一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统转让专利

申请号 : CN201811112791.1

文献号 : CN109114055B

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相似专利:

发明人 : 蔡力钢沈华英赵永胜刘志峰李海波

申请人 : 北京工业大学

摘要 :

本发明公开了一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统,该系统包括液压动力元件,液压控制回路,液压控制元件和液压执行元件。本发明采用液压组合的控制系统,对螺旋桨叶片的支撑问题,提供了一种造价相对低廉,支撑形式较为简单,控制精度高的支撑系统方案。当面对更大尺寸的螺旋桨,可以增加液压系统类似的动力执行机构d、单向阀d、行程开关d、二位二通电磁换向阀d、背压阀d来增加支撑装置的数量,当遇到螺旋桨尺寸较小时,只需将类似的二位二通电磁换向阀d不外接电源即可实现减少数量支撑系统,操作简单。本发明的一种船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统及支撑装置的使用性灵活多变。

权利要求 :

1.一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统,其特征在于:该系统包括液压动力元件、液压控制回路、液压控制元件和液压执行元件;液压动力元件为定量泵(2),液压控制元件包括三位四通电磁换向阀(3)、二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)、单向阀a(5)、单向阀b(10)、单向阀c(15)、单向阀d(20)、单向阀e(26)、单向阀f(31)、行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(33)、安全阀(24)和背压阀a(8)、背压阀b(13)、背压阀c(18)、背压阀d(23)、背压阀e(29)、背压阀f(34)、液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)和液压执行元件f(32);液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)包括液压缸和活塞支撑杆;液压组合支撑装置包括四个活塞支撑杆和零件安装结构,当选取支撑点后,将第一支撑装置(B1),第二支撑装置(B2),第三支撑装置(B3),第四支撑装置(B4)放置机床转台(A)上,通过控制液压系统的回路实现四个活塞支撑杆依此到达支撑位置,完成船用螺旋桨叶片(C)的支撑,提高螺旋桨叶片的加工质量;

具体包括:定量泵(2)为系统提供动力;三位四通电磁换向阀(3)实现支撑加载,支撑保持和支撑卸载;安全阀(24)调节系统压力,保护系统;二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)根据行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(33)来决定是否接通,控制方便;单向阀a(5)、单向阀b(10)、单向阀c(15)、单向阀d(20)、单向阀e(26)、单向阀f(31)保证油路的单向流通,行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(33 )给三位四通电磁换向阀(3)、二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)电信号;背压阀a(8)、背压阀b(13)、背压阀c(18)、背压阀d(23)、背压阀e(29)、背压阀f(34)的作用是当面对油路或者容器压力不稳时,保证油路所需压力,使液压泵正常工作;液压控制回路的微小单元控制支撑杆的数量;

所述液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)为液压缸和活塞杆;液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)结构完全相同,活塞杆上都包括行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(33 ),当活塞杆支撑精准时,行程开关的信号触发,给液压组合控制系统信号,实现精准控制的依次支撑。

2.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统,其特征在于:所述的液压组合支撑装置,不局限于四个杆,根据螺旋桨的尺寸具体调节支撑点的个数;支撑点增加的方式为:只要增加同种的液压执行元件d(21)、单向阀d(20)、行程开关d(22)、二位二通电磁换向阀d(19)、背压阀d(23)即可增加螺旋桨加工的支撑点位;支撑点减少的方法包括两种,一种是减少液压支撑杆液压组合系统及装置的设计控制设计元件,一种是将二位二通电磁换向阀d(19)不外接电源,实现支撑点数量的降低。

3.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统,其特征在于:所述液压控制回路的微小单元包括背压阀b(13),单向阀b(10),二位二通电磁换向阀b(9),液压执行元件b(11),行程开关b(12),增减液压控制回路的微小单元达到支撑杆的数量控制。

说明书 :

一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统

技术领域

[0001] 本发明涉及船用螺旋桨制造领域,涉及液压控制系统来支撑螺旋桨加工领域,特别涉及一种在重型机床上使用的大型船用螺旋桨叶片加工的组合支撑系统及装置。

背景技术

[0002] 船用螺旋桨是船舶动力系统的核心部件,其加工质量的好坏直接影响船舶推进系统的使用性能。螺旋桨叶片在加工过程中,受到切削力的作用下会发生较大变形,使得切削深度不足,导致加工后的零件在形状、尺寸和位置方面存在较大误差,因此,必须给叶片采取合适的支撑系统,来增强螺旋桨叶片的刚度,以减小这种由于支撑不足造成的零件形状、尺寸和位置方面的误差,提高了船用螺旋桨的加工精度和船的动力性能。
[0003] 针对螺旋桨的加工支撑问题,常用的方法是在桨叶边缘位置布置液压千斤顶或者螺旋千斤顶,使用该种支撑方法对于操作人员要求较高,合理布置千斤顶的过程费时费力,另外一种支撑形式便是做专用的支撑夹具,但这种支撑形式只能用于特定型号、特定尺寸的螺旋桨,并且造价高、周期长以及通用性不高。因此,发明一种造价相对低廉,支撑形式较为简单,控制精度高的支撑系统与支撑装置尤为重要。
[0004] 专利CN102886699A,公开了一种加工螺旋桨桨叶的支撑装置及支撑方法,该专利的实际支撑方式是根据螺旋桨叶片的尺寸划分叶片区域和支撑点的个数,然后放置支撑装置实现支撑,然而该装置并未提及支撑装置之间的相互联系和作用。因此,设计一种在螺旋桨支撑点位优化确定后用于船用螺旋桨的组合支撑的液压装置也非常有必要。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种液压组合支撑系统及装置,可以用于船用螺旋桨的叶片加工,设计了一款支撑形式较为简单,易于控制和控制精度高的支撑系统和装置,为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0006] 本发明采用的技术方案为一种用于船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统。该系统包括液压动力元件,液压控制回路,液压控制元件和液压执行元件。液压动力元件为定量泵(2),液压控制元件包括三位四通电磁换向阀(3)、二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)、单向阀a(5)、单向阀b(10)、单向阀c(15)、单向阀d(20)、单向阀e(26)、单向阀f(31)、行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(32)、安全阀(24)和背压阀a(8)、背压阀b(13)、背压阀c(18)、背压阀d(23)、背压阀e(28)、背压阀f(34)、液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)和液压执行元件f(32);液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)包括液压缸和活塞支撑杆。液压组合支撑装置包括四个(数量可调节)活塞支撑杆和零件安装结构,当选取支撑点后,将第一支撑装置(B1),第二支撑装置(B2),第三支撑装置(B3),第四支撑装置(B4)放置机床转台(A)上,通过控制液压系统的回路实现四个活塞支撑杆依此到达支撑位置,完成船用螺旋桨叶片(C)的支撑,提高螺旋桨叶片的加工质量。
[0007] 具体包括:定量泵(2)为系统提供动力;三位四通电磁换向阀(3)实现支撑加载(左位接通),支撑保持(中位接通)和支撑卸载(右路接通);安全阀(24)调节系统压力,保护系统;二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)根据行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(32)来决定是否接通,控制方便;单向阀a(5)、单向阀b(10)、单向阀c(15)、单向阀d(20)、单向阀e(26)、单向阀f(31)保证油路的单向流通,行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(32)给三位四通电磁换向阀(3)、二位二通电磁换向阀a(4)、二位二通电磁换向阀b(9)、二位二通电磁换向阀c(14)、二位二通电磁换向阀d(19)、二位二通电磁换向阀e(25)、二位二通电磁换向阀f(30)电信号。背压阀a(8)、背压阀b(13)、背压阀c(18)、背压阀d(23)、背压阀e(28)、背压阀f(34)的作用是当面对油路或者容器压力不稳时,保证油路所需压力,使液压泵正常工作;液压控制回路的微小单元控制支撑杆的数量。
[0008] 所述液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)为液压缸和活塞杆。液压执行元件a(6)、液压执行元件b(11)、液压执行元件c(16)、液压执行元件d(21)、液压执行元件e(27)、液压执行元件f(32)结构完全相同,活塞杆上都包括行程开关a(7)、行程开关b(12)、行程开关c(17)、行程开关d(22)、行程开关e(28)、行程开关f(32),当活塞杆支撑精准时,行程开关的信号触发,给液压组合控制系统信号,实现精准控制的依次支撑。
[0009] 所述的液压支撑杆液压组合系统及装置,不仅局限于四个杆,根据螺旋桨的尺寸可具体调节支撑点的个数。支撑点增加的方式为:只要增加同种的动力执行机构d(21)、单向阀d(20)、行程开关d(22)、二位二通电磁换向阀d(19)、背压阀d(23)即可增加螺旋桨加工的支撑点位。支撑点减少的方法包括两种,一种是减少液压支撑杆液压组合系统及装置的设计控制设计元件,一种是将二位二通电磁换向阀d(19)不外接电源,实现支撑点数量的降低。
[0010] 所述液压控制回路的微小单元包括背压阀b(13),单向阀b(10),二位二通电磁换向阀b(9),动力执行机构b(11),行程开关b(12),增减液压控制回路的微小单元达到支撑杆的数量控制。
[0011] 与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
[0012] (1)本发明采用了液压组合的控制系统,对螺旋桨叶片的支撑问题,提供了一种造价相对低廉,支撑形式较为简单,控制精度高的支撑系统方案。
[0013] (2)当面对更大尺寸的螺旋桨,可以增加液压系统类似的动力执行机构d(21)、单向阀d(20)、行程开关d(22)、二位二通电磁换向阀d(19)、背压阀d(23)来增加支撑装置的数量(图2,图3),当遇到螺旋桨尺寸较小时,只需将类似的二位二通电磁换向阀d(19)不外接电源即可实现减少数量支撑系统,操作简单。本发明的一种船用螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统及支撑装置的使用性灵活多变。

附图说明

[0014] 图1为四支撑杆的液压组合系统。
[0015] 图2为五支撑杆的液压组合系统。
[0016] 图3为六支撑杆的液压组合系统。
[0017] 图4为螺旋桨叶片加工的四支撑杆的液压组合支撑系统装置的总体结构图。
[0018] 图5为螺旋桨叶片加工的液压组合支撑系统及支撑装置的使用流程图。
[0019] 图中:1-油箱,2-液压泵,3-三位四通电磁换向阀,4-二位二通电磁换向阀a,5-单向阀a,6-液压动力执行机构a,7-行程开关a,8-背压阀a,9-二位二通电磁换向阀b,10-单向阀b,11-液压动力执行机构b,12-行程开关b,13-背压阀b,14-二位二通电磁换向阀c,15-单向阀c,16-液压动力执行机构c,17-行程开关c,18-背压阀c,19-二位二通电磁换向阀d,20-单向阀d,21-液压动力执行机构d,22-行程开关d,23-背压阀d,24-安全阀,25-二位二通电磁换向阀e,26-单向阀e,27-液压动力执行机构e,28-行程开关e,29-背压阀e,30-二位二通电磁换向阀f,31-单向阀f,32-液压动力执行机构f,33-行程开关f,34-背压阀f,A-机床转台,B1-第一支撑装置,B2-第二支撑装置,B3-第三支撑装置,B4-第四支撑装置,C-船用螺旋桨叶片。

具体实施方式

[0020] 本发明提供一种船用螺旋桨的液压组合支撑系统及装置,包括支撑加载和支撑卸载模式,下面结合附图对具体实施方式做进一步的说明。
[0021] 根据螺旋桨叶片的尺寸,加工要求,选取正确的支撑点数量,支撑点位置。
[0022] 支撑加载模式。以图1所示的四杆液压组合支撑系统及支撑装置为例,首先确定螺旋桨叶片的四个支撑点的位置,依次将第一支撑装置(B1)、第二支撑装置(B2)、第三支撑装置(B3)、第四支撑装置(B4)固定,确保当活塞杆的准确定位,液压泵(2)开启,三位四通电磁换向阀(3)左位接通,油路途径二位二通电磁换向阀a(4)、单向阀a(5),动力执行机构a(6)伸出,行程开关a(7)触发,则二位二通电磁换向阀b(9)右位接通和二位二通电磁换向阀a(4)右移关闭,油路途径单向阀b(10),动力执行机构b(11)伸出,当行程开关b(12)触发,则二位二通电磁换向阀c(14)右位接通和二位二通电磁换向阀b(9)左移关闭,油路途径单向阀c(15),动力执行机构c(16)伸出,当行程开关c(17)触发,则二位二通电磁换向阀d(19)右位接通和二位二通电磁换向阀c(14)左移关闭,油路途径单向阀d(20),动力执行机构d(21)伸出,触发行程开关d(22),二位二通电磁换向阀d(19)左移关闭和三位四通电磁换向阀(3)右移至中位关闭,油路保持,液压泵(2)停止供油。
[0023] 支撑卸载模式。以图1所示的四杆液压组合支撑系统及支撑装置为例,当叶片加工完成后,液压泵(2)开启,三位四通电磁换向阀a(3)右位接通,油路1通过动力执行机构(6)缩回,液压油流经背压阀a(8)回流至油箱(1),油路2通过动力执行机构(11)缩回,液压油经背压阀b(13)回流至油箱(1),油路3通过构动力执行机构(17)缩回,液压油经背压阀c(18)回流至油箱(1),油路4通过动力执行机构(21)缩回,液压油经背压阀d(23)回流至油箱(1),待四个支撑装置收缩后,从机床转台拆卸第一支撑装置(B1)、第二支撑装置(B2)、第三支撑装置(B3)、第四支撑装置(B4)。
[0024] 所述的四支撑杆的液压组合系统及装置,不仅局限于四个支撑杆,只要增加同种的动力执行机构d(21)、单向阀d(20)、行程开关d(22)、二位二通电磁换向阀d(19)、背压阀d(23)即可增加螺旋桨加工的支撑点位。支撑点减少的方法包括两种,一种是减少液压支撑杆液压组合系统及装置的设计控制设计元件,一种是将二位二通电磁换向阀d(19)不外接电源,可以实现支撑点数量的降低。