離心滾磨拋光機的滾筒支承架的製作方法
2023-05-29 23:25:26 2
離心滾磨拋光機的滾筒支承架的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架。它包括左右端蓋板、設於所述左右端蓋板的主軸頭、對所述左右端蓋板對滾筒產生夾置作用的拉緊杆、以及設置於所述左右端蓋板用於承接滾筒偏心軸頭的行星軸承座；還包括外軸，所述外軸與滾筒偏心軸頭通過平鍵連接，所述外軸與所述主軸頭通過使滾筒發生自轉的鏈輪傳動機構連接。本發明採用了帶有偏心軸頭的外滾筒，同時還配套採用了用於固定該外滾筒的支承架，改支承架不僅能夠實現滾筒的自轉，由於該支承架還設有鏈輪機構，因此還支持滾筒的公轉。因此本發明能夠實現三維的轉動，並且本發明的轉動部分具有結構簡單輕巧的優點，因此還具有系統穩定性高的優點。
【專利說明】離心滾磨拋光機的滾筒支承架
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架。
[0002]【背景技術】
現有的離心滾磨拋光機都是採用簡單的行星運動機構，將電機轉動分解成使裝載拋光零件的滾筒既作公轉，又作反向自轉，從而使拋光件與磨料磨液產生相互研磨實現拋光目的。滾筒軸線與自轉軸線相重合，自轉與公轉轉向相反，使滾筒內工件與磨粒磨料作二維強制性流動，並在離心壓力作用下產生擠壓、摩擦、碰撞等作用而實現工件表面的拋光研磨加工。由於是二維方向的研磨作用，只有徑向和周向的研磨，沒有軸向相對摩擦作用，所以工件受到的研磨作用較弱，效率較低，加工時間較長，且拋光效果不佳。
[0003]現有技術中也有一種安裝在偏心機構上的滾筒。它使滾筒自轉，由於帶有偏心機構，因此滾筒在自轉過程中筒壁給予工件及磨粒磨料的支承反力與軸向會有一個角度，從而產生一個軸向分力，在這個軸向分力的作用下工件就會產生軸向強制流動，結合徑向和周向的強制流動，筒內物料就會作螺旋狀的翻滾運動。這是另一種形式的二維運動。
[0004]若將上述兩種二維運動結合起來，則可實現三維運動，這對於物料的研磨也更有利。但是偏心機構一般都是基於曲軸、凸輪結構或者偏心輪結構實現的。但是這樣的結構一般都需要較大的體積，有較大質量，一旦發生偏心轉動，就給系統帶來嚴重的不穩定性。
【發明內容】
[0005]本發明要解決上述技術問題，從而提供一種具有三維運動的且具有穩定性的離心滾磨拋光機的滾筒。
[0006]本發明解決上述問題的技術方案如下:
離心滾磨拋光機的滾筒，包括外筒和套設於所述外筒內部的內筒，所述外筒的側面上還具有徑向開設的便於所述內筒安裝的開口，所述外筒兩端設有偏心軸頭；所述內筒包括一端具有開口的筒體、用於遮蓋所述筒體開口的蓋板以及使所述蓋板與所述筒體連接的緊固件，所述筒體內設有隔板，所述隔板將所述筒體分隔成多個彼此獨立的內腔。
[0007]作為上述技術方案的優選，所述偏心軸頭的設置使得所述外筒的幾何軸線與其旋轉軸線形成一個夾角Φ，5° < Φ < 15°。
[0008]本發明是在經過查問大量文獻資料，並深入研究離心滾磨原理，在做了許多對比方案的驗證性實驗後，提出了 一種三維逆向離心滾磨技術原理，這一原理的關鍵是:改變滾筒自轉方式，在結構上使滾筒軸線與自轉中心線不重合，形成一個夾角Φ，這樣滾筒在自轉和公轉過程中筒壁給予工件及磨粒磨料的支承反力與軸向會有一個角度，從而產生一個軸向分力，在這個軸向分力的作用下工件就會產生軸向強制流動，結合徑向和周向的強制流動，筒內物料就會作螺旋狀的翻滾運動，而不僅僅是圓周向的翻滾運動，以此來實現三維全方向的拋光研磨加工。經過反覆試驗研究，證明採用三維逆向離心滾磨技術能極大地增強工件與磨粒磨料之間的相對摩擦和擠壓運動，使拋光研磨效率大為提高，相同情況下，t匕現有的離心式拋光研磨機提高30%以上，達到相同拋光研磨效果所需的加工時間則能縮短20%以上。
[0009]作為上述技術方案的優選，所述筒體的截面為正六邊形，所述隔板將所述筒體分隔成I個截面為正六邊形的中心內腔和6個等大的截面為正六邊形的周圍內腔。
[0010]本發明上述技術方案中，滾筒筒體由優質碳鋼鋼板做六角稜柱形外殼，內部空間的分隔用PU材質製作的多腔構造柱形耐磨塑料桶來實現，每個腔室均為六稜柱形，中間腔室較大，周圍均布六個腔室也是六稜柱形，但稍小。由於每一個腔室的內部空間均較小，工件和拋光研磨用磨粒磨料及磨液一起在腔室內進行滾磨加工時，長薄片狀工件的橫向翻滾受到限制，故可保證在加工過程中不會產生彎曲、扭轉等變形，這樣的滾筒結構雖然使它的有效容積有所下降，但很好地避免了薄片形工件在滾磨過程中的變形，十分適用於加工紡機棕絲、棕片及薄片狀或細長杆形零件。
[0011]作為上述技術方案的優選，還包括設置於所述筒體與所述蓋板之間的墊片，所述墊片為密封橡膠墊片。
[0012]作為上述技術方案的優選，所述隔板為材質隔板。
[0013]作為上述技術方案的優選，所述軸頭與所述蓋板和所述筒體的底板的連接為一體連接。
[0014]作為上述技術方案的優選，所述材質的隔板通過熱壓粘接的方式設置於所述筒體內部。
[0015]作為上述技術方案的優選，所述外筒內設有連接螺栓組，通過所述螺栓連接組使得所述內筒被固定在所述外筒的內部。
[0016]作為上述技術方案的優選，所述外筒內部還設有內襯橡膠層，通過所述內襯橡膠層的設置使得所述外筒與所述內筒之間無間隙。
[0017]作為上述技術方案的優選，所述外筒由上下兩部分組成，所述上部分開啟後構成所述開口，所述下部分與滾筒的偏心軸頭焊接，所述上下兩部分設通過螺栓連接組封閉。
[0018]本發明的目的之二是提供一種離心滾磨拋光機的滾筒支架。
[0019]離心滾磨拋光機的滾筒支架，它包括用於固定並夾置滾筒的左右端蓋板、設於所述左右端蓋板並連接於主軸承座使滾筒發生公轉的主軸頭、連接所述左右端蓋板並使所述左右端蓋板對滾筒產生夾置作用的拉緊杆、以及設置於所述左右端蓋板用於承接滾筒偏心軸頭的行星軸承座；還包括外軸，所述外軸與滾筒偏心軸頭通過平鍵連接，所述外軸與所述主軸頭通過使滾筒發生自轉的鏈輪傳動機構連接。
[0020]作為上述技術方案的優選，所述左右端蓋板用於固定並夾置多個滾筒；還包括一個起穩定作用的中軸，所述中軸穿過所述左右端蓋板的中心，與所述主軸頭通過平鍵連接。
[0021]作為上述技術方案的優選，還包括滾筒，所述滾筒包括外筒和套設於所述外筒內部的內筒，所述外筒的側面上還具有徑向開設的便於所述內筒安裝的開口，所述外筒兩端設有偏心軸頭；所述內筒包括一端具有開口的筒體、用於遮蓋所述筒體開口的蓋板以及使所述蓋板與所述筒體連接的緊固件，所述筒體內設有隔板，所述隔板將所述筒體分隔成多個彼此獨立的內腔。
[0022]作為上述技術方案的優選，所述偏心軸頭的設置使得所述外筒的幾何軸線與其旋轉軸線形成一個夾角Φ，5° < Φ < 15°。
[0023]作為上述技術方案的優選，所述筒體的截面為正六邊形，所述隔板將所述筒體分隔成I個截面為正六邊形的中心內腔和6個等大的截面為正六邊形的周圍內腔。
[0024]作為上述技術方案的優選，還包括設置於所述筒體與所述蓋板之間的墊片，所述墊片為密封橡膠墊片。
[0025]作為上述技術方案的優選，所述軸頭與所述蓋板和所述筒體的底板的連接為一體連接。
[0026]作為上述技術方案的優選，所述隔板為材質隔板，所述材質的隔板通過熱壓粘接的方式設置於所述筒體內部。
[0027]作為上述技術方案的優選，所述外筒內部還設有內襯橡膠層，通過所述內襯橡膠層的設置使得所述外筒與所述內筒之間無間隙。
[0028]作為上述技術方案的優選，所述外筒由上下兩部分組成，所述上部分開啟後構成所述開口，所述下部分與滾筒的偏心軸頭焊接，所述上下兩部分設通過螺栓連接組封閉。
[0029]本發明的目的之三是提供一種離心滾磨拋光機。
[0030]離心滾磨拋光機，包括機架、滾筒支承架和帶有偏心軸頭的滾筒，所述機架上設有主軸承，所述滾筒支承架設有主軸頭，所述滾筒支承架包括用於固定並夾置滾筒的左右端蓋板、設於所述左右端蓋板並連接於主軸承座使滾筒發生公轉的主軸頭、連接所述左右端蓋板並使所述左右端蓋板對滾筒產生夾置作用的拉緊杆、以及設置於所述左右端蓋板用於承接滾筒偏心軸頭的行星軸承座；還包括外軸，所述外軸與滾筒的偏心軸頭通過平鍵連接，所述外軸與所述主軸頭通過使滾筒發生自轉的鏈輪傳動機構連接。
[0031]本發明最關鍵的是在滾筒的支承上通過創新設計實現了滾筒的偏心旋轉，主要是設計了特殊的帶偏心軸頭外滾筒。
[0032]作為上述技術方案的優選，所述左右端蓋板用於固定並夾置多個滾筒；還包括一個起穩定作用的中軸，所述中軸穿過所述左右端蓋板的中心，與所述主軸頭通過平鍵連接。
[0033]作為上述技術方案的優選，還包括滾筒，所述滾筒包括外筒和套設於所述外筒內部的內筒，所述外筒的側面上還具有徑向開設的便於所述內筒安裝的開口，所述外筒兩端設有偏心軸頭；所述內筒包括一端具有開口的筒體、用於遮蓋所述筒體開口的蓋板以及使所述蓋板與所述筒體連接的緊固件，所述筒體內設有隔板，所述隔板將所述筒體分隔成多個彼此獨立的內腔。
[0034]作為上述技術方案的優選，所述偏心軸頭的設置使得所述外筒的幾何軸線與其旋轉軸線形成一個夾角Φ，5° < Φ < 15°。
[0035]作為上述技術方案的優選，所述筒體的截面為正六邊形，所述隔板將所述筒體分隔成I個截面為正六邊形的中心內腔和6個等大的截面為正六邊形的周圍內腔。
[0036]作為上述技術方案的優選，還包括設置於所述筒體與所述蓋板之間的墊片，所述墊片為密封橡膠墊片。
[0037]作為上述技術方案的優選，所述軸頭與所述蓋板和所述筒體的底板的連接為一體連接。
[0038]作為上述技術方案的優選，所述隔板為材質隔板，所述材質的隔板通過熱壓粘接的方式設置於所述筒體內部。
[0039]作為上述技術方案的優選，所述外筒內部還設有內襯橡膠層，通過所述內襯橡膠層的設置使得所述外筒與所述內筒之間無間隙。[0040]作為上述技術方案的優選，所述外筒由上下兩部分組成，所述上部分開啟後構成所述開口，所述下部分與滾筒的偏心軸頭焊接，所述上下兩部分設通過螺栓連接組封閉。
[0041]本發明具有以下技術效果:
本發明採用了帶有偏心軸頭的外滾筒，同時還配套採用了用於固定該外滾筒的支承架，改支承架不僅能夠實現滾筒的自轉，由於該支承架還設有鏈輪機構，因此還支持滾筒的公轉。因此本發明能夠實現三維的轉動，並且本發明的轉動部分具有結構簡單輕巧的優點，因此具有系統的穩定性。本發明的內滾筒分腔設置，能夠很好地避免了薄片形工件在滾磨過程中的變形，十分適用於加工紡機棕絲、棕片及其他薄片狀或細長杆形零件的拋光。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1是本發明拋光機的結構示意圖；
圖2是本發明的傳動示意圖；
圖3是本發明外滾筒上下兩部分的連接示意圖；
圖4是本發明內滾筒的結構示意圖；
圖5是本發明內滾筒另一個視面的示意圖；
圖中，1-機架，2-內滾筒，3-鏈傳動張緊輪，4-主軸承座，5-主軸承，6-雙排鏈輪，7-鏈條，8-單排鏈輪，9-主軸頭，10-平鍵，11-端蓋板，12-拉緊杆，13-外滾筒，14-螺栓連接組，15-行星軸承，16-大帶輪，17-中軸，18-電氣操作面板，19-三角帶，20-減速電機，21-蓋板，22-密封橡膠墊片，23-緊定螺釘，24-筒體，25-隔板，26-橡膠層。
[0043]如圖1-4所示，離心滾磨拋光機，包括機架1、滾筒支承架和帶有偏心軸頭的滾筒。
[0044]所述滾筒支承架包括用於固定並夾置滾筒的左右端蓋板11、設於所述左右端蓋板11並連接於主軸承座4使滾筒發生公轉的主軸頭9、連接所述左右端蓋板11並使所述左右端蓋板11對滾筒產生夾置作用的拉緊杆12、以及設置於所述左右端蓋板11用於承接滾筒偏心軸頭15的行星軸承座15 ;還包括外軸，所述外軸與滾筒的偏心軸頭通過平鍵10連接，所述外軸與所述主軸頭9通過使滾筒發生自轉的鏈輪傳動機構連接。
[0045]機架I為鑄造件，可採用HT150或HT300灰鐵材質，結構為長方框形，長寬各適當採用加強筋構造以增加強度，右側面裝操作面板18，右底面預留電機安裝位置。
[0046]內滾筒2的內部結構具體如圖4和5所示，由滾筒蓋板21、密封橡膠墊片22、緊定螺釘23、筒體24和PU材質內腔隔板25等組成，一個內滾筒由7個小型六角內腔構成,這樣的結構主要是使工件只能在較小的空間內翻滾運動，可有效防止細長工件在拋光研磨中的變形。
[0047]鏈傳動張緊輪3屬於滾筒自轉傳動系統中的一個特殊構件，是為了使鏈傳動能有效進行而設置的，主要是因為四個均布滾筒的自轉動力來自中間的滾筒架公轉，由公轉軸向自轉軸傳動採用兩對鏈傳動，上下各一根自轉軸同時與中間的公轉軸連接成一個鏈傳動，所以中間要用雙排鏈，自轉軸上則是單排鏈輪，為了確保鏈條包角，故設置了張緊輪。張緊輪的材質採用HT300鑄鐵或鑄鋼件。
[0048]主軸承座4有左右各一個，主要用於支承滾筒支承架，為鑄鐵件，可用HT300材質，與機架I之間通過螺栓固定，周向開有加油口，為軸承定期加注潤滑脂。
[0049]主軸承5裝在滾筒支承架的中軸17上，考慮到有軸向作用力，故軸承5應採用深鉤向心球軸承或圓錐滾子軸承，型號與中心軸軸頸有關。
[0050]雙排鏈輪6裝在中軸17上，起主動輪作用，將軸的轉動傳遞給滾筒，使之產生自轉運動。鏈輪與軸之間採用平鍵連接，鏈輪材質為HT300鑄鐵。
[0051]鏈條7採用套筒滾子鏈，與雙排鏈輪6、張緊鏈輪3及單排鏈輪8等構成滾筒自轉傳動系統，該鏈傳動系統如圖2所示。四個滾筒均勻分布在滾筒架上，兩個的軸頭長些，另兩個短些，長的軸頭鏈輪與中軸上雙排鏈輪的左側輪齒相聯，短的則與右側輪齒相聯，構成兩個對稱的鏈傳動。
[0052]單排鏈輪8裝在主軸頭9上，是被動鏈輪，形成滾筒的自轉運動。鏈輪與軸頭9之間採用平鍵連接，鏈輪材質為HT300鑄鐵。
[0053]主軸頭9與外滾筒13間具有一定的偏心，是本發明在結構上的獨到之處，它與外滾筒13構成傾斜結構，使滾筒產生傾斜安裝，旋轉時就產生了軸向翻滾作用。軸頭材質可用15號或30號圓鋼，與外滾筒13之間可採用手工電弧焊連接。要注意主軸頭9與外滾筒13結合面的斜角，這是保證傾斜度的關鍵，還要注意主軸頭9的位置，要保證兩端主軸頭軸心線與外滾筒中心線夾角在10° ±0.5°的精度。
[0054]平鍵10為普通平鍵連接，起傳遞動力給外滾筒軸的作用。
[0055]滾筒支承架端蓋板11為鑄鐵件，也可以採用4_8mm厚的鋼板，用鋼板時在安裝中心軸及滾筒軸頭處要設置軸承座結構。端蓋板左右各一塊，與拉緊杆12和中軸17等構成滾筒支承架。
[0056]外滾筒支承架拉緊杆12每圓周方向均勻分布4根，起固定和張緊滾筒支承架的作用，可採用15號圓鋼，直徑在10到15_左右，與設備型號大小相關，兩端通過螺紋連接與端蓋板11連接固定。
[0057]外滾筒13在結構上與六角滾筒相同，主要是為了實現偏心構造，所以設計了外滾筒這一特殊構造，它可採用2或4_厚鋼板焊接，為裝入多腔型六角滾筒的需要，設計成上下兩半分開結構，上半部分為蓋子，與下半部分之間通過4組螺栓連接組來實現，如圖3所示。為了減小轉動中的振動在外滾筒的裡面內襯一層2_厚的橡膠層26，這樣六角滾筒裝入後與外滾筒之間不存在縫隙。
[0058]螺栓連接組14採用細牙螺紋，要有一定的防松結構，因為在拋光研磨過程中有一定的振動，普通螺栓易鬆脫。
[0059]行星軸承15裝在主軸頭9上，在旋轉過程中有一定的軸向作用力，故行星軸承15應採用深鉤向心球軸承或圓錐滾子軸承，型號大小與軸頭軸頸有關。
[0060]大帶輪16通過平鍵連接安裝在中心軸17上，採用HT150鑄鐵材質，帶槽參照標準結構，帶輪結構形式根據直徑來定，可用腹板式或孔板式，軸向固定可通過軸肩和壓板實現。
[0061]滾筒支承架中軸17可採用圓鋼或鑄鋼材質，直徑與滾筒長度有關，為了提高綜合機械性能，完成機加工後可進行調質處理。
[0062]電氣操作面板18主要是對電機的運轉進行控制，面板可安裝在側面，也安裝在正面，靠近電機一側就行，這樣布線比較方便。面板上主要有啟動、停止、急停及定時等幾個功能按鈕，急停主要用於緊急狀態下的剎車停止，起保護操作工人身安全作用，定時用來設定研磨時間，可根據工件加工質量要求設定。[0063]三角帶19為標準件，可根據帶傳動設計選擇長度和根數，主要由傳動功率及安裝中心距進行設計。
[0064]減速電機20是外購件，根據設備功率來選擇電機型號，一般採用6極減速電機，這樣帶傳動的速比可小些，便於設計。
【權利要求】
1.離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:它包括用於固定並夾置滾筒的左右端蓋板、設於所述左右端蓋板並連接於主軸承座使滾筒發生公轉的主軸頭、連接所述左右端蓋板並使所述左右端蓋板對滾筒產生夾置作用的拉緊杆、以及設置於所述左右端蓋板用於承接滾筒偏心軸頭的行星軸承座；還包括外軸，所述外軸與滾筒偏心軸頭通過花鍵連接，所述外軸與所述主軸頭通過使滾筒發生自轉的鏈輪傳動機構連接。
2.根據權利要求1所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述左右端蓋板用於固定並夾置多個滾筒；還包括一個起穩定作用的中軸，所述中軸穿過所述左右端蓋板的中心，與所述主軸頭通過花鍵連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:還包括滾筒，所述滾筒包括外筒和套設於所述外筒內部的內筒，所述外筒的側面上還具有徑向開設的便於所述內筒安裝的開口，所述外筒兩端設有偏心軸頭；所述內筒包括一端具有開口的筒體、用於遮蓋所述筒體開口的蓋板以及使所述蓋板與所述筒體連接的緊固件，所述筒體內設有隔板，所述隔板將所述筒體分隔成多個彼此獨立的內腔。
4.根據權利要求3所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述偏心軸頭的設置使得所述外筒的幾何軸線與其旋轉軸線形成一個夾角Φ，5° < Φ < 15°。
5.根據權利要求4所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述筒體的截面為正六邊形，所述隔板將所述筒體分隔成I個截面為正六邊形的中心內腔和6個等大的截面為正六邊形的周圍內腔。
6.根據權利要求4所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:還包括設置於所述筒體與所述蓋板之間的墊片，所述墊片為密封橡膠墊片。
7.根據權利要求3所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述軸頭與所述蓋板和所述筒體的底板的連接為一體連接。
8.根據權利要求4所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述隔板為PU材質隔板，所述材質的隔板通過熱壓粘接的方式設置於所述筒體內部。
9.根據權利要求4所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述外筒內部還設有內襯橡膠層，通過所述內襯橡膠層的設置使得所述外筒與所述內筒之間無間隙。
10.根據權利要求4所述的一種離心滾磨拋光機的滾筒支承架，其特徵在於:所述外筒由上下兩部分組成，所述上部分開啟後構成所述開口，所述下部分與滾筒的偏心軸頭焊接，所述上下兩部分設通過螺栓連接組封閉。
【文檔編號】B24B31/12GK103624670SQ201310692311
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】俞志根 申請人:湖州職業技術學院