一种加工水下弧状滑动轴承环的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，包括机架（1）、转动架（5）以及伸缩杆装置；当伸缩杆装置的长度变化时，转动架（5）相对于机架（1）转动；所述转动架（5）上还安装有可相对于转动架（5）回转的回转筒（14），被加工轴承环（15）套装在回转筒（14）外壁上；所述伸缩驱动装置还通过联动装置与回转筒（14）相连接以实现伸缩杆装置长度变化与回转筒（14）相对于转动架（5）回转的联动；所述机架（1）上还安装有可相对于机架（1）回转的滚刀（16）。本发明专利技术仅需要三个驱动装置即可实现圆弧面与凹槽的同步加工，取代了五轴铣削加工设备与五轴磨削设备两台高端五轴加工设备，降低了加工设备的成本，同时提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种加工水下弧状滑动轴承环的设备
本专利技术涉及一种轴承环加工设备，尤其涉及一种加工水下弧状滑动轴承环的设备。
技术介绍
应急救助开孔设备等水下机械装置中，常常需要使用轴承装置来作为回转运动的支撑。传统的水下装置用轴承大多为滚动轴承，其缺陷在于：水下杂质较多，轴承转动摩擦力大，滚子磨损快，且易出现堵塞现象，同时在水下受水流影响，滚动轴承易出现卡死现象。为克服上述缺陷，已研发出新型滑动轴承机构代替传统的滚动轴承机构。该滑动轴承的轴承环外壁为向外鼓起的圆弧面，使用时该圆弧面与其它部件的内孔接触配合，利用海水等液体润滑，摩擦阻力小，耐腐蚀能力强，并且圆弧面的设计允许主轴相对于套筒有一定的倾斜，从而不仅有助于水中杂质通过轴承各接触面，避免杂质在各接触面处出现堵塞，还能避免轴承受水流影响时出现卡死。另一方面，为进一步减少水中杂质对轴承的影响，在圆弧面上开设用于存储杂质的凹槽，该凹槽与轴承轴线共面，优选地，该凹槽的走向与圆弧面一致。实际应用过程中发现上述轴承环在加工时存在以下问题：(1)上述凹槽的加工必须采用五轴加工中心进行铣削，成本高且加工效率低；(2)圆弧面光洁度较高，如果使用磨削加工，则需要使用具有五轴加工能力的磨床，或者是根据圆弧面的形状尺寸定制异形专用砂轮，成本高。
技术实现思路
本专利技术提出一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，其所要解决的技术问题是：采用五轴加工中心铣削凹槽和采用五轴磨床磨削圆弧面成本过高的问题。本专利技术技术方案如下：一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，包括机架、转动架以及伸缩杆装置；所述机架与转动架相铰接，所述伸缩杆装置下端与机架相铰接、上端与转动架相铰接，当伸缩杆装置的长度变化时，转动架相对于机架转动；所述转动架上还安装有可相对于转动架回转的回转筒，被加工轴承环套装在回转筒外壁上；所述伸缩杆装置包括用于改变伸缩杆装置长度的伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置还通过联动装置与回转筒相连接以实现伸缩杆装置长度变化与回转筒相对于转动架回转的联动；所述机架上还安装有可相对于机架回转的滚刀，所述滚刀的轴线与回转筒的轴线共面，所述滚刀包括圆柱状的滚压体以及若干圆周分布在滚压体外圆柱面上的切割刃部分，所述切割刃部分与滚刀的轴线相平行；加工时，伸缩杆装置伸缩使得被加工轴承环相对于滚刀转动，同时回转筒带动被加工轴承环相对于转动架回转从而实现了被加工轴承环与滚刀的同步回转，滚刀的滚压面与被加工轴承环的圆弧面相接触，实现对圆弧面的滚压加工；同时，切割刃部分在滚压过程中在圆弧面上切割出凹槽。作为本专利技术的进一步改进：所述伸缩杆装置包括套管、传动件和电机，所述电机即伸缩驱动装置，电机尾端与机架相铰接、输出轴与传动件相连接，所述传动件与套管之间为螺纹连接，所述套管上端与转动架相铰接，当电机转动时，传动件与套管之间在螺纹连接的约束下驱使伸缩杆装置的长度发生变化。作为本专利技术的进一步改进：所述传动件与套管之间螺纹连接的结构为：所述套管内孔内壁上具有螺纹轨道，所述传动件具有与套管内孔相配合的杆部，所述杆部的侧面上设有沿螺纹轨道行进的滚轮。作为本专利技术的进一步改进：所述螺纹轨道为变导程螺纹轨道，即螺纹导程为固定导程部分与正弦波动导程部分的叠加；以套管内孔的轴线为z轴建立笛卡尔坐标系，螺纹轨道的方程式为：上式中，r为螺纹轨道的半径，ωt为自变量，k×ωt为与固定导程部分，a×sin(b×ωt)为正弦波动导程部分，a为正弦波动的振幅，b与正弦波动的频率成正比。作为本专利技术的进一步改进：所述传动件还包括与电机输出轴同轴连接的齿轮部分，所述齿轮部分与杆部同轴固定连接；所述联动装置包括支架、传动齿轮、第一万向节、花键套、花键轴、第二万向节、第一伞齿轮和第二伞齿轮；所述支架安装在电机机体上，所述传动齿轮与支架转动连接且与传动件的齿轮部分相啮合，所述传动齿轮通过第一万向节与花键套相连接，所述花键套与花键轴相配合，所述第一伞齿轮与转动架转动连接，所述花键轴通过第二万向节与第一伞齿轮相连接以驱动第一伞齿轮相对转动架回转，所述第二伞齿轮与回转筒固定连接，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合。作为本专利技术的进一步改进：所述滚刀的切割刃部分由若干三角形的锯齿首尾连接排列而成，所述锯齿具有向前和向后的齿刃。作为本专利技术的进一步改进：所述滚刀通过升降装置安装在机架上以实现滚刀与被加工轴承环之间距离的调节。相对于现有技术，本专利技术具有以下积极效果：(1)本专利技术仅需要电机、滚刀驱动装置以及升降装置的驱动装置三个驱动装置即可实现圆弧面与凹槽的同步加工，取代了五轴铣削加工设备与五轴磨削设备两台高端五轴加工设备，降低了加工设备的成本，同时提高了加工效率；(2)本专利技术通过两个万向节与一套花键传动装置构成的联动装置实现了转动架转动与回转筒的同步动作，在转动架转动过程中依然能够实现同步动力的传输；(3)转动架的转动不仅在滚压圆弧面的过程中使得滚刀相对于被加工轴承环沿圆弧轨迹运动、展成圆弧面，而且还为切割凹槽提供了切割动力；(4)螺纹轨道为变导程螺纹轨道，即螺纹导程为固定导程部分与正弦波动导程部分的叠加，从而转动架的转动角速度具有正弦波动，该波动能产生沿切割方向上的相对加速度，从而增大瞬时切割力，提高了加工效率，并且螺纹连接的传动对联动装置的传动没有任何影响，该波动不会影响被加工轴承环与滚刀的同步回转，不会改变凹槽的加工轨迹；(6)滚刀锯齿具有向前和向后的齿刃，正反向均能切割凹槽。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术滚刀锯齿部分的示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案：如图1，一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，用于加工轴承环的外圆弧面和圆弧面上的凹槽；该设备包括机架1、转动架5以及伸缩杆装置；所述机架1与转动架5相铰接，所述伸缩杆装置下端与机架1相铰接、上端与转动架5相铰接，当伸缩杆装置的长度变化时，转动架5相对于机架1转动；所述转动架5上还安装有可相对于转动架5回转的回转筒14，被加工轴承环15套装在回转筒14外壁上；所述伸缩杆装置包括用于改变伸缩杆装置长度的伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置还通过联动装置与回转筒14相连接以实现伸缩杆装置长度变化与回转筒14相对于转动架5回转的联动；所述伸缩杆装置包括套管4、传动件3和电机2，所述电机2即伸缩驱动装置，电机2尾端与机架1相铰接、输出轴与传动件3相连接，所述传动件3与套管4之间为螺纹连接，所述套管4上端与转动架5相铰接，当电机2转动时，传动件3与套管4之间在螺纹连接的约束下驱使伸缩杆装置的长度发生变化。所述传动件3与套管4之间螺纹连接的具体结构为：所述套管4内孔内壁上具有螺纹轨道，所述传动件3具有与套管4内孔相配合的杆部，所述杆部的侧面上设有沿螺纹轨道行进、与螺纹轨道相配合的滚轮。所述螺纹轨道为变导程螺纹轨道，即螺纹导程为固定导程部分与正弦波动导程部分的叠加；以套管4内孔的轴线为z轴建立笛卡尔坐标系，螺纹轨道的方程式为：上式中，r为螺纹轨道的半径，ωt为自变量，k×ωt为与固定导程部分，a×sin(b×ωt)为正弦波动导程部分，a为正弦波动的振幅，优选为半径r的0.02倍，b与正弦波动的频率成正比，优选为5。所述传动件3还包括与电机2输出轴同轴连接的齿轮部分，所述齿轮部分与杆部同轴固定连接；所述联动装置包括支架7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，其特征在于：包括机架(1)、转动架(5)以及伸缩杆装置；所述机架(1)与转动架(5)相铰接，所述伸缩杆装置下端与机架(1)相铰接、上端与转动架(5)相铰接，当伸缩杆装置的长度变化时，转动架(5)相对于机架(1)转动；所述转动架(5)上还安装有可相对于转动架(5)回转的回转筒(14)，被加工轴承环(15)套装在回转筒(14)外壁上；所述伸缩杆装置包括用于改变伸缩杆装置长度的伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置还通过联动装置与回转筒(14)相连接以实现伸缩杆装置长度变化与回转筒(14)相对于转动架(5)回转的联动；所述机架(1)上还安装有可相对于机架(1)回转的滚刀(16)，所述滚刀(16)的轴线与回转筒(14)的轴线共面，所述滚刀(16)包括圆柱状的滚压体以及若干圆周分布在滚压体外圆柱面上的切割刃部分，所述切割刃部分与滚刀(16)的轴线相平行；加工时，伸缩杆装置伸缩使得被加工轴承环(15)相对于滚刀(16)转动，同时回转筒(14)带动被加工轴承环(15)相对于转动架(5)回转从而实现了被加工轴承环(15)与滚刀(16)的同步回转，滚刀(16)的滚压面与被加工轴承环(15)的圆弧面相接触，实现对圆弧面的滚压加工；同时，切割刃部分在滚压过程中在圆弧面上切割出凹槽。...

【技术特征摘要】
1.一种加工水下弧状滑动轴承环的设备，其特征在于：包括机架(1)、转动架(5)以及伸缩杆装置；所述机架(1)与转动架(5)相铰接，所述伸缩杆装置下端与机架(1)相铰接、上端与转动架(5)相铰接，当伸缩杆装置的长度变化时，转动架(5)相对于机架(1)转动；所述转动架(5)上还安装有可相对于转动架(5)回转的回转筒(14)，被加工轴承环(15)套装在回转筒(14)外壁上；所述伸缩杆装置包括用于改变伸缩杆装置长度的伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置还通过联动装置与回转筒(14)相连接以实现伸缩杆装置长度变化与回转筒(14)相对于转动架(5)回转的联动；所述机架(1)上还安装有可相对于机架(1)回转的滚刀(16)，所述滚刀(16)的轴线与回转筒(14)的轴线共面，所述滚刀(16)包括圆柱状的滚压体以及若干圆周分布在滚压体外圆柱面上的切割刃部分，所述切割刃部分与滚刀(16)的轴线相平行；加工时，伸缩杆装置伸缩使得被加工轴承环(15)相对于滚刀(16)转动，同时回转筒(14)带动被加工轴承环(15)相对于转动架(5)回转从而实现了被加工轴承环(15)与滚刀(16)的同步回转，滚刀(16)的滚压面与被加工轴承环(15)的圆弧面相接触，实现对圆弧面的滚压加工；同时，切割刃部分在滚压过程中在圆弧面上切割出凹槽。2.如权利要求1所述的加工水下弧状滑动轴承环的设备，其特征在于：所述伸缩杆装置包括套管(4)、传动件(3)和电机(2)，所述电机(2)即伸缩驱动装置，电机(2)尾端与机架(1)相铰接、输出轴与传动件(3)相连接，所述传动件(3)与套管(4)之间为螺纹连接，所述套管(4)上端与转动架(5)相铰接，当电机(2)转动时，传动件(3)与套管(4)之间在螺纹连接的约束下驱使伸缩杆装置的长度发生变化。3.如权利要求2所述的加工水下弧状滑动轴承环的设备，其特征在于所述传动件(3)与套管(4)之间螺纹连接的结构为：所述套管(4)内孔内壁上具有螺纹轨道，所述传动件(3)具有与套管(4)内孔相配合的杆部，所述杆部的侧面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世野，徐庆钟，
申请(专利权)人：赵世野，
类型：发明
国别省市：山东,37