CN103084951A - 浮动油封内球面自动磨抛机 - Google Patents

浮动油封内球面自动磨抛机 Download PDF

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李进敏
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烟台双圆通用件有限公司
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Abstract

本发明提出了一种浮动油封内球面自动磨抛机,在保证浮动油封内球面加工精度的前提下,可有效提高浮动油封内球面的加工效率。该自动磨抛机包括机架、夹紧机构、进给机构和磨削机构,其中,夹紧机构和进给机构安装于机架上,进给机构包括竖直设置的两根丝杠,两根丝杠上分别设有与其适配的丝杠螺母,两个丝杠螺母之间固定有活动板,两根丝杠分别由对应的伺服电机驱动;磨削机构安装于活动板上,由进给机构控制用于对夹紧机构上的工件进行磨削。该自动磨抛机在将工件淬火完成后,可直接将其固定在夹紧机构上进行磨削,大大提高生产效率,提高产品的质量,降低能耗,缩短浮动油封的生产周期。

Description

浮动油封内球面自动磨抛机

技术领域

[0001] 本发明涉及浮动油封生产设备技术领域,特别是指一种浮动油封内球面自动磨抛机。

背景技术

[0002] 浮动油封诞生于上世纪50年代后期,最初是用来取代推土机底盘上的橡胶油封。原用的橡胶油封因为泥沙的浸泡、磨损和腐蚀,损坏的非常快。而浮动油封是针对这样恶劣的工作环境而设计的一种结构紧凑的机械密封装置,能够在防止润滑油外泄的同时阻止外部泥水、沙土等污染物侵入设备内部。其结构简单,耐污、耐磨、耐振动、窜动、摆动和冲击,工作可靠,使用寿命长,维护方便。目前,浮动油封广泛应用于工程机械、农业机械、煤矿机械、搅拌机械、钻探机械、路面机械等密封应用场合,是核心的基础零件,直接影响底盘件的使用寿命。

[0003] 如图1所示,为浮动油封的截面示意图,其中,I为内球面,2为研磨亮带,3为O型圈,由于浮动油封的结构及目前现采用的铸造工艺,内球面I很难直接铸出或进行批量铸造,因此,目前采用的加工方案都是毛坯经退火软化处理后,采用数控车车削球面,再经淬火,最后对内球面I进行研磨。这种工艺的缺陷是:工件在淬火后会产生较大的变形,由于研磨工艺为精密加工工序,加工量较少,对于淬火产生的变形,无法在短时间内完成研磨,造成研磨工序非常漫长,一般为4飞小时,造成生产效率低下,生产周期漫长,造成材料浪费,能耗高,污染环境。

发明内容

[0004] 本发明提出一种浮动油封内球面自动磨抛机,在保证浮动油封内球面加工精度的iu提下,可有效提闻浮动油封内球面的加工效率。

[0005] 本发明的技术方案是这样实现的:浮动油封内球面自动磨抛机,包括机架、夹紧机构、进给机构和磨削机构。其中,夹紧机构安装于所述机架上,用于将工件夹紧并带动工件旋转;进给机构安装于所述机架上,包括竖直设置的两根丝杠,两根所述的丝杠上分别设有与其适配的丝杠螺母,两个所述的丝杠螺母之间固定有活动板,两根所述的丝杠分别由对应的伺服电机驱动;磨削机构安装于所述活动板上,由所述进给机构控制用于对所述夹紧机构上的工件进行磨削。

[0006] 作为一种优选的实施方式,所述磨削机构包括竖直安装于所述活动板上的主轴,该主轴并可在竖直平面内摆动;还包括安装于所述主轴的底端并由所述主轴驱动旋转的砂轮。

[0007] 作为一种优选的实施方式,所述活动板上竖直安装有旋转圆盘,所述旋转圆盘可以自身中心轴线为中心转动,所述主轴固定于所述旋转圆盘上并穿过所述旋转圆盘的中心。

[0008] 作为一种优选的实施方式,所述砂轮为金刚石砂轮。[0009] 作为一种优选的实施方式,所述夹紧机构为气动卡盘。

[0010] 作为对上述技术方案的改进,所述磨削机构上安装有光电感应器,用于感应其与所述工件之间的距离。

[0011] 作为对上述技术方案的进一步改进,所述机架上设有电器控制箱,用于控制所述夹紧机构、进给机构和磨削机构的动作。

[0012] 采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:采用该浮动油封内球面自动磨抛机后,可改变浮动油封内球面的加工工艺,将原有的“退火一车削一淬火”工艺改为“淬火一磨削”。在将工件淬火完成后,可直接将其固定在夹紧机构上并由其带动旋转,而进给机构通过伺服电机带动对应的丝杠、丝杠带动对应的丝杠螺母、丝杠螺母带动活动板,最终由活动板带动磨削机构实现与工件之间的相对进给运动,从而实现对工件的磨削,在磨削完成后,进给机构的伺服电机反向转动,即可实现磨削机构的回位。

[0013] 磨削机构的主轴能够在竖直平面内摆动,则设置于主轴底端的砂轮不仅可以实现与工件之间的垂直距离,对工件进行微量磨削,而且砂轮与工件之间的相对夹角也可以进行调整,从而加工出符合条件的内球面。

[0014] 由于对工件进行磨削的砂轮采用的是金刚石砂轮,通过金刚石砂轮的自身属性可实现高压强力磨削,单位时间内可以大幅去除工件加工量,提高生产效率,提高产品质量,降低能耗,缩短浮动油封的生产周期。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为浮动油封的截面示意图;

[0017] 图2为本发明浮动油封内球面自动磨抛机的结构示意图;

[0018] 图中:1-内球面;2_研磨亮带;3-0型圈;4_机架;5-主轴;6_旋转圆盘;7-活动板;8-金刚石砂轮;9_工件;10_夹紧机构;11-伺服电机;12_丝杠;13_丝杠螺母;14_电器控制箱。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

[0020] 如图1所示,为现有技术中浮动油封的截面示意图,I为内球面,2为研磨亮带,3为O型圈,这些均为本技术领域内的公知技术,其中,现有技术中内球面I的加工在背景技术中已详细描述,本发明所要解决的关键技术问题即是内球面I的加工。

[0021] 如图2所示,为本发明浮动油封内球面自动磨抛机一种实施例的结构示意图,其能够将传统内球面I的“退火-车削-淬火”加工工艺改为“淬火-磨削”加工工艺,有效地缩短浮动油封的加工周期,提高产品质量,降低成本,节省能耗。

[0022] 该自动磨抛机首先包括一个机架4,在机架4上安装有夹紧机构10、磨削机构和进给机构。其中,夹紧机构10的作用是将图1所示的浮动油封(即图2中的工件9)在水平面内固定并带动其在水平面内旋转;磨削机构安装在进给机构上,由进给机构控制对夹紧机构10上的工件9进行磨削。

[0023] 该实施例中的夹紧机构10采用的是气动卡盘,其与工件9相适配,能够实现高精度的装夹,而且装夹速度快,能够大幅降低工作人员的劳动强度。

[0024] 该实施例中的进给机构采用的是立轴龙门式结构,其承载能力较强,具有较好的刚性。进给机构首先包括竖直设置的两根丝杠12,每根丝杠12上均安装有与其适配的丝杠螺母13,每根丝杠12均由对应的伺服电机11驱动旋转,在两个丝杠螺母13之间还固定有活动板7,磨削机构即是直接安装在该活动板7上,由活动板7带动其向工件9进给,实现对工件9的磨削。

[0025] 该实施例中的磨削机构首先包括一个主轴5,该主轴5竖直安装在活动板7上,在其底端安装有砂轮(此处优选采用金刚石砂轮8 ),金刚石砂轮8由主轴5驱动旋转,用于对工件9进行磨削。同时,主轴5还可在竖直平面内进行一定幅度的摆动,从而调节金刚石砂轮8与工件9之间的磨削角度,实现内球面I的加工。主轴5的摆动是通过以下结构实现的:

[0026] 在活动板7上竖直安装有一个旋转圆盘6,该旋转圆盘6可以自身的中心轴线为中心转动,主轴5固定在该旋转圆盘6上并穿过旋转圆盘6的中心,这样,旋转圆盘6与主轴5之间即可实现同步运动,即旋转圆盘6转动一定角度,主轴5同样转动相同的角度。

[0027] 为了进一步地增加该自动磨抛机的自动化程度,在磨削机构上还安装有光电感应器(图中未示出),其主要作用是感应金刚石砂轮8与工件9之间的距离,在磨削前实现金刚石砂轮8的快速进给与微量进给,在磨削完成后实现金刚石砂轮8的快速回位。另外,在机架4上安装有电器控制箱14,该自动磨抛机的夹紧机构、进给机构和磨削机构的动作均可由电器控制箱14进行统一控制,从而极大地提高磨削的效率。

[0028] 该浮动油封内球面自动磨抛机的工作过程是:

[0029] 1、工作人员将工件9装夹在夹紧机构10上,通过电器控制箱14控制夹紧机构10夹紧并带动工件9旋转;

[0030] 2、主轴5启动,带动金刚石砂轮8高速旋转;

[0031] 3、两个伺服电机11同步启动,通过进给机构控制金刚石砂轮8快速下降,在到达光电感应器位置后,金刚石砂轮8缓慢下降,实现对工件9的微量磨削,同时也可根据加工需要随时调节旋转圆盘6的旋转角度;

[0032] 4、当工件9加工到合适尺寸后,电器控制箱14控制进给机构回位、夹紧机构10松开工件,工作人员取出工件即可。

[0033] 该浮动油封内球面自动磨抛机相比于现有技术的加工具有以下优点:

[0034] 1、采用金刚石砂轮8加工内球面,可实现高压强力磨削,加工效率高;

[0035] 2、在加工过程中省去了研磨工艺,节约了生产成本,缩短了加工周期;

[0036] 3、夹紧机构10采用气动卡盘夹紧,装夹精度高,装夹速度快,大幅降低劳动成本。

[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.动油封内球面自动磨抛机,其特征在于,包括 机架; 夹紧机构,安装于所述机架上,用于将工件夹紧并带动工件旋转; 进给机构,安装于所述机架上,包括竖直设置的两根丝杠,两根所述的丝杠上分别设有与其适配的丝杠螺母,两个所述的丝杠螺母之间固定有活动板,两根所述的丝杠分别由对应的伺服电机驱动; 磨削机构,安装于所述活动板上,由所述进给机构控制用于对所述夹紧机构上的工件进行磨削。
2.按权利要求1所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于,所述磨削机构包括: 主轴,竖直安装于所述活动板上,并可在竖直平面内摆动; 砂轮,安装于所述主轴的底端并由所述主轴驱动旋转。
3.按权利要求2所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于:所述活动板上竖直安装有旋转圆盘,所述旋转圆盘可以自身中心轴线为中心转动,所述主轴固定于所述旋转圆盘上并穿过所述旋转圆盘的中心。
4.按权利要求2或3所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于:所述砂轮为金刚石砂轮。
5.按权利要求1至3任一项所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于:所述夹紧机构为气动卡盘。
6.按权利要求1所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于:所述磨削机构上安装有光电感应器,用于感应其与所述工件之间的距离。
7.按权利要求1所述的浮动油封内球面自动磨抛机,其特征在于:所述机架上设有电器控制箱,用于控制所述夹紧机构、进给机构和磨削机构的动作。
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