CN112405313B - 一种大质量球体研磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大质量球体研磨装置，有效的解决了球体抛光设备抛光不均匀、能耗大、稳定性差的问题；解决的技术方案包括底座，底座上安装有一个可转动的弧形架，弧形架内安装有一个半圆形的抛光片，弧形架下端安装有一个用于承载球体的托盘，底座上设有四组圆周均布在弧形架外侧的夹持单元，夹持单元从四个方向夹持球体，且当弧形架转动到一个夹持单元处时，该夹持单元可对弧形架进行避让，本发明对大型球体进行抛光时，可大大降低设备的功率，能够有效提高球体抛光工作的稳定性和安全性，且抛光均匀无死角。

Description

一种大质量球体研磨装置
技术领域
本发明涉及研磨抛光领域，具体是一种大质量球体研磨装置。
背景技术
在球类加工中，研磨抛光是一个常见且重要的工序；目前对球体抛光主要有人工抛光和机器抛光两种方式，人工抛光主要针对工作量少，精度要求不高的球体加工；机器抛光的方式主要有两种，一种是将球体支撑固定在转动工作台上随工作台转动，抛光片固定对球体抛光，这种方式会在夹持或支撑点处形成抛光死点，需要后期对固定点处单独抛光，保证抛光的均匀性和一致性，这种方式极易使球体在固定点处形成不同的纹理或光泽，对于精度和外观要求高的球体影响很大；另一种方式是将球体置于滚轮上，滚轮带动球体进行滚动，抛光片固定对球体抛光，这种方式虽然没有了固定的支撑点，但是滚轮带动球体滚动的路径难以精确设定，因此会造成球体各处抛光频次和程度不均的情况；再有，上述两种机器抛光的方式都是让球体转动，对于大型的球体，需要很大的能量使其转动起来，这就造成设备的功率大，能耗高，且大型球体转动起来的动量大，特别是质量分布不均的球体，转动起来的稳定性差，容易造成安全事故。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种大质量球体研磨装置，有效的解决了球体抛光设备抛光不均匀、能耗大、稳定性差的问题。
其解决的技术方案是，一种大质量球体研磨装置，包括底座，底座上安装有一个立放的弧形架，弧形架的下端可转动地安装在底座上，弧形架内经多个连接杆安装有一个与其同心的半圆形的抛光片，弧形架内侧下端安装有一个球弧形的托盘，托盘用于承载球体，托盘上表面开有避让槽，抛光片的下端可伸入避让槽内从而伸至球体的最低点；底座上设有四组圆周均布在弧形架外侧的夹持单元，每组夹持单元包括一个固定在底座上的立柱，立柱的上端固定有一个水平朝向弧形架圆心的第一活塞缸，第一活塞缸内安装有第一活塞，第一活塞上固定有活塞杆，活塞杆从第一活塞缸的内端伸出且活塞杆的端部固定有夹块，夹块与第一活塞缸内端之间安装有压簧，立柱上固定有一个竖向的第二活塞缸，第二活塞缸上端与第一活塞缸内端连通，第二活塞缸内安装有第二活塞，第二活塞上方装有液压油，第二活塞缸下端面上穿设有一个竖向的螺纹杆，螺纹杆与第二活塞缸之间经不自锁螺纹配合，螺纹杆上端顶住第二活塞的下端面，螺纹杆下端同轴固定有一个长齿轮；弧形架外侧固定有一个弧形齿条，弧形齿条的圆心在弧形架的转动轴线上，弧形架转动过程中弧形齿条会依次与四组夹持单元的长齿轮啮合。
本发明对大型球体进行抛光时，可大大降低设备的功率，能够有效提高球体抛光工作的稳定性和安全性，且抛光均匀无死角。
附图说明
图1为本发明的主视剖视图。
图2为本发明的右视剖视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为图1中A位置的放大图。
图5为图1中B位置的放大图。
图6为图3中C位置的放大图；为了清楚的表示弧形齿条与长齿轮的啮合关系，图中将长齿轮上方做了剖视。
图7为延长盲孔处的左视剖视图。
图8为托盘的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图8给出，本发明包括底座1，底座1上安装有一个立放的弧形架2，弧形架2的下端可转动地安装在底座1上，弧形架2内经多个连接杆3安装有一个与其同心的半圆形的抛光片4，弧形架2内侧下端安装有一个球弧形的托盘5，托盘5用于承载球体，托盘5上表面开有避让槽6，抛光片4的下端可伸入避让槽6内从而伸至球体的最低点；底座1上设有四组圆周均布在弧形架2外侧的夹持单元，每组夹持单元包括一个固定在底座1上的立柱7，立柱7的上端固定有一个水平朝向弧形架2圆心的第一活塞缸8，第一活塞缸8内安装有第一活塞9，第一活塞9上固定有活塞杆10，活塞杆10从第一活塞缸8的内端伸出且活塞杆10的端部固定有夹块11，夹块11与第一活塞缸8内端之间安装有压簧12，立柱7上固定有一个竖向的第二活塞缸13，第二活塞缸13上端与第一活塞缸8内端连通，第二活塞缸13内安装有第二活塞14，第二活塞14上方装有液压油，第二活塞缸13下端面上穿设有一个竖向的螺纹杆15，螺纹杆15与第二活塞缸13之间经不自锁螺纹配合，螺纹杆15上端顶住第二活塞14的下端面，螺纹杆15下端同轴固定有一个长齿轮16；弧形架2外侧固定有一个弧形齿条17，弧形齿条17的圆心在弧形架2的转动轴线上，弧形架2转动过程中弧形齿条17会依次与四组夹持单元的长齿轮16啮合。
所述的底座1上表面开有竖向的安装孔18，弧形架2的下端设有竖向的轴段，轴段插入安装孔18内实现弧形架2在底座1上的可转动安装；弧形架2内开有液道19，液道19的开口位于弧形架2轴段的底部，安装孔18内设有一个竖向的柱塞20，柱塞20上端可滑动的插入液道19开口内将开口密封，液道19内装满液压油，柱塞20通过液压油支撑弧形架2，柱塞20下端与安装孔18底部之间安装有端面轴承21，使柱塞20和弧形架2可灵活在安装孔18内转动；多个连接杆3均可滑动的穿设在弧形架2内侧且连接杆3远离抛光片4的一端均伸入液道19内，液道19内的液压油会对多个连接杆3施加相同的径向力，使抛光片4各处对球体的压力相同，从而保证球体各处抛光力度相同。
所述的弧形架2上设有与液道19最高点相通的加油口22，加油口22用一个螺堵23密封，加油口22用于向液道19内加油。
所述的每个连接杆3位于液道19内的一端所对的液道19内壁上均设有径向的延长盲孔24，连接杆3的端部可伸入延长盲孔24内，一方面可延长连接杆3径向滑动的行程，另一方面对连接杆3的尾部进行支撑，提高连接杆3的稳定性，延长盲孔24的内壁开有轴向槽25，将液道19与连接杆3的尾部连通。
所述的连接杆3为由内杆和外杆螺纹连接而成的伸缩杆，在连接杆3滑动行程不足以适应抛光片4的直径时，可通过螺纹调节连接杆3的长度。
所述的连接杆3与抛光片4连接的一端经螺纹旋装有一个螺纹连接套26，抛光片4的外侧固定有螺纹头27，通过螺纹连接套26和螺纹头27可实现连接杆3与抛光片4的可拆卸连接，从而实现抛光片4的更换。
所述的弧形架2的外侧设有一个斜向的支撑轮28，支撑轮28可随弧形架2在底座1上滚动，对弧形架2起斜撑作用，提高弧形架2转动过程中的稳定性。
所述的弧形架2的外侧开有一个轮叉孔29，轮叉孔29内滑动安装有一个轮叉30，支撑轮28安装在轮叉30下端，轮叉30上端与轮叉孔29的孔底之间安装有支撑弹簧31，使支撑轮28可随弧形架2下压程度自动伸缩调节。
所述的托盘5经螺纹可拆卸地安装在弧形架2上，可根据球体直径更换相应直径的托盘5，托盘5的上表面安装有滚珠32，使托盘5在承载球体的同时，可相对球体灵活转动。
所述的弧形架2的轴段上安装有第一齿轮33，底座1上设有驱动电机34，驱动电机34连接有第二齿轮35，第二齿轮35与第一齿轮33啮合，从而带动弧形架2转动。
本发明在进行抛光前，首先根据待抛光球体的直径选择与球体直径相同的托盘5和抛光片4，将托盘5安装在弧形架2上，调节连接杆3的长度并通过螺纹连接套26将抛光片4安装在连接杆3上，抛光片4的下端伸入托盘5上的避让槽6内；然后将球体吊放在托盘5上，抛光片4的上端和下端分别位于球体的最高点和最低点，实现对球体的半包围；在球体重力的作用下，弧形架2通过液压油压实在柱塞20上，液道19内的液压油的压力作用在连接杆3的尾部对连接杆3施加径向力，从而使抛光片4压紧在球体上，由于各连接杆3尾部的压力相同，因此抛光片4各处对球体的压力相同，保证球体各处抛光力度一致。
球体吊放好后，四个夹块11在压簧12的作用下夹住球体，然后启动驱动电机34，驱动电机34通过两个第一齿轮33和第二齿轮35带动弧形架2转动，托盘5和抛光片4随弧形架2同步转动，由于球体被多个夹块11夹持，且由于大质量球体具有很大的惯性，球体保持静止，抛光片4绕球体转动对球体进行抛光，由于抛光片4完全包围球体母线，因此抛光片4转动一周将实现对球体无死角的全方位抛光。
在弧形架2转动过程中，当弧形架2即将转动至其中一组夹持单元处时，弧形架2上的弧形齿条17会首先与该组夹持单元的长齿轮16啮合，弧形齿条17随弧形架2转动带动该长齿轮16转动，长齿轮16带动螺纹杆15转动上升，螺纹杆15推动第二活塞14上升，将第二活塞缸13内液压油压入第一活塞缸8中，从而推动第一活塞9带动活塞杆10和夹块11克服压簧12的作用向远离球体的方向运动，从而使弧形架2可从该夹块11与球体间经过；弧形架2经过该夹持单元后，弧形齿条17与该夹持单元的长齿轮16结束啮合，在压簧12的作用下，夹块11向内运动夹住球体，第二活塞14和螺纹杆15下移；同理，弧形架2在经过每组夹持单元之前，弧形齿条17都会首先与该组夹持单元的长齿轮16啮合从而推动夹块11向外运动对弧形架2进行避让，从而使弧形架2可连续转动，实现对球体的连续抛光。
本发明对大型球体进行抛光时，不需转动球体，可大大降低设备的功率，具有很好的节能效果，且能够避免传统的球体抛光设备在使球体转动时，由于球体转动起来动量大，特别是质量分布不均的球体转动起来稳定性差的问题，能够有效提高球体抛光工作的稳定性和安全性；另外，本发明通过抛光片4与托盘5的形状及位置关系的特殊设计，在支撑球体的同时，避免了支撑点处形成抛光死角，且抛光片4与球体之间完全固定的相对运动关系，使球体各点抛光频次相同，保证了球体无死角均匀抛光；再有，本发明通过液压油将球体的重力均匀作用于抛光片4上，使球体各处抛光力度相同，进一步保证了球体抛光的均匀性。

Claims (10)

1.一种大质量球体研磨装置，包括底座（1），其特征在于，底座（1）上安装有一个立放的弧形架（2），弧形架（2）的下端可转动地安装在底座（1）上，弧形架（2）内经多个连接杆（3）安装有一个与其同心的半圆形的抛光片（4），弧形架（2）内侧下端安装有一个球弧形的托盘（5），托盘（5）用于承载球体，托盘（5）上表面开有避让槽（6），抛光片（4）的下端可伸入避让槽（6）内从而伸至球体的最低点；底座（1）上设有四组圆周均布在弧形架（2）外侧的夹持单元，每组夹持单元包括一个固定在底座（1）上的立柱（7），立柱（7）的上端固定有一个水平朝向弧形架（2）圆心的第一活塞缸（8），第一活塞缸（8）内安装有第一活塞（9），第一活塞（9）上固定有活塞杆（10），活塞杆（10）从第一活塞缸（8）的内端伸出且活塞杆（10）的端部固定有夹块（11），夹块（11）与第一活塞缸（8）内端之间安装有压簧（12），立柱（7）上固定有一个竖向的第二活塞缸（13），第二活塞缸（13）上端与第一活塞缸（8）内端连通，第二活塞缸（13）内安装有第二活塞（14），第二活塞（14）上方装有液压油，第二活塞缸（13）下端面上穿设有一个竖向的螺纹杆（15），螺纹杆（15）与第二活塞缸（13）之间经不自锁螺纹配合，螺纹杆（15）上端顶住第二活塞（14）的下端面，螺纹杆（15）下端同轴固定有一个长齿轮（16）；弧形架（2）外侧固定有一个弧形齿条（17），弧形齿条（17）的圆心在弧形架（2）的转动轴线上，弧形架（2）转动过程中弧形齿条（17）会依次与四组夹持单元的长齿轮（16）啮合。
2.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的底座（1）上表面开有竖向的安装孔（18），弧形架（2）的下端设有竖向的轴段，轴段插入安装孔（18）内实现弧形架（2）在底座（1）上的可转动安装；弧形架（2）内开有液道（19），液道（19）的开口位于弧形架（2）轴段的底部，安装孔（18）内设有一个竖向的柱塞（20），柱塞（20）上端可滑动的插入液道（19）开口内将开口密封，液道（19）内装满液压油，柱塞（20）通过液压油支撑弧形架（2），柱塞（20）下端与安装孔（18）底部之间安装有端面轴承（21）；多个连接杆（3）均可滑动的穿设在弧形架（2）内侧且连接杆（3）远离抛光片（4）的一端均伸入液道（19）内。
3.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的弧形架（2）上设有与液道（19）最高点相通的加油口（22），加油口（22）用一个螺堵（23）密封，加油口（22）用于向液道（19）内加油。
4.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，每个所述的连接杆（3）位于液道（19）内的一端所对的液道（19）内壁上均设有径向的延长盲孔（24），连接杆（3）的端部可伸入延长盲孔（24）内，延长盲孔（24）的内壁开有轴向槽（25），将液道（19）与连接杆（3）的尾部连通。
5.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的连接杆（3）为由内杆和外杆螺纹连接而成的伸缩杆。
6.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的连接杆（3）与抛光片（4）连接的一端经螺纹旋装有一个螺纹连接套（26），抛光片（4）的外侧固定有螺纹头（27），通过螺纹连接套（26）和螺纹头（27）可实现连接杆（3）与抛光片（4）的可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的弧形架（2）的外侧设有一个斜向的支撑轮（28），支撑轮（28）可随弧形架（2）在底座（1）上滚动。
8.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的弧形架（2）的外侧开有一个轮叉孔（29），轮叉孔（29）内滑动安装有一个轮叉（30），支撑轮（28）安装在轮叉（30）下端，轮叉（30）上端与轮叉孔（29）的孔底之间安装有支撑弹簧（31）。
9.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的托盘（5）经螺纹可拆卸地安装在弧形架（2）上，托盘（5）的上表面安装有滚珠（32）。
10.根据权利要求1所述的一种大质量球体研磨装置，其特征在于，所述的弧形架（2）的轴段上安装有第一齿轮（33），底座（1）上设有驱动电机（34），驱动电机（34）连接有第二齿轮（35），第二齿轮（35）与第一齿轮（33）啮合。
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