CN102950542B - 螺旋排布式抛光磨头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋排布式抛光磨头。其包括主轴、磨头盖、传动齿轮组、磨头旋转安装座及若干组磨块摆动机构，所述磨块摆动机构铰接安装在磨头旋转安装座底面，且各组磨块摆动机构呈弦向螺旋式排布；所述磨块摆动机构连接一驱动其来回转摆的曲柄摇杆机构，该曲柄摇杆机构与传动齿轮组连接。本发明所述的抛光磨头采用曲柄摇杆机构驱动磨块摆动机构摆动，运行平稳，无间隙冲击，振动和噪音少；且本发明各组磨块摆动机构安装在磨头旋转安装座底面呈弦向螺旋式排布，缩短了磨块与瓷砖接触瞬间冲击点的半径，使磨块逐渐的进入瓷砖，减小了磨块对瓷砖的冲击力。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨头，具体涉及一种改进磨块排布方式的抛光磨头，设于建筑材料加工设备领域。
背景技术
在现有的瓷质砖(石材)抛光磨头设备中，有一种采用摆动式磨块的抛光磨头应用最为广泛，其各个磨块是由波浪端面凸轮驱动相应摆杆来实现的。其结构包括主轴、磨头盖、磨头旋转安装座、传动齿轮组、波浪端面凸轮、三组主动磨块摆动机构及三组从动磨块摆动机构，上述主轴为阶梯轴，其通过法兰与磨头旋转安装座连接，磨头旋转安装座可随主轴转动而转动，而主动磨块摆动机构及从动磨块摆动机构通过摆动转轴安装在磨头旋转安装座的侧面。上述磨头盖与抛光机床床体安装固定连在一起，其不随主轴转动而转动。如图12和13所示，所述主动磨块摆动机构包括主动双臂摆64、磨块安装座62及磨块63，所述从动磨块摆动机构包括从动双臂摆杆65、磨块安装座62及磨块63，主动双臂摆杆64与从动双臂摆杆65通过摆动转轴61安装磨头旋转安装座3上，主动双臂摆杆64与从动双臂摆杆65分别连接磨块安装座62，磨块安装座62与主动双臂摆杆64或者磨块安装座62与从动双臂摆杆65可绕摆动转轴61同步旋转。主动双臂摆杆64的两安装臂上安装有滚轮641与波浪端面凸轮7接触，在从动双臂摆杆65上安装有调节螺钉651与滚轮641接触，从动双臂摆杆64驱动力通过调节螺钉651与滚轮641的接触处传递。
但是，这种采用凸轮驱动方式的抛光磨头存在振动大，噪音大，性能不稳定等问题，因为其结构中滚轮和波浪端面凸轮之间的有间隙，使滚轮和凸轮之间产生碰撞。同时，为了减少磨头的故障，只能在生产的过程中不断的去调整间隙，这样就影响了工作效率。
这类抛光磨头还存在一个问题就是冲击速度大，瓷砖容易被冲击破碎。现有该种类磨头三组主动磨块摆动机构及三组从动磨块摆动机构的转动轴都是径向分布的，其呈径向放射形的排布，即磨块排布形式是呈径向放射形的(如图13所示)，该类磨头的冲击点在磨块63的最外端，该处最先与瓷砖接触，磨块与瓷砖接触瞬间的冲击速度大。沿着磨头直径冲击点冲击速度公式为：Vx＝rω，其中r为磨块接触瞬间冲击点到磨头中心的距离(简称磨头的冲击半径)，ω为磨头的角速度。从公式可以看出冲击速度为磨头的冲击半径和角速度成正比。为了降低冲击速度，可以减小磨头的转速，但是造成磨削效率的下降。可知，现有这种径向放射形排布方式的磨头，磨块整块瞬间直接进入瓷砖，磨头的冲击半径大，冲击速度大，瓷砖边缘常被这样的冲击力破碎，使瓷砖的成品率下降。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种运行稳定、振动和噪音少、冲击力小的螺旋排布式抛光磨头。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
螺旋排布式抛光磨头，包括主轴、磨头盖、传动齿轮组、磨头旋转安装座及若干组磨块摆动机构，所述磨块摆动机构铰接安装在磨头旋转安装座底面，且各组磨块摆动机构呈弦向螺旋式排布；所述磨块摆动机构连接一驱动其来回转摆的曲柄摇杆机构，该曲柄摇杆机构与传动齿轮组连接。
进一步具体，上述磨块摆动机构包括铰接于磨头旋转安装座底面的摆动转轴、与摆动转轴固定安装的磨块安装座及安装在磨块安装座上的磨块；所述摆动转轴及磨块的轴线呈弦向设置。
进一步具体，上述曲柄摇杆机构包括：
固定盘，其与传动齿轮组连接；
固定盘偏心销钉，其偏心安装在固定盘上；
摆动销钉，其安装在磨块安装座上端；及
连杆，其两端分别与固定盘偏心销钉及摆动销钉铰接。
作为优选，所述固定盘偏心销钉及摆动销钉通过球形轴承组件与连杆铰接。
进一步具体，上述传动齿轮组包括：
主动齿轮，其固定安装在磨头盖且与主轴同轴设置；
从动齿轮，其安装在磨头旋转安装座上并与主动齿轮啮合，且其下端与固定盘同轴固定。
本发明所述的抛光磨头采用曲柄摇杆机构驱动磨块摆动机构摆动，运行平稳，无间隙冲击，振动和噪音少；且本发明各组磨块摆动机构安装在磨头旋转安装座底面呈弦向螺旋式排布，缩短了磨块与瓷砖接触瞬间冲击点的半径，使磨块逐渐的进入瓷砖，减小了磨块对瓷砖的冲击力。
附图说明
图1为本发明所述抛光磨头俯视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为本发明所述固定盘与固定盘偏心销钉连接结构剖视图。
图5为本发明所述摆动销钉与磨块安装座上端连接结构剖视图。
图6为本发明所述抛光磨头立体结构示意图。
图7为本发明所述抛光磨头的磨块排布结构示意图。
图8为本发明所述磨头旋转安装座底面结构示意图。
图9为本发明所述抛光磨头结构原理简化示意图。
图10为本发明所述曲柄摇杆机构驱动磨块摆动机构摆动运动状态一简化示意图。
图11为本发明所述曲柄摇杆机构驱动磨块摆动机构摆动运动状态二简化示意图。
图12为现有传统抛光磨头的磨块摆动结构展开图。
图13为现有传统抛光磨头的磨块排布结构示意图。
以下通过附图和具体实施方式来对本发明作进一步描述：
具体实施方式
如图1至11所示，本发明所述的本发明所述新型螺旋排布式抛光磨头，其包括主轴1、磨头盖2、磨头旋转安装座3、传动齿轮组4、曲柄摇杆机构5及若干组磨块摆动机构6，具体结构如下：
上述主轴1为阶梯轴，其通过法兰与磨头旋转安装座3连接，磨头旋转安装座3可随主轴1转动而转动。上述磨头盖2与抛光机床床体固定连在一起，其不随主轴1转动而转动。
上述磨块摆动机构6铰接安装在磨头旋转安装座3底面，且各组磨块摆动机构6呈弦向螺旋式排布，如图1、6和7所示。具体为：上述磨块摆动机构6包括铰接于磨头旋转安装座3底面的摆动转轴61、与摆动转轴61固定安装的磨块安装座62及安装在磨块安装座62上的磨块63；所述摆动转轴61及磨块63的轴线呈弦向设置。如图7，本发明采用的磨块为弦向螺旋式排布，磨块63的前端先进入瓷砖表面，即其冲击点位于磨块63的前端(靠近磨头中心轴的那一端)，然后逐步的与磨块的后端(靠近磨头边缘的那一端)接触，磨块前端的冲击半径r`小，冲击速度小。如图7所示，各组磨块摆动机构6呈弦向螺旋式排布有效缩短了磨块63与瓷砖接触瞬间的冲击半径r`，使磨块63逐渐的进入瓷砖，减小了磨块63对瓷砖的冲击力。由图7和图13对比可知，以同一规格的抛光磨头为参考，本发明抛光磨头采用弦向螺旋式排布方式的冲击半径r`小于现有抛光磨头采用径向放射形排布方式的冲击半径r。如图7所示，本发明抛光磨头的冲击点(图7中，磨块63的前端)位于磨头旋转安装座3内，即本发明的冲击半径r`小于磨头旋转安装座3半径；而现有抛光磨头冲击点(图13中，磨块63的最外端)位于磨头旋转安装座3以外，即现有抛光磨头的冲击半径r大于磨头旋转安装座半径(如图13所示)。由上可知，本发明采用弦向螺旋式排布方式所产生的冲击力小于传统磨头采用径向放射形排布所产生的冲击力，降低瓷砖的破损率。
所述磨块摆动机构6连接驱动其来回转摆的曲柄摇杆机构5，该曲柄摇杆机构5与传动齿轮组4连接。进一步，上述曲柄摇杆机构5包括固定盘51、固定盘偏心销钉52、摆动销钉53及连杆54。具体为：所述固定盘51与传动齿轮组4连接；所述固定盘偏心销钉52偏心安装在固定盘51上；所述摆动销钉53安装在磨块安装座62上端；所述连杆54两端分别与固定盘偏心销钉52及摆动销钉53铰接。作为优选，所述固定盘偏心销钉52及摆动销钉54通过球形轴承组件与连杆54铰接。由于曲柄摇杆机构为常用机构，其运动轨迹可根据实际需要设计，因此在此不再赘说。
进一步具体，上述传动齿轮组4包括主动齿轮41和从动齿轮42。具体为，主动齿轮41固定安装在磨头盖2且与主轴1同轴设置，更具体为，主动齿轮41通过螺栓固定安装在磨头盖2上；而从动齿轮42安装在磨头旋转安装座3上并与主动齿轮41啮合，且其下端与固定盘51同轴固定。
以下通过具体应用原理来对本发明作进一步描述：
如图1、2、9、10和11所示，工作时，主轴1转动，带动磨头旋转安装座3、从动齿轮42、曲柄摇杆机构5、磨块摆动机构绕主轴1公转，而磨头盖2及主动齿轮41不随主轴1转动而转动。可知，从动齿轮42绕着主动齿轮41公转，因从动齿轮42与主动齿轮41啮合，从动齿轮42绕着主动齿轮41公转的同时其自身也自转，从动齿轮42自传驱动固定盘51旋转、固定盘51带动固定盘偏心销钉52绕着固定盘51轴线偏心旋转，固定盘偏心销钉52通过连杆54驱动摆动销钉53，进而驱动磨块安装座62绕着摆动转轴61来回转摆，从而实现磨块63的摆动。当本发明抛光磨头按图1、6所示方向旋转时，磨块的前端先进入瓷砖表面，此时的冲击半径r`较小，冲击力较小，磨头继续转动，磨块的中后端逐渐进入，而进入点的速度逐步的增加，冲击作用逐步增加，此时仍会有一定的冲击，但是本发明弦向螺旋式排布的方式使这样冲击的增加是渐进进行的，因而比现有抛光磨头径向放射形排布的明显地减小了冲击作用，减速瓷砖破损率，提高了瓷砖的成品率。
Claims (5)
1.螺旋排布式抛光磨头，包括主轴、磨头盖、传动齿轮组、磨头旋转安装座及若干组磨块摆动机构，其特征在于：所述磨块摆动机构铰接安装在磨头旋转安装座底面，且各组磨块摆动机构呈弦向螺旋式排布；所述磨块摆动机构连接一驱动其来回转摆的曲柄摇杆机构，该曲柄摇杆机构与传动齿轮组连接。
2.根据权利要求1所述的螺旋排布式抛光磨头，其特征在于：所述磨块摆动机构包括铰接于磨头旋转安装座底面的摆动转轴、与摆动转轴固定安装的磨块安装座及安装在磨块安装座上的磨块；所述摆动转轴及磨块的轴线呈弦向设置。
3.根据权利要求2所述的螺旋排布式抛光磨头，其特征在于：所述曲柄摇杆机构包括
固定盘，其与传动齿轮组连接；
固定盘偏心销钉，其偏心安装在固定盘上；
摆动销钉，其安装在磨块安装座上端；及
连杆，其两端分别与固定盘偏心销钉及摆动销钉铰接。
4.根据权利要求3所述的螺旋排布式抛光磨头，其特征在于：所述固定盘偏心销钉及摆动销钉通过球形轴承组件与连杆铰接。
5.根据权利要求3所述的螺旋排布式抛光磨头，其特征在于：所述传动齿轮组包括：
主动齿轮，其固定安装在磨头盖且与主轴同轴设置；
从动齿轮，其安装在磨头旋转安装座上并与主动齿轮啮合，且其下端与固定盘同轴固定。
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