一种螺栓孔修复再造装置及方法

文档序号:123426 发布日期:2021-10-22 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种螺栓孔修复再造装置及方法 (Bolt hole repairing and reconstructing device and method ) 是由 周武军 李猛 何勋 曹跃朋 熊雄 邹新长 徐志伟 杨拥军 周欲龙 朱红梅 陈勇 于 2021-08-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种板带轧机牌坊大型螺栓孔的修复再造装置及方法,其中修复再造装置包括底座机构、加工机构、内孔堆焊机构,底座机构包括底板、移动设置于底板上的X轴平台、移动设置于X轴平台上的Y轴平台以及固定于Y轴平台上的可调支撑平台;加工机构可安装于可调支撑平台上,包括可安装于可调支撑平台上的安装侧板、设置于安装侧板一侧的驱动器、设置于安装侧板另一侧与驱动器连接的连接座以及与连接座连接的刀具;内孔堆焊机构可安装于可调支撑平台上,包括可安装于可调支撑平台上的支撑板、安装于支撑板上的旋转部件以及安装于旋转部件上的焊枪;旋转部件由C轴驱动器驱使转动。本发明实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。(The invention discloses a repairing and reproducing device and a repairing and reproducing method for a large bolt hole of a housing of a plate and strip mill, wherein the repairing and reproducing device comprises a base mechanism, a machining mechanism and an inner hole surfacing mechanism, wherein the base mechanism comprises a bottom plate, an X-axis platform movably arranged on the bottom plate, a Y-axis platform movably arranged on the X-axis platform and an adjustable supporting platform fixed on the Y-axis platform; the processing mechanism can be arranged on the adjustable supporting platform and comprises an installation side plate which can be arranged on the adjustable supporting platform, a driver arranged on one side of the installation side plate, a connecting seat arranged on the other side of the installation side plate and connected with the driver, and a cutter connected with the connecting seat; the inner hole surfacing mechanism can be arranged on the adjustable supporting platform and comprises a supporting plate which can be arranged on the adjustable supporting platform, a rotating part which is arranged on the supporting plate and a welding gun which is arranged on the rotating part; the rotating part is driven to rotate by a C-axis driver. The invention realizes the on-site quick repair, improves the repair efficiency and prolongs the service life of the bolt hole.)

一种螺栓孔修复再造装置及方法

技术领域

本发明涉及螺栓孔修复技术领域,尤其涉及一种板带轧机牌坊大型螺栓孔的修复再造装置及方法。

背景技术

热轧板带轧机牌坊和轴承座是钢铁企业生产线的重要设备,设备的位置状态也是决定产品质量的重要因素,轴承在轧机牌坊运行过程中,会发生窜动,从而影响轧钢作业稳定性,产品质量并对安全生产造成影响。为防止轴承座发生窜动,在轧机操作侧设置了锁门档板,锁门档板用M64或M72甚至更大的螺栓紧固在牌坊侧面。轧机牌坊受本身材料的影响,一般基体材质为G25或G35钢,由于长期处于潮湿、氧化和高温的环境以及轴承座的冲击,使得紧固锁门档板的大型螺栓孔因腐蚀和金属疲劳磨损,导致螺栓孔滑丝失效或螺栓断裂其中。

现有技术中,螺栓孔通过以下方法进行修复:一,对螺栓孔进行攻丝处理,该方法取出表面的氧化物和杂物,不能从根本上解决螺栓孔失效的问题;二,用电焊把螺栓焊死在螺栓孔上,该方法只能临时紧固,很短的时间后,堆焊区域还是会出现螺纹,导致螺栓失效;三,对螺栓孔用电焊填满,再钻孔攻丝处理,此方法一般采用易钻孔的普通碳钢类软材料焊材填满,只能短期使用,如采用高强度的焊材填满,在现场极大的增加了钻孔和攻丝处理的难度,修复作业时间长,需要多作业人员协调作业,劳动强度大,修复难度大和工期长。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种螺栓孔修复再造装置,实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。

本发明的第二个目的在于提出一种螺栓孔修复再造方法。

为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种螺栓孔修复再造装置,包括:

底座机构,所述底座机构包括底板、移动设置于所述底板上的X轴平台、移动设置于所述X轴平台上的Y轴平台以及固定于所述Y轴平台上的可调支撑平台;所述X轴平台由X轴驱动器驱使移动,所述Y轴平台由Y轴驱动器驱使移动;

加工机构,所述加工机构可安装于所述可调支撑平台上,包括可安装于所述可调支撑平台上的安装侧板、设置于所述安装侧板一侧的驱动器、设置于所述安装侧板另一侧与所述驱动器连接的连接座以及与所述连接座连接的刀具,所述刀具为钻花、镗刀或丝锥;

内孔堆焊机构,所述内孔堆焊机构可安装于所述可调支撑平台上,包括可安装于所述可调支撑平台上的支撑板、安装于所述支撑板上的旋转部件以及安装于所述旋转部件上的焊枪;所述旋转部件由C轴驱动器驱使转动。

根据本发明实施例的一种螺栓孔修复再造装置,在修复螺栓孔时,底座机构的X轴平台与Y轴平台移动,使可调支撑平台位于合适加工机构及内孔堆焊机构动作的位置,调整可调支撑平台使平台与螺栓孔垂直,加工机构的刀具对螺栓孔原有螺纹及疲劳层去除,去除原有螺纹及疲劳层后,更换内孔堆焊机构至可调支撑平台上,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔进行堆焊,堆焊材料可选择高于本体的具有一定强度和抗腐蚀能力的材料,然后,更换加工机构至可调支撑平台,分别使用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔修复再造,实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。

另外,根据本发明上述实施例提出的一种螺栓孔修复再造装置,还可以具有如下附加的技术特征:

可选地,还包括移动控制器,所述移动控制器分别与所述X轴驱动器、Y轴驱动器及C轴驱动器连接并控制其动作。

可选地,所述Y轴平台上设有“T”形凹槽,所述“T”形凹槽中设有螺杆,所述螺杆的螺纹部连接所述可调支撑平台,所述螺杆的螺纹部上分别连接锁紧螺母和调整螺母,所述锁紧螺母位于所述可调支撑平台上方,而所述调整螺母位于所述可调支撑平台下方,以调整可调支撑平台的高度和平面度。

具体地,所述可调支撑平台上设有不同孔径并位于不同位置的安装孔。

可选地,所述加工机构的驱动器为液压马达,所述液压马达通过液压管和回流管与液压站连接。

可选地,所述焊枪与送丝机和气体保护焊机连接。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种螺栓孔修复再造方法,包括以下步骤:

一,将X轴平台移动设置于底板上,Y轴平台移动设置于所述X轴平台上,可调支撑平台固定于所述Y轴平台上,X轴驱动器驱使所述X轴平台移动,Y轴驱动器驱使所述Y轴平台移动,以使所述可调支撑平台位于合适所述加工机构及内孔堆焊机构动作的位置;

所述加工机构包括可安装于所述可调支撑平台上的安装侧板、设置于所述安装侧板一侧的驱动器、设置于所述安装侧板另一侧与所述驱动器连接的连接座以及与所述连接座连接的刀具;所述内孔堆焊机构包括可安装于所述可调支撑平台上的支撑板、安装于所述支撑板上的旋转部件以及安装于所述旋转部件上的焊枪;

二,将所述加工机构安装于所述可调支撑平台,所述加工机构的刀具选用钻花,去除螺栓孔原有螺纹及疲劳层;

三,更换所述内孔堆焊机构至所述可调支撑平台上,C轴驱动器驱使所述旋转部件转动而带动所述焊枪转动,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔进行堆焊;

四,更换所述加工机构至所述可调支撑平台上,分别选用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔修复再造。

根据本发明实施例的一种螺栓孔修复再造方法,在修复螺栓孔时,底座机构的X轴平台与Y轴平台移动,使可调支撑平台位于合适加工机构及内孔堆焊机构动作的位置,加工机构的刀具对螺栓孔原有螺纹及疲劳层去除,去除原有螺纹及疲劳层后,更换内孔堆焊机构至可调支撑平台上,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔进行堆焊,堆焊材料可使用硬度较好的材料,然后,更换加工机构至可调支撑平台,分别使用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔修复再造,实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。

另外,根据本发明上述实施例提出的一种螺栓孔修复再造方法,还可以具有如下附加的技术特征:

可选地,在步骤一之前,画出螺栓孔的中心线,测量所述可调支撑平台与螺栓孔的中心位置的高度,调试并固定所述底板。

可选地,所述X轴驱动器、Y轴驱动器及C轴驱动器由移动控制器控制其动作。

附图说明

图1为根据本发明实施例底座机构的结构示意图;

图2为根据本发明实施例加工机构的装配示意图;

图3为根据本发明实施例内孔堆焊机构的装配示意图。

标号说明

底座机构1 底板11

X轴平台12 Y轴平台13

“T”形凹槽131 可调支撑平台14

X轴驱动器15 Y轴驱动器16

螺杆17 锁紧螺母18

调整螺母19 加工机构2

安装侧板21 驱动器22

连接座23 刀具24

液压管25 回流管26

液压站27 内孔堆焊机构3

支撑板31 旋转部件32

焊枪33 C轴驱动器34

送丝机35 气体保护焊机36

移动控制器4 螺栓孔5。

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。

如图1至图3所示,本发明实施例的一种螺栓孔修复再造装置包括底座机构1、加工机构2、内孔堆焊机构3及移动控制器4。

底座机构1包括底板11、移动设置于底板11上的X轴平台12、移动设置于X轴平台12上的Y轴平台13以及固定于Y轴平台13上的可调支撑平台14;X轴平台12由X轴驱动器15驱使移动,可以X轴驱动器15驱使丝杆转动,丝杆与X轴平台12连接而驱使X轴平台12移动,Y轴平台13由Y轴驱动器16驱使移动,可以Y轴驱动器16驱使丝杆转动,丝杆与Y轴平台13连接而驱使Y轴平台13移动。

可选地,Y轴平台13上设有“T”形凹槽131,“T”形凹槽131中设有螺杆17,螺杆17的螺纹部连接可调支撑平台14,螺杆17的螺纹部上分别连接锁紧螺母18和调整螺母19,锁紧螺母18位于可调支撑平台14上方,而调整螺母19位于可调支撑平台14下方,以调整可调支撑平台14的高度和平面度。具体地,可调支撑平台14上设有不同孔径并位于不同位置的安装孔。

加工机构2可安装于可调支撑平台14上,加工机构2包括可安装于可调支撑平台14上的安装侧板21、设置于安装侧板21一侧的驱动器22、设置于安装侧板21另一侧与驱动器22连接的连接座23以及与连接座23连接的刀具24,刀具24为钻花、镗刀或丝锥。安装侧板21通过锁紧锁杆安装在可调支撑平台14的安装孔中。

可选地,加工机构2的驱动器22为液压马达,液压马达通过液压管25和回流管26与液压站27连接。

内孔堆焊机构3可安装于可调支撑平台14上,包括可安装于可调支撑平台14上的支撑板31、安装于支撑板31上的旋转部件32以及安装于旋转部件32上的焊枪33;旋转部件32由C轴驱动器34驱使转动。支撑板31通过锁紧螺杆安装在可调支撑平台14的安装孔中。可选地,焊枪33与送丝机35和气体保护焊机36连接,焊材选择具有耐腐蚀性能和强度高的不锈钢或合金钢材料。

移动控制器4分别与X轴驱动器15、Y轴驱动器16及C轴驱动器34连接并控制其动作,从而控制内孔堆焊的轨迹运行。

本发明实施例的一种螺栓孔修复再造装置,在修复螺栓孔时,底座机构的X轴平台与Y轴平台移动,使可调支撑平台位于合适加工机构及内孔堆焊机构动作的位置,加工机构的刀具对螺栓孔原有螺纹及疲劳层去除,去除原有螺纹及疲劳层后,更换内孔堆焊机构至可调支撑平台上,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔进行堆焊,堆焊材料可使用硬度较好的材料,然后,更换加工机构至可调支撑平台,分别使用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔修复再造,实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种螺栓孔修复再造方法,包括以下步骤:

一,根据待修复螺栓孔的材质和损伤状况,螺栓孔的修复再制造选择具有耐腐蚀性能和强度高的不锈钢或合金钢材料。根据要修复的螺栓孔所在的位置,搭设好作业平台,以便于作业人员作业,作业平台上安装底座机构1。底座机构1包括底板11、移动设置于底板11上的X轴平台12、移动设置于X轴平台12上的Y轴平台13以及固定于Y轴平台13上的可调支撑平台14;X轴平台12由X轴驱动器15驱使移动,Y轴平台13由Y轴驱动器16驱使移动。画出所修复螺栓孔的中心线,测量可调支撑平台14与螺栓孔的中心位置的高度,调试后并固定底板11。

二,将X轴平台12移动设置于底板11上,Y轴平台13移动设置于X轴平台12上,可调支撑平台14固定于Y轴平台13上,X轴驱动器15驱使X轴平台12移动,Y轴驱动器15驱使Y轴平台13移动,以使可调支撑平台14位于合适加工机构2及内孔堆焊机构3动作的位置。

加工机构2包括可安装于可调支撑平台14上的安装侧板21、设置于安装侧板21一侧的驱动器22、设置于安装侧板21另一侧与驱动器22连接的连接座23以及与连接座23连接的刀具24,刀具24为钻花、镗刀或丝锥。

内孔堆焊机构3包括可安装于可调支撑平台14上的支撑板31、安装于支撑板31上的旋转部件32以及安装于旋转部件32上的焊枪33。

三,将加工机构2安装于可调支撑平台14,加工机构2的刀具24选用钻花,去除螺栓孔5原有螺纹及疲劳层。

液压马达动力输入端通过高压液压管和回流管线连接至液压站。将原螺栓孔5腐蚀磨损的螺纹钻孔扩大的直径和深度,确保原有螺纹及疲劳层全部去除。液压马达转速范围1-11r/min、驱动-液压压力1050bar,动力液压站电机功率3.7-5.5KW、最大钻孔直径液压马达通过动力液压站控制实现正反转自由切换。

四,更换内孔堆焊机构3至可调支撑平台14上,C轴驱动器34驱使旋转部件32转动而带动焊枪33转动,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔5进行堆焊。

焊枪33连接气体保护焊机36和配套的送丝机35。内孔堆焊机构3的轨迹运行,通过移动控制器4控制C轴驱动器34、X轴驱动器15和Y轴驱动器16,将内孔进行堆焊成型。C轴驱动器34无极调节转速0-20r/min、最小焊接内孔直径大于所选焊丝具有耐腐蚀性能和强度高的不锈钢或合金钢材料、焊丝直径堆焊电流:50-160A,堆焊速度:300-500mm/min,堆焊厚度:2-3.5mm,搭界率:2-4mm,气流量:15-20L/min。气体为二氧化碳或混合气(80%Ar+20%CO2)。

五,更换加工机构2至可调支撑平台14上,分别选用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔5进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔5修复再造。

将堆焊后的螺栓孔5,先进行镗孔加工。液压马达输出端连接镗刀,加工至螺栓孔5底径尺寸要求。镗孔加工完成后,液压马达输出端连接丝锥,完成对螺栓孔5修复再造。液压马达转速范围1-11r/min、驱动-液压压力1050bar,动力液压站电机功率3.7-5.5KW、最大攻丝直径M72,液压马达通过动力液压站控制实现正反转自由切换。操作可以手动操作也可用控制器进行单维或多维联动操作。

六,螺栓孔5清理毛刺,洁净后使用对应的螺栓进行试装配检测。

本发明实施例的一种螺栓孔修复再造方法,在修复螺栓孔时,底座机构的X轴平台与Y轴平台移动,使可调支撑平台位于合适加工机构及内孔堆焊机构动作的位置,加工机构的刀具对螺栓孔原有螺纹及疲劳层去除,去除原有螺纹及疲劳层后,更换内孔堆焊机构至可调支撑平台上,对去除原有螺纹及疲劳层的螺栓孔进行堆焊,堆焊材料可使用硬度较好的材料,然后,更换加工机构至可调支撑平台,分别使用镗刀、丝锥对堆焊后的螺栓孔进行镗孔、攻丝处理,完成对螺栓孔修复再造,实现现场快速修复,提高修复效率,提升螺栓孔的使用寿命。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

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。

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