CN108407101A - 一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，利用该装置加工石墨接头的锥面，通过调节机构能够调节石墨柱轴线与锯条之间的夹角，即调整了锯条锯割出接头锥面的锥度，并通过锯条与石墨柱的旋转配合，能够将多余的石墨料呈块状锯割下，切下的石墨料还能够用于其它小的元器件的加工，提高了石墨的利用率，降低了生产成本。

Description

一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置
技术领域
本发明涉及石墨接头领域，尤其涉及一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置。
背景技术
石墨电极接头是石墨电极的配件，与石墨电极配套使用，广泛应用于冶金行业。石墨电极熔化金属所需热量是电流通过一组或多个(通常是三组)电极在电极与金属之间形成电弧产生。每组电极是通过接头将单支电极连接起来，始终保持一定的长度伸进熔炉中而不断被消耗。
如图1所示，石墨接头的两端呈锥形结构并具有锥螺纹。石墨接头的原材料为圆柱形，现有的在加工石墨接头时，首先将圆柱切割成合适的长度，然后利用车床或铣床加工锥面，最后再加工锥螺纹。其中利用车床或铣床加工锥面会将多余的石墨料切削成絮状或粉末，无法再利用。而由于石墨电极在钢铁业中属消耗材料，需求量很大，该加工方式会造成石墨原材料的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在加工石墨接头锥面时，能够将多余的石墨料呈块状锯割下，提高石墨利用率的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，包括卧式带锯床，所述卧式带锯床具有水平设置的锯条，所述锯条装卡在多组滑座内能够左右移动，其特征在于：还包括工作台、用于水平装卡石墨柱的装卡机构、以及用于调节装卡机构与锯条之间夹角的调节机构；工作台，设于卧式带锯床前方，包括调节底板和调节导轨，所述调节导轨沿锯条方向设于调节底板上端面，并借助螺栓与其连接固定；装卡机构，包括相对设置的固定座和活动座，所述固定座固定设于调节导轨的一端，所述活动座与调节导轨滑接配合，所述活动座的外侧设有能够驱动其沿调节导轨往复运动的第一驱动装置，所述固定座和活动座相对的一侧均设有用于固定石墨柱端面的装卡头，所述装卡头与固定座和活动座均可转动配合，其中任一装卡头上同轴连接有驱动其旋转的旋转组件；调节机构，包括铰接螺孔和调节螺孔，所述铰接螺孔位于调节底板的两端，所述调节螺孔包括位于调节导轨靠近锯条一侧的两组，每组调节螺孔与一铰接螺孔同圆弧设置，且该圆弧位于以另一调节螺孔为圆心绘制的圆上，其中一端的铰接螺孔借助穿设螺栓将调节底板与调节导轨铰接，另一端的一调节螺孔借助穿设螺栓将调节底板与调节导轨固定。
进一步的技术方案在于：调节机构，还包括微调组件；微调组件，包括滑道、滑板、卡套和用于驱动装卡头沿滑道往复运动的第二驱动装置；滑道，包括滑孔和挡板，所述滑孔分别水平位于固定座和活动座相对的一侧，所述挡板包括呈L形结构的两块，两块挡板相对设于滑孔外的上、下两侧，与滑孔上方和下方侧壁之间形成容置滑板的滑槽；卡套，呈套筒结构，用于容置装卡头，所述卡套与滑板垂直设置，其前端嵌设于滑板内与其固定，其后端伸入滑孔内，所述装卡头与卡套可转动配合。
进一步的技术方案在于：所述第二驱动装置包括设于装卡机构内部的驱动螺杆，所述驱动螺杆沿滑孔方向设置，其两端与装卡机构可转动连接，驱动螺杆的前端伸出装卡机构外并设有旋转手柄，所述滑板的内侧设有与驱动螺杆相匹配的驱动滑块。
进一步的技术方案在于：所述装卡头包括旋转轴、装卡盘和套设于旋转轴上的轴承组，所述旋转轴能够在轴承组内旋转，所述装卡盘同轴固定于旋转轴的一端，所述装卡盘上设有凸出其外侧面的定心顶尖和抓紧爪，所述定心顶尖位于装卡盘的中心，其凸出部分具有呈圆锥状的锋利部，所述抓紧爪包括以定心顶尖为圆心均布的多个，所述定心顶尖凸出于抓紧爪。
进一步的技术方案在于：所述抓紧爪包括穿设于装卡盘上的调节螺杆，所述调节螺杆位于装卡盘的两端均设有锁紧螺母，所述调节螺杆位于装卡盘外侧面的一端固定有呈三棱柱状的锋利部。
进一步的技术方案在于：所述抓紧爪包括三个。
进一步的技术方案在于：所述旋转组件包括能够相互啮合的蜗轮和蜗杆以及用于驱动蜗杆旋转的驱动电机，所述旋转轴的后端伸出卡套外，所述蜗轮位于旋转轴的后端。
进一步的技术方案在于：所述调节导轨包括平行且间隔设置的两根，两根调节导轨之间设有将二者相连的连接板，所述活动座的底部的前、后两侧相对设有呈L形的定位板，所述定位板向下的延伸部与调节导轨的外侧面相接触。
进一步的技术方案在于：所述第一驱动装置包括沿导轨设置的伸缩缸，所述调节导轨靠近活动座的一端竖直设有固定板，所述伸缩缸的固定端与固定板固定，其活动端与活动座的外侧壁向固定。
进一步的技术方案在于：每组滑座包括在水平面内呈四边形设置的四个轴承，前后两轴承之间具有装卡锯条的缝隙。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
利用该装置加工石墨接头的锥面，通过调节机构能够调节石墨柱轴线与锯条之间的夹角，即调整了锯条锯割出接头锥面的锥度，并通过锯条与石墨柱的旋转配合，能够将多余的石墨料呈块状锯割下，切下的石墨料还能够用于其它小的元器件的加工，提高了石墨的利用率，降低了生产成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是石墨接头的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明所述工作台的俯视结构示意图；
图4是本发明所述固定座内侧的结构示意图；
图5是本发明所述活动座的剖视结构示意图；
图6是本发明所述装卡头的结构示意图。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的仅仅实施例，本领域技术人员在没有做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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图2和图3所示，一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，包括卧式带锯床10，所述卧式带锯床10具有水平设置的锯条11，所述锯条11装卡在多组滑座12内能够左右移动，并且锯条11还能够随液压臂上下运动。
该装置还包括工作台、用于水平装卡石墨柱的装卡机构、以及用于调节装卡机构与锯条11之间夹角的调节机构。
工作台，设于卧式带锯床10前方，包括调节底板21和调节导轨22，所述调节导轨22沿锯条11方向设于调节底板21上端面，并借助螺栓与其连接固定。
装卡机构，包括相对设置的固定座31和活动座32，所述固定座31固定设于调节导轨22的一端，所述活动座32与调节导轨22滑接配合，所述活动座32的外侧设有能够驱动其沿调节导轨22往复运动的第一驱动装置，所述固定座31和活动座32相对的一侧均设有用于固定石墨柱端面的装卡头33，通过第一驱动装置驱动固定座31，来调节固定座31与活动座32之间的夹持间距，以便安装石墨柱，还能够夹持不同长度的石墨柱，所述装卡头33与固定座31和活动座32均可转动配合，其中任一装卡头33上同轴连接有驱动其旋转的旋转组件。
调节机构，包括铰接螺孔41和调节螺孔42，所述铰接螺孔41位于调节底板21的两端，所述调节螺孔42包括位于调节导轨22靠近锯条11一侧的两组，每组调节螺孔42与一铰接螺孔41同圆弧设置，且该圆弧位于以另一调节螺孔42为圆心绘制的圆上，其中一端的铰接螺孔41借助穿设螺栓将调节底板21与调节导轨22铰接，另一端的一调节螺孔42借助穿设螺栓将调节底板21与调节导轨22固定。在该装置进行切屑加工之前，将石墨柱安装在装卡机构上后，在通过调节机构调节石墨柱与锯条之间的夹角，即能够锯割出不同斜度的锥面。在调节时，以一端的铰接螺孔41为圆心旋转，当以右端铰接螺孔41为圆心，则顺时针旋转使石墨柱的左端倾斜靠近锯条11，进入锯条11的锯割范围内，当角度调整好后，通过在对应的调节螺孔42内穿设螺栓，将调节底板21与左调节导轨22固定，防止调节导轨22在加工时产生位移，从而能够加工石墨柱左端锥面；当以左端铰接螺孔41为圆心，则逆时针旋转使石墨柱的右端倾斜靠近锯条11，进入锯条11的锯割范围内，当角度调整好后，通过在右端对应的调节螺孔42内穿设螺栓，将调节底板21与调节导轨22固定，防止调节导轨22在加工时产生位移，从而能够加工石墨柱右端锥面。
当利用装卡机构将石墨柱牢固装卡在装卡机构上，并通过调节机构调整好石墨柱一端的锯割角度后，在锯割前需调整锯条11的倾斜角度，当石墨柱向后旋转加工时，锯条11向前倾斜一定角度(20°～45°)；当石墨柱向前旋转加工时，锯条11向后倾斜一定角度，即锯条11的倾斜角度与石墨柱的旋转角度相反，从而能够使锯条11在石墨柱旋转时将其锯割。然后启动卧式带锯床10进行工作。锯条卧式带锯床10在启动后，锯条11向下锯割，当锯条11下移到石墨柱的中心位置后，停止下移，但仍进行左右移动锯割，然后启动旋转组件带动石墨柱旋转，当石墨柱旋转一周后，则完成了石墨柱该端锥面的锯割加工。然后将锯条11上升到安全高度后，通过调节机构进行调整，使另一端的石墨柱进入锯条11的锯割范围内，然后再重复卧式带锯床10的工作过程，则完成了对一个石墨接头锥面的加工。其中需要说明的是，通过调节机构的旋转调节，在加工石墨柱的一端时，对应的固定座31或活动座32的内侧能够进入锯条11的锯割范围内，使石墨柱的末端能够被锯割到。
利用该装置加工石墨接头的锥面，通过调节机构能够调节石墨柱轴线与锯条11之间的夹角，即调整了锯条11锯割出接头锥面的锥度，并通过锯条11与石墨柱的旋转配合，能够将多余的石墨料呈块状锯割下，切下的石墨料还能够用于其它小的元器件的加工，提高了石墨的利用率，降低了生产成本。
由于调节机构是通过间隔设置的多个调节螺孔42进行角度的调节，调节角度受到调节螺孔42位置和间距的限定，因此调节机构，还包括微调组件。如图4和图5所示，微调组件，包括滑道、滑板44、卡套45和用于驱动装卡头33沿滑道往复运动的第二驱动装置。滑道，包括滑孔431和挡板432，所述滑孔431分别水平位于固定座31和活动座32相对的一侧，所述挡板432包括呈L形结构的两块，两块挡板432相对设于滑孔431外的上、下两侧，与滑孔431上方和下方侧壁之间形成容置滑板44的滑槽，在第二驱动装置的驱动下，滑板44能够在滑槽内往复运动；卡套45，呈套筒结构，用于容置装卡头33，即将装卡头33安装在滑板44上，随其运动，所述卡套45与滑板44垂直设置，其前端嵌设于滑板44内与其固定，其后端伸入滑孔431内，所述装卡头33与卡套45可转动配合。通过调整加工端的装卡头33的位置从而实现微调石墨柱的倾斜度。
其中第二驱动装置采用螺杆与滑块配合的驱动方式，具体的包括设于装卡机构内部的驱动螺杆461，所述驱动螺杆461沿滑孔431方向设置，其两端与装卡机构可转动连接，驱动螺杆461的前端伸出装卡机构外并设有旋转手柄，所述滑板44的内侧设有与驱动螺杆461相匹配的驱动滑块462。通过旋转旋转手柄使驱动螺杆461旋转，从而使驱动滑块462带动滑板44沿滑槽前后运动。
如图6所示，装卡头33包括旋转轴331、装卡盘332和套设于旋转轴331上的轴承组333，所述旋转轴331能够在轴承组333内旋转，所述装卡盘332同轴固定于旋转轴331的一端，所述装卡盘332上设有凸出其外侧面的定心顶尖334和抓紧爪335，所述定心顶尖334位于装卡盘332的中心，其凸出部分具有呈圆锥状的锋利部，定心顶尖334能够插入石墨柱的中心位置，将石墨柱与装卡盘332同心安装，并且为了进一步的将石墨柱装卡牢固，所以还设有抓紧爪335，所述抓紧爪335包括以定心顶尖334为圆心均布的多个，优选的，抓紧爪335包括三个，呈三角形布置，所述定心顶尖334凸出于抓紧爪335。其中装卡头33的后端与卡套45采用锥度配合，实现对装卡头33的轴向定位。
其中抓紧爪335根据石墨柱直径的大小及长度(即重量)，能够调整抓紧爪335插入石墨柱内的长度。抓紧爪335包括穿设于装卡盘332上的调节螺杆，所述调节螺杆位于装卡盘332的两端均设有锁紧螺母，所述调节螺杆位于装卡盘332外侧面的一端固定有呈三棱柱状的锋利部。当石墨柱的重量较大时，其旋转产生的惯性较大，则需要较大的抓紧力将其与装卡头33装卡牢固，即调整两个锁紧螺母的位置，使锋利部凸出的长度变长插入石墨柱端面内。
对于微调组件的设置，使得装卡头33会产生位置，而旋转组件始终要与装卡头33相连，所以旋转组件采用蜗轮和蜗杆配合的传动形式。具体的旋转组件包括能够相互啮合的蜗轮341和蜗杆342以及用于驱动蜗杆342旋转的驱动电机343，所述旋转轴331的后端伸出卡套45外，所述蜗轮341位于旋转轴331的后端。该种传动形式使得微调组件在调整装卡头33的位置时，蜗轮341能够在蜗杆342上滚动，始终保持蜗轮341和蜗杆342的啮合状态。
为了保证活动座32在调节导轨22上的平稳运行，调节导轨22包括平行且间隔设置的两根，两根调节导轨22之间设有将二者相连的连接板23，所述活动座32的底部的前、后两侧相对设有呈L形的定位板221，所述定位板221向下的延伸部与调节导轨22的外侧面相接触。
第一驱动装置包括沿导轨设置的伸缩缸351，所述调节导轨22靠近活动座32的一端竖直设有固定板352，所述伸缩缸351的固定端与固定板352固定，其活动端与活动座32的外侧壁向固定。其中伸缩缸351可以采用液压油缸或气缸，通过伸缩缸351的活动端伸长驱动活动座32朝向固定座31运动，使得装卡机构将石墨柱的两端夹紧。
并且进一步的每组滑座12包括在水平面内呈四边形设置的四个轴承，前后两轴承之间具有装卡锯条11的缝隙，使得锯条11在左右运动时轴承能够转动，将平面摩擦转化为转动摩擦，从而降低了锯条11与滑座12之间的摩擦力，提高了锯条11的使用寿命。
以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，包括卧式带锯床(10)，所述卧式带锯床(10)具有水平设置的锯条(11)，所述锯条(11)装卡在多组滑座(12)内能够左右移动，其特征在于：
还包括工作台、用于水平装卡石墨柱的装卡机构、以及用于调节装卡机构与锯条(11)之间夹角的调节机构；
工作台，设于卧式带锯床(10)前方，包括调节底板(21)和调节导轨(22)，所述调节导轨(22)沿锯条(11)方向设于调节底板(21)上端面，并借助螺栓与其连接固定；
装卡机构，包括相对设置的固定座(31)和活动座(32)，所述固定座(31)固定设于调节导轨(22)的一端，所述活动座(32)与调节导轨(22)滑接配合，所述活动座(32)的外侧设有能够驱动其沿调节导轨(22)往复运动的第一驱动装置，所述固定座(31)和活动座(32)相对的一侧均设有用于固定石墨柱端面的装卡头(33)，所述装卡头(33)与固定座(31)和活动座(32)均可转动配合，其中任一装卡头(33)上同轴连接有驱动其旋转的旋转组件；
调节机构，包括铰接螺孔(41)和调节螺孔(42)，所述铰接螺孔(41)位于调节底板(21)的两端，所述调节螺孔(42)包括位于调节导轨(22)靠近锯条(11)一侧的两组，每组调节螺孔(42)与一铰接螺孔(41)同圆弧设置，且该圆弧位于以另一调节螺孔(42)为圆心绘制的圆上，其中一端的铰接螺孔(41)借助穿设螺栓将调节底板(21)与调节导轨(22)铰接，另一端的一调节螺孔(42)借助穿设螺栓将调节底板(21)与调节导轨(22)固定。
2.根据权利要求1所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：
调节机构，还包括微调组件；
微调组件，包括滑道、滑板(44)、卡套(45)和用于驱动装卡头(33)沿滑道往复运动的第二驱动装置；
滑道，包括滑孔(431)和挡板(432)，所述滑孔(431)分别水平位于固定座(31)和活动座(32)相对的一侧，所述挡板(432)包括呈L形结构的两块，两块挡板(432)相对设于滑孔(431)外的上、下两侧，与滑孔(431)上方和下方侧壁之间形成容置滑板(44)的滑槽；
卡套(45)，呈套筒结构，用于容置装卡头(33)，所述卡套(45)与滑板(44)垂直设置，其前端嵌设于滑板(44)内与其固定，其后端伸入滑孔(431)内，所述装卡头(33)与卡套(45)可转动配合。
3.根据权利要求2所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述第二驱动装置包括设于装卡机构内部的驱动螺杆(461)，所述驱动螺杆(461)沿滑孔(431)方向设置，其两端与装卡机构可转动连接，驱动螺杆(461)的前端伸出装卡机构外并设有旋转手柄，所述滑板(44)的内侧设有与驱动螺杆(461)相匹配的驱动滑块(462)。
4.根据权利要求2所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述装卡头(33)包括旋转轴(331)、装卡盘(332)和套设于旋转轴(331)上的轴承组(333)，所述旋转轴(331)能够在轴承组(333)内旋转，所述装卡盘(332)同轴固定于旋转轴(331)的一端，所述装卡盘(332)上设有凸出其外侧面的定心顶尖(334)和抓紧爪(335)，所述定心顶尖(334)位于装卡盘(332)的中心，其凸出部分具有呈圆锥状的锋利部，所述抓紧爪(335)包括以定心顶尖(334)为圆心均布的多个，所述定心顶尖(334)凸出于抓紧爪(335)。
5.根据权利要求4所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述抓紧爪(335)包括穿设于装卡盘(332)上的调节螺杆，所述调节螺杆位于装卡盘(332)的两端均设有锁紧螺母，所述调节螺杆位于装卡盘(332)外侧面的一端固定有呈三棱柱状的锋利部。
6.根据权利要求4所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述抓紧爪(335)包括三个。
7.根据权利要求4所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述旋转组件包括能够相互啮合的蜗轮(341)和蜗杆(342)以及用于驱动蜗杆(342)旋转的驱动电机(343)，所述旋转轴(331)的后端伸出卡套(45)外，所述蜗轮(341)位于旋转轴(331)的后端。
8.根据权利要求1所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述调节导轨(22)包括平行且间隔设置的两根，两根调节导轨(22)之间设有将二者相连的连接板(23)，所述活动座(32)的底部的前、后两侧相对设有呈L形的定位板(221)，所述定位板(221)向下的延伸部与调节导轨(22)的外侧面相接触。
9.根据权利要求1所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：所述第一驱动装置包括沿导轨设置的伸缩缸(351)，所述调节导轨(22)靠近活动座(32)的一端竖直设有固定板(352)，所述伸缩缸(351)的固定端与固定板(352)固定，其活动端与活动座(32)的外侧壁向固定。
10.根据权利要求1所述的一种利用锯床加工石墨接头锥面的装置，其特征在于：每组滑座(12)包括在水平面内呈四边形设置的四个轴承，前后两轴承之间具有装卡锯条(11)的缝隙。
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