CN111113198A - 一种球阀球芯的球面磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球阀球芯的球面磨削装置，具体涉及球阀阀芯加工领域，包括工作台，所述工作台顶部设有旋转台，所述旋转台顶部设有多球芯夹取机构，所述多球芯夹取机构两侧分别设有磨削外板，两个磨削外板经往复机构驱动，做往复直线运动，用于磨削经多球芯夹取机构固定的球芯球面，所述旋转台外壁设有齿槽，所述旋转台后侧设有与齿槽相啮合的驱动齿轮。本发明能够同时多个球芯的磨削工作，大大提高了工作效率，并且在磨削外板与球芯的接触面发生磨损时，通过驱动齿轮驱动旋转台，即可实现多个球芯夹具的位置偏移更换，即实现磨削外板与球芯的磨削面的更换，使用非常方便，调整快速，不会影响加工效率和球芯精度。

Description

一种球阀球芯的球面磨削装置
技术领域
本发明实施例涉及球阀阀芯加工领域，具体涉及一种球阀球芯的球面磨削装置。
背景技术
球阀应用较为广泛的阀门之一，其工作原理与旋塞阀一样，都是靠旋转阀芯来使阀门启闭的，但比旋塞阀开关轻便，相对体积小，可以做成大口径球阀。球阀密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球体常在闭合状态，不易被介质冲蚀，因而在石油、化工、冶金等行业广泛使用。
球阀一般包括阀体、阀座、以及置于阀座内的球体，球体一般包括相互平行对称的两个端面，两个端面之间的距离小于球体的球面的直径，球面与球阀的阀座相匹配密封；两个端面上均向外凸设有一个耳轴，耳轴与球阀的阀杆配接；球体上还设有一个与耳轴的轴线相垂直的通孔，用于介质流通。
现有的球阀球面在磨削时，一般采用夹具将耳轴夹取，并通过电机带动夹具和球芯转动，与磨削头贴合进行磨削工作，但是这种磨削装置在使用时只能够加工一个球芯，并且在磨削头磨损时就要立即更换磨削头，更换期间无法进行加工，且更换后的磨削头还需要矫正位置精度等，使用非常麻烦，效率较低。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种球阀球芯的球面磨削装置，通过设置多组球芯夹具，能够在电动伸缩杆的工作下实现多个球芯的夹取固定，并且配合多球芯夹取机构工作，能够带动多组球芯夹具进行转动，与其外侧两个呈半圆形设置的磨削外板接触，实现同时多个球芯的磨削工作，另外在磨削外板与球芯的接触面发生磨损时，通过驱动齿轮驱动旋转台，即可实现多个球芯夹具的位置偏移更换，即实现磨削外板与球芯的磨削面的更换，以解决现有技术中由于采用磨削头单个加工球芯导致的加工效率底以及在磨削头磨损时需要更换和矫正造成的一系列问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种球阀球芯的球面磨削装置，包括工作台，所述工作台顶部设有旋转台，所述旋转台顶部设有多球芯夹取机构，所述多球芯夹取机构两侧分别设有磨削外板，两个磨削外板经往复机构驱动，做往复直线运动，用于磨削经多球芯夹取机构固定的球芯球面，所述旋转台外壁设有齿槽，所述旋转台后侧设有与齿槽相啮合的驱动齿轮，所述驱动齿轮经伺服电机驱动；
多球芯夹取机构包括升降台、电动伸缩杆、上夹具、下夹具和用于驱动上夹具和下夹具转动的旋转机构，所述下夹具设置于上夹具底部且与旋转台通过轴承固定连接，所述上夹具和下夹具均设置为多个且呈环形阵列分布，所述上夹具顶部通过旋转机构与升降台固定连接，所述升降台前后两侧通过电动伸缩杆与旋转台固定连接。
进一步地，所述旋转台底部边缘固定设有滑脚，所述工作台上表面上设有环形槽，所述滑脚滑动设置于环形槽内部。
进一步地，所述磨削外板截面设置为半圆形，两个所述磨削外板组成一个圆形，所述磨削外板内壁设置为半圆形曲面，与球芯球面相配合。
进一步地，所述伺服电机的输出轴与驱动齿轮固定连接，所述伺服电机固定嵌入于工作台内部。
进一步地，所述工作台内部设有驱动腔，所述往复机构设置于驱动腔内部，所述往复机构包括丝杆、驱动电机、滑块和L形支架，所述丝杆中心轴线两侧的外壁分别设有方向相反的外螺纹，两个所述外螺纹外部螺纹连接有滑块，两个所述滑块顶端均通过L形支架连接磨削外板，所述驱动腔顶部两侧设有贯穿工作台的条形通槽，所述L形支架滑动设置于条形通槽内，所述丝杆两端通过轴承与工作台固定连接，所述丝杆由驱动电机驱动。
进一步地，多个上夹具与多个下夹具数量相同且一一对应，每个对应的上夹具和下夹具组成球芯夹具，用于夹取固定球芯，所述上夹具底端面和下夹具顶端面上均开设有嵌槽，所述嵌槽内壁固定设有防滑垫，所述防滑垫内侧形成的槽体与球芯耳轴相配合。
进一步地，所述旋转机构包括一个中心齿轮、多个小齿轮、轴杆以及旋转电机，多个小齿轮呈环形阵列分布于中心齿轮外部且与中心齿轮相啮合，所述小齿轮数量与上夹具数量相同，所述小齿轮设置于上夹具上方且通过轴杆与上夹具固定连接，且轴杆顶端贯穿小齿轮通过轴承与升降台下表面固定连接，所述中心齿轮底端通过轴杆与旋转电机传动连接，所述旋转电机固定设置于旋转台上。
进一步地，所述中心齿轮高度大于小齿轮高度，且在上夹具经电动伸缩杆带动下移将球芯固定时，小齿轮底端面与中心齿轮底端面水平或是高于中心齿轮底端面。
进一步地，所述旋转台内部设有抽风腔，所述下夹具上的嵌槽贯穿下夹具且与抽风腔相连通，所述旋转台外侧壁上设有多个抽风孔，所述抽风孔与抽风腔相连通，所述抽风腔设置为环形，所述抽风腔一端连接抽风管，所述抽风管一端贯穿旋转台且通过波纹管连接吸尘器。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明通过设置多组球芯夹具，能够在电动伸缩杆的工作下实现多个球芯的夹取固定，并且配合多球芯夹取机构工作，能够带动多组球芯夹具进行转动，与其外侧两个呈半圆形设置的磨削外板接触，实现同时多个球芯的磨削工作，大大提高了工作效率，另外在磨削外板与球芯的接触面发生磨损时，通过驱动齿轮驱动旋转台，即可实现多个球芯夹具的位置偏移更换，即实现磨削外板与球芯的磨削面的更换，与现有技术中磨削头磨损后需要更换且矫正精度相比，本发明使用非常方便，调整快速，不会影响加工效率和球芯精度；
2、本发明通过在下夹具上开设与抽风腔相连通的嵌槽，吸尘器工作，通过波纹管和抽风管抽取抽风腔内部的空气，抽风腔内形成负压，在球面磨削工作时，其球面上的通孔会进入磨削粉末，此粉末能够通过嵌槽进入抽风腔内，而球磨产生的洒落在外部的粉末能够通过抽风孔进入抽风腔内，最终都被吸尘器吸走，采用此种吸尘结构，不仅能够实现除尘效果，而且能够使加工后的球芯内外壁均无粉尘，无需后期单独进行清理，省去了清理工序，也大大提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的整体剖视图；
图2为本发明实施例1提供的旋转台俯视图；
图3为本发明实施例1提供的整体俯视图；
图4为本发明实施例1提供的旋转机构俯视图；
图5为本发明实施例1提供的上夹具结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的旋转台俯视图；
图7为本发明实施例2提供的旋转台结构示意图；
图中：1工作台、2旋转台、3多球芯夹取机构、31升降台、32电动伸缩杆、33上夹具、34下夹具、35旋转机构、4磨削外板、5往复机构、51丝杆、52驱动电机、53滑块、54L形支架、6齿槽、7驱动齿轮、8滑脚、9环形槽、10条形通槽、11嵌槽、12中心齿轮、13小齿轮、14轴杆、15旋转电机、16抽风腔、17抽风孔、18抽风管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
实施例1
参照说明书附图1-5，该实施例一种球阀球芯的球面磨削装置，包括工作台1，所述工作台1顶部设有旋转台2，所述旋转台2顶部设有多球芯夹取机构3，所述多球芯夹取机构3两侧分别设有磨削外板4，两个磨削外板4经往复机构5驱动，做往复直线运动，用于磨削经多球芯夹取机构3固定的球芯球面，所述旋转台2外壁设有齿槽6，所述旋转台2后侧设有与齿槽6相啮合的驱动齿轮7，所述驱动齿轮7经伺服电机驱动；
多球芯夹取机构3包括升降台31、电动伸缩杆32、上夹具33、下夹具34和用于驱动上夹具33和下夹具34转动的旋转机构35，所述下夹具34设置于上夹具33底部且与旋转台2通过轴承固定连接，所述上夹具33和下夹具34均设置为多个且呈环形阵列分布，所述上夹具33顶部通过旋转机构35与升降台31固定连接，所述升降台31前后两侧通过电动伸缩杆32与旋转台2固定连接。
进一步地，所述旋转台2底部边缘固定设有滑脚8，所述工作台1上表面上设有环形槽9，所述滑脚8滑动设置于环形槽9内部。
进一步地，所述磨削外板4截面设置为半圆形，两个所述磨削外板4组成一个圆形，所述磨削外板4内壁设置为半圆形曲面，与球芯球面相配合。
进一步地，所述伺服电机的输出轴与驱动齿轮7固定连接，所述伺服电机固定嵌入于工作台1内部。
进一步地，多个上夹具33与多个下夹具34数量相同且一一对应，每个对应的上夹具33和下夹具34组成球芯夹具，用于夹取固定球芯，所述上夹具33底端面和下夹具34顶端面上均开设有嵌槽11，所述嵌槽11内壁固定设有防滑垫，所述防滑垫内侧形成的槽体与球芯耳轴相配合。
实施场景具体为：本发明在使用时，可将多个球芯同时放置在多个下夹具34上，使其耳轴插入嵌槽11内部，然后开启电动伸缩杆32，使其带动升降台31下移，同时带动多个小齿轮13和上夹具33下移，上夹具33将球芯顶部的耳轴套住，并且上夹具33和下夹具34配合将球芯夹住固定，实现多个球芯的固定，然后开启旋转机构35，使其带动多个球芯夹具转动，此时再通过往复机构5驱动两个磨削外板4向内侧移动，使球芯的球面与其内壁接触，实现多个球芯的同时磨削，整个装置能够同时加工多个球芯，工作效率高，解决了现有技术中一次只能够加工一个球芯导致的加工效率低的问题；
在磨削外板4与球芯的接触面被磨损时，可以通过伺服电机带动驱动齿轮7转动，驱动齿轮7与旋转台2外壁的齿槽6相配合，从而带动旋转台2转动，此时再进行加工时，球芯与磨削外板4的接触面发生了改变，从而无需更换磨削外板4即可进行继续加工，解决了现有技术中采用磨削头进行磨削工作后受到磨损需要更换带来的更换不便、更换期间无法继续加工以及更换的磨削头还需要矫正精度等问题。
参照说明书附图1-3，所述工作台1内部设有驱动腔，所述往复机构5设置于驱动腔内部，所述往复机构5包括丝杆51、驱动电机52、滑块53和L形支架54，所述丝杆51中心轴线两侧的外壁分别设有方向相反的外螺纹，两个所述外螺纹外部螺纹连接有滑块53，两个所述滑块53顶端均通过L形支架54连接磨削外板4，所述驱动腔顶部两侧设有贯穿工作台1的条形通槽10，所述L形支架54滑动设置于条形通槽10内，所述丝杆51两端通过轴承与工作台1固定连接，所述丝杆51由驱动电机52驱动。
实施场景具体为：在磨削工作时，需要控制驱动电机52工作，其带动丝杆51正向转动，两个滑块53能够通过L形支架54带动两个磨削外板4向内侧移动，进行磨削工作，当磨削结束后，驱动电机52带动丝杆51反向转动，此时滑块53带动磨削外板4向外侧移动，此时可以便于球芯的上料和下料，通过丝杆51调节，使加工精度高。
参照说明书附图1和图4，所述旋转机构35包括一个中心齿轮12、多个小齿轮13、轴杆14以及旋转电机15，多个小齿轮13呈环形阵列分布于中心齿轮12外部且与中心齿轮12相啮合，所述小齿轮13数量与上夹具33数量相同，所述小齿轮13设置于上夹具33上方且通过轴杆14与上夹具33固定连接，且轴杆14顶端贯穿小齿轮13通过轴承与升降台31下表面固定连接，所述中心齿轮12底端通过轴杆14与旋转电机15传动连接，所述旋转电机15固定设置于旋转台2上。
进一步地，所述中心齿轮12高度大于小齿轮13高度，且在上夹具33经电动伸缩杆32带动下移将球芯固定时，小齿轮13底端面与中心齿轮12底端面水平或是高于中心齿轮12底端面。
实施场景具体为：本发明在上夹具33和下夹具34配合夹取球芯并进行磨削工作时，具体是由旋转电机15带动中心齿轮12转动，其与外侧的多个小齿轮13啮合，从而带动小齿轮13转动，小齿轮13通过轴杆14带动上夹具33转动，由于下夹具34底部通过轴承与旋转台2固定连接，因此小齿轮13能够通过轴杆14带动球芯夹具和球芯转动，球芯转动过程中与磨削外板4内壁摩擦，实现球面的磨削工作；
在磨削工作之前，需要带动上夹具33下移，与下夹具34配合将球芯挤压固定，未下移时，小齿轮13与中心齿轮12啮合，升降台31通过轴杆14带动小齿轮13和上夹具33下移，而中间的中心齿轮12底端通过轴杆14与旋转电机15连接，此时中心齿轮12不动，在升降台31带动小齿轮13下移后，由于中心齿轮12高度大于小齿轮13高度，小齿轮13依然能够与中心齿轮12啮合，这样设置能够保证小齿轮13与中心齿轮12保证啮合关系，便于旋转磨削工作。
实施例2:
参照说明书附图6-7，所述旋转台2内部设有抽风腔16，所述下夹具34上的嵌槽11贯穿下夹具34且与抽风腔16相连通，所述旋转台2外侧壁上设有多个抽风孔17，所述抽风孔17与抽风腔16相连通，所述抽风腔16设置为环形，所述抽风腔16一端连接抽风管18，所述抽风管18一端贯穿旋转台2且通过波纹管连接吸尘器。
实施场景具体为：本发明通过在下夹具34上开设与抽风腔16相连通的嵌槽11，吸尘器工作，通过波纹管和抽风管18抽取抽风腔16内部的空气，抽风腔16内形成负压，在球面磨削工作时，其球面上的通孔会进入磨削粉末，此粉末能够通过嵌槽11进入抽风腔16内，被吸尘器吸走，而球磨产生的洒落在外部的粉末能够通过抽风孔17进入抽风腔16内，被吸尘器吸走，能够营造一个无尘安全的工作环境，保护工作人员的健康以及解放了清理粉尘的工作人员的劳动力。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种球阀球芯的球面磨削装置，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)顶部设有旋转台(2)，所述旋转台(2)顶部设有多球芯夹取机构(3)，所述多球芯夹取机构(3)两侧分别设有磨削外板(4)，两个磨削外板(4)经往复机构(5)驱动，做往复直线运动，用于磨削经多球芯夹取机构(3)固定的球芯球面，所述旋转台(2)外壁设有齿槽(6)，所述旋转台(2)后侧设有与齿槽(6)相啮合的驱动齿轮(7)，所述驱动齿轮(7)经伺服电机驱动；
多球芯夹取机构(3)包括升降台(31)、电动伸缩杆(32)、上夹具(33)、下夹具(34)和用于驱动上夹具(33)和下夹具(34)转动的旋转机构(35)，所述下夹具(34)设置于上夹具(33)底部且与旋转台(2)通过轴承固定连接，所述上夹具(33)和下夹具(34)均设置为多个且呈环形阵列分布，所述上夹具(33)顶部通过旋转机构(35)与升降台(31)固定连接，所述升降台(31)前后两侧通过电动伸缩杆(32)与旋转台(2)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述旋转台(2)底部边缘固定设有滑脚(8)，所述工作台(1)上表面上设有环形槽(9)，所述滑脚(8)滑动设置于环形槽(9)内部。
3.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述磨削外板(4)截面设置为半圆形，两个所述磨削外板(4)组成一个圆形，所述磨削外板(4)内壁设置为半圆形曲面，与球芯球面相配合。
4.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述伺服电机的输出轴与驱动齿轮(7)固定连接，所述伺服电机固定嵌入于工作台(1)内部。
5.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述工作台(1)内部设有驱动腔，所述往复机构(5)设置于驱动腔内部，所述往复机构(5)包括丝杆(51)、驱动电机(52)、滑块(53)和L形支架(54)，所述丝杆(51)中心轴线两侧的外壁分别设有方向相反的外螺纹，两个所述外螺纹外部螺纹连接有滑块(53)，两个所述滑块(53)顶端均通过L形支架(54)连接磨削外板(4)，所述驱动腔顶部两侧设有贯穿工作台(1)的条形通槽(10)，所述L形支架(54)滑动设置于条形通槽(10)内，所述丝杆(51)两端通过轴承与工作台(1)固定连接，所述丝杆(51)由驱动电机(52)驱动。
6.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：多个上夹具(33)与多个下夹具(34)数量相同且一一对应，每个对应的上夹具(33)和下夹具(34)组成球芯夹具，用于夹取固定球芯，所述上夹具(33)底端面和下夹具(34)顶端面上均开设有嵌槽(11)，所述嵌槽(11)内壁固定设有防滑垫，所述防滑垫内侧形成的槽体与球芯耳轴相配合。
7.根据权利要求1所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述旋转机构(35)包括一个中心齿轮(12)、多个小齿轮(13)、轴杆(14)以及旋转电机(15)，多个小齿轮(13)呈环形阵列分布于中心齿轮(12)外部且与中心齿轮(12)相啮合，所述小齿轮(13)数量与上夹具(33)数量相同，所述小齿轮(13)设置于上夹具(33)上方且通过轴杆(14)与上夹具(33)固定连接，且轴杆(14)顶端贯穿小齿轮(13)通过轴承与升降台(31)下表面固定连接，所述中心齿轮(12)底端通过轴杆(14)与旋转电机(15)传动连接，所述旋转电机(15)固定设置于旋转台(2)上。
8.根据权利要求7所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述中心齿轮(12)高度大于小齿轮(13)高度，且在上夹具(33)经电动伸缩杆(32)带动下移将球芯固定时，小齿轮(13)底端面与中心齿轮(12)底端面水平或是高于中心齿轮(12)底端面。
9.根据权利要求6所述的一种球阀球芯的球面磨削装置，其特征在于：所述旋转台(2)内部设有抽风腔(16)，所述下夹具(34)上的嵌槽(11)贯穿下夹具(34)且与抽风腔(16)相连通，所述旋转台(2)外侧壁上设有多个抽风孔(17)，所述抽风孔(17)与抽风腔(16)相连通，所述抽风腔(16)设置为环形，所述抽风腔(16)一端连接抽风管(18)，所述抽风管(18)一端贯穿旋转台(2)且通过波纹管连接吸尘器。
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