專利名稱：大型斷路器殼體加工夾具及其加工斷路器殼體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種大型斷路器殼體加工夾具，還涉及ー種采用該大型斷路器殼體加エ夾具進行斷路器殼體加工的方法。
背景技術：
斷路器是變電站的主要電氣設備之一。它不僅在系統(tǒng)正常運行時能切斷和接通高壓線路及各種空載和負荷電流，而且當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過繼電保護裝置的作用能自動、迅速、可靠地切除各種過負荷電流和短路電流，防止事故范圍的發(fā)生和擴大。高壓電器80萬伏斷路器殼體，如圖I所示，其直徑1080mm，長達到度2600mm，在進行其兩端法蘭加工吋，由于對其法蘭面平行度、同軸度要求較高。目前普遍采用數(shù)控加工中心進行加工，其單件加工效率低，制作成本高。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供ー種在普通臥式車床上裝夾斷路器殼體的大型斷路器殼體加工夾具，還提供ー種采用該大型斷路器殼體加工夾具進行斷路器殼體加工的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為ー種大型斷路器殼體加工夾具，其創(chuàng)新點在于包括芯棒、卡盤固定環(huán)和四爪單動卡盤，芯棒的兩端端面中心加工頂針孔，芯棒的兩端部加工成小于芯棒中部直徑的軸肩狀，在芯棒兩端軸肩上開沿徑向設置的銷軸孔A ;四爪單動卡盤有ー對，在四爪單動卡盤的端面設置數(shù)個沿軸向設置的連接孔A ;卡盤固定環(huán)也有ー對，卡盤固定環(huán)的內圈直徑與芯棒軸肩直徑相同，卡盤固定環(huán)端面分布有數(shù)個沿軸向貫穿端面的連接孔B，卡盤固定環(huán)的圓周面上開有沿徑向設置的銷軸孔B;卡盤固定環(huán)與四爪單動卡盤通過穿過連接孔A、連接孔B的螺栓連接固定，卡盤固定環(huán)通過穿過銷軸孔A和銷軸孔B的銷軸固定在芯棒的兩端。進ー步的，所述銷軸孔B為ー對，且對稱設置。進ー步的，還包括一夾具輔助安裝小車，所述夾具輔助安裝小車包括支架和滾輪，支架的底部安裝一對滾輪，支架上開有一通孔，該通孔剛好可容芯棒的軸肩嵌入。一種采用上述大型斷路器殼體加工夾具進行斷路器殼體加工的方法，其創(chuàng)新點在于所述步驟為首先將四爪單動卡盤的卡爪徑向收縮至小于斷路器殼體內徑；然后將夾具輔助安裝小車的支架套裝在芯棒一端的軸肩上；將斷路器殼體水平放置，夾具輔助安裝小車從斷路器殼體一端伸入斷路器殼體內腔，并靠近該伸入側端部，調整夾具輔助安裝小車的角度使得滾輪位于芯棒的正下方緊貼斷路器殼體內壁；芯棒未安裝夾具輔助安裝小車的一端由行車吊起，使得芯棒軸線基本與斷路器殼體軸線平行；由行車沿斷路器殼體軸向方向移動，帶動芯棒端部的夾具輔助安裝小車沿斷路器殼體軸向前移至另一端，使得芯棒兩端的四爪單動卡盤位于斷路器殼體內腔的兩端；調整兩四爪單動卡盤，使得其卡爪向外伸出抵住斷路器殼體內壁初歩固定斷路器殼體，移除夾具輔助安裝小車；將大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體整體吊裝至普通臥式車床上，芯棒一端由主軸頂尖頂住，另一端用尾夾活動頂尖頂住進行固定，收緊臥式車床的三爪卡盤夾緊芯棒，略微收縮四爪單動卡盤上的卡爪，轉動斷路器殼體，根據(jù)斷路器殼體內圓找正斷路器殼體中心，找正斷路器殼體中心后，重新利用四爪單動卡盤卡爪抵住斷路器殼體實現(xiàn)斷路器殼體緊固，然后進行斷路器殼體一端法蘭面的機加工；加工完一端后，重新調轉大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體再按上述步驟進行裝夾，再加工另一端法蘭面。本發(fā)明的優(yōu)點在干芯棒兩端設置四爪單動卡盤，利用四爪單動卡盤固定住斷路器殼體，使得芯棒與斷路器殼體軸線重合，順利實現(xiàn)裝夾。而夾具輔助安裝小車能夠與行車配合將大型斷路器殼體加工夾具放置到斷路器殼體內。采用上述大型斷路器殼體加工夾具進行斷路器殼體的夾裝后，利用普通的臥式車床進行殼體法蘭部分的加工，其平面度O. 2mm,同軸度O. 2mm，密封面粗糙度I. 6，符合技術設計要求。其單件加工時間為2小吋，比數(shù)控加工中心效率提高了近3倍，日成本費用降低，在保證產(chǎn)品質量的基礎上提高加工效率，并節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖I為大型斷路器殼體外形圖。圖2為本發(fā)明中大型斷路器殼體加工夾具分解圖。圖3為本發(fā)明中芯棒主視圖。圖4為本發(fā)明中芯棒側視圖。圖5為本發(fā)明中四爪單動卡盤結構示意圖。圖6為本發(fā)明中卡盤固定環(huán)結構示意圖。圖7為圖6中沿A-A線剖視圖。圖8為發(fā)明中大型斷路器殼體加工夾具裝夾示意圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，大型斷路器殼體加工夾具包括芯棒I、卡盤固定環(huán)2、四爪單動卡盤3、夾具輔助安裝小車4。如圖3、4所示，上述芯棒I的兩端部加工成小于芯棒中部直徑的軸肩狀，在芯棒兩端的軸肩上開ー沿徑向設置的銷軸孔All，在軸肩的端面中心設置頂針孔12。如圖5所示，四爪單動卡盤2有一対，四爪單動卡盤2的內圈外徑大于或等于軸肩的外徑，四爪單動卡盤2的端面設置四個沿軸向設置的連接孔A21。本實施例中四爪單動卡盤2為四爪卡盤，其由ー個盤體，四個小傘齒，一付卡爪22組成。四個小傘齒和盤絲嚙合，盤絲的背面有平面螺紋結構，平面矩形螺紋的螺距相等，卡爪22四等分安裝在平面螺紋上?？赏ㄟ^扳手扳動小傘齒，盤絲便轉動，它背面的平面螺紋就使卡爪22同時向中心靠近收縮或反向伸出。如圖6、7所示，卡盤固定環(huán)3也有ー對，卡盤固定環(huán)3端面分布有四個沿軸向貫穿端面的連接孔B31，該連接孔B31與四爪單動卡盤2的連接孔A21對應。另外，在卡盤固定環(huán)3的圓周面上開有沿徑向設置的銷軸孔B32，銷軸孔B32為ー對，且對稱設置，孔徑與銷軸孔All相同。
卡盤固定環(huán)3與四爪單動卡盤2通過穿過連接孔A21、連接孔B31的螺栓連接固定，卡盤固定環(huán)3通過穿過銷軸孔All和銷軸孔B32的銷軸固定在芯棒I的兩端。使得四爪單動卡盤2通過卡盤固定環(huán)3固定在芯棒I的兩端軸肩上。夾具輔助安裝小車4包括支架和滾輪，支架的底部安裝ー對滾輪，支架上開有ー通孔，該通孔直徑與芯棒I的軸肩直徑相同，使得通孔剛好可容芯棒I的軸肩嵌入。一種采用上述大型斷路器殼體加工夾具進行斷路器殼體加工的方法，其具體步驟為
首先將四爪單動卡盤2的卡爪22徑向收縮至小于斷路器殼體5內徑；
然后將夾具輔助安裝小車4的支架套裝在芯棒I 一端的軸肩上；
將斷路器殼體5水平放置，夾具輔助安裝小車4從斷路器殼體5 —端伸入斷路器殼體5內腔，并靠近該伸入側端部，調整夾具輔助安裝小車4的角度使得其滾輪位于芯棒I的正 下方并在重力作用下緊貼斷路器殼體5內壁；
芯棒I未安裝夾具輔助安裝小車5的一端由行車吊起，使得芯棒I軸線基本與斷路器殼體5軸線平行；
如圖8所示，由行車沿斷路器殼體5軸向方向移動，帶動芯棒I端部的夾具輔助安裝小車4沿斷路器殼體5軸向前移至另一端，使得芯棒I兩端的四爪單動卡盤2位于斷路器殼體5內腔的兩端；
調整兩四爪單動卡盤2，使得其卡爪22向外伸出抵住斷路器殼體5內壁初歩固定斷路器殼體5，移除夾具輔助安裝小車4 ；
將大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體5整體吊裝至普通臥式車床上，芯棒I 一端由主軸頂尖頂住，另一端用尾夾活動頂尖頂住進行固定，收緊臥式車床的三爪卡盤夾緊芯棒I。由于鑄造出的斷路器殼體存在一定的細微形變，因此需要手動找正略微收縮四爪單動卡盤2上的卡爪22，轉動斷路器殼體5，根據(jù)斷路器殼體內圓找正斷路器殼體中心，找正斷路器殼體5中心后，重新利用四爪單動卡盤卡爪22抵住斷路器殼體5實現(xiàn)斷路器殼體緊固、定位，然后方可進行斷路器殼體一端法蘭面的機加工；
加工完一端后，重新調轉大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體，由主軸頂尖、尾夾活動頂尖以及三爪卡盤按上述步驟進行重新裝夾，再加工另一端法蘭面。
權利要求
1.ー種大型斷路器殼體加工夾具，其特征在于包括芯棒、卡盤固定環(huán)和四爪單動卡盤，芯棒的兩端端面中心加工頂針孔，芯棒的兩端部加工成小于芯棒中部直徑的軸肩狀，在芯棒兩端軸肩上開沿徑向設置的銷軸孔A ;四爪單動卡盤有ー對，在四爪單動卡盤的端面設置數(shù)個沿軸向設置的連接孔A ;卡盤固定環(huán)也有ー對，卡盤固定環(huán)的內圈直徑與芯棒軸肩直徑相同，卡盤固定環(huán)端面分布有數(shù)個沿軸向貫穿端面的連接孔B，卡盤固定環(huán)的圓周面上開有沿徑向設置的銷軸孔B ;卡盤固定環(huán)與四爪單動卡盤通過穿過連接孔A、連接孔B的螺栓連接固定，卡盤固定環(huán)通過穿過銷軸孔A和銷軸孔B的銷軸固定在芯棒的兩端。
2.根據(jù)權利要求I所述的大型斷路器殼體加工夾具，其特征在于所述銷軸孔B為ー對，且對稱設置。
3.根據(jù)權利要求I所述的大型斷路器殼體加工夾具，其特征在于還包括一夾具輔助安裝小車，所述夾具輔助安裝小車包括支架和滾輪，支架的底部安裝ー對滾輪，支架上開有一通孔，該通孔剛好可容芯棒的軸肩嵌入。
4.一種采用上述大型斷路器殼體加工夾具加工斷路器殼體的方法，其特征在于所述步驟為首先將四爪單動卡盤的卡爪徑向收縮至小于斷路器殼體內徑；然后將夾具輔助安裝小車的支架套裝在芯棒一端的軸肩上；將斷路器殼體水平放置，夾具輔助安裝小車從斷路器殼體一端伸入斷路器殼體內腔，并靠近該伸入側端部，調整夾具輔助安裝小車的角度使得滾輪位于芯棒的正下方緊貼斷路器殼體內壁；芯棒未安裝夾具輔助安裝小車的一端由行車吊起，使得芯棒軸線基本與斷路器殼體軸線平行；由行車沿斷路器殼體軸向方向移動，帶動芯棒端部的夾具輔助安裝小車沿斷路器殼體軸向前移至另一端，使得芯棒兩端的四爪單動卡盤位于斷路器殼體內腔的兩端；調整兩四爪單動卡盤，使得其卡爪向外伸出抵住斷路器殼體內壁初歩固定斷路器殼體，移除夾具輔助安裝小車；將大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體整體吊裝至普通臥式車床上，芯棒一端由主軸頂尖頂住，另一端用尾夾活動頂尖頂住進行固定，收緊臥式車床的三爪卡盤夾緊芯棒，略微收縮四爪單動卡盤上的卡爪，轉動斷路器殼體，根據(jù)斷路器殼體內圓找正斷路器殼體中心，找正斷路器殼體中心后，重新利用四爪單動卡盤卡爪抵住斷路器殼體實現(xiàn)斷路器殼體緊固，然后進行斷路器殼體一端法蘭面的機加工；加工完一端后，重新調轉大型斷路器殼體加工夾具及其上的斷路器殼體再按上述步驟進行裝夾，再加工另一端法蘭面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型斷路器殼體加工夾具及其加工斷路器殼體的方法，其創(chuàng)新點在于包括芯棒、卡盤固定環(huán)和四爪單動卡盤，芯棒的兩端端面中心加工頂針孔，芯棒的兩端部加工成小于芯棒中部直徑的軸肩狀，在芯棒兩端軸肩安裝卡盤固定環(huán)，卡盤固定環(huán)上固定四爪單動卡盤。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用四爪單動卡盤固定住斷路器殼體，使得芯棒與斷路器殼體軸線重合，順利實現(xiàn)裝夾。而夾具輔助安裝小車能夠與行車配合將大型斷路器殼體加工夾具放置到斷路器殼體內。采用上述大型斷路器殼體加工夾具進行斷路器殼體的夾裝后，利用普通的臥式車床進行殼體法蘭部分的加工，法蘭面平行度、同軸度以及各項尺寸符合技術設計要求。其比數(shù)控加工中心效率提高了近3倍。
文檔編號H01H69/00GK102832080SQ20121035145
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者趙云江, 俞偉沖, 翟峰 申請人:海門市滬海有色鑄造有限公司