[发明专利]一种薄壁筒体的校圆装置及其方法

权利要求书

1.一种薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：包括装夹基座、弧形垫块、滑块和液压控制系统；所述液压控制系统包括控制组件和多个液压缸，通过控制组件对各液压缸的工作状态进行控制；

所述装夹基座为圆盘结构，其一端中心处设置有圆柱凸台，用于装夹定位，圆柱凸台的外圆作为整个装夹基座的加工基准；装夹基座端面上沿周向开有若干通孔，各相邻通孔之间的连接部分为沿周向均布的径向筋板，形成辐射筋板结构；所述筋板沿径向开有矩形凹槽，凹槽两侧开有多个螺纹孔；

所述滑块为矩形板结构，其下端面沿短边中心轴设置有矩形凸台，与所述筋板的凹槽配合安装，矩形凸台两侧开有与筋板凹槽两侧的螺纹孔相对应的通孔，通过螺栓将多个滑块一一对应安装于装夹基座的各筋板上；多个所述液压缸分别一一对应安装于各滑块上端面，其液压杆均朝向装夹基座外；并通过调整滑块上通孔与筋板螺纹孔的对应孔位，调整各滑块和液压缸的径向位置，进而对不同直径的薄壁筒体进行校圆；

所述弧形垫块与液压缸的数量一致，包括连接块、内层弧形垫块和外层弧形垫块，所述内层弧形垫块和外层弧形垫块为叠放的弧形板结构，内层弧形垫块的内弧面中心处通过连接块固定于液压杆的端头处；外层弧形垫块固定于内层弧形垫块的外弧面，其外弧面朝向薄壁筒体的内壁面；所有弧形垫块的外弧面中心位于同一圆周内；通过控制组件驱动各液压缸，进而由液压杆沿径向推动弧形垫块，各液压缸的协同工作实现薄壁筒体的校圆。

2.根据权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：所述液压缸的数量为18-24个。

3.根据权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：所述控制组件包括液压泵、液压缸、伺服阀、方向控制阀、分流阀、管路、控制仪表、位移传感器、PLC控制系统。

4.根据权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：所述内层弧形垫块为钢层，外层弧形垫块为铜层，铜层为软金属材质，通过其塑性变形夹紧不同直径的筒体，并进行校圆。

5.根据权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：所述内层弧形垫块和外层弧形垫块为等弧度的矩形圆弧板。

6.根据权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置，其特征在于：所述装夹基座的端面靠近圆柱凸台的部分沿周向开有多个减重孔。

7.一种采用权利要求1所述薄壁筒体的校圆装置对薄壁筒体的校圆方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：按照图纸要求将装夹基座、弧形垫块和滑块加工完成；

步骤二：根据薄壁筒体内径，将各滑块、各液压缸依次在装夹基座上固定，并将各弧形垫块固定于各液压杆上；

步骤三：对于薄壁筒体变形小、周向各处半径均接近相等时，液压缸启动后，在分流阀的作用下，各个液压缸内等流量的液压油驱动液压杆向外伸出相同距离，通过弧形垫块对薄壁钢筒进行撑圆；

对于薄壁筒体存在局部变形不规则，有局部鼓包、椭圆、马蹄形时，对应局部变形不规则的部位需要单独控制该位置对应的液压缸，通过固定于滑块上的位移传感器，测量弧形垫块与钢筒内壁的距离，即将该液压杆的伸出量反馈回控制组件，并与正常区域液压杆伸出距离进行比较，计算差值；根据胡克定律，开始时在相同的驱动力下，鼓包、椭圆、马蹄形区域的液压缸驱动液压杆伸出距离与其他正常区域不同，根据该区域的液压杆伸出距离，计算出该区域的对应刚度，计算到达理想位置所需距离，即其他部位液压缸驱动液压杆伸出距离；从而计算出对应驱动力，依次算法进行循环插值模拟，从而最终使该鼓包、椭圆、马蹄形区域钢筒得到校正撑圆。