CN109201829B - 一种封闭式大型框架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种封闭式大型框架结构，包括：主轴箱，顶梁，立柱，底座，其中，所述顶梁，立柱，底座均具有三个；三个底座在所述主轴箱的周向均匀分布，且固定连接在所述主轴箱上，三个立柱分别连接在三个底座上，相邻的两个立柱的顶部通过所述顶梁两两相连。本发明在保证设备整体刚性和零部件强度的基础上，大大降低了顶梁和立柱的质量，节材降耗显著，在很大程度上提高了设备的动态性能，保证旋压过程的运行平稳性和旋压件的精度指标。而且，该结构形式的顶梁加工简单，便于互换，有效地提高了设备的安装、调试效率，也有利于设备日常的保养和检修。该结构形式提高了大型重载的整体刚性和动态性能，降低了钢材的消耗，节约了设备的制造成本。

Description

一种封闭式大型框架结构
技术领域
本发明涉及大型重载机械技术领域，特别是涉及一种封闭式大型框架结构。
背景技术
大型立式旋压机是为满足我国航空航天等重大领域的加工需要而研制开发的关键装备，该装备可实现航天发动机壳体、大型航空发动机机匣类零件以及大型压力容器等的旋压成形加工，填补了我国在大型数控强力旋压机的战略空白，达到了国际先进水平，为我国军工行业提供强而有力的技术支持。
该装备为立式整体框架结构，占地面积14000mm×18000mm，高度可达13米，整体重量500吨左右，旋压横向推力达1000kN，可加工件最大直径为2600mm，对设备本身的几何精度和位置精度要求较高。因此，根据设备的功能和精度，只有通过结构设计以及优化分析计算，保证整机的刚性和动态性能，才能确保旋压零件的精度和设备的寿命。现有技术中，旋压机下部通过立柱与主轴箱体连接，上部与周边封闭的整体型顶梁连接，将设备连接为整体封闭式框架结构，确保设备整体刚性，以实现设备的强力旋压加工。
现有技术中的强力旋压设备，如图3所示，大型强力旋压机整体型顶梁1是整体结构，整体加工完成后，将其整体吊至旋压机上部的整体型立柱2的顶面，进行配装。整体型立柱2的下部则与主轴箱3装配固定，将设备连接为框架式的结构。该设备顶梁和立柱重量较大，而且为整体结构，为保证安装的准确定位，对零件的加工精度要求很高，因此，不利于零件的加工制造，也不利于设备的安装、调整和检修。由于顶梁质量较大，整机的动态性能难以得到保证，对旋压过程的稳定性和旋压件质量影响较大。而且，这种顶梁布置的结构形式，增加了工件装卸的难度。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供了一种封闭式大型框架结构，该大型框架结构由三组均匀分布的顶梁、立柱和底座互相连接封闭在一起，结构紧凑刚性足，可互换性强，每一件可单独定位安装，结构简单合理、定位准确，使得旋压运行过程更加平稳可靠。
本发明提供了一种封闭式大型框架结构，包括：主轴箱，顶梁，立柱，底座，其中，所述顶梁，立柱，底座均具有三个；三个底座在所述主轴箱的周向均匀分布，且固定连接在所述主轴箱上，三个立柱分别连接在三个底座上，相邻的两个立柱的顶部通过所述顶梁两两相连。
可选地，所述底座通过设置在所述底座与主轴箱连接位置处的竖直向设置的竖直导向块和水平向设置的水平导向块位置可调地连接在所述主轴箱上。
可选地，所述立柱通过设置在所述立柱与底座连接位置处的顶块位置可调地连接在所述底座上。
可选地，所述顶梁连接在所述立柱的顶部的侧面。
可选地，所述顶梁通过设置在所述顶梁与立柱连接的位置处的左调整块，右调整块和下调整块位置可调地连接在所述立柱上。
可选地，所述主轴箱的上方连接有主轴芯模。
可选地，所述立柱的中间具有配合内腔，所述配合内腔中连接运动装置。
可选地，所述运动装置包括垂滑板，横滑板，纵向平衡缸，纵向工作缸，横向工作缸和旋轮座；所述垂滑板安装于所述立柱的中间腔中，所述横滑板安装于所述垂滑板的中间腔中，所述横向工作缸与所述横滑板前后驱动连接，所述纵向工作缸和纵向平衡缸与所述垂滑板上下驱动连接，所述旋轮座连接在所述横滑板上。
本发明在保证设备整体刚性的基础上，对旋压设备的顶梁和立柱进行了结构优化，进行了合理拆分，将现有技术中的整体型顶梁分为三件对称且可互换的顶梁结构，将整体型立柱分为由立柱和底座组成的两部分，由此降低了顶梁和立柱的重量，提高了整机动态性能。而且框架中每一个部件可单独、方便地定位安装，既降低了零件的加工难度，也大大降低了装配时的劳动强度，节省了人力、物力和财力。最重要的是，新型结构装配简单、定位准确、便于调整，确保了旋压过程中设备运行的可靠性和平稳性，提高了旋压设备的装配和加工精度。同时，该结构形式提高了大型立式强力旋压设备的整体刚性和动态性能，改善了旋压加工时的受力状况，突破了传统固有的设计思想，在对整体结构形式进行分级优化的同时，有效地降低了钢材的消耗，大大节约了设备的制造成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例的一种封闭式大型框架结构的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种封闭式大型框架结构的装配示意图；
图3为本发明现有技术中的整体型顶梁结构的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种封闭式大型框架结构的主轴箱，底座和立柱的连接示意图；
图5为本发明实施例的一种封闭式大型框架结构的顶梁和立柱的连接示意图。
附图中标记为：
1 整体型顶梁
2 整体型立柱
3 主轴箱
4 顶梁
5 立柱
6 底座
7 垂滑板
8 横滑板
9 主轴芯模
10 纵向平衡缸
11 纵向工作缸
12 横向工作缸
13 配合内腔
14 运动装置
15旋轮座
16 竖直导向块
17 水平导向块
18顶块
19 左调整块
20 右调整块
21 下调整块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种封闭式大型框架结构，如图1所示，包括：主轴箱3，顶梁4，立柱5，底座6，其中，所述顶梁4，立柱5，底座6均具有三个；三个底座6在所述主轴箱3的周向均匀分布，且固定连接在所述主轴箱3上，三个立柱5分别连接在三个底座6上，相邻的两个立柱5的顶部通过所述顶梁4两两相连。
在本发明实施例的一个方面，如图4所示，所述底座6通过竖直向设置的竖直导向块16和水平向设置的水平导向块17位置可调地连接在所述主轴箱3上。所述立柱5通过设置在立柱5与底座6连接位置处的可调节的顶块18位置可调地连接在所述底座6上。如图5所示，所述顶梁4连接在所述立柱5的顶部的侧面。优选的，所述顶梁4通过顶梁4与立柱5连接的位置处的左调整块19，右调整块20和下调整块21位置可调地连接在所述立柱5上。本领域技术人员应当理解，除了可调整的活动部件以外，当本大型框架结构的连接位置调整确定后，还通过螺钉辅助连接固定。该封闭式大型框架结构所有可调整处，可根据设备使用状态的具体情况进行自由调整，以消除因长期加工产生的间隙，进而有效保证整机的精度。
在本发明实施例的一个方面，所述主轴箱3的上方连接有主轴芯模9。
在本发明实施例的一个方面，如图1所示，所述立柱5的中间具有配合内腔13，所述配合内腔13中连接运动装置14。所述运动装置14包括垂滑板7，横滑板8，纵向平衡缸10，纵向工作缸11，横向工作缸12和旋轮座15。所述垂滑板7安装于所述立柱5的中间腔中，所述横滑板8安装于所述垂滑板7的中间腔中，所述横向工作缸12与所述横滑板8前后驱动连接，所述纵向工作缸11和纵向平衡缸10与所述垂滑板7上下驱动连接，所述旋轮座15连接在所述横滑板8上。旋压加工时，纵向工作缸11和纵向平衡缸10驱动垂滑板7上下移动，实现旋压加工的纵向移动。横向工作缸12驱动横滑板8，带动横滑板8和旋轮座15前后进给，实现旋压量的大小控制。通过纵向坐标和横向坐标的插补运动，完成旋压件的数控加工。
在本发明的一个具体实施例中，使用本发明大型框架结构的旋压机由主轴箱3、底座6、立柱5、垂滑板7、横滑板8、主轴芯模9、顶梁4、横向工作缸12、纵向工作缸11、纵向平衡缸10等部分组成，将原来的整体型顶梁1，拆分为三件相同尺寸和结构的对称可互换的顶梁4，将原来的整体型立柱2的拆分为立柱5和底座6两部分，大大增强了零件的可互换性、可制造性和可安装性，并且增加了工件装卸的通道和空间。
本发明在保证设备整体刚性和零部件强度的基础上，大大降低了顶梁和立柱的质量，节材降耗显著，在很大程度上提高了设备的动态性能，保证旋压过程的运行平稳性和旋压件的精度指标。而且，该结构形式的顶梁加工简单，便于互换，有效地提高了设备的安装、调试效率，也有利于设备日常的保养和检修。同时，该结构形式提高了大型立式强力旋压设备的整体刚性和动态性能，改善了旋压加工时的受力状况，突破了传统固有的设计思想，在对整体结构形式进行分析优化计算的同时，有效地降低了钢材的消耗，大大节约了设备的制造成本。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种封闭式大型框架结构，其特征在于，包括：
主轴箱，顶梁，立柱，底座，其中，所述顶梁，立柱，底座均具有三个；
三个底座在所述主轴箱的周向均匀分布，且固定连接在所述主轴箱上，三个立柱分别连接在三个底座上，相邻的两个立柱的顶部通过所述顶梁两两相连；
所述顶梁连接在所述立柱的顶部的侧面；
所述顶梁通过设置在所述顶梁与立柱连接的位置处的左调整块，右调整块和下调整块位置可调地连接在所述立柱上。
2.如权利要求1所述的一种封闭式大型框架结构，其特征在于，所述底座通过设置在所述底座与主轴箱连接位置处的竖直向设置的竖直导向块和水平向设置的水平导向块位置可调地连接在所述主轴箱上。
3.如权利要求1所述的一种封闭式大型框架结构，其特征在于，所述立柱通过设置在所述立柱与底座连接位置处的顶块位置可调地连接在所述底座上。
4.如权利要求1所述的一种封闭式大型框架结构，其特征在于，所述主轴箱的上方连接有主轴芯模。
5.如权利要求1所述的一种封闭式大型框架结构，其特征在于，所述立柱的中间具有配合内腔，所述配合内腔中连接运动装置。
6.如权利要求5所述的一种封闭式大型框架结构，其特征在于，所述运动装置包括垂滑板，横滑板，纵向平衡缸，纵向工作缸，横向工作缸和旋轮座；所述垂滑板安装于所述立柱的中间腔中，所述横滑板安装于所述垂滑板的中间腔中，所述横向工作缸与所述横滑板前后驱动连接，所述纵向工作缸和纵向平衡缸与所述垂滑板上下驱动连接，所述旋轮座连接在所述横滑板上。
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