一种变曲率环形薄壁件的局部组合式多点柔性支承装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115958445A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310041034.4(22)申请日2023.01.13(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人孙玉文李兆亮牛金波(74)专利代理机构辽宁鸿文知识产权代理有限公司21102专利代理师王海波(51)Int.Cl.B23Q3/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种变曲率环形薄壁件的局部组合式多点柔性支承装置(57)摘要本发明提供一种变曲率环形薄壁件的局部组合式多点柔性支承装置，集成支承状态感知传感器与作动执行机构，具体包括基座、升降组件、辅助支承装置、供油管、位移传感器、振动传感器、支承力传感器和液压传感器。在局部支承区域内，本发明的局部组合式多点柔性支承装置可根据环形薄壁件被支承表面的曲率尺寸，通过调控多个柔性支承点的空间位置，将各单点式支承面通过整合成为辅助支承装置曲率可控的组合式支承面，保证支承装置的支承面与工件被支承表面完全贴合；并将支承刚度、阻尼等难以直接控制的变量转变为液压等易于精确控制的可调变量，实现对薄壁工件‑支承装置交互过程的主动顺应控制，保证动态载荷影响下的装置的支承稳定性。CN115958445ACN115958445A权利要求书1/2页1.一种变曲率环形薄壁件的局部组合式多点柔性支承装置，其特征在于，所述的变曲率环形薄壁件的局部组合式多点柔性支承装置包括基座、升降组件、辅助支承装置、振动传感器、位移传感器、支承力传感器、液压传感器和供油管；所述基座为盘形结构，用于固定所述升降组件；所述升降组件由支承座、升降台和升降推缸组成；其中，所述升降推缸共设有N组，N≥2，每组升降推缸底部设有安装法兰，通过螺栓固定于所述基座上；所述升降推缸顶部设有螺纹轴，与所述升降台上的螺纹孔配合连接；所述辅助支承装置通过螺纹连接安装在支承座内，支承座由螺栓固定在升降台上，所述辅助支承装置和所述支承座设有M组，M≥3，通过螺栓沿圆周方向均布安装在所述升降台上；所述供油管呈圆环状，与所述支承座通过卡套接头连接，同时为每个所述支承座内的辅助支承装置供油；当切削位置变化时，在所述升降推缸驱动下，所述辅助支承装置随着升降台沿工件轴线方向运动，进而实现支承位置的轴向调整；所述辅助支承装置包括柱塞杆、缸体、第一复位弹簧、第一端盖、第二端盖、安装主体、可变形轴套、支承柱、密封接头、第二复位弹簧、第三端盖和密封圈；安装主体上设有支承柱H个，H≥3，所述支承柱顶部均为弹性橡胶材料，在局部支承区域内，各个所述支承柱的弹性橡胶层在工件被支承表面的挤压下形成单点式支承面，各单点式支承面通过组合成为辅助支承装置的支承面；柱塞杆为阶梯轴，缸体设有阶梯孔，二者通过轴孔配合，在轴孔端面之间构成一段环形空间，用于安装第一复位弹簧，柱塞杆的两端安装有密封圈，防止液压油泄露；柱塞杆在流体压强的驱动下沿缸体轴线移动时，第一复位弹簧被压缩，当撤去液压作用，第一复位弹簧积蓄的弹性势能释放促使柱塞杆回到起始位置；所述第一端盖安装在缸体进油侧，用于限制柱塞杆的移动位置，同时所述第一端盖设有主进油孔，液压油通过所述主进油孔进入所述辅助支承装置中各液压油路；所述柱塞杆、所述缸体、所述第二端盖和所述安装主体内均设有液压油路，分别为第一油路、第二油路、第三油路和第四油路；当柱塞杆移动至临界位置时，液压油依次通过第一油路和第二油路进入柱塞杆液压油路中，然后通过第三油路和第四油路进入安装主体可变形轴套安装孔内，所有可变形轴套安装孔通过通孔连通；可变形轴套安装在可变形轴套安装孔中，且套在支承柱上，二者同轴安装；可变形轴套由金属轴环和硬塑轴套组合而成，所述金属轴环用于支承所述硬塑轴套，防止其在液压油作用下压溃；所述金属轴环沿圆周方向设有安装槽，硬塑轴套外表面设有环形槽，内表面设有阻力凸台，所述阻力凸台嵌套在所述安装槽内；液压油进入所述环形槽后挤压硬塑轴套，使所述阻力凸台抱紧所述支承柱，限制支承柱移动；另外，第二端盖的进油侧与柱塞杆的出油侧通过密封接头实现密封连接，第二端盖的非进油侧与安装主体的进油侧通过螺栓连接，第二端盖与安装主体中设有第二复位弹簧安装孔，第二复位弹簧被限位在安装孔中，第二复位弹簧用于各支承柱的伸出长度；第三端盖与安装主体的非进油侧通过螺栓连接，并限制可变形轴套的位置；所述振动传感器安装在所述辅助支承装置主支承柱头部，用于监测所述辅助支承装置支承处振动信号；其余辅助支承柱头部安装所述支承力传感器，用于监测所述辅助支承装置支承处支承力的值；所述位移传感器安装在所述升降推缸内部，用于记录所述辅助支承装置的轴向位置；所述液压传感器安装在所述升降台上，用于监测局部组合式