述基准板中设有与主轴孔端面辅助螺孔配合的固定孔。

[0009] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述辅助螺孔是以标准主轴孔中心线为圆心的等分圆孔。

[0010] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，在所述主轴孔两端面上预先设置与主轴孔中心线为圆心的对中辅助线，对中辅助线的直径大于主轴孔标准直径且

小于辅助螺孔的等分圆孔直径。

[0011] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述第一支架上设有红外线对中仪，第二支架中设有与红外线对中仪对应的校准点。

[0012] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述第一支架或/和第二支架上设有远点缓冲钉。

[0013] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述第二支架设有与主轴孔端面配合的基准板，所述基准孔结构与第一支架基准孔结构相同。

[0014] 前述的钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置中，作为优选，所述第二支架中的支承对芯机构包括上、下方向可调节的上支承轮和下支承轮，所述下支承轮具有与辅助杆直径

配合的凹弧段。

[0015] 磨损后的大型轴承座一般采用补焊、高温喷涂等手段对磨损部位先进行加填，使内孔小于标准孔尺寸，再进行去除材料的方法使内孔达到标准孔尺寸公差要求。由于内孔

在镗加工之前尺寸已变，则内孔本身就无法再作为基准来选用。轴承孔或轴瓦孔公差要求

不仅包括中心高度，还包括圆度、同轴度等众多指标。

[0016] 首先，本技术方案以钢管轧机主轴所在底座的底面为水平基准，这是可以预先的，即使不移动底座也容易找正，这就是轴线中心高度，即Y方向精度。

[0017] 其次，基本上所有的轴座孔两端面都为加工面，包括端面上的螺孔位置线，因为需要安装法兰盘、端盖、轴承压套等各种部件，在制造轴孔时均与轴孔同一基准成型，因此，本

方案以轴座孔两端面作为第二基准位，用来作为修复装置的安装基准及固定位。

[0018] 第三，本方案采用轴座孔两端面双位共同定位方式，由于大型轴孔直径较大，单头镗杆很难满足刚性要求。双位定位由第一支架和第二支架来完成，实际X方向和Z方向的精

度。以第一支架为主，第二支架为辅。第一支架设有与主轴孔两端面配合的基准板，这种基

准板是由操作者自由设计的，所以可以在其表面制定与镗孔修复有关的任何信息，如对准

线、同心圆线、误差修复点等参考基准。从基准板出发，分别设置基座板，基座板为一种动态

调整板，可以校正X/Z方向数据，支撑底板用来布置进给机构，由进给机构控制铰刀动力机

构，铰刀动力机构沿水平移动方向完成X方向进刀，用更换也头的方式完成Y方向进刀。

[0019] 第四，铰杆的构造的设计，铰杆由刀杆和辅助杆组成，其中刀杆用来安装镗刀头，辅助杆与第二支架的支承对芯机构配合，构成稳定可靠的镗杆刚度，保证整个孔长度的镗

加工精度。本装置中的支承对芯机构它是由上、下两个方向都可调节的支承轮组成，以满足

不同直径的辅助杆需要，而且下支承轮还具有与辅助杆配合的凹弧段，具有定心限位的作

用。当进给机构使镗刀沿轴孔长度方向移动时，支承对芯机构提供了无阻力、精准中心线、

稳定导向服务。

[0020] 第五，稳定对中杆的设置，任何轴座孔两端面产品都可能存在误差，而本方案作为移动式、轻便的镗加工装置，其稳定性与现有的大型镗床当然无法相比，而稳定对中杆不仅

可以调整第一支架和第二支架相对轴孔标准位置的精度，而且可以作为第一支架和第二支

架相互连接定位的中间体，从而大大增强整体装置的结构强度和稳定性。

[0021] 第六，本方案的基准板具有高度灵活性。根据实际轴座产品(底座)，当主轴孔端面上有现存的法兰螺孔时，只要利用这些螺孔就可以完成基准板的安装。而如果主轴孔端面

为光面，没有法兰螺孔，则可以在其端面先加工辅助螺孔来定位基准板，而这些辅助螺孔不

会影响底座的质量。

[0022] 第七，根据本方案的设计思路，在主轴孔两端面上可以预先设置与主轴孔中心线为圆心的对中辅助线，这种方法虽然属常规修理钳工应掌握的技术，但预先的设置却给日

后的维修带极大的方便。对中辅助线的直径略大于主轴孔标准直径即可作为孔圆度修复基

准，具有较高的实用性。

[0023] 第八，由于底座尺寸较大，常规标尺测量准确度受到影响，本方案优选红外线对中仪，作为各基准校准手段。

[0024] 另外远点缓冲钉的布置，可以对第一支架、第二支架进行点定位支撑，也可以利用远点缓冲钉利用底座的其它部位对本装置进行点定位支撑。

[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：把修复体自身具有的原始基准点、线、面作为镗加工设备的安装基准，多重立体式定位，确保轴孔位置度，轻便灵活，甚至无需拆卸

整个底座即可进行轴孔修复，对修复体无损伤，稳定可靠，拆装移动方便，适用范围广，一次

性调准，加工精度高，综合成本低。

附图说明[0026] 图1是本发明的一种应用状态结构示意图。[0027] 图2是本发明的一种修复装置结构示意图。[0028] 图3是本发明的一种第一支架及动力机构部位结构示意图。[0029] 图4是图3的左视图(除了进给机构)。[0030] 图5是本发明的一种铰杆结构示意图。[0031] 图6是本发明的一种第二支架结构示意图。[0032] 图7是图6的右视图。[0033] 图中：1.修复装置，101.铰刀动力机构，102.第一支架，103.稳定对中杆，104.基准板，105.铰杆，1051.刀杆，1052.装刀口，1053.辅助杆，106.第二支架，1061.，1062.，1063.，

1064.，107.缓冲钉，108.支撑底板，109.基座板，110.进给机构，111.红外线对中仪，112.十

字调节孔，2.底座。

具体实施方式[0034] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。[0035] 本实施例一种钢管轧机主轴孔精密快捷修复装置，总体方案是：以钢管轧机主轴所在底座2的底面为水平基准，参见图1，以主轴孔两端面为修复装置1的安装基准及固定

位。由此无需大型固定镗床设备来镗孔。轴孔圆度、同心度等精度要求均由修复装置1通过

底座2本身的“现有”基准来兑现。

[0036] 修复装置1包括第一支架102和第二支架106，如图2至图3所示，其中第一支架102、第二支架106均设有与主轴孔两端面配合的基准板104，主轴孔两端面现有基准孔来自两方

面：一是最常规的轴座结构，即主轴孔端面上现有的法兰螺孔，基准板104中只要设置与这

些法兰螺孔配合的固定孔即可。二是人为布置辅助螺孔，大型轴座的重量大，端面面积大，

在不影响主体设备质量前提下，在端面上布置辅助螺孔，这种情况只要在基准板104中设置

与辅助螺孔配合的固定孔即可。(第二支架106的基准板与第一支架102基准孔结构相同。)

辅助螺孔是以标准主轴孔中心线为圆心的等分圆孔，由于设置这些中心孔时，必然先定位

轴孔中心点，所以孔成型后可获得中心轴线的空间位置，为铰杆105对中提供有利参照物。

[0037] 与基准板104紧贴设有基座板109，基准板104除了与主轴孔端面配合的固定孔之外，还设有专门用来与基座板109定位的螺孔，使基座板109能与基准板104螺栓连接并进行

Y/Z方向的调整，基座板109上这些连接孔为十字调节孔112，如图4所示。

[0038] 与基座板109垂直设有支撑底板108，支撑底板108上设有进给机构110，进给机构110可以采用普通车床现有技术的溜板箱，也可以采用螺杆手动。进给机构110上布置铰刀

动力机构101，由进给机构110控制铰刀动力机构101水平移动方向。铰刀动力机构101驱动

铰杆105，铰刀动力机构101含电机及减速箱，转速一般设快、慢两挡，快挡转速100r/min，慢

挡转速50r/min。

[0039] 铰杆105结构如图5所示，包括刀杆1051和延伸出刀杆1051长度之外的辅助杆1053，刀杆1051上设有刀头(镗刀)安装口，刀头(镗刀)插入之后通过螺栓锁紧，可调整刀头

伸出长度。辅助杆1053为光杆。

[0040] 与辅助杆1053对应，第二支架106设有与辅助杆1053配合的支承对芯机构，参见图6、图7，支承对芯机构包括上、下方向可调节的上支承轮1062和下支承轮1064，其中下支承

轮1064具有与辅助杆1053直径配合的凹弧段。

[0041] 第一支架102和第二支架106之间还设有跨过主轴孔的稳定对中杆103。[0042] 在主轴孔两端面上预先设置与主轴孔中心线为圆心的对中辅助线，对中辅助线的直径大于主轴孔标准直径且小于辅助螺孔的等分圆孔直径。在校准铰杆105中心线位置时

作为参照物。同时，第一支架102上设有红外线对中仪111，第二支架106中设有与红外线对

中仪对应的校准点。红外线对中仪111可以获得中心高度Y方向轴线中点位置，也可以校正

铰杆105中心线与底面的平行度。

[0043] 在实际应用时，铰杆105的水平度采用红外线水平仪，再配合支承对芯机构进行校准操作。

[0044] 另外，在第一支架102和第二支架106上都设有远点缓冲钉107，专门用于轴孔两侧存在轴承座或其它底座壳体情况下，作为辅助支撑点。

[0045] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺方法等均属于本发明的保护范围。