CN102554795B - 自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置 - Google Patents

Abstract

一种自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，陶瓷球研磨剂添加装置包括料筒、安装底座、研磨剂搅拌装置和研磨剂定时定量调节控制装置，其中，料筒用于盛放待添加的研磨剂，料筒底部开设下料管，料筒安装在安装底座上；研磨剂搅拌装置包括驱动电机、转轴和叶片，驱动电机安装在料筒上端，通过转轴驱动安装在转轴上的叶片转动，转轴和叶片位于料筒内；研磨剂定时定量调节控制装置包括单向电磁阀、流量调节阀和用以控制按照设定时刻打开单向阀并向流量调节阀发送流量控制指令的定时控制装置，单向电磁阀、流量调节阀安装在下料管上，单向电磁阀和流量调节阀与定时控制装置连接。本发明可以实现研磨剂定时、定量自动添加。

Description

自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置

技术领域

本发明涉及陶瓷球研磨设备的配套设备，尤其是一种研磨剂的添加装置。

背景技术

随着工业技术的发展，对机床和仪器设备提出了高速、高精度、高可靠性等性能要求。与传统的轴承钢相比，先进的工程陶瓷具有密度小，硬度高、弹性模量高(刚度高)、耐磨损、热膨胀系数低、热稳定性和化学稳定好、绝缘、无磁等极为优良的综合性能，被认为是制造轴承滚动体的最佳材料，并在陶瓷球轴承(钢质轴承圈，陶瓷材料滚动体.)的应用上获得很大成功。陶瓷球轴承具有使用寿命长(钢质轴承的2～5倍)、转速高、整体精度和刚度好、热稳定性能好以及无磁性等优异的综合性能，在高温、高速、高精度、酸碱腐蚀、电腐蚀、强磁场、无润滑或介质润滑等工作条件下具有非常广阔的应用前景，已广泛应用于航空航天、军事、石油、化工以及高速精密机械等诸多领域。

目前，陶瓷球主要采用磨料研磨的方法加工。研磨过程中，研磨剂是影响陶瓷球加工效率和质量的重要工艺因素之一。研磨剂一般由磨料、研磨基液和添加剂三部分组成。磨料应具有良好的磨削性能(一定的硬度、韧性、机械强度、热稳定性以及化学稳定性)。磨料的成分、粒度不同，研磨效果也截然不同。研磨基液的主要功能是粘附磨料和冷却，并具有改善研磨效率和表面加工质量的作用。添加剂主要起到提高磨料与陶瓷球亲和性、润滑、防锈以及促进与陶瓷材料的化学反应等作用。

但是，陶瓷球研磨所适用的研磨剂中磨料浓度较高，研磨剂粘度大，很难用研磨液泵抽取的方式，将研磨剂加注到上研磨盘料口。因此，目前陶瓷球研磨过程中主要采用人工加注的方式，定时把研磨剂加到料口中。根据不同工序和工艺要求，一般每隔10分钟-30分钟添加一次。这种研磨液加注方法存在如下主要问题：1)操作人员的劳动强度大；2)研磨剂每次加注的量一致性较差；3)由于研磨剂放置在静止的容器中，磨料容易沉积，需要操作人员经常对研磨剂进行搅拌。

发明内容

为了克服目前陶瓷球研磨过程中研磨剂人工添加的问题，实现研磨剂的自动添加，本发明提供一种可以实现研磨剂定时、定量自动添加的自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，所述陶瓷球研磨剂添加装置包括料筒、安装底座、研磨剂搅拌装置和研磨剂定时定量调节控制装置，其中，所述的料筒用于盛放待添加的研磨剂，所述料筒底部开设下料管，所述的料筒安装在所述安装底座上；所述的研磨剂搅拌装置包括驱动电机、转轴和叶片，驱动电机安装在料筒上端，通过转轴驱动安装在转轴上的叶片转动，所述转轴和叶片位于所述料筒内；所述的研磨剂定时定量调节控制装置包括单向电磁阀、流量调节阀和用以控制按照设定时刻打开单向阀并向流量调节阀发送流量控制指令的定时控制装置，所述单向电磁阀、流量调节阀安装在所述下料管上，所述单向电磁阀和流量调节阀与所述定时控制装置连接。

进一步，所述陶瓷球研磨剂添加装置还包括研磨剂不足报警装置，所述研磨剂不足报警装置包括浮球、连接链条和报警开关，所述浮球与连接链条的下端连接，所述连接链条的上端与报警开关连接。

进一步，所述研磨剂不足报警装置还包括报警灯和蜂鸣器，所述报警开关为所述报警灯和蜂鸣器的电源开关。

再进一步，所述的料筒底部呈锥形，料筒的侧边设有观察窗，料筒上端开始有加料口。

更进一步，所述定时控制装置由一个动作继电器、两个延时时间可设定存储且带有计时完毕自复位功能的时间继电器、一个电源开关、一个常开开关和一个常闭开关组成，其中所述的动作继电器用于控制电磁阀的开合，所述的一个时间继电器用于控制动作继电器的闭合间隔时间，所述的另一个时间继电器用于控制动作继电器的闭合持续时间，并闭合直接连接电磁阀的电源开关，使电磁阀一直处于打开状态，从而以连续的方式向陶瓷球研磨机添加研磨剂；所述定时装置的电源开关与直接连接电磁阀的电源开关同时只能有一个接通。

本发明的有益效果主要表现在1.可以自动地、定时定量地向陶瓷球研磨机添加研磨剂，大大减少了加工人员的劳动强度。2.当料筒中的研磨剂少于一定量时，添加装置能自动报警，通知操作人员添加研磨剂，避免陶瓷球在研磨过程在无研磨剂的情况下与研磨盘干摩擦，造成陶瓷球损伤。3.能够调节设置时研磨剂的剩余量，从而使操作人员在不同的条件下有足够的时间添加新的研磨剂。4.具有研磨剂搅拌功能，可以防止研磨剂的磨料沉淀，从而保证了研磨剂在研磨过程中的一致性。

附图说明

图1是自动控制的陶瓷球研磨剂添加器的结构图。

图2是给料口电磁阀的定时控制系统示意图。

图3是报警开关的结构图。

图4是自动控制的陶瓷球研磨剂添加器安装到陶瓷球研磨机上的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1-图4，一种自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，包括料筒4、安装底座10、研磨剂搅拌装置(由驱动电机1、转轴3和搅拌叶片6组成)、研磨剂定时定量调节控制装置(由电磁阀7、流量调节阀12、定时开关8和定时开关9组成)以及研磨剂不足报警装置(由浮球18、连接链条22、报警开关21、报警灯19和蜂鸣器组成20)。所述的料筒用于盛放待添加的研磨剂5，底部开设下料管7，研磨剂通过下料管7流向陶瓷球研磨机的添料口36。所述的料筒4直接通过螺钉15与所述安装底座10连接。所述的安装底座10通过螺钉31与陶瓷球研磨机的上板坯32连接。所述的研磨剂搅拌装置对料筒内的研磨剂5进行搅拌，防止桶内研磨剂中的磨料沉淀。所述的研磨剂定时定量调节控制装置安装在所述的下料管7上，可以设定和控制研磨剂添加的间隔时间(添加频率)和研磨剂每次添加的量。所述的研磨剂不足报警装置安装在料筒上端，当料筒中的研磨液不足时，会触发报警装置中的报警开关21，从而启动报警装置报警。

所述的料筒4底部呈锥形，更有利于通过搅拌器的搅动防止磨料沉淀；料筒底部开设有下料管7，料筒内的研磨剂在自重的作用下从下料管流出，流向陶瓷球研磨机上研磨盘的料口；料筒的侧边设有观察窗17，以便操作人员观测料筒内研磨剂的量，观察窗采用有机玻璃制作；料筒上端开始有加料口2，当料筒内的研磨剂不足时，通过加料口向筒内添加研磨剂。

所述的研磨剂搅拌装置由驱动电机1、转轴3和叶片组成6。驱动电机1安装在料筒上端，通过转轴3驱动安装在转轴上的叶片6转动，对料筒内的研磨剂5进行搅拌，从而防止研磨剂中的磨料沉淀。搅拌叶片安装时，与转轴呈一定的角度，从而使叶片的位置与料筒的锥形底部基本平行。所述搅拌叶片与料筒筒壁及底部之间留有空隙。通过调节驱动电机1的转速，可以调整叶片6的搅拌速度。

所述的研磨剂定时定量调节控制装置由单向电磁阀13、流量调节阀12、一个定时控制装置8组成，安装在料筒底部的下料管7上。所述定时控制装置由一个动作继电器K3、两个延时时间可设定存储且带有计时完毕自复位功能的时间继电器K1和K2、一个电源开关SA、一个常开开关S1和一个常闭开关S2组成，其中所述的动作继电器K3用于控制电磁阀13的开合，所述的一个时间继电器K1用于控制动作继电器K3的闭合间隔时间，所述的另一个时间继电器K2用于控制动作继电器K3的闭合持续时间。也可以闭合直接连接电磁阀的电源开关9，使电磁阀一直处于打开状态，从而以连续的方式向陶瓷球研磨机添加研磨剂。所述定时装置的电源开关SA与直接连接电磁阀的电源开关9同时只能有一个接通。所述流量调节阀12用于调整下料管中研磨剂的流量。流量调节阀打开越大，研磨剂流量越大；反之，则研磨剂流量越小。研磨剂在流经电磁阀和流量调节阀后，由下料管口11流出，流入陶瓷球研磨机料口36。

添料器工作时，将时间继电器K1的定时间隔设定为电磁阀13的动作间隔时间，将时间继电器K2的定时时间设定为电磁阀13的打开持续时间，定时装置的工作流程如下：

(1)接通电源开关SA，时间继电器K1上电并开始计时；

(2)时间继电器K1计时时间到并动作，常开开关接通S1，则时间继电器K2、动作继电器K3同时上电；动作继电器K3动作打开电磁阀13，研磨剂从下料管中向下流出，同时时间继电器K2开始计时，此时，添料指示灯14(绿色)亮起，表明正在向陶瓷球研磨机添加研磨剂；

(3)时间继电器K2计时时间到并动作，常闭开关S2打开，则时间继电器K1断电，常开开关S1打开，则动作继电器K3断电，电磁阀13关闭停止给料，添料指示灯14熄灭；同时时间继电器K2断电，常闭开关S2闭合，时间继电器K1上电，又回到状态(1)。

这样，通过定时开关电磁阀13，使研磨剂能够定时的添加到研磨机的料口中。通过调节电磁阀13的打开时间和流量调节阀的开口大小可以调节研磨剂的每次添加量。

所述的研磨剂不足报警装置由浮球18、连接链条22、报警开关21、报警灯19和蜂鸣器组成20，安装在料筒4上端。报警开关21安装用螺纹29固定在料筒的上端盖28上，整个报警开关有保护罩30保护。当料筒内有足够的研磨剂5时，浮球18漂浮与研磨剂5之上，连接链条22松弛。报警开关中插入套筒27活动柱23在弹簧26的作用无法下落，报警开关的上触点24和下触点25分离，报警开关21断开。当研磨剂5不足时，研磨剂5无法支撑浮球18，接链条22在浮球18重力的作用下张紧，并下拉活动柱23，弹簧26被压缩，报警开关21的上触点24和下触点25接触，从而使报警开关闭合，报警电路连通，报警灯19(红色)亮起，蜂鸣器20鸣叫。当操作人员向料筒4内添加足够的研磨剂后，浮球18又将由研磨剂5支撑，连接链条22松弛，报警开关21内的活动柱23又被弹簧顶起，使报警开关的上触点24和下触点25分离，报警电路断开，报警灯19熄灭，蜂鸣器20停止。所述的连接链条22为链条式，可以通过选择浮球18在链条上的钩挂位置，设定连接链条22的工作长度，从而调整触发报警装置报警的研磨剂液位16。由于报警装置报警时，料筒内仍余留研磨剂，从而使操作人员有一定的时间在料筒内重新添加研磨剂。

所述的安装底座10和料筒采4用螺钉直接连接，并通31过螺钉，将整个研磨剂添加装置固定到陶瓷球研磨机的上板坯32上。安装底座10与上板坯32之间安放橡胶隔振垫37，减少陶瓷球研磨机振动对添料器的不利影响。研磨剂5通过下料管口11流入陶瓷球研磨机的料口36。陶瓷球研磨机上研磨盘33和下研磨盘35之间的陶瓷球34，在研磨剂的作用下，实现材料去除，逐渐达到尺寸、精度、表面质量及一致性的要求。

本发明不仅能应用于陶瓷球研磨机，也能应用于其它各种种研磨和抛光机，可自动、精确控制研磨剂(液)(抛)液流量，对研磨(抛光)起到很好的效果，能使操作人员工作更省力，减小工作强度。

Claims (4)

1.一种自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，其特征在于：所述陶瓷球研磨剂添加装置包括料筒、安装底座、研磨剂搅拌装置和研磨剂定时定量调节控制装置，其中，

所述的料筒用于盛放待添加的研磨剂，所述料筒底部开设下料管，所述的料筒安装在所述安装底座上；

所述的研磨剂搅拌装置包括驱动电机、转轴和叶片，驱动电机安装在料筒上端，通过转轴驱动安装在转轴上的叶片转动，所述转轴和叶片位于所述料筒内；

所述的研磨剂定时定量调节控制装置包括单向电磁阀、流量调节阀和用以控制按照设定时刻打开单向阀并向流量调节阀发送流量控制指令的定时控制装置，所述单向电磁阀、流量调节阀安装在所述下料管上，所述单向电磁阀和流量调节阀与所述定时控制装置连接;

所述定时控制装置由一个动作继电器、两个延时时间可设定存储且带有计时完毕自复位功能的时间继电器、一个电源开关、一个常开开关和一个常闭开关组成，其中所述的动作继电器用于控制电磁阀的开合，所述的一个时间继电器用于控制动作继电器的闭合间隔时间，所述的另一个时间继电器用于控制动作继电器的闭合持续时间，并闭合直接连接电磁阀的电源开关，使电磁阀一直处于打开状态，从而以连续的方式向陶瓷球研磨机添加研磨剂；所述定时装置的电源开关与直接连接电磁阀的电源开关同时只能有一个接通。

2.如权利要求1所述的自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，其特征在于：所述陶瓷球研磨剂添加装置还包括研磨剂不足报警装置，所述研磨剂不足报警装置包括浮球、连接链条和报警开关，所述浮球与连接链条的下端连接，所述连接链条的上端与报警开关连接。

3.如权利要求2所述的自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，其特征在于：所述研磨剂不足报警装置还包括报警灯和蜂鸣器，所述报警开关为所述报警灯和蜂鸣器的电源开关。

4.如权利要求1～3之一所述的自动控制的陶瓷球研磨剂添加装置，其特征在于：所述的料筒底部呈锥形，料筒的侧边设有观察窗，料筒上端开始有加料口。

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