一種迴轉機及其減速裝置製造方法

2023-12-02 14:14:36

一種迴轉機及其減速裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種迴轉機及其減速裝置。迴轉機的主軸上固定或一體連接有減速軸，減速軸上固定有在其外周上懸伸並處於一容器中的攪動槳葉，容器上設有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。在開始減速時由於液面較低，減速液對攪動槳葉產生的阻力較小，不致於使主軸在減速軸的帶動下驟然減速；隨著減速液的液面升高，攪動槳葉攪動減速液的深度也逐步增大，即攪動槳葉的懸伸端插入減速液的長度也逐漸增大，對減速軸產生的阻力也同步增大，而此時主軸在減速軸的帶動下轉速已緩慢下降，而由於減速液對減速軸的阻力是緩慢增加的，所以可以保證固定主軸上固定砂輪的螺母不致於鬆脫，確保砂輪和迴轉機的安全。
【專利說明】一種迴轉機及其減速裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用於砂輪迴轉強度試驗的迴轉機，同時還涉及該迴轉機的減 速裝置。

【背景技術】
[0002] 砂輪迴轉強度是指砂輪旋轉中在離心力作用下抵抗破裂的能力，反映了砂輪抗張 應力的大小，它是砂輪在製造和使用中涉及設備和人身安全的最重要的質量指標。一般在 砂輪出廠檢驗中必須通過迴轉機進行迴轉強度檢驗，在進行迴轉強度檢驗時，先將砂輪固 定在迴轉機的主軸上，然後主軸進行升速，升速到規定速度後，按要求將主軸轉速維持一段 時間或不維持，再將帶有砂輪的主軸降速至停止狀態，因此砂輪迴轉強度試驗的一個完整 迴轉周期應至少包括升速階段和降速階段。如果在降速階段不採取人工幹預而任由砂輪自 然減速的話，重量在一百公斤以下的砂輪，整體迴轉周期在十分鐘內；重量在一百公斤以上 的砂輪，由於砂輪的慣性較大，所以迴轉周期一般在二十分鐘左右，甚至更長，這樣就使得 砂輪迴轉強度試驗有大部分時間被浪費在等待砂輪停止的過程中，而效率低下。
[0003] 目前，為了加快砂輪迴轉強度試驗的效率，通常會縮短整體迴轉周期中降速階段 的時長，也就是在降速階段中通過輔助的減速裝置對主軸進行減速，減速裝置將對主軸產 生阻止其轉動的阻力，以加快主軸轉動過程中能量的消耗，縮短降速階段的時長。現有的 減速裝置分為機械式減速裝置和電氣式減速裝置，其中機械式減速裝置由主軸上固定的減 速輪和加壓閘瓦構成，通過人工操作的方式實現主軸的降速；電氣式減速裝置由對驅動回 轉機的電機施加直流勵磁或反接電機電源的電氣裝置構成，該電氣裝置一般會選用直流電 源、轉換開關、交流接觸器等，通過對電機作用來實現主軸的降速。
[0004] 但上述的兩種減速裝置在使用過程中存在明顯的不足而只能在主軸自然減速到 低速段（降速階段包含初始轉速較高的高速段和後期轉速較低的低速段）時才能介入工作， 致使降速階段的時長不能被明顯的縮短，原因是：機械式減速裝置在高速段介入減速時，機 械式減速裝置會對主軸產生較大的反向衝擊載荷，以致主軸上固定砂輪的螺母出現鬆動脫 落，導致砂輪和迴轉機損壞；電氣式減速裝置採用直流勵磁裝置減速時只能在電機頻率小 於5HZ的情況下介入，在電機頻率大於5HZ介入工作會使電機產生大量的熱量，同時過大的 直流電流會損壞減速電路的電氣元件，使得電氣式減速裝置和電機損壞；電氣式減速裝置 採用反接電源裝置減速時也只能在電機速度很低時介入，操作不當的情況下，很容易使電 機反轉，使得固定砂輪的螺母鬆動脫落，導致電氣式減速裝置和砂輪損壞。另外，機械式減 速裝置在使用過程中，存在人為因素大、不穩定和噪音大的缺點，尤其是人為因素大的缺點 將導致同規格的砂輪在進行檢驗時，降速階段的時長各不相同，破壞了砂輪檢驗的時效一 致性。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是提供一種可在砂輪迴轉強度試驗的降速階段初期的高速段 介入工作、以縮短整體迴轉周期的迴轉機的減速裝置，同時還提供了一種使用該減速裝置 的迴轉機。
[0006] 為了實現以上目的，本實用新型中迴轉機的減速裝置的技術方案如下：
[0007] 減速裝置，包括用於盛裝減速液的容器及用於固定或一體連接在迴轉機的主軸上 而隨主軸一起轉動的減速軸，減速軸可相對轉動的裝配在容器上，減速軸上固定有處於容 器內的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內壁面之 間具有間隙，容器上設有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。
[0008] 開口處於容器的底部並通過管路連通泵站，管路上裝配有用於在注液狀態下控制 泵站的注液口和容器連通、在回液狀態下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
[0009] 攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變 寬。
[0010] 本實用新型中迴轉機的技術方案如下：
[0011] 迴轉機，包括主軸及其上連接的減速裝置，減速裝置包括用於盛裝減速液的容器 及固定或一體連接在迴轉機的主軸上而用於隨主軸一起轉動的減速軸，減速軸可相對轉動 的裝配在容器上，減速軸上固定有處於容器內的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周 上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內壁面之間具有間隙，容器上設有供減速液在主軸降速階 段逐漸注入的開口。
[0012] 主軸包括處於減速軸兩端的動力輸入段和砂輪安裝段，動力輸入段和砂輪安裝段 從容器的相對兩側穿出並通過軸承可相對轉動的裝配在容器上。
[0013] 開口處於容器的底部並通過管路連通泵站，管路上裝配有用於在注液狀態下控制 泵站的注液口和容器連通、在回液狀態下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
[0014] 攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變 寬。
[0015] 本實用新型在迴轉機的主軸上固定或一體連接有減速軸，減速軸上固定有在其外 周上懸伸並處於一容器中的攪動槳葉，容器上設有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開 口。在使用時，在主軸開始減速前，攪動槳葉已經處於容器中；在減速軸在主軸的帶動下進 入降速階段時，向容器中注入被攪動槳葉攪動而對減速軸產生轉動阻力的減速液，減速液 在容器中的液面隨主軸轉速降低而逐漸升高並對減速軸產生的轉動阻力同步增大，這樣在 開始減速時由於液面較低，減速液對攪動槳葉產生的阻力較小，不致於使主軸在減速軸的 帶動下驟然減速；隨著減速液的液面升高，攪動槳葉攪動減速液的深度也逐步增大，即攪動 槳葉的懸伸端插入減速液的長度也逐漸增大，對減速軸產生的阻力也同步增大，而此時主 軸在減速軸的帶動下轉速已緩慢下降，而由於減速液對減速軸的阻力是緩慢增加的，所以 可以保證固定主軸上固定砂輪的螺母不致於鬆脫，確保砂輪和迴轉機的安全，因此本實用 新型可在砂輪迴轉強度試驗的降速階段中高速段介入工作、以縮短整體迴轉周期時長，同 時確保了在降速階段的高速段中主軸不會受到過大的反衝載荷，避免了主軸驟然減速所引 起的砂輪和迴轉機損傷的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型中迴轉機實施例的結構示意圖；
[0017] 圖2是圖1中迴轉機的工作流程圖；
[0018] 圖3是圖2中迴轉機的泵站部分的油路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 本實用新型中迴轉機的實施例：如圖1、圖2和圖3所示，該迴轉機主要由主體部 分、泵站部分和控制部分構成，主體部分又是由試驗裝置和減速裝置構成，其中減速裝置包 括機座12及其頂部固定的容器10,容器10中可相對轉動的裝配有左右延伸的減速軸8,減 速軸8上固定有懸伸在其外周上的攪動槳葉9,攪動槳葉9處於容器10中，且攪動槳葉9的 懸伸端與容器10的內壁面之間具有間隙；試驗裝置包括與減速軸8 -體連接的主軸，主軸 由處於減速軸8左端的動力輸入段14和處於減速軸8右端的砂輪安裝段15構成，動力輸 入段14和砂輪安裝段15分別從容器的左右兩側穿出並通過軸承6可相對轉動的裝配在容 器上，以使減速軸通過動力輸入段14和砂輪安裝段15可相對轉動的裝配在容器中，而動力 輸入端通過其上裝配的帶輪11皮帶傳動連接在電機上，砂輪安裝段15上通過壓緊螺母1 和卡盤2固定有待試驗的砂輪3,並在砂輪安裝段15上裝配有防護罩4,防護罩4將待試驗 的砂輪3封閉在一密閉空間中，避免砂輪3破碎後向四周飛濺，同時防護罩4的左側上開設 有供砂輪安裝段15穿入的孔，該孔的孔壁面和砂輪安裝段15的外周面之間具有間隙，以保 證防護罩4不會幹涉主軸的轉動。
[0020] 容器10是一種封閉的主軸箱，其既可以防止灰塵進入容器10內汙染減速液，又可 以避免減速液從容器10內濺出和溢出。容器10的左右兩側於動力輸入段14和砂輪安裝 段15的穿出部位分別固定有擋止在兩軸承6相背側的軸承蓋5,且動力輸入段14和砂輪安 裝段15比減速軸8細，以使整根主軸為中間粗大、兩端細小的階梯軸，軸承6被軸承蓋5頂 壓在減速軸8兩端面上，以使軸承6的內圈固定在動力輸入段14和砂輪安裝段15上、外圈 固定在容器10左右兩側的孔壁上，而且軸承蓋5在容器10左右兩側的穿孔處還起到密封 作用，避免減速液從容器10左右兩側的穿孔溢出。容器10的頂部開設有便於觀測的觀察 窗口 13,並在容器10的頂部固定有封上觀察孔的玻璃材質的蓋板7,以保證容器10整體的 密封性，避免減速液受攪動槳葉9的攪拌而成觀察窗口 13濺出或溢出。
[0021] 攪動槳葉9是工字型槳葉，攪動槳葉9的中部為沿徑向固定穿裝在減速軸8中的 根部，攪動槳葉9的兩端為沿徑向懸伸在減速軸8外周上的懸伸端，懸伸端和容器10的內 壁面之間具有間隙，且攪動槳葉9的與減速軸8軸向平行的一側面為攪動減速液過程中受 力的作用面，根部的作用面小於懸伸端的作用面的面積。
[0022] 泵站部分由泵站、換向閥18和油管三部分構成，泵站又是由油泵17和減速液箱16 構成，泵站通過油管連接在容器10底部的開口上，而換向閥18裝配在油管上。換向閥18負 責控制油管內減速液的流向，保證在減速軸8需要減速時(也就是在容器處於注油狀態時)， 油泵17抽出的減速液經換向閥18流向容器10 ;在減速軸8減速結束後（也就是在容器處 於回油狀態時)，通過換向閥18的換向，使得容器10內的減速液流回到減速液箱16中。
[0023] 控制部分包括速度傳感器、控制電路等，控制部分負責在主體部分進入減速階段 時啟動油泵17,並在減速階段結束後將油泵17停止，同時控制換向閥18換向。
[0024] 本實施例中迴轉機在使用時，先將砂輪固定在迴轉機的主軸上，然後主軸進行升 速，升速到規定的速度後按要求維持一段時間或不維持，然後降速直至停止。在降速階段 中，控制部分啟動油泵17向主軸箱內注入減速液，隨著液面的升高，減速液和葉片接觸產 生阻力使主軸減速。開始減速時由於液面較低，減速液對攪動槳葉9產生的阻力較小，不致 於使減速軸8驟然減速，而隨著減速液的液面升高，攪動槳葉9攪動減速液的深度逐步增 大，對減速軸8產生的阻力也同步增大，而此時減速軸8的轉速已緩慢下降，與減速軸8同 步轉動的主軸的轉速也將緩慢的下降。由於對減速軸8的阻力是緩慢增加的，可以保證固 定砂輪3的螺母1不致於從主軸上鬆脫，確保砂輪3和迴轉機的安全。當然，在減速軸8轉 速減少到可以採用機械式減速方法或電氣方法減速時，可以考慮是否採用本裝置繼續減速 或者採用其他裝置進行減速。
[0025] 本實施例中減速裝置具有以下優點：
[0026] 減速液直接作用於帶攪動槳葉9的減速軸8進行減速，無需通過中間環節，直接形 成了制動力矩，方法簡單。同時，減速軸8的攪動槳葉9隻有一次攪動，減速效率提高，由動 能轉化而來的減速液的熱能減少。
[0027] 縮短了迴轉機減速階段的時間，提高效率。由於減速裝置可以在迴轉機開始減速 時就進行減速，和現有的迴轉機在高速段只有自由降速相比，可以大大縮短高速段減速所 需時間，特別是對於迴轉直徑大、重量重，速度高的砂輪3時，高速段降速所需時間顯著減 少。
[0028] 環保。機械減速裝置由於摩擦常產生刺耳噪音，電氣減速裝置也有高頻的電磁噪 聲，而該減速裝置只有較低的液壓泵的聲音，噪音等級得到明顯的降低。
[0029] 減速過程穩定。由於液體填充度和主軸轉速有著線性關係，在整個減速過程中都 可以控制，即主軸轉速高時液體填充度低，阻力小；主軸的轉速低時液體填充度高，阻力大， 所以可保證每一次減速過程一致，和機械減速裝置相比，避免了因閘瓦磨損而使減速過程 變化的情況。
[0030] 延長電機使用壽命。該減速裝置對驅動迴轉機的主軸迴轉的電機無任何影響，和 電氣式減速裝置會導致電動機升溫會影響電機絕緣相比，延長了電機的使用壽命。
[0031] 保證砂輪3和迴轉機安全。該減速裝置減速均勻，不會導致固定砂輪3的螺母1 鬆動脫落而使砂輪3和迴轉機損壞，保證了砂輪3和迴轉機安全。
[0032] 在上述實施例中，減速液通過容器上的同一開口進出容器，即控制減速液在油管 中流向的換向閥是一種類似雙向單通閥的換向閥，以提高整個迴轉機的泵站部分整體性， 在其他實施例中，泵站也可以用相對獨立設置的進油管和出油管連通在容器上開設的兩個 開口上，以分別控制容器的注油和回油。
[0033] 在上述實施例中，減速軸是主軸的一部分，即減速軸一體連接在主軸的中部，且在 主軸處於升速階段時已經安裝在迴轉機上，只因容器中未注入減速液或者減速液的液位較 淺而致攪動槳葉與減速液的液面之間具有間隙，所以減速液不會幹涉減速軸的轉動，使得 減速軸在主軸的帶動下轉動，在其他實施例中，減速軸也可以與主軸分體設置，即減速軸也 可以被設置在主軸的端部，此時減速軸可以通過法蘭連接、焊接接等方式固定在主軸上，雖 然此種結構會使得主軸懸伸於容器一側，使得整個迴轉機的穩定性變差，但並不妨礙降速 降低通過減速液對攪動槳葉、減速軸和主軸產生的阻力。另外，容器也可以與整機分體設 置，即容器也可以在主軸即將進入降速階段前，再裝配到相應的位置，比如在攪動槳葉的下 方設置較大的空間，在需要安裝容器時通過上下對扣的方式實現容器的安裝，乃至省去容 器的上部分，僅依靠下部分中盛裝的減速液來實現減速；容器也可以通過在水平方向對扣 的方式形成，此時當保證下側對扣部位的密封。
[0034] 在上述實施例中，容器中減速液通過泵站部分和控制部分共同控制的，以實現整 個迴轉機的自動化程度，使得迴轉機在進入減速階段後，減速液能夠自動注入容器中，在其 他實施例中，在不要求該迴轉機自動開始減速階段相關操作時，泵站也可以通過手動開啟 的方式控制。
[0035] 在上述實施例中，攪動槳葉的懸伸端比根部的作用面的面積大，以保證減速階段 的高速段時雖然減速液的液面較低，但通過較大的接觸面積來起到預設的高速段減速效 果，在其他實施例中，懸伸端和根部的作用面的面積也可以相同或懸伸端的作用面比根部 的作用面的面積小，尤其是採用後者且作用面從懸伸端到根部逐漸變寬時，整個砂輪迴轉 強度試驗的降速階段將通過以下兩個方面來逐漸增大減速液作用在攪動槳葉上的阻力：一 個方面仍然是隨著減速液的液面升高所帶來的攪動槳葉的懸伸端插入長度增大，作用面與 攪動槳葉所接觸的部分也逐漸增大，阻力增大；另一方面是由於隨著液面在作用面上的攀 升，作用面與減速液接觸部位的面積增大速度也在不斷加快，即減速液越接近攪動槳葉的 根部，作用面的增大量也會逐漸增大，從而進一步增大降速階段後期減速液作用在攪動槳 葉上的阻力，增強降速階段後期的減速效果。
[0036] 在上述實施例中，減速裝置中減速軸為試驗裝置中主軸的一部分，以使減速裝置 和試驗裝置形成一個有機整體，在其他實施例中，試驗裝置和減速裝置也可以是相對獨立 的，減速軸和主軸將在軸向相對獨立設置，如減速軸處於主軸的端部時，雖然此種結構會使 得主軸懸伸於容器一側，使得整個迴轉機的穩定性變差，但並不妨礙降速降低通過減速液 對攪動槳葉、減速軸和主軸產生的阻力。
[0037] 本實用新型中迴轉機的減速裝置的實施例：本實施例中減速裝置的結構與上述實 施例中減速裝置的結構相同，因此不再贅述。
【權利要求】
1. 迴轉機的減速裝置，其特徵在於，包括用於盛裝減速液的容器及用於固定或一體連 接在迴轉機的主軸上而隨主軸一起轉動的減速軸，減速軸可相對轉動的裝配在容器上，減 速軸上固定有處於容器內的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周上，攪動槳葉的懸伸 端與容器的內壁面之間具有間隙，容器上設有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。
2. 根據權利要求1所述的迴轉機的減速裝置，其特徵在於，開口處於容器的底部並通 過管路連通泵站，管路上裝配有用於在注液狀態下控制泵站的注液口和容器連通、在回液 狀態下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
3. 根據權利要求1或2所述的迴轉機的減速裝置，其特徵在於，攪動槳葉與減速軸的軸 向平行的側面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變寬。
4. 迴轉機，包括主軸及其上連接的減速裝置，其特徵在於，減速裝置包括用於盛裝減速 液的容器及固定或一體連接在迴轉機的主軸上而用於隨主軸一起轉動的減速軸，減速軸可 相對轉動的裝配在容器上，減速軸上固定有處於容器內的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速 軸的外周上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內壁面之間具有間隙，容器上設有供減速液在主 軸降速階段逐漸注入的開口。
5. 根據權利要求4所述的迴轉機，其特徵在於，主軸包括處於減速軸兩端的動力輸入 段和砂輪安裝段，動力輸入段和砂輪安裝段從容器的相對兩側穿出並通過軸承可相對轉動 的裝配在容器上。
6. 根據權利要求4或5所述的迴轉機，其特徵在於，開口處於容器的底部並通過管路連 通泵站，管路上裝配有用於在注液狀態下控制泵站的注液口和容器連通、在回液狀態下容 器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
7. 根據權利要求4或5所述的迴轉機，其特徵在於，攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側 面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變寬。
【文檔編號】G01M13/00GK203868192SQ201420292604
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】呂申峰, 張良, 陳學偉, 包華 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司