CN101549477B - 变值横向移动的自动砂轮修整器 - Google Patents

Abstract

变值横向移动的自动砂轮修整器，自动砂轮修整器包括机架，机架上固定有一活塞缸；活塞缸的底部设有左通油孔和右通油孔，左通油孔和右通油孔通过连通油孔连通，连通油孔中设有调节阀；左通油孔和右通油孔之间设有活塞体，活塞体连接一活塞杆，活塞缸的与活塞杆连接的右侧壁通过弹簧与活塞体连接，活塞缸的连通右通油孔的内腔与设置与活塞缸顶部的进油孔连通；活塞杆的右端固定有用于修磨砂轮的金刚磨头。本发明具有安全性好，使用方便，修整质量高的优点。

Description

变值横向移动的自动砂轮修整器

技术领域

本发明涉及一种变值横向移动的自动砂轮修整器。

技术背景

砂轮机是机械加工制造业中是经常使用到的高速磨削设备，砂轮片的制作是由粒度较细的磨粒粘结而成的，它的质地比较脆，磨削原理是依靠高速旋转着的砂轮片中的磨粒来切削加工件的表面，在磨削过程中，通过磨粒的不断更新，(注：磨粒的不断更新是依靠磨粒的不断脱落来完成这个过程)磨粒就相当于一把把新的刀具切削，接连不断地切削工件表面并自行脱离，来完成整个加工过程，这就需要砂轮片的加工表面要平整，这有利于加工和控制。但由于在磨削过程中的各种因素，会照成砂轮片的切削表面凹凸不平，特别是在刃磨各种刀具时(麻花钻、车刀、刮刀等)，将产生不良情况，达不到所需的刃磨要求。为改善此不良情况，就需要对砂轮面进行及时的修整，而目前修整砂轮片，基本是靠手工操作：人站在砂轮侧面，用手握着金刚磨头，金刚磨头接触砂轮需修整面，眼睛注视着修磨过程，同时用手进行缓慢的横向进给运动。而在整个修磨过程中，同时会产生大量的修磨灰尘(磨粒脱落)，且砂轮是在高速运转，手一有疏忽，将产生危险，所以说，手工修整砂轮片，不但影响健康(大量的灰尘)，而且也很不安全。之后，有种手柄式的修整器的产生，也是用手握着进行对砂轮片的修整，也同样存在在以上的不良问题。虽然条件有所改善，但效果不是很明显。并且运用手工修整砂轮时，用力不均和移动速度不一致，会产生一道道的凹凸浅槽，同样达不到修整的效果。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种安全性好，使用方便，修整质量高的变值横向移动的自动砂轮修整器。

变值横向移动的自动砂轮修整器，其特征在于：所述的自动砂轮修整器包括机架，所述的机架上固定有一活塞缸；

所述的活塞缸的底部设有左通油孔和右通油孔，所述的左通油孔和右通油孔通过连通油孔连通，所述的连通油孔中设有调节阀；

所述的左通油孔和右通油孔之间设有活塞体，所述的活塞体连接一活塞杆，所述的活塞缸的与所述的活塞杆连接的右侧壁通过弹簧与所述的活塞体连接，所述的活塞缸的连通右通油孔的内腔与设置与活塞缸顶部的进油孔连通；

所述的活塞杆的右端固定有用于修磨砂轮的金刚磨头。

进一步，所述的金刚磨头通过滑套滑杆组合固定在所述的活塞杆上，所述的滑套为活塞杆右端的通孔，所述的滑杆为金刚磨头的杆身，所述的滑套上设有锁紧所述滑杆的锁紧螺钉。

进一步，所述的进油孔上设有油封螺钉。

本发明的技术构思是：首先通过进油孔把液压油注入活塞缸中，当液压油注满活塞缸后，封闭进油孔。在修整砂轮之前，先把活塞杆向右拉至极限位置后松开，活塞体在弹簧的作用下向左移动，此时，活塞缸的连通左进油孔的内腔产生液压抵制活塞体的移动；若关闭连通油孔中的调节阀，则活塞缸的连通左进油孔的内腔中的压力和连通右进油孔的内腔中的压力终将平衡，使活塞体处于静止状态；若逐渐开启调节阀，则在弹簧的复位作用下，连通左进油孔的内腔中的液压油通过左通油孔、连通油孔、调节阀、右通油孔进入到连通右进油孔的内腔中，此时，活塞体向左移动。活塞体的移动速度随着调节阀的开口大小而成正比的变化。调节阀的开口间隙由小变大是，活塞体的移动速度也同样由慢到快。调节阀的开口大小可以根据所需要的修整场合的要求来灵活改变。(见公式说明)。

活塞体一端弹簧压力的形成公式：

弹簧力的计算公式：P＝λ×C    (1)

$\mathrm{\λ}=\frac{{8\mathrm{PD}}^{3}n}{{\mathrm{Gd}}^4}---\left(2\right)$

$C=\frac{{\mathrm{Gd}}^4}{{8D}^{3}n}---\left(3\right)$

其中，P为弹簧力；

λ为轴向变形量

C为弹簧常数

D为弹簧外直径(大径)

G为弹簧刚度

d为弹簧钢丝直径

n为弹簧圈数

根据公式(1)(2)(3)可知，弹簧的压力大小，是与弹簧的轴向变形量和弹簧常数成正比，而弹簧的轴向变形量和弹簧常数分别与其各自的弹簧圈数、弹簧钢丝直径、弹簧刚度、弹簧外直径(大径)有关系，为此，只要把这几要素加以设计和控制，就可以达到响应的活塞体一端的压力值。

活塞体移动速度公式：

流量特性：调节阀的流量特性决定于连通油孔的结构形式。但无论连通油孔采取何种形式，通过连通油孔的流量Q均可用下式表示

$V=\frac{Q}{A}---\left(4\right)$

Q＝KaΔP^m                          (5)

其中：a为连通油孔通流面积；

ΔP为连通油孔的前后压差；

K为由连通油孔形状、液体状态、油液性质等因素决定的系数，如对于薄壁小孔， $K=C_p\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}}.$ 对于细长孔， $K=\frac{d^2}{32\mathrm{ul}},$ 其他形状的连通油孔的K值可由实验得出；

m为由连通油孔形状决定的指数，对于薄壁 小孔，m＝0.5，对于细长孔，m＝1，介于两者之间的连通油孔0.5＜m＜1.

公式说明：

由(4)式可知，活塞杆移动速度(修磨横向速度)与连通油孔的流量成正比，与连通油孔的面积成反比，直接控制流量，也就控制了其活塞体的移动速度。并且由(5)式可知，当K、ΔP、和m一定时，只要改变调节阀通流面积a，就可调节通过调节阀的流量。从而控制活塞体的移动速度，也就是自动砂轮修整器磨横向移动速度。

松开滑套上的锁紧螺钉，就可以使金刚磨头纵向移动，达到所需的修整深度。将机架固定在砂轮机上，即可对砂轮进行修整了。

本发明具有安全性好，使用方便，修整质量高的优点。，本发明在工作过程中，不但可以自动修整砂轮工作面，而且修整速度可根据加工要求进行调节。以改变传统的用手工操作来对砂轮工作面修整的方法，提高了砂轮的修磨质量；改善了在砂轮修磨时的工作环境；也提升了在修磨砂轮时安全系数。

附图说明

图1为本发明的示意图

图2为砂轮修整机修磨砂轮的示意图

图3为本发明的调节阀的示意图

具体实施方式

结合附图，进一步说明本发明：

变值横向移动的自动砂轮修整器，包括机架1，所述的机架2上固定有一活塞缸3；

所述的活塞缸2的底部设有左通油孔21和右通油孔22，所述的左通油孔21和右通油孔22通过连通油孔23连通，所述的连通油孔23中设有调节阀231；

所述的左通油孔21和右通油孔22之间设有活塞体3，所述的活塞体3连接一活塞杆31，所述的活塞缸2的与所述的活塞杆31连接的右侧壁通过弹簧4与所述的活塞体3连接，所述的活塞缸2的连通右通油孔22的内腔与设置与活塞缸2顶部的进油孔24连通，所述的进油孔24上设有密封装置241；

所述的活塞杆31的右端固定有用于修磨砂轮的金刚磨头5。

所述的金刚磨头5通过滑套滑杆组合固定在所述的活塞杆31上，所述的滑套为活塞杆31右端的通孔，所述的滑杆为金刚磨头5的杆身，所述的滑套上设有锁紧所述滑杆的锁紧螺钉311。

所述的进油孔24中设有油封螺钉241。

本发明的技术构思是：首先通过进油孔24把液压油注入活塞缸2中，当液压油注满活塞缸2后，封闭进油孔24。在修整砂轮之前，先把活塞杆31向右拉至极限位置后松开，活塞体2在弹簧4的作用下向左移动，此时，活塞缸2的连通左进油孔21的内腔产生液压抵制活塞体3的移动；若关闭连通油孔23中的调节阀231，则活塞缸2的连通左进油孔21的内腔中的压力和连通右进油孔22的内腔中的压力终将平衡，使活塞体3处于静止状态；若逐渐开启调节阀231，则在弹簧4的复位作用下，连通左进油孔21的内腔中的液压油通过左通油孔21、连通油孔23、调节阀231、右通油孔22进入到连通右进油孔22的内腔中，此时，活塞体3向左移动。活塞体3的移动速度随着调节阀231的开口大小而成正比的变化。调节阀231的开口间隙由小变大是，活塞体3的移动速度也同样由慢到快。调节阀231的开口大小可以根据所需要的修整场合的要求来灵活改变。(见公式说明)。

活塞体一端弹簧压力的形成公式：

弹簧力的计算公式：P＝λ×C    (1)

$\mathrm{\λ}=\frac{{8\mathrm{PD}}^{3}n}{{\mathrm{Gd}}^4}---\left(2\right)$

$C=\frac{{\mathrm{Gd}}^4}{{8D}^{3}n}---\left(3\right)$

其中，P为弹簧力；

λ为轴向变形量

C为弹簧常数

D为弹簧外直径(大径)

G为弹簧刚度

d为弹簧钢丝直径

n为弹簧圈数

根据公式(1)(2)(3)可知，弹簧的压力大小，是与弹簧的轴向变形量和弹簧常数成正比，而弹簧的轴向变形量和弹簧常数分别与其各自的弹簧圈数、弹簧钢丝直径、弹簧刚度、弹簧外直径(大径)有关系，为此，只要把这几要素加以设计和控制，就可以达到响应的活塞体一端的压力值。

活塞体移动速度公式：

流量特性：调节阀的流量特性决定于连通油孔的结构形式。但无论连通油孔采取何种形式，通过连通油孔的流量Q均可用下式表示

$V=\frac{Q}{A}---\left(4\right)$

Q＝KaΔP^m  (5)

其中：a为连通油孔通流面积；

ΔP为连通油孔的前后压差；

K为由连通油孔形状、液体状态、油液性质等因素决定的系数，如对于薄壁 小孔， $K=C_p\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}}.$ 对于细长孔， $K=\frac{d^2}{32\mathrm{ul}},$ 其他形状的连通油孔的K值可由实验得出；

m为由连通油孔形状决定的指数，对于薄壁小孔，m＝0.5，对于细长孔，m＝1，介于两者之间的连通油孔0.5＜m＜1.

公式说明：

由(4)式可知，活塞杆移动速度(修磨横向速度)与连通油孔的流量成正比，与连通油孔的面积成反比，直接控制流量，也就控制了其活塞体的移动速度。并且由(5)式可知，当K、ΔP、和m一定时，只要改变调节阀通流面积a，就可调节通过调节阀的流量。从而控制活塞体的移动速度，也就是自动砂轮修整器磨横向移动速度。

松开滑套上的锁紧螺钉，就可以使金刚磨头纵向移动，达到所需的修整深度。将机架固定在砂轮机上，即可对砂轮进行修整了。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1.变值横向移动的自动砂轮修整器，其特征在于：所述的自动砂轮修整器包括机架，所述的机架上固定有一活塞缸；

所述的活塞缸的底部设有左通油孔和右通油孔，所述的左通油孔和右通油孔通过连通油孔连通，所述的连通油孔中设有调节阀；

所述的左通油孔和右通油孔之间设有活塞体，所述的活塞体连接一活塞杆，所述的活塞缸的与所述的活塞杆连接的右侧壁通过弹簧与所述的活塞体连接，所述的活塞缸的连通右通油孔的内腔与设置于活塞缸顶部的进油孔连通；

所述的活塞杆的右端固定有用于修磨砂轮的金刚磨头。

2.如权利要求1所述的变值横向移动的自动砂轮修整器，其特征在于：所述的金刚磨头通过滑套滑杆组合固定在所述的活塞杆上，所述的滑套为活塞杆右端的通孔，所述的滑杆为金刚磨头的杆身，所述的滑套上设有锁紧所述滑杆的锁紧螺钉。

3.如权利要求2所述的变值横向移动的自动砂轮修整器，其特征在于：所述的进油孔中设有油封螺钉。 

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