[发明专利]船用低速柴油机曲轴飞轮的同钻铰加工方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及船用低速柴油机的加工，尤其涉及的是一种用于大型船用低速柴油机曲轴与飞轮预钻孔的同钻铰加工方法及设备，属于机械制造技术领域。

背景技术

曲轴作为船用低速柴油机主机的核心部件对于动力输出起着至关重要的作用。船用低速柴油机的构件都是大型零件，其体积十分庞大，主机的缸径从600mm至980mm不等，其中缸径相对较小的6S60MCC主机的曲轴总重70t，大缸径8K98MC主机的曲轴总重达262t，而10S90MEC（10缸，缸径900mm）主机的曲轴重量更是达到了383t。

曲轴上的连接部件根据不同的主机配置各异，通常曲轴需根据机型与飞轮、链轮（非缸套式）和前端平衡块相连。在转动过程中，飞轮和平衡块能够利用自身的重量克服主机产生的振动，同时，通过飞轮与盘车机的啮合使曲轴在主机停车时也能够继续转动，而链轮更是起到由链传动将活塞产生的动能转换至曲轴上的输出能的关键作用。上述这些同铰部件与曲轴都通过紧配螺栓以冷套方式相连接，因而对于连接孔的孔位要求非常严格，一旦由于细微的错位导致螺栓卡死便会引发一连串的废返代价。请参阅图1和图2，飞轮2通过以冷套方式穿置于连接孔中的紧配螺栓1与曲轴3连接。

目前连接孔的加工主要由曲轴的供货方式决定，其主要方式可分为两种：1、曲轴钻模板形式，2、曲轴预钻孔形式。两者的差别在于，前者能够直接安装而后者需后期再加工。使用钻模板形式曲轴虽然不必再加工，但有时也存在连接孔出现微小偏差的问题，并且成本也较高；预钻孔形式曲轴与飞轮连接前须对曲轴和飞轮上相应的预钻孔进行同钻铰，即在同一工序中对两构件上相对应的预钻孔同时完成钻铰加工，同钻铰加工目前一般依赖摇臂钻床，虽然使用摇臂钻床进行同钻铰的精度和效率都相对较高，并且还可以在360°方向上加工与水平面平行或有夹角的孔，但是这种方式仍然存在以下缺陷：

1、由于曲轴本体重量较大，因此在摇臂钻床上起吊、定位、固定、翻转工件等操作都较为困难；

2、钻孔前后，曲轴需通过两次转运后才能往返于摇臂钻工作平台与曲轴飞轮安装区域，因此对转运设备的载荷能力等要求很高；

3、摇臂钻床需由经考试合格取证后的专业人员操作，其必须熟悉设备结构性能方能独立操作；，此外设备维护也需要借助专业人员，所以摇臂钻床同钻铰对作业人员适岗性存在一定局限；

4、整套摇臂钻设备投产以及台位铺设费用相对较高，使用过程中需对整套设备的润滑系统、冷却系统、主轴进刀箱及电路系统等做定期维护，因而设备的前期投入和后期投入均较高；

5、摇臂钻床需占用的场地面积较大，且无法实现灵活、方便的移动作业，只能将工件运至机床前进行加工。

从现有情况来看，除去使用摇臂钻方式以外，其余小型设备都很难保证同钻铰精度要求。目前对于曲轴预钻孔的供货状态，能够同时满足钻孔精度、操作轻便、成本较低、通用性高的技术设备尚属空白，因此，对于此类便携式同钻铰技术设备的研发就显得尤为迫切。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是当船用低速柴油机曲轴以预钻孔供货形式时，提供一种船用低速柴油机曲轴飞轮的同钻铰加工方法及设备，采用轻型镗孔机及铣、铰刀对曲轴与飞轮的预钻孔逐一同铰，使两种部件间的连接孔位完全一致，从而达到提高劳动效率、减少场地占用、提高加工精度和降低设备成本的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种船用低速柴油机曲轴飞轮的同钻铰加工设备，对所述曲轴和飞轮上的同钻铰加工孔进行加工，所述同钻铰加工设备包括：

安装板；与所述曲轴连接，该安装板与所述同钻铰加工孔的分布相匹配，在所述安装板与曲轴之间设置有用以调整换刀空间的调节螺栓和垫块；

机座；为直角形构件，其垂直面连接于所述安装板上；

轻型镗孔机；连接于所述机座的水平面上，该轻型镗孔机通过水平支头螺栓和高度支头螺栓调整安装在所述轻型镗孔机上的刀具与所述同钻铰加工孔达到同轴；

对刀设备；与所述轻型镗孔机连接，用于保证进刀方向对于所述同钻铰加工孔的同轴度与垂直度，该对刀设备包括对刀器和连接于该对刀器上的对刀块。

作为进一步改进，所述的轻型镗孔机包括镗孔机主轴箱、贯穿于该镗孔机主轴箱中的镗杆、用以锁紧刀具的刀杆锁紧螺母、用以调节所述镗杆的转速与进刀速度的伺服电机和用以对刀的进刀手轮，所述镗孔机主轴箱安装于所述机座的水平面上，所述刀杆锁紧螺母连接在所述镗杆的尾部，所述伺服电机和所述进刀手轮分别连接并驱动该镗杆。

本发明的另一技术方案为：