CN111604821A - 一种间歇缩径让液砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种间歇缩径让液砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体外侧的砂轮罩，所述砂轮基体的外缘沿周向间隔开设有若干个伸缩腔，若干个伸缩腔均沿砂轮基体的径向设置且每一个伸缩腔内均可伸缩的设置有伸缩机构，该伸缩机构的自由端与设置在伸缩腔外部的磨粒节块相连接，所述砂轮基体的外缘一侧还设置有与伸缩机构相配合的驱动机构，通过驱动机构控制伸缩机构的动作，进而带动磨粒节块沿砂轮基体的径向动作，使砂轮基体能够自动改变自身的外圆直径，从而在砂轮基体缩小直径的瞬间，大量磨削液进入磨削弧区对工件表面进行整体冷却，从而避免了工件烧伤的问题，结构轻便，控制可靠。
Description
技术领域
本发明属于高效深切磨削技术领域，具体涉及一种间歇缩径让液砂轮。
背景技术
高效深切磨削是现代磨削技术的高峰，但是由于高效深切磨削工艺的材料去除率非常大，产生的磨削高温有可能会导致加工零件的表面烧伤，所以高效深切磨削的工艺稳定性问题一直是目前磨削界研究的热点。
目前，为了防止产生的磨削高温烧伤加工零件的表面，本领域大都采用增加磨削液的喷射压力或者流量等工艺措施，这些工艺措施在一定程度上虽然能达到局部降温的目的，但是，这些工艺措施都是从外部对砂轮本体进行降温处理，无法从根本上解决磨削液难以进入磨削弧区的问题，不仅稳定性较差，还会造成磨削液的大量浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够自动回缩退让并能可靠的解决加工零件表面烧伤等工艺稳定性问题的间歇缩径让液砂轮。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种间歇缩径让液砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体外侧的砂轮罩，所述砂轮基体的外缘沿周向间隔开设有若干个伸缩腔，若干个伸缩腔均沿砂轮基体的径向设置且每一个伸缩腔内均可伸缩的设置有伸缩机构，该伸缩机构的自由端与设置在伸缩腔外部的磨粒节块相连接，所述砂轮基体的外缘一侧还设置有与伸缩机构相配合的驱动机构，通过驱动机构控制伸缩机构的动作，进而带动磨粒节块沿砂轮基体的径向动作。
进一步的，所述驱动机构包括气缸结构和与气缸结构配合安装的活塞推盘，活塞推盘的其中一端与气缸结构配合安装并在气缸结构的驱动下可沿砂轮基体的轴向往复运动，活塞推盘的另一端与伸缩机构相配合。
进一步的，所述伸缩机构包括连接杆、导杆、节块推簧和驱动杆，连接杆的其中一端与设置在伸缩腔外部的磨粒节块相连，连接杆的另一端与导杆相连，节块推簧设置在伸缩腔的内部并套设在导杆的外侧，所述砂轮基体上还开设有与伸缩腔相连通的驱动槽孔，驱动杆的其中一端与连接杆相连，驱动杆的自由端从驱动槽孔中穿出后设置在伸缩腔的外部且驱动杆的自由端与驱动机构相配合。
进一步的，所述砂轮基体在伸缩腔的底部开设有限位槽，连接杆的底部设置有可在限位槽内滑动的限位凸台。
进一步的，所述限位槽位于驱动槽孔的正下方。
进一步的，所述气缸结构包括气缸、固定螺栓以及推盘弹簧，其中，气缸的纵截面呈］型，活塞推盘的纵截面呈倒立的U字形结构，该气缸的底部通过轴承与砂轮基体转动连接，该气缸的顶部设置在活塞推盘的内侧，气缸的顶部固定连接有所述的固定螺栓，该固定螺栓的自由端贯穿活塞推盘后与砂轮罩固定连接，气缸的顶部与活塞推盘之间还设置有所述的推盘弹簧且推盘弹簧套设在固定螺栓的外侧；
所述U字形结构的其中一端向靠近气缸的一侧延伸并与气缸的顶部共同围成气室，所述活塞推盘的表面设置有与气室相连通的进气孔和排气孔，该U字形结构的另一端向靠近砂轮基体的一侧延伸并在端部形成与驱动杆的自由端相配合的斜面，通过进气孔和排气孔调节气室内的压力，从而使活塞推盘沿气缸的内壁上、下滑动，进而通过斜面驱动伸缩机构的动作。
进一步的，所述的进气孔和排气孔均通过液压管道连接至气压换向阀，气压换向阀的另一端通过液压管道和节流阀连接至气源。
进一步的，所述的气室还分别连接至气压换向阀的控制端和气压计。
进一步的，所述气缸的顶部在与所述U字形结构的其中一端的连接处设置有多个密封圈。
进一步的，所述气缸的底部与轴承两者的外侧共同扣合有轴承座，该轴承座与砂轮基体之间通过螺栓固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过相互配合的驱动机构和伸缩机构使砂轮基体能够自动改变自身的外圆直径，从而在砂轮基体缩小直径的瞬间，大量磨削液进入磨削弧区对工件表面进行整体冷却，从而避免了工件烧伤的问题，结构轻便，控制可靠，而且，本发明采用气源控制回路，兼容性强且对环境友好，不会产生污染。
附图说明
图1是本发明一种间歇缩径让液砂轮的整体结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是图2沿A-A向的剖视图；
图4是图3中B处的局部放大图；
图5是实施例中进气孔、排气孔以及气源的连接关系示意图；
图中标记：1、砂轮基体，2、伸缩腔，3、伸缩机构，301、连接杆，302、导杆，303、节块推簧，304、驱动杆，4、磨粒节块，5、驱动机构，501、气缸，502、固定螺栓，503、推盘弹簧，504、轴承，505、气室，6、活塞推盘，7、驱动槽孔，8、限位槽，9、溢流阀，10、进气孔，11、排气孔，12、斜面，13、气压换向阀，14、节流阀，15、气压计，16、密封圈，17、轴承座，18、气源。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，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。
如图1至图3所示，一种间歇缩径让液砂轮，包括砂轮基体1和设置在砂轮基体1外侧的砂轮罩未在图中画出，砂轮基体1的中间部分用来安装法兰。砂轮基体1的外缘沿周向间隔开设有若干个伸缩腔2，若干个伸缩腔2均沿砂轮基体1的径向设置且每一个伸缩腔2内均可伸缩的设置有伸缩机构3，该伸缩机构3的自由端与设置在伸缩腔2外部的磨粒节块4相连接，所述砂轮基体1的外缘一侧还设置有与伸缩机构3相配合的驱动机构5，通过驱动机构5控制伸缩机构3的动作，进而带动磨粒节块4沿砂轮基体1的径向动作。
如图4所示，所述驱动机构5包括气缸结构和与气缸结构配合安装的活塞推盘6，活塞推盘6的其中一端与气缸结构配合安装并在气缸结构的驱动下可沿砂轮基体1的轴向往复运动，活塞推盘6的另一端与伸缩机构3相配合。
本实施例中，所述伸缩机构3包括连接杆301、导杆302、节块推簧303和驱动杆304，连接杆301的其中一端与设置在伸缩腔2外部的磨粒节块4相连，连接杆301的另一端与导杆302相连，节块推簧303设置在伸缩腔2的内部并套设在导杆302的外侧，所述砂轮基体1上还开设有与伸缩腔2相连通的驱动槽孔7，驱动杆304的其中一端与连接杆301相连，驱动杆304的自由端从驱动槽孔7中穿出后设置在伸缩腔2的外部且驱动杆304的自由端与驱动机构5相配合，为了提升系统的稳定性，本发明中的连接杆301、导杆302、驱动杆304以及磨粒节块4可一体式设置。
如图4所示，本发明所述砂轮基体1在伸缩腔2的底部开设有限位槽8，连接杆301的底部设置有可在限位槽8内滑动的限位凸台未在图中画出，所述限位槽8位于驱动槽孔7的正下方，限位槽8对磨粒节块4进行限位。
本实施例中，所述气缸结构包括气缸501、固定螺栓502以及推盘弹簧503，其中，气缸501的纵截面呈］型，活塞推盘6的纵截面呈倒立的U字形结构，该气缸501的底部通过轴承504与砂轮基体1转动连接，进一步的，所述气缸501的底部与轴承504两者的外侧共同扣合有轴承座17，该轴承座17与砂轮基体1之间通过螺栓固定连接。该气缸501的顶部设置在活塞推盘6的内侧，气缸501的顶部固定连接有所述的固定螺栓502，该固定螺栓502的自由端贯穿活塞推盘6后与砂轮罩固定连接，气缸501的顶部与活塞推盘6之间还设置有所述的推盘弹簧503且推盘弹簧503套设在固定螺栓502的外侧。
所述U字形结构的其中一端向靠近气缸501的一侧延伸并与气缸501的顶部共同围成气室505，所述活塞推盘6的表面设置有与气室505相连通的进气孔10和排气孔11，该U字形结构的另一端向靠近砂轮基体1的一侧延伸并在端部形成与驱动杆304的自由端相配合的斜面12，相应的，为了达到最佳的使用效果，驱动杆304的自由端也应该设置有斜面，两个斜面间相互配合，当活塞推盘6向下移动时，两个斜面12间相互作用，可带动驱动杆304沿砂轮基体1的径向向内侧移动。通过进气孔10和排气孔11调节气室505内的压力，从而使活塞推盘6沿气缸501的内壁上、下滑动，进而通过斜面12驱动伸缩机构3的动作。
本发明中，气缸501与砂轮基体1通过球轴承连接在一起，磨削时砂轮基体带动磨粒节块4高速旋转，而气缸则通过其上的固定螺柱502与砂轮罩或磨床固定在一起，活塞推盘6在气缸上自由滑动，当气室505内充入高压空气时，活塞推盘6向下移动，当气室的排气孔11打开时，依靠弹簧力的作用高压空气迅速排出，活塞推盘6迅速向上移动恢复原位。
如图5所示，所述的进气孔10和排气孔11均通过液压管道连接至气压换向阀13，气压换向阀13的另一端通过液压管道和节流阀14连接至气源18，为了达到最佳的使用效果，该气源18上还连接有溢流阀9，所述的气室505还分别连接至气压换向阀13的控制端和气压计15。
进一步优化本方案，为了提升气室505的密闭性，所述气缸501的顶部在与所述U字形结构的其中一端的连接处设置有多个密封圈16。
本发明的工作原理如下：在没有外力的情况下，节块推簧303对磨粒节块4提供一个向外的压力，当连接杆301在限位凸台的带动下滑动到极限位置时，此时砂轮基体1的外圆直径最大，为实际磨削时的直径。当磨削一定时间后，控制部分打开气压换向阀13，使气室6内充入高压空气，进而推动活塞推盘6向下运动，活塞推盘上的斜面12将推动磨粒节块4沿径向向内侧移动1-3mm左右的距离，此时，砂轮基体1会与工件间产生较大的间隙，大量磨削液进入磨削弧区，浇注到磨削表面上使其快速冷却，而后控制部分控制活塞推盘6迅速向上运动，磨粒节块4依靠推力弹簧503迅速恢复原位，砂轮恢复到原来的最大直径状态，继续参与磨削。整个磨削过程中不需要改变工艺参数和工艺形式，通过调整控制回路上的节流阀14，可以调节砂轮缩径的频次。
本发明中控制回路的控制原理如下：当气室505内通过进气孔10充入高压气体时，活塞推盘6向下移动，然后推动磨粒节块4沿径向向外移动，这时继续充入高压气体时，气室505内的气压继续升高，从而推动气压换向阀13动作，排气孔11打开，活塞推盘6迅速恢复原位，重复上述动作，即可实现间歇缩径。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种间歇缩径让液砂轮，包括砂轮基体（1）和设置在砂轮基体（1）外侧的砂轮罩，其特征在于：所述砂轮基体（1）的外缘沿周向间隔开设有若干个伸缩腔（2），若干个伸缩腔（2）均沿砂轮基体（1）的径向设置且每一个伸缩腔（2）内均可伸缩的设置有伸缩机构（3），该伸缩机构（3）的自由端与设置在伸缩腔（2）外部的磨粒节块（4）相连接，所述砂轮基体（1）的外缘一侧还设置有与伸缩机构（3）相配合的驱动机构（5），通过驱动机构（5）控制伸缩机构（3）的动作，进而带动磨粒节块（4）沿砂轮基体（1）的径向动作。
2.根据权利要求1所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述驱动机构（5）包括气缸结构和与气缸结构配合安装的活塞推盘（6），活塞推盘（6）的其中一端与气缸结构配合安装并在气缸结构的驱动下可沿砂轮基体（1）的轴向往复运动，活塞推盘（6）的另一端与伸缩机构（3）相配合。
3.根据权利要求2所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述伸缩机构（3）包括连接杆（301）、导杆（302）、节块推簧（303）和驱动杆（304），连接杆（301）的其中一端与设置在伸缩腔（2）外部的磨粒节块（4）相连，连接杆（301）的另一端与导杆（302）相连，节块推簧（303）设置在伸缩腔（2）的内部并套设在导杆（302）的外侧，所述砂轮基体（1）上还开设有与伸缩腔（2）相连通的驱动槽孔（7），驱动杆（304）的其中一端与连接杆（301）相连，驱动杆（304）的自由端从驱动槽孔（7）中穿出后设置在伸缩腔（2）的外部且驱动杆（304）的自由端与驱动机构（5）相配合。
4.根据权利要求3所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述砂轮基体（1）在伸缩腔（2）的底部开设有限位槽（8），连接杆（301）的底部设置有可在限位槽（8）内滑动的限位凸台。
5.根据权利要求4所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述限位槽（8）位于驱动槽孔（7）的正下方。
6.根据权利要求5所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述气缸结构包括气缸（501）、固定螺栓（502）以及推盘弹簧（503），其中，气缸（501）的纵截面呈］型，活塞推盘（6）的纵截面呈倒立的U字形结构，该气缸（501）的底部通过轴承（504）与砂轮基体（1）转动连接，该气缸（501）的顶部设置在活塞推盘（6）的内侧，气缸（501）的顶部固定连接有所述的固定螺栓（502），该固定螺栓（502）的自由端贯穿活塞推盘（6）后与砂轮罩固定连接，气缸（501）的顶部与活塞推盘（6）之间还设置有所述的推盘弹簧（503）且推盘弹簧（503）套设在固定螺栓（502）的外侧；
所述U字形结构的其中一端向靠近气缸（501）的一侧延伸并与气缸（501）的顶部共同围成气室（505），所述活塞推盘（6）的表面设置有与气室（505）相连通的进气孔（10）和排气孔（11），该U字形结构的另一端向靠近砂轮基体（1）的一侧延伸并在端部形成与驱动杆（304）的自由端相配合的斜面（12），通过进气孔（10）和排气孔（11）调节气室（505）内的压力，从而使活塞推盘（6）沿气缸（501）的内壁上、下滑动，进而通过斜面（12）驱动伸缩机构（3）的动作。
7.根据权利要求6所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述的进气孔（10）和排气孔（11）均通过液压管道连接至气压换向阀（13），气压换向阀（13）的另一端通过液压管道和节流阀（14）连接至气源（18）。
8.根据权利要求7所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述的气室（505）还分别连接至气压换向阀（13）的控制端和气压计（15）。
9.根据权利要求7所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述气缸（501）的顶部在与所述U字形结构的其中一端的连接处设置有多个密封圈（16）。
10.根据权利要求9所述的一种间歇缩径让液砂轮，其特征在于：所述气缸（501）的底部与轴承（504）两者的外侧共同扣合有轴承座（17），该轴承座（17）与砂轮基体（1）之间通过螺栓固定连接。
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