一种用于加工超重长轴的智能制造设备
技术领域
本发明涉及车削加工设备领域，具体是涉及一种用于加工超重长轴的智能制造设备。
背景技术
在热力发电行业，其需要用到超重超长的转轴，由于此类转轴的直径大、长度长、重量重，因此，其车削加工的难度较大。例如，大型的发电设备中的转轴的长度会在10米左右，而最大直径会超过0.7米，工作温度会在360度-550度之间。因此，人们通常采用316不锈钢制造此类转轴轴。
316不锈钢虽然具有防腐蚀、耐高温、并具有极高的高温强度等优点，但是其切削性能差，从而造成切削加工困难，加工后轴的加工精度不易保证。尤其是，当我们采用顶针支承并定位轴的后端时，轴的中间位置容易在自身重力的作用下形成向下的弧形弯曲变形，从而在车削时难以保证轴的同轴度，甚至会造成车削加工时轴的滚动。
针对以上问题需要提出一种用于加工超重长轴的智能制造设备，可以对超重长轴进行中部支撑以防止其弯曲变形，并且控制长轴在车削过程中产生滚动。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种用于加工超重长轴的智能制造设备，本技术方案可以对超重长轴进行中部支撑以防止其弯曲变形，并且控制长轴在车削过程中产生滚动。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于加工超重长轴的智能制造设备，包括：
合拢驱动机构；
中轴滚动机构，设置于合拢驱动机构的非工作部，中轴滚动机构用于对长轴进行支撑和转动；
滚动支撑组，用于对长轴进行端部支撑；
直径调节机构，设置于合拢驱动机构的第一输出端，滚动支撑组设置于直径调节机构的输出端，直径调节机构用于驱动滚动支撑组进行纵向移动；
防晃稳固机构，设置于合拢驱动机构的第二输出端，防晃稳固机构用于对长轴的端部进行固定。
优选的，合拢驱动机构包括：
底座，底座上设有凸块，中轴滚动机构设置于凸块的顶部，底座上还设有第一螺纹杆和第一导向杆，第一螺纹杆和底座可转动连接，第一导向杆和底座固定连接；
第一工作块，位于凸块的一侧，第一工作块与凸块螺纹连接，并且第一工作块与第一导向杆滑动连接，直径调节机构设置于第一工作块上；
第二工作块，位于凸块的另一侧，第二工作块与凸块螺纹连接，并且第二工作块与第一导向杆滑动连接，防晃稳固机构设置于第二工作块上；
第一伺服电机，设置于底座上，第一伺服电机的输出端与第一螺纹杆连接。
优选的，中轴滚动机构包括：
矩形壳，设置于凸块的顶部；
第一滚轮和第二滚轮，对称设置于矩形壳的内部，并且第一滚轮和第二滚轮可转动连接；
旋转驱动组件，设置于矩形壳的外部，旋转驱动组件的输出端与第一滚轮和第二滚轮传动连接。
优选的，旋转驱动组件包括：
第二伺服电机，设置于矩形壳的外部；
第一皮带轮，设置于第二伺服电机的输出端；
第二皮带轮，有两个，两个第二皮带轮分别设置于第一滚轮和第二滚轮的受力端，第一皮带轮和两个第二皮带轮之间通过皮带传动连接。
优选的，滚动支撑组包括：
弧形板，设置于直径调节机构的输出端；
辊轴，有多个，多个辊轴排列设置于弧形板的内缘。
优选的，直径调节机构包括：
底板，设置于合拢驱动机构的第一输出端，底板的顶部设有第二螺纹杆和第二导向杆；
纵移架，滚动支撑组设置于纵移架的顶部，第二螺纹杆和第二导向杆均贯穿纵移架；
纵移驱动组件，设置于纵移架上，纵移驱动组件的输出端与第二螺纹杆连接。
优选的，纵移驱动组件包括：
第三伺服电机，设置于纵移架上；
同步轮，设置于第三伺服电机的输出端；
螺母，套设于第二螺纹杆上并与其螺纹连接，螺母与纵移架可转动连接，同步轮和螺母之间通过同步带传动连接。
优选的，防晃稳固机构包括：
环形架，设置于合拢驱动机构的第二输出端；
内环架，设置于环形架上并与其固定支撑；
伸爪组件，有三个，三个伸爪组件环绕设置于内环架的上；
旋紧组件，旋紧组件的输出端与伸爪组件的受力端连接。
优选的，伸爪组件包括：
连动杆，连动杆的受力端与旋紧组件的输出端铰接，内环架的内壁设有穿孔，连动杆的另一端贯穿内环架的穿孔；
夹板，设置于连动杆的输出端。
优选的，旋紧组件包括：
外齿圈，套设于内环架上并与其可转动连接，连动杆的受力端与外齿圈的内缘铰接；
第四伺服电机；
齿轮，设置于第四伺服电机的输出端，齿轮与外齿圈啮合。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：工作人员通过吊装机构将长轴搭在中轴滚动机构的工作端，中轴滚动机构对长轴支撑位置处于长轴的中部和一端之间，合拢驱动机构开始工作，合拢驱动机构的第一输出端和第二输出端互相靠近，并且合拢驱动机构的第一输出端和第二输出端分别带动直径调节机构和防晃稳固机构互相靠近，直至直径调节机构和防晃稳固机构分别处于长轴的两端，由于不同规格的长轴结构分为两种，一种是长轴两端直径一致，另一种为长轴两端直径不一致，直径调节机构开始工作，直径调节机构的输出端推动滚动支撑组上升，直至滚动支撑组的工作端将长轴的一端支撑，防晃稳固机构开始工作，防晃稳固机构的工作端将长轴的另一端固定，吊装机构松开长轴，此时开始对长轴进行车削，为了对长轴进行全方位车削，在完成对长轴的上弧面车削后，防晃稳固机构的输出端松开对长轴的固定，中轴滚动机构开始工作，中轴滚动机构的输出端驱动长轴旋转半圈，然后防晃稳固机构再次对长轴进行固定，车削继续进行；
1、通过直径调节机构的设置，可以对不同直径的长轴端部进行固定；
2、通过本设备的设置，可以对超重长轴进行中部支撑以防止其弯曲变形，并且控制长轴在车削过程中产生滚动。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的合拢驱动机构的立体结构示意图；
图4为本发明的中轴滚动机构的立体结构示意图一；
图5为本发明的中轴滚动机构的立体结构示意图二；
图6为本发明的滚动支撑组和直径调节机构的主视图；
图7为本发明的滚动支撑组和直径调节机构的立体结构示意图；
图8为本发明的滚动支撑组和直径调节机构的后视图；
图9为本发明的防晃稳固机构的立体结构示意图；
图10为本发明的防晃稳固机构的侧视图；
图11为本发明的图10的A-A方向剖视图。
图中标号为：
1-合拢驱动机构；1a-底座；1a1-凸块；1a2-第一螺纹杆；1a3-第一导向杆；1b-第一工作块；1c-第二工作块；1d-第一伺服电机；
2-中轴滚动机构；2a-矩形壳；2b-第一滚轮；2c-第二滚轮；2d-旋转驱动组件；2d1-第二伺服电机；2d2-第一皮带轮；2d3-第二皮带轮；
3-滚动支撑组；3a-弧形板；3b-辊轴；
4-直径调节机构；4a-底板；4a1-第二螺纹杆；4a2-第二导向杆；4b-纵移架；4c-纵移驱动组件；4c1-第三伺服电机；4c2-同步轮；4c3-螺母；
5-防晃稳固机构；5a-环形架；5b-内环架；5c-伸爪组件；5c1-连动杆；5c2-夹板；5d-旋紧组件；5d1-外齿圈；5d2-第四伺服电机；5d3-齿轮；
6-长轴。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1至图2所示，一种用于加工超重长轴的智能制造设备，包括：
合拢驱动机构1；
中轴滚动机构2，设置于合拢驱动机构1的非工作部，中轴滚动机构2用于对长轴进行支撑和转动；
滚动支撑组3，用于对长轴进行端部支撑；
直径调节机构4，设置于合拢驱动机构1的第一输出端，滚动支撑组3设置于直径调节机构4的输出端，直径调节机构4用于驱动滚动支撑组3进行纵向移动；
防晃稳固机构5，设置于合拢驱动机构1的第二输出端，防晃稳固机构5用于对长轴的端部进行固定；
工作人员通过吊装机构将长轴搭在中轴滚动机构2的工作端，中轴滚动机构2对长轴支撑位置处于长轴的中部和一端之间，合拢驱动机构1开始工作，合拢驱动机构1的第一输出端和第二输出端互相靠近，并且合拢驱动机构1的第一输出端和第二输出端分别带动直径调节机构4和防晃稳固机构5互相靠近，直至直径调节机构4和防晃稳固机构5分别处于长轴的两端，由于不同规格的长轴结构分为两种，一种是长轴两端直径一致，另一种为长轴两端直径不一致，直径调节机构4开始工作，直径调节机构4的输出端推动滚动支撑组3上升，直至滚动支撑组3的工作端将长轴的一端支撑，防晃稳固机构5开始工作，防晃稳固机构5的工作端将长轴的另一端固定，吊装机构松开长轴，此时开始对长轴进行车削，为了对长轴进行全方位车削，在完成对长轴的上弧面车削后，防晃稳固机构5的输出端松开对长轴的固定，中轴滚动机构2开始工作，中轴滚动机构2的输出端驱动长轴旋转半圈，然后防晃稳固机构5再次对长轴进行固定，车削继续进行。
如图3所示合拢驱动机构1包括：
底座1a，底座1a上设有凸块1a1，中轴滚动机构2设置于凸块1a1的顶部，底座1a上还设有第一螺纹杆1a2和第一导向杆1a3，第一螺纹杆1a2和底座1a可转动连接，第一导向杆1a3和底座1a固定连接；
第一工作块1b，位于凸块1a1的一侧，第一工作块1b与凸块1a1螺纹连接，并且第一工作块1b与第一导向杆1a3滑动连接，直径调节机构4设置于第一工作块1b上；
第二工作块1c，位于凸块1a1的另一侧，第二工作块1c与凸块1a1螺纹连接，并且第二工作块1c与第一导向杆1a3滑动连接，防晃稳固机构5设置于第二工作块1c上；
第一伺服电机1d，设置于底座1a上，第一伺服电机1d的输出端与第一螺纹杆1a2连接；
合拢驱动机构1开始工作，第一伺服电机1d的输出端带动第一螺纹杆1a2转动，第一螺纹杆1a2带动第一工作块1b和第二工作块1c沿第一导向杆1a3互相靠近，第一工作块1b和第二工作块1c分别带动直径调节机构4和防晃稳固机构5互相靠近，直至直径调节机构4和防晃稳固机构5分别处于长轴的两端，底座1a和凸块1a1用于固定支撑。
如图4所示中轴滚动机构2包括：
矩形壳2a，设置于凸块1a1的顶部；
第一滚轮2b和第二滚轮2c，对称设置于矩形壳2a的内部，并且第一滚轮2b和第二滚轮2c可转动连接；
旋转驱动组件2d，设置于矩形壳2a的外部，旋转驱动组件2d的输出端与第一滚轮2b和第二滚轮2c传动连接；
中轴滚动机构2开始工作，旋转驱动组件2d的输出端带动第一滚轮2b和第二滚轮2c同时同向转动，通过第一滚轮2b和第二滚轮2c带动长轴旋转半圈，矩形壳2a用于固定支撑。
如图5所示旋转驱动组件2d包括：
第二伺服电机2d1，设置于矩形壳2a的外部；
第一皮带轮2d2，设置于第二伺服电机2d1的输出端；
第二皮带轮2d3，有两个，两个第二皮带轮2d3分别设置于第一滚轮2b和第二滚轮2c的受力端，第一皮带轮2d2和两个第二皮带轮2d3之间通过皮带传动连接；
旋转驱动组件2d开始工作，第二伺服电机2d1的输出端带动第一皮带轮2d2转动，第一皮带轮2d2通过皮带带动两个第二皮带轮2d3同向转动，两个第二皮带轮2d3带动第一滚轮2b和第二滚轮2c同向转动，通过第一滚轮2b和第二滚轮2c带动长轴旋转半圈。
如图6所示滚动支撑组3包括：
弧形板3a，设置于直径调节机构4的输出端；
辊轴3b，有多个，多个辊轴3b排列设置于弧形板3a的内缘；
弧形板3a用于固定支撑，辊轴3b用于支撑长轴并配合转动。
如图7所示直径调节机构4包括：
底板4a，设置于合拢驱动机构1的第一输出端，底板4a的顶部设有第二螺纹杆4a1和第二导向杆4a2；
纵移架4b，滚动支撑组3设置于纵移架4b的顶部，第二螺纹杆4a1和第二导向杆4a2均贯穿纵移架4b；
纵移驱动组件4c，设置于纵移架4b上，纵移驱动组件4c的输出端与第二螺纹杆4a1连接；
直径调节机构4开始工作，纵移驱动组件4c的输出端通过第二螺纹杆4a1带动纵移架4b上升，纵移架4b带动滚动支撑组3上升，底板4a用于固定支撑，第二导向杆4a2用于对纵移架4b的移动方向进行引导。
如图8所示纵移驱动组件4c包括：
第三伺服电机4c1，设置于纵移架4b上；
同步轮4c2，设置于第三伺服电机4c1的输出端；
螺母4c3，套设于第二螺纹杆4a1上并与其螺纹连接，螺母4c3与纵移架4b可转动连接，同步轮4c2和螺母4c3之间通过同步带传动连接；
纵移驱动组件4c开始工作，第三伺服电机4c1的输出端带动同步轮4c2转动，同步轮4c2通过同步带带动螺母4c3转动，螺母4c3通过第二螺纹杆4a1带动纵移架4b上升。
如图9所示防晃稳固机构5包括：
环形架5a，设置于合拢驱动机构1的第二输出端；
内环架5b，设置于环形架5a上并与其固定支撑；
伸爪组件5c，有三个，三个伸爪组件5c环绕设置于内环架5b的上；
旋紧组件5d，旋紧组件5d的输出端与伸爪组件5c的受力端连接；
防晃稳固机构5开始工作，旋紧组件5d的输出端转动并驱动三个伸爪组件5c的受力端，三个伸爪组件5c的输出端同时向内环架5b的轴心合拢将长轴夹紧固定，环形架5a固定支撑。
如图11所示伸爪组件5c包括：
连动杆5c1，连动杆5c1的受力端与旋紧组件5d的输出端铰接，内环架5b的内壁设有穿孔，连动杆5c1的另一端贯穿内环架5b的穿孔；
夹板5c2，设置于连动杆5c1的输出端；
旋紧组件5d的输出端驱动三个连动杆5c1的受力端随其转动，三个连动杆5c1的输出端通过内环架5b穿孔伸出并推动夹板5c2，通过三个互相靠拢的夹板5c2将长轴夹紧固定。
如图10所示旋紧组件5d包括：
外齿圈5d1，套设于内环架5b上并与其可转动连接，连动杆5c1的受力端与外齿圈5d1的内缘铰接；
第四伺服电机5d2；
齿轮5d3，设置于第四伺服电机5d2的输出端，齿轮5d3与外齿圈5d1啮合；
旋紧组件5d开始工作，第四伺服电机5d2的输出端带动齿轮5d3转动，齿轮5d3通过外齿圈5d1带动三个连动杆5c1的受力端随其转动。
本发明的工作原理：工作人员通过吊装机构将长轴搭在第一滚轮2b和第二滚轮2c之间，中轴滚动机构2对长轴支撑位置处于长轴的中部和一端之间，合拢驱动机构1开始工作，第一伺服电机1d的输出端带动第一螺纹杆1a2转动，第一螺纹杆1a2带动第一工作块1b和第二工作块1c沿第一导向杆1a3互相靠近，第一工作块1b和第二工作块1c分别带动直径调节机构4和防晃稳固机构5互相靠近，直至直径调节机构4和防晃稳固机构5分别处于长轴的两端，由于不同规格的长轴结构分为两种，一种是长轴两端直径一致，另一种为长轴两端直径不一致，直径调节机构4开始工作，纵移驱动组件4c开始工作，第三伺服电机4c1的输出端带动同步轮4c2转动，同步轮4c2通过同步带带动螺母4c3转动，螺母4c3通过第二螺纹杆4a1带动纵移架4b上升，纵移架4b带动滚动支撑组3上升，直至弧形板3a内缘的多个辊轴3b将长轴的一端支撑，防晃稳固机构5开始工作，旋紧组件5d开始工作，第四伺服电机5d2的输出端带动齿轮5d3转动，齿轮5d3通过外齿圈5d1带动三个连动杆5c1的受力端随其转动，三个连动杆5c1的输出端通过内环架5b穿孔伸出并推动夹板5c2，通过三个互相靠拢的夹板5c2将长轴的另一端夹紧固定，吊装机构松开长轴，此时开始对长轴进行车削，为了对长轴进行全方位车削，在完成对长轴的上弧面车削后，防晃稳固机构5的输出端松开对长轴的固定，中轴滚动机构2开始工作，旋转驱动组件2d开始工作，第二伺服电机2d1的输出端带动第一皮带轮2d2转动，第一皮带轮2d2通过皮带带动两个第二皮带轮2d3同向转动，两个第二皮带轮2d3带动第一滚轮2b和第二滚轮2c同向转动，通过第一滚轮2b和第二滚轮2c带动长轴旋转半圈，车削继续进行。
本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：
步骤一、工作人员通过吊装机构将长轴搭在中轴滚动机构2的工作端；
步骤二、合拢驱动机构1开始工作，合拢驱动机构1的第一输出端和第二输出端互相靠近，并且合拢驱动机构1的第一输出端和第二输出端分别带动直径调节机构4和防晃稳固机构5互相靠近，直至直径调节机构4和防晃稳固机构5分别处于长轴的两端；
步骤三、直径调节机构4开始工作，直径调节机构4的输出端推动滚动支撑组3上升，直至滚动支撑组3的工作端将长轴的一端支撑；
步骤四、防晃稳固机构5开始工作，防晃稳固机构5的工作端将长轴的另一端固定；
步骤五、此时开始对长轴进行车削；
步骤六、在完成对长轴的上弧面车削后，防晃稳固机构5的输出端松开对长轴的固定，中轴滚动机构2开始工作，中轴滚动机构2的输出端驱动长轴旋转半圈，然后防晃稳固机构5再次对长轴进行固定，车削继续进行。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
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