一种公路工程隧道支护拱架制作装置及操作方法与流程

1.本发明涉及隧道支护拱架领域，尤其涉及一种公路工程隧道支护拱架制作装置及操作方法。


背景技术：

2.公路工程施工的时候需要支护拱架对隧道进行支撑，在公路工程隧道支护拱架加工制作过程中，支护拱架法兰切割后，必须对支护拱架法兰四周的切割毛刺清除，否则会影响支护拱架法兰的焊接时的尺寸，焊接后，也会影响拱架的安装尺寸，同时也不利于法兰的防腐处理，由于法兰的数量比较多，采用人工清除方式费时费力，效率低，需要一种装置解决以上问题。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种自动、批量清除法兰周边毛刺、效率高、适应各种尺寸的一种公路工程隧道支护拱架制作装置及操作方法。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种公路工程隧道支护拱架制作装置，包括工作台、一号锥齿轮、花键轴、一号燕尾块、夹紧板、二号锥齿轮、调整螺母、切削装置,切削装置包括切削架、刀座、刀杆、调整螺杆、三号锥齿轮，所述工作台中间具有纵向燕尾槽,纵向燕尾槽后侧具有立板,立板上部具有立板孔,立板孔后侧具有一号轴承座，纵向燕尾槽左侧具有横向燕尾槽,横向燕尾槽两侧具有横向燕尾槽刻度,横向燕尾槽左侧具有调整螺母轴孔, 工作台后侧具有丝杠螺纹，一号锥齿轮中间具有一号锥齿轮轴,一号锥齿轮轴中间具有一号锥齿轮花键孔，花键轴后侧具有丝杠,花键轴前侧具有螺纹轴，一号锥齿轮轴从后侧穿过二号同步轮和立板孔,一号锥齿轮轴转动连接立板孔,一号锥齿轮在立板孔中转动，一号锥齿轮轴固定连接二号同步轮，电机固定连接工作台上部，电机输出轴固定连接一号同步轮,一号同步轮和二号同步轮通过同步带转动连接，花键轴滑动连接一号锥齿轮花键孔,花键轴在一号锥齿轮花键孔中滑动，丝杠螺纹连接丝杠螺纹。
5.所述一号燕尾块上部具有夹紧板轴孔，夹紧板前侧具有两个夹紧螺栓，花键轴后侧中间具有夹紧板轴,夹紧板轴中间具有夹紧板花键孔,夹紧板花键孔前侧具有沉头孔，二号锥齿轮后侧具有二号锥齿轮轴,二号锥齿轮轴中间具有二号锥齿轮花键，调整螺母一侧具有调整螺母轴，一号燕尾块滑动连接纵向燕尾槽,一号燕尾块在纵向燕尾槽中滑动，夹紧板轴转动连接夹紧板轴孔,夹紧板在夹紧板轴孔中转动，花键轴前部穿过夹紧板花键孔，螺纹轴在沉头孔中，螺纹轴前部螺纹连一个螺母，二号锥齿轮轴转动连接一号轴承座,二号锥齿轮在一号轴承座中转动，一号锥齿轮和二号锥齿轮相互啮合，调整螺母轴转动连接调整螺母轴孔,调整螺母在调整螺母轴孔中转动。
6.所述切削架下部具有二号燕尾块，二号燕尾块中间具有切削架刻度,切削架左侧具有切削架螺杆,切削架上部具有刀座轴孔,切削架后侧具有横板,横板后侧具有二号轴承
座，刀座后侧中间具有刀座轴，刀座端面具有刀座燕尾槽,刀座燕尾槽两侧具有刀座刻度,刀座燕尾槽中间具有中间板,中间板侧面具有两个调整螺栓孔，三号锥齿轮中间具有三号锥齿轮轴,三号锥齿轮轴中间具有三号锥齿轮花键孔，二号燕尾块滑动连接纵向燕尾槽,切削架在二号燕尾块中滑动，调整螺母螺纹连接切削架螺杆，刀座轴从前侧穿过刀座轴孔,刀座轴转动连接刀座轴孔,刀座在刀座轴孔中转动，刀座轴后侧固定连接四号锥齿轮，三号锥齿轮轴转动连接二号轴承座,三号锥齿轮在二号轴承座中转动，三号锥齿轮和四号锥齿轮相互啮合，二号锥齿轮花键滑动连接三号锥齿轮花键孔,三号锥齿轮沿二号锥齿轮花键滑动。
7.有益效果：本发明可以自动、批量清除法兰周边毛刺，效率高、适应各种尺寸，切削时，一号锥齿轮和其它零件相互配合产生工件转动、刀具转动、工件进给的动作，一号锥齿轮的齿数是二号锥齿轮齿数的两倍，使得刀具的转速是法兰转速的两倍，刀具在法兰平行的两个边形成的轨迹是椭圆的一部分，刀具沿法兰相互平行的两个边切削，刀具在法兰表面滑过的轨迹方程是x
²
/(a b)
²
y
²
/(a-b)
²
=1,因此椭圆外形非常扁，刀具在法兰表面形成的轨迹近似直线，由于法兰尺寸公差大，因此不影响法兰的使用，花键轴边随一号锥齿轮转动边在丝杠螺纹作用下往前移动，形成法兰的转动和进给的运动，一号锥齿轮通过二号锥齿轮带动三号锥齿轮转动，二号锥齿轮和三号锥齿轮采用滑动连接，既满足三号锥齿轮转动的需要又满足切削装置调整位置的需要，两侧刀杆在刀座燕尾槽中滑动，两个调整螺杆分别控制两侧的刀杆，既能加工方形法兰又可以加工矩形法兰，同时满足不同尺寸法兰需求，切削架通过调整螺母控制位置，既可以调整法兰的尺寸公差也可以满足不同尺寸法兰需求。
附图说明
8.图1为本发明所述的公路工程隧道支护拱架制作装置结构示意图。
9.图2为本发明所述的公路工程隧道支护拱架制作装置后侧结构示意图。
10.图3为本发明所述的公路工程隧道支护拱架制作装置正面结构示意图。
11.图4为本发明所述的工作台结构示意图。
12.图5为本发明所述的一号锥齿轮结构示意图。
13.图6为本发明所述的花键轴结构示意图。
14.图7为本发明所述的一号燕尾块结构示意图。
15.图8为本发明所述的夹紧板结构示意图。
16.图9为本发明所述的夹紧板剖面结构示意图。
17.图10为本发明所述的二号锥齿轮结构示意图。
18.图11为本发明所述的调整螺母结构示意图。
19.图12为本发明所述的切削装置结构示意图。
20.图13为本发明所述的切削架结构示意图。
21.图14为本发明所述的刀座结构示意图。
22.图15为本发明所述的刀杆结构示意图。
23.图16为本发明所述的调整螺杆结构示意图。
24.图17为本发明所述的三号锥齿轮结构示意图。
具体实施方式
25.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：一种公路工程隧道支护拱架制作装置，包括工作台110、一号锥齿轮120、花键轴130、一号燕尾块140、夹紧板150、二号锥齿轮160、调整螺母170、切削装置300,切削装置300包括切削架310、刀座320、刀杆330、调整螺杆340、三号锥齿轮350，所述工作台110中间具有纵向燕尾槽111,纵向燕尾槽111后侧具有立板112,立板112上部具有立板孔113,立板孔113后侧具有一号轴承座114，纵向燕尾槽111左侧具有横向燕尾槽115,横向燕尾槽115两侧具有横向燕尾槽刻度116,横向燕尾槽115左侧具有调整螺母轴孔117, 工作台110后侧具有丝杠螺纹118，一号锥齿轮120中间具有一号锥齿轮轴121,一号锥齿轮轴121中间具有一号锥齿轮花键孔122，花键轴130后侧具有丝杠131,花键轴130前侧具有螺纹轴132，一号锥齿轮轴121从后侧穿过二号同步轮210和立板孔113,一号锥齿轮轴121转动连接立板孔113,一号锥齿轮120在立板孔113中转动，一号锥齿轮轴121固定连接二号同步轮210，电机220固定连接工作台110上部，电机220输出轴固定连接一号同步轮180,一号同步轮180和二号同步轮210通过同步带190转动连接，花键轴130滑动连接一号锥齿轮花键孔122,花键轴130在一号锥齿轮花键孔122中滑动，丝杠131螺纹连接丝杠螺纹118。使用本发明时分为以下几步，第一，将多个法兰安装在夹紧板上，法兰的两个安装孔套在两个夹紧螺栓上，用螺母将和夹紧板紧固在一起，第二，根据法兰的尺寸调整切削架和刀杆的位置，调整时分为两种情况，第一，当法兰是正方形时，两侧刀具需要对称设置，首先根据横向燕尾槽刻度的刻度调整切削架的位置，调整时，转动调整螺母,调整螺母转动带动切削架左右移动，根据切削架刻度和对应的横向燕尾槽刻度的数值得到尺寸a,法兰边长的一半等于尺寸c,b=a-c，转动调整螺杆，根据刀座刻度得出尺寸b，当法兰是矩形时，两侧刀具非对称设置，两个刀具的位置分别如下，分别根据矩形两个边长算出两个尺寸c1和c2，根据上述步骤分别调出尺寸a1、a2，分别算出尺寸b1、b2，启动电机,电机转动带动一号同步轮转动，一号同步轮转动通过同步带带动二号同步轮转动，二号同步轮转动带动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮同时带动花键轴和二号锥齿轮转动，花键轴转动时在丝杠螺纹作用下往前部移动，花键轴边转动边往前移动，花键轴同时带动一号燕尾块、夹紧板、法兰往前侧移动，花键轴同时带动夹紧板和法兰转动，二号锥齿轮转动时，带动三号锥齿轮转动，三号锥齿轮转动带动四号锥齿轮转动，四号锥齿轮转动带动刀座转动，刀座转动带动两侧的刀杆和刀具转动，法兰随花键轴往前移动和转动过程，被两侧的刀具切削，法兰两侧的切割毛刺被清除。
26.所述一号燕尾块140上部具有夹紧板轴孔141，夹紧板150前侧具有两个夹紧螺栓151，花键轴130后侧中间具有夹紧板轴152,夹紧板轴152中间具有夹紧板花键孔153,夹紧板花键孔153前侧具有沉头孔154，二号锥齿轮160后侧具有二号锥齿轮轴161,二号锥齿轮轴161中间具有二号锥齿轮花键162，调整螺母170一侧具有调整螺母轴171，一号燕尾块140滑动连接纵向燕尾槽111,一号燕尾块140在纵向燕尾槽111中滑动，夹紧板轴152转动连接夹紧板轴孔141,夹紧板150在夹紧板轴孔141中转动，花键轴130前部穿过夹紧板花键孔153，螺纹轴132在沉头孔154中，螺纹轴132前部螺纹连一个螺母，二号锥齿轮轴161转动连接一号轴承座114,二号锥齿轮160在一号轴承座114中转动，一号锥齿轮120和二号锥齿轮160相互啮合，调整螺母轴171转动连接调整螺母轴孔117,调整螺母170在调整螺母轴孔117中转动。
27.所述切削架310下部具有二号燕尾块311，二号燕尾块311中间具有切削架刻度316,切削架310左侧具有切削架螺杆312,切削架310上部具有刀座轴孔313,切削架310后侧具有横板314,横板314后侧具有二号轴承座315，刀座320后侧中间具有刀座轴321，刀座320端面具有刀座燕尾槽322,刀座燕尾槽322两侧具有刀座刻度323,刀座燕尾槽322中间具有中间板324,中间板324侧面具有两个调整螺栓孔325，三号锥齿轮350中间具有三号锥齿轮轴351,三号锥齿轮轴351中间具有三号锥齿轮花键孔352，二号燕尾块311滑动连接纵向燕尾槽111,切削架310在二号燕尾块311中滑动，调整螺母170螺纹连接切削架螺杆312，刀座轴321从前侧穿过刀座轴孔313,刀座轴321转动连接刀座轴孔313,刀座320在刀座轴孔313中转动，刀座轴321后侧固定连接四号锥齿轮360，三号锥齿轮轴351转动连接二号轴承座315,三号锥齿轮350在二号轴承座315中转动，三号锥齿轮350和四号锥齿轮360相互啮合，二号锥齿轮花键162滑动连接三号锥齿轮花键孔352,三号锥齿轮350沿二号锥齿轮花键162滑动。
28.所述刀杆330一侧中间具有刀具孔331,刀具孔331侧面具有螺纹孔332,刀杆330另外一侧具有三号燕尾块333，三号燕尾块333上部具有调整螺纹孔334，调整螺杆340一侧具有调整螺杆槽341，刀座燕尾槽322中设置两个刀杆330，两个刀杆330分别设置在中间板324两侧，两个刀杆330对称设置，每个刀具孔331朝向外侧，每个三号燕尾块333分别滑动连接两侧的刀座燕尾槽322，每个调整螺纹孔334中各设置一个调整螺杆340，每个调整螺杆340螺纹连接对应的调整螺纹孔334，每个调整螺杆槽341转动连接对应的调整螺栓孔325，每个调整螺杆槽341卡在调整螺栓孔325两侧，每个刀具孔331中各设置一个刀具370，每个螺纹孔332中螺纹连接一个螺栓，每个螺栓将各种刀杆330和刀具370固定在一起。
29.使用本发明时分为以下几步，第一，将多个法兰230安装在夹紧板150上，法兰230的两个安装孔套在两个夹紧螺栓151上，用螺母将239和夹紧板150紧固在一起，第二，根据法兰230的尺寸调整切削架310和刀杆330的位置，调整时分为两种情况，第一，当法兰230是正方形时，两侧刀具370需要对称设置，首先根据横向燕尾槽刻度116的刻度调整切削架310的位置，调整时，转动调整螺母170,调整螺母170转动带动切削架310左右移动，根据切削架刻度316和对应的横向燕尾槽刻度116的数值得到尺寸a,法兰230边长的一半等于尺寸c,b=a-c，转动调整螺杆340，根据刀座刻度323得出尺寸b，当法兰230是矩形时，两侧刀具370非对称设置，两个刀具370的位置分别如下，分别根据矩形两个边长算出两个尺寸c1和c2，根据上述步骤分别调出尺寸a1、a2，分别算出尺寸b1、b2，启动电机220,电机220转动带动一号同步轮180转动，一号同步轮180转动通过同步带190带动二号同步轮210转动，二号同步轮210转动带动一号锥齿轮120转动，一号锥齿轮120同时带动花键轴130和二号锥齿轮160转动，花键轴130转动时在丝杠螺纹118作用下往前部移动，花键轴130边转动边往前移动，花键轴130同时带动一号燕尾块140、夹紧板150、法兰230往前侧移动，花键轴130同时带动夹紧板150和法兰230转动，二号锥齿轮160转动时，带动三号锥齿轮350转动，三号锥齿轮350转动带动四号锥齿轮360转动，四号锥齿轮360转动带动刀座320转动，刀座320转动带动两侧的刀杆330和刀具370转动，法兰230随花键轴130往前移动和转动过程，被两侧的刀具370切削，法兰230两侧的切割毛刺被清除。
30.本发明可以自动、批量清除法兰周边毛刺，效率高、适应各种尺寸，切削时，一号锥齿轮120和其它零件相互配合产生工件转动、刀具转动、工件进给的动作，一号锥齿轮120的
齿数是二号锥齿轮160齿数的两倍，使得刀具370的转速是法兰230转速的两倍，刀具在法兰230平行的两个边形成的轨迹是椭圆的一部分，刀具沿法兰230相互平行的两个边切削，刀具在法兰230表面滑过的轨迹方程是x
²
/(a b)
²
y
²
/(a-b)
²
=1,因此椭圆外形非常扁，刀具在法兰230表面形成的轨迹近似直线，由于法兰230尺寸公差大，因此不影响法兰230的使用，花键轴130边随一号锥齿轮120转动边在丝杠螺纹118作用下往前移动，形成法兰230的转动和进给的运动，一号锥齿轮120通过二号锥齿轮160带动三号锥齿轮350转动，二号锥齿轮160和三号锥齿轮350采用滑动连接，既满足三号锥齿轮350转动的需要又满足切削装置300调整位置的需要，两侧刀杆330在刀座燕尾槽322中滑动，两个调整螺杆340分别控制两侧的刀杆330，既能加工方形法兰230又可以加工矩形法兰230，同时满足不同尺寸法兰230需求，切削架310通过调整螺母170控制位置，既可以调整法兰230的尺寸公差也可以满足不同尺寸法兰230需求，部件之间相互作用配合顺畅，防止卡顿损伤电机，受力均衡，平衡性好，运行平稳，防止抖动影响清除效果，毛刺清除合格率高，提高了公路工程施工支护拱架制作生产效率，使用安全。
31.一种公路工程隧道支护拱架制作装置的操作方法，包括以下步骤：第一步、将多个法兰230安装在夹紧板150上，法兰230的两个安装孔套在两个夹紧螺栓151上，用螺母将239和夹紧板150紧固在一起，第二步、根据法兰230的尺寸调整切削架310和刀杆330的位置，调整时分为两种情况，第一，当法兰230是正方形时，两侧刀具370需要对称设置，首先根据横向燕尾槽刻度116的刻度调整切削架310的位置，调整时，转动调整螺母170,调整螺母170转动带动切削架310左右移动，根据切削架刻度316和对应的横向燕尾槽刻度116的数值得到尺寸a,法兰230边长的一半等于尺寸c,b=a-c，转动调整螺杆340，根据刀座刻度323得出尺寸b，当法兰230是矩形时（长方形），两侧刀具370非对称设置，两个刀具370的位置分别如下，分别根据矩形两个边长算出两个尺寸c1和c2，根据上述步骤分别调出尺寸a1、a2，分别算出尺寸b1、b2；第三步、启动电机220,花键轴130带动法兰230边转动边往前移动法兰230随花键轴130往前移动和转动过程，被两侧的刀具370切削，直到法兰230两侧的切割毛刺被清除。