CN105643377B - 一种自动研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动研磨装置,其包括两个相互平行的研具体、控制所述研具体旋转运动的旋转研磨气缸、控制所述研具体直线运动的直线研磨气缸和连接所述研具体、旋转研磨气缸和直线研磨气缸的框架；该装置还包括用于支撑研具体的轴承座、用于起吊的起吊装置；其中在两个平行的研具体两端分别安装一框架，其中一个框架另一侧连接有直线研磨气缸。该研磨工具不仅能够通过研具体的旋转运动和直线运动实现对20辊轧机机架孔的自动研磨，同时能够保证机架孔粗糙度和平行度的要求。

Description

一种自动研磨装置

技术领域

本发明涉及研磨设备技术领域，尤其涉及一种自动研磨工具，特别指能够应用于轧制设备20辊轧机机架孔的研磨工具。

背景技术

目前，提高工件表面光洁度需要采用磨削的方式来实现。通常采用的磨削方式有平面磨削、圆周磨削和端面磨削，操作时一般采用机床磨削，因此能够磨削加工的工件大小，取决于机床的加工能力。对于轧制设备20辊轧机机架孔研磨时，需要同时研磨两个孔，且有严格的同轴度要求，目前磨削机床是难以实现的。因此为了达到20辊轧机机架研磨要求，同时减轻工人的劳动强度和降低工辅具的制造成本，使用车间现有的资源，有待研究开发一种自动研磨装置。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种自动研磨装置，用以解决现有磨削机床不能实现对20辊轧机机架孔自动研磨的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明自动研磨装置，其包括：研具体1，所述研具体1相互平行设置；旋转研磨气缸5，所述旋转研磨气缸5控制所述研具体1旋转运动；直线研磨气缸10，所述直线研磨气缸10控制所述研具体1直线运动；框架，所述框架支撑所述研具体1、所述旋转研磨气缸5与所述直线研磨气缸10；起吊装置8，所述直线研磨气缸10设置在所述起吊装置上；所述研具体1相互之间的距离可调，所述研具体1可以对工件进行旋转研磨，也可以对工件进行直线研磨。

进一步地，所述研具体1包括研磨棒11、转轴13和盖板12，所述研磨棒11固定安装在所述转轴13上，所述盖板12沿中心线对称地安装在从所述研磨棒11两端部露出的所述转轴13上，其中所述研磨棒11上设置有容屑槽14和研磨棒切面18。

进一步地，所述框架平行地设置在所述研具体1的两端，且每个所述框架内并排安装两个轴承座71，且其中一个轴承座71位置固定在所述框架中，另一个所述轴承座71位置能够通过可调螺钉调整与位置固定的所述轴承座之间的相对位置。

进一步地，所述轴承座71上下设有导向键，所述框架在相应位置设有相匹配的导向键槽，所述导向键插入所述导向键槽中。

进一步地，所述研具体1的两端安装在轴承座71上，并通过滚动轴承将所述轴承座71与所述研具体1的转轴连接。

进一步地，所述框架上还设置有支架6，所述旋转研磨气缸5安装在支架6上，连接插头41一端连接旋转研磨气缸5，另一端连接所述转轴13。

进一步地，其中一个所述框架除与所述研具体连接外，在所述框架的另一侧连接所述的直线研磨气缸10。

进一步地，所述起吊装置8包括起吊横梁81、起吊支架83、起吊支架84和垫铁9，所述起吊横梁81支撑在所述起吊支架83、起吊支架84上，所述垫铁9固定连接在所述起吊支架84上。

进一步地，所述直线研磨气缸10安装在垫铁9上。

本发明有益效果如下：

本发明提供的自动研磨装置通过研具体的直线和旋转运动，能够实现对20辊轧机机架孔的自动研磨，不仅能够使机架孔的粗糙度达到要求，同时由于两个研具体相互平行，使两个机架孔达到同轴度的要求，进而使机架孔产生的产品也满足平行度的要求。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明自动研磨装置结构示意图；

图2为本发明自动研磨装置后框架端面示意图；

图3为本发明自动研磨装置研具体结构示意图；

图4为本发明自动研磨装置前框架结构示意图；

图5为本发明自动研磨装置后框架结构示意图；

图6为本发明自动研磨装置回转机构结构示意图；

图7为本发明自动研磨装置支架结构示意图；

图8为本发明自动研磨装置轴承座装置一视角结构示意图；

图9为本发明自动研磨装置轴承座装置另一视角结构示意图；

图10为本发明自动研磨装置起吊装置结构示意图；

图11为本发明自动研磨装置与轧机安装示意图；

图中主要标号的说明：1研具体、11研磨棒、12盖板、13转轴、14容屑槽、15滚动轴承内圈安装位置、16圆螺母安装位置、17连接插头安装孔、18研磨棒切面、2前框架、21短导向键槽、22支架安装螺孔、23后起吊支架安装孔、24可调螺钉安装螺纹孔、25固定螺钉安装孔、26轴承座装置安装位置、27长导向键槽、28直线研磨气缸连接孔、29可调螺钉安装光孔、3后框架、31短导向键槽、32支架安装螺孔、33后起吊支架安装孔、34可调螺钉安装螺纹孔、35固定螺钉安装孔、36轴承座装置安装位置、37长导向键槽、38可调螺钉安装光孔、4回转结构、41连接插头、42圆螺母、43滚动轴承、5旋转研磨气缸、6支架、61支架把合孔、62旋转研磨气缸连接位置、7轴承座装置、71轴承座、72短导向键、73长导向键、74轴承座固定连接孔、75滚动轴承外圈安装位置、76可调螺钉接触平面、77可调螺钉安装螺纹孔、8起吊装置、81起吊横梁、82吊环螺钉、83后起吊支架、84前起吊支架、9垫铁、10直线研磨气缸。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

本发明的自动研磨装置包括两个相互平行的研具体1、前框架2、后框架3、四个轴承座装置7、四个支架6、四个回转机构4、四个旋转研磨气缸5、起吊装置8、直线研磨气缸10、垫铁9。

如图3所示，两个研具体1相互平行设置，每个研具体为焊接组合件，是研磨切削工具，包括一个转轴13、一个研磨棒11和两个盖板12，其中两个盖板12沿中心线对称地焊接在转轴13上，同时露出转轴13的两端，并且两个盖板12之间的距离正好与研磨棒11的长度相吻合，研磨棒11通过螺钉和销安装在两个盖板12上，其中销用于研磨棒11和盖板12的定位，螺钉用于研磨棒11和盖板12的连接，使两个盖板12正好位于研磨棒11的两端，其中转轴用于推动研具体直线和旋转运动；

研磨棒11上设有容屑槽14和研磨棒切面18，容屑槽14是在研磨棒上开设的环形油沟，用于容纳研磨膏和研磨切削形成的切屑，研磨棒切面18是由于两个研磨棒11的中心距小于其直径，切去部分研磨棒体形成的平面，用于防止两个研具体1研磨时碰撞发生相互干涉；

转轴13在其露出的两端上对称地从里到外依次设置有滚动轴承内圈安装位置15、圆螺母安装位置16和连接插头安装孔17，分别用于安装回转机构4的滚动轴承43内圈、圆螺母42和连接插头41；其中通过滚动轴承43可将转轴13与轴承座71连接，轴承座71用于支撑转轴13；圆螺母42用于紧固滚动轴承43，从而紧固转轴13与轴承座71的连接；通过连接插头41，可将转轴13与旋转研磨气缸5连接，从而通过旋转研磨气缸5控制转轴13的旋转运动，实现研具体1的旋转研磨。

如图8和图9所示，两个轴承座装置7并排地安装在前框架2内，另外两个轴承座装置7以同样的方式安装在后框架3内；每个轴承座装置7为组合件，由轴承座71、短导向键72、长导向键73组成；其中轴承座71为一长方体块，沿其中心位置设有一圆形通孔，可让研具体1转轴13露出的一端从中穿过，使转轴13上的滚动轴承内圈安装位置15正好位于圆形通孔中，其中该圆形通孔壁为滚动轴承外圈安装位置75，用于安装滚动轴承43外圈，转轴13上的滚动轴承内圈安装位置15安装滚动轴承43内圈内，这样，转轴13与轴承座71就通过滚动轴承43连接在一起，其中四个轴承座装置7分别安装于两个研具体的两端；其中短导向键72位于轴承座71上方，长导向键73位于轴承座71下方，其中短导向键72可以匹配的插入前框架2的短导向键槽21或者后框架3的短导向键槽31，长导向键73可以匹配的插入前框架2的长导向键槽27或者后框架3的长导向键槽37，在导向键槽的限制作用下，可以将轴承座装置7固定在前框架2或者后框架3的轴向方向上，可以防止轴承座装置7的轴向窜动；

在轴承座71的一侧设有轴承座固定连接孔74，另一侧设有可调螺钉接触平面76和可调螺钉安装螺纹孔77，其中轴承座固定连接孔74用于和前框架2设有的固定螺钉安装孔25或后框架3设有的固定螺钉安装孔35把合，通过固定螺钉将轴承座71的位置固定，可调螺钉接触平面76用于和前框架2设有的可调螺钉安装螺纹孔24或后框架3设有的可调螺钉安装螺纹孔34连接，可调螺钉安装螺纹孔77用于和前框架2设有的可调螺钉安装光孔29或后框架3设有的可调螺钉安装光孔38连接，通过可调螺钉调整轴承座71在前框架2或后框架3中的径向位置，改变两个并排放置的两个轴承座71的相对位置，由于研具体1的转轴13安装在轴承座71的圆形通孔中，所以通过调整两个轴承座71的相对位置就能够调整两个研具体的中心距离。

如图4所示，前框架位于两个研具体的一端，用于连接研具体1、轴承座装置7、支架6、旋转研磨气缸5、直线研磨气缸10和起吊装置8；前框架2为钢板焊接框架，由上下左右四块钢板焊接形成，且在其一侧的中间位置纵向焊接一侧面钢板，同时在侧面钢板上焊接有一“U”型钢板，且“U”型钢板横向焊接在侧面钢板上，保证“U”型钢板的两个臂呈上下平行位置；在前框架2的上钢板中间部位开设有后起吊支架安装孔23，在后起吊支架安装孔23两侧对称的从里到外依次设有短导向键槽21和支架安装螺孔22，在前框架2的下钢板上，在与上钢板短导向键槽21相对应的位置设有长导向键槽27，在前框架2的左右两个钢板上，其中一侧的钢板上设有固定螺钉安装孔25，用于与轴承座71的轴承座固定连接孔74把合连接，用于安装位置固定的轴承座装置7，另一侧设有可调螺钉安装光孔29和可调螺钉安装螺纹孔24，用于安装可调位置轴承座装置7，其中，可调螺钉安装光孔29设于中间位置，与轴承座71的可调螺钉安装螺纹孔76连接，用于向外侧调整轴承座装置7的位置，在可调螺钉安装光孔29的上下两侧各设有可调螺钉安装螺纹孔24，与轴承座71的可调螺钉接触平面76连接，用于向内侧调整轴承座装置7的位置；

在前框架2内部设有两个轴承座装置安装位置26，用于安装轴承座装置7，其中一个轴承座71以设有轴承座固定连接孔74的一侧与前框架2设有固定螺钉安装孔25的一侧把合，用固定螺钉连接，将其位置固定，另一个轴承座71以设有可调螺钉接触平面76和可调螺钉安装螺纹孔77的一侧与前框架2设有可调螺钉安装螺纹孔24和可调螺钉安装光孔29的一侧把合，用可调螺钉连接，其中可调螺钉安装螺纹孔77与可调螺钉安装光孔29连接，用于向外侧调整轴承座装置7的位置，轴承座71的可调螺钉接触平面76与可调螺钉安装螺纹孔24连接，用于向内侧调整轴承座装置7的位置；这样，安装在前框架2中的两个轴承座71，其中一个用固定螺钉固定在前框架上，另一个可在可调螺钉作用下调整其在前框架中的径向位置，从而改变两个轴承座71的相对位置，由于两个研具体1的转轴13分别安装在两个轴承座71的圆形通孔中，从而调整两个研具体的中心距离；短导向键槽21与轴承座装置7上设有的短导向键72匹配，用于插入短导向键72，长导向键槽27与轴承座装置7上设有的长导向键73匹配，用于插入长导向键73，这样，短导向键槽21与长导向键槽27相配合，可以将轴承座71固定在前框架2的轴向方向上，防止轴承座71轴向窜动。

其中后起吊支架安装孔23，通过安装起吊装置8上的后起吊支架将前框架2和起吊装置8连接；其中支架安装螺孔22用于安装支架6，通过支架6将前框架2与旋转研磨气缸5连接；

在前框架2的“U”型钢板的上下两个臂上，对称开设有两个直线研磨气缸连接孔28，用于连接直线研磨气缸10，从而控制研具体1的直线往复运动。

如图5所示，后框架3为钢板焊接框架，位于两个研具体1的另一端，所述后框架3与前框架2结构相似，也由上下左右四块钢板和一块侧面钢板焊接形成，在钢板上开设有与前框架2相同的短导向键槽31、支架安装螺孔32、后起吊支架安装孔33、可调螺钉安装螺纹孔34、固定螺钉安装孔35、轴承座装置安装位置36、长导向键槽37和可调螺钉安装光孔38，轴承座装置7在后框架3上的安装方式也与前框架2相同，此处不再重复，但是由于后框架3不用连接直线研磨气缸10，因此在后框架3的侧面钢板上没有焊接“U”型钢板。

如图7所示，支架6可将旋转研磨气缸5连接在前框架2或后框架3上，其中两个支架6安装在前框架2上，另两个支架6安装在后框架3上，每个支架6的结构和安装方式相同，因此只介绍安装在前框架2上的一个支架6。支架6为钢板焊接件，呈型，在其上臂设有旋转研磨气缸连接位置62，可通过连接销将旋转研磨气缸5上端固定在支架6上，旋转研磨气缸5下端自然下垂并位于穿过轴承座71的转轴13端部的附近；在支架的下臂设有支架把合孔61，用于和前框架2上的支架安装螺孔22把合连接，从而将支架6安装在前框架2上。

回转机构为旋转研磨气缸5与研具体1的连接传动机构，四个旋转研磨气缸5与两个转轴13两端的连接均设有一个回转机构4(共四个)，每个回转机构4结构相同，由连接插头41、圆螺母42和滚动轴承43组成；其中滚动轴承43用于连接轴承座71与从其圆形通孔中穿过的研具体1转轴13，其中研具体1转轴13上的滚动轴承内圈安装位置15固定在滚动轴承内圈上，滚动轴承外圈固定在轴承座71的滚动轴承外圈安装位置75；其中圆螺母42用于紧固滚动轴承43，安装在研具体1的转轴13上的圆螺母安装位置16；其中连接插头41为“U”型结构，其中连接插头41“U”型结构的两个臂夹住旋转研磨气缸5的下端，并用连接销与旋转研磨气缸5连接在一起，连接插头41“U”型结构底部设有通孔，用于放置研具体1转轴13的端部，并且在纵向设有与连接插头安装孔22相匹配的孔，通过螺钉螺母将连接插头41与转轴13连接，通过连接插头41，可将旋转研磨气缸5与转轴13连接，同时传递扭矩，将旋转研磨气缸5的旋转传递给转轴13，从而控制研具体1的旋转运动，

如图10所示，起吊装置用于整个自动研磨装置的起吊安装，起吊装置8为焊接组合件，由起吊横梁81、后起吊支架83、前起吊支架84和垫铁9组成；其中起吊横梁81为型钢焊接件，作为起吊装置8的承力件；在起吊横梁81的上部靠近中间部位沿中心线对称设有两个吊环螺钉82，其中两个吊环螺钉82的中间位置为整个自动研磨装置的中心位置，便于起吊平衡，在起吊横梁81下面的一端设置有两个相邻的后起吊支架83，分别通过前框架2的后起吊支架安装孔23、后框架3的后起吊支架安装孔33用螺钉与前框架、后框架连接在一起；在起吊横梁81下面的另一端设置有两个相邻的前起吊支架84，前起吊支架84通过垫铁9将直线研磨气缸10吊起并固定，具体安装方式为：将直线研磨气缸10通过螺栓固定在垫铁9上，然后将前起吊支架84通过螺钉连接在垫铁9上。这样前起吊支架84用于承载垫铁9和直线研磨气缸10的重量，后起吊支架83用于承载除垫铁9和直线研磨气缸10以外的整个自动研磨装置。

本发明自动研磨装置使用时，先将两个盖板12焊接在转轴13上，并通过螺钉、销将研磨棒11连接在盖板12和转轴13组成的焊接件上，组成研具体1，按照同样的方式组成剩余的一个研具体1；

将轴承座71通过滚动轴承43安装在转轴13的端部，并用圆螺母42紧固其两者的连接，四个轴承座71分别安装在两个转轴13的两端；

将两个研具体1的转轴13上所安装的四个轴承座71和四个圆螺母42所组成机构装入前框架2和前框架3中，其中前框架2中固定螺钉安装位置25和后框架3固定螺钉安装位置35朝向一致，并和其中两个轴承座71的轴承座固定连接孔74把合，用固定螺钉固定，则前框架2和后框架3另一侧可调螺钉安装光孔29和可调螺钉安装光孔38与可调螺钉安装螺纹孔77连接，用于向外侧调整轴承座装置7的位置，可调螺钉安装螺纹孔24和可调螺钉安装螺纹孔34与可调螺钉接触平面76连接，用于向内侧调整轴承座装置7的位置；通过调整两个轴承座71之间相对位置来调整两个研具体1中心的距离；短导向键72、长导向键73分别插入前框架2的短导向键槽21和长导向键槽27中或者后框架3的短导向键槽31和长导向键槽37中，使轴承座71在轴向上固定；

将四个旋转研磨气缸5分别用连接销固定在四个支架6上，然后将四个支架6用螺钉固定在前框架2和后框架3上；

将4个连接插头41通过螺钉分别安装在转轴13上，将4个旋转研磨气缸5通过连接销分别与连接插头41相连接；

将后起吊支架83通过螺钉安装在前框架2和后框架3上，将前起吊支架84安装在垫铁9上，并将直线研磨气缸10安装在垫铁9上；将直线研磨气缸10与前框架2相连，并将起吊横梁81与后起吊支架83、前起吊支架84通过螺钉相连接，组成整个自动研磨装置。

在整个研磨棒11上涂抹研磨膏，利用起吊装置将自动研磨装置起吊送入20辊轧机机架梅花孔内，使前框架2到整个研具体1的部分完全置于梅花孔内，直线研磨气缸10和垫铁9置于梅花孔外侧，同时保证梅花孔端面与研磨棒11靠近前框架2的一侧端面平齐，调整直线研磨气缸10中心轴线与2个研磨棒11的中心轴线在同一水平面上；然后拆掉起吊横梁81，打开旋转研磨气缸5和直线研磨气缸10的压缩空气气源，直线研磨气缸10就会在压缩空气作用下推动前框架2向前运动，从而带动2个研具体1向前运动实现轴向研磨，同时4个旋转研磨气缸5在压缩空气的作用下通过连接插头41带动转轴13旋转，实现研具体1的旋转运动，实现圆周向研磨。通过电气控制直线研磨气缸10和旋转研磨气缸5的往复运动，实现整个自动研磨装置对20辊轧机机架孔的自动研磨。

本发明实施例提供了一种自动研磨装置，能够实现对20辊轧机机架孔的自动研磨，该研磨工具不仅能够通过两个研具体的旋转和直线运动实现轧机机架孔的研磨，同时由于两个研具体相互平行，能够保证轧机机架孔相互平行，从而保证产品平行度的要求，符合国家标准设计要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气动自动研磨装置，其包括：

研具体(1)，所述研具体(1)相互平行设置；

旋转研磨气缸(5)，所述旋转研磨气缸(5)控制所述研具体(1)旋转运动；

直线研磨气缸(10)，所述直线研磨气缸(10)控制所述研具体(1)直线运动；

框架，所述框架支撑所述研具体(1)、所述旋转研磨气缸(5)与所述直线研磨气缸(10)；

起吊装置(8)，所述直线研磨气缸(10)设置在所述起吊装置上；

其特征在于，所述研具体(1)相互之间的距离可调，所述研具体(1)可以对工件进行旋转研磨，也可以对工件进行直线研磨；

所述研具体(1)包括研磨棒(11)、转轴(13)和盖板(12)，所述研磨棒(11)固定安装在所述转轴(13)上，所述盖板(12)沿中心线对称地安装在从所述研磨棒(11)两端部露出的所述转轴(13)上，其中所述研磨棒(11)上设置有容屑槽(14)和研磨棒切面(18)。

2.根据权利要求1所述的自动研磨装置，其特征在于，所述框架平行地设置在所述研具体(1)的两端，每个所述框架内并排安装两个轴承座(71)，且其中一个轴承座(71)位置固定在所述框架中，另一个所述轴承座(71)位置能够通过可调螺钉调整与位置固定的所述轴承座之间的相对位置。

3.根据权利要求2所述的自动研磨装置，其特征在于，所述轴承座(71)上下设有导向键，所述框架在相应位置设有相匹配的导向键槽，所述导向键插入所述导向键槽中。

4.根据权利要求3所述的自动研磨装置，其特征在于，所述研具体(1)的两端安装在轴承座(71)上，并通过滚动轴承将所述轴承座(71)与所述研具体(1)的转轴连接。

5.根据权利要求4所述的自动研磨装置，其特征在于，所述框架上还设置有支架(6)，所述旋转研磨气缸(5)安装在支架(6)上，连接插头(41)一端连接旋转研磨气缸(5)，另一端连接所述转轴(13)。

6.根据权利要求5所述的自动研磨装置，其特征在于，其中一个所述框架除与所述研具体连接外，在所述框架的另一侧连接所述的直线研磨气缸(10)。

7.根据权利要求1所述的自动研磨装置，其特征在于，所述起吊装置(8)包括起吊横梁(81)、起吊支架(83,84)、垫铁(9)，所述起吊横梁(81)支撑在所述起吊支架(83,84)上，所述垫铁(9)固定连接在所述起吊支架(84)上。

8.根据权利要求7所述的自动研磨装置，其特征在于，所述直线研磨气缸(10)安装在垫铁(9)上。