[发明专利]一种薄壁筒体的校圆装置及其方法

说明书

本发明一种薄壁筒体的校圆装置及其方法，属于薄壁钢筒的机械加工领域；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；由各液压缸沿径向驱动安装于液压杆端头处的弧形垫块，实现对薄壁筒体的校圆；并由位移传感器检测并反馈位移量，配合液压控制系统对非等径薄壁筒体进行校圆，如带有鼓包、椭圆、马蹄形的薄壁筒体。本发明提高了校圆的自动化程度，提高了校圆效率，节省了工作时间，同时有力地保证了薄壁钢筒校圆的精度，极大地减少了操作人员的劳动强度。

技术领域

本发明属于薄壁钢筒的机械加工领域，具体涉及一种薄壁筒体的校圆装置及其方法。

背景技术

随着航天事业的发展，在发动机制造中，大直径薄壁筒体的应用越来越广泛。然而，由于大直径薄壁筒体，旋压过程中受力不均匀，旋压后退火热处理温度均匀性很难控制，而且发动机壳体直径大，长度长，热处理后的钢筒局部出现鼓包、椭圆、马蹄形等问题，给筒体的加工带来很大麻烦，这里的筒体表面形状主要表现为筒体截面不圆，同一截面上存在最大直径与最小直径差别大，而在筒体的吊装运输等环节，由于筒体自重的影响，易使单个筒体产生一定的椭圆度，筒体的截面不圆，容易导致焊接局部环焊缝错边。为了保证筒体的加工精度，同时为了保证筒体与配套件的焊接质量，保证焊接的可靠性和强度满足要求，就需要对筒体的切边加工严格控制圆度、圆跳动、直线度等指标。过去，公司改变筒体椭圆度的方法基本上是采用卧式车床夹紧筒体后，由工人手工调节垫块，反复调节并紧固垫块。此种加工方法，手法落后且精度很差，且成品加工质量随加工师傅的技能水平强弱而参差不齐，且测量精度误差大，特此设计了一种筒体自动校圆装置。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种薄壁筒体的校圆装置及其方法，通过液压控制系统控制沿周向均布于装夹基座上的多个液压缸，再由各液压缸沿径向驱动安装于液压杆端头处的弧形垫块，实现对薄壁筒体的校圆；并由位移传感器检测并反馈位移量，配合液压控制系统对非等径薄壁筒体进行校圆，如带有鼓包、椭圆、马蹄形的薄壁筒体。

本发明的技术方案是：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。

本发明的进一步技术方案是：所述液压缸的数量为18-24个。

本发明的进一步技术方案是：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。

本发明的进一步技术方案是：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。