CN112454154B - 一种可变换角度的离心式研磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可变换角度的离心式研磨机，包括：机架、公转驱动装置、公转装置、瓶体夹持装置、自转驱动装置、摆动驱动装置。本发明利用公转与自转结合的行星传动装置来提高压力和速度的，瓶体可在转子转动的同时绕自身轴线转动，公转与自转的旋转方向相反；在夹持转子带动瓶体转动的过程中，瓶体除公转与自转外，瓶体还会自动周期性的摆动；有效提高了研磨效率、消除研磨死角以及提升产品质量。

Description

一种可变换角度的离心式研磨机
技术领域
本发明涉及压力气瓶内表面研磨领域，特别提供一种可变换角度的离心式研磨机。
背景技术
随着对压力气瓶内所充装气体的质量要求越来越高，用户对气瓶内表面的光洁度要求也越来越高，甚至需达到镜面的标准。但是，由于气瓶本身的特殊结构，瓶嘴开孔直径很小，很多加工方法都难以实施，目前常用的方法是磨料研磨法，就是把磨料装入气瓶内，密封住瓶嘴，然后使气瓶转动，使磨料与气瓶内壁产生相对滑动进行研磨，比较典型的是采用辊床式研磨机，这种方法有两个缺点且较难解决：第一，效率低，一个研磨周期需3天以上；其次是瓶肩与瓶底有加工死角达不到质量要求。
发明内容
本发明的目的在于提高研磨效率、消除研磨死角以及提升产品质量，提供一种可变换角度的离心式研磨机。
本发明的设计构思如下：
1、提高研磨效率：
提高效率的关键点是提高磨料与瓶体内壁的相对运动速度以及磨料对瓶体内壁的压力，经分析传统辊式研磨的原理发现，此法是靠磨料本身自重及瓶体的转动而产生的相对运动进行研磨的，瓶体的转动速度不能太快，转数超过100转/min时，磨料在离心力作用下会贴附在瓶壁上，相对运动就消失了，起不到研磨作用，这样无论在速度和压力上的提高都受到了限制。本发明的解决方案是利用公转与自转结合的行星传动装置来提高压力和速度的，其工作原理是：装置有一个夹持转子，这个转子可在电机与减速装置的驱动下绕轴转动，其上可同时夹持多个瓶体，而且瓶体可在转子转动的同时绕自身轴线转动，公转与自转的旋转方向相反；内装磨料的瓶体随转子绕主轴旋转，又由于瓶体处于转子的边缘，所以内部的磨料产生一种向外的离心力使其紧紧地压在瓶壁上，从而为高效率研磨创造了有力条件；在转子公转的同时，瓶体也在行星传动机构的驱动下向反方向自转，这样就产生了较高的相对运动速度，在速度和压力大幅度提高的情况下，效率也会大幅度提高，瓶体自转速度400转/min，比传统设备提高4倍以上；自转转数提高而不会产生磨料依附在瓶壁上致使研磨作用消失的原因是因为作用在磨料上的离心力方向与瓶体自转的方向相反，蕴含着离心力的磨料不会被转动的瓶体而带动，而是以较大的相对速度和较大的压力在瓶壁上滑动从而大大的提高了效率。
2、消除研磨死角及提升产品质量：
在夹持转子带动瓶体转动的过程中，瓶体除公转与自转外，瓶体还会自动周期性的摆动，形成一定的倾斜角度，致使磨料周期性的冲击研磨瓶肩与瓶底，这样就消除了死角，使整个瓶体内壁都得到有效的研磨，同时也改善了研磨的纹理，交叉的网状纹理更有利于效率与质量的提高。
本发明的技术方案是：一种可变换角度的离心式研磨机，包括：机架100、公转驱动装置200、公转装置300、瓶体夹持装置400、自转驱动装置500、摆动驱动装置600；
所述机架100包括底部架体101和设于底部架体101两侧的左支架102及右支架103；
所述公转驱动装置200包括电机201、传动带202、带轮203、传动轴204、公转驱动齿轮205及传动轴轴承座206；所述电机201及传动轴轴承座206设于底部架体101上，所述传动轴204通过轴承活动连接在传动轴轴承座206上，所述带轮203及公转驱动齿轮205固定在传动轴204上，所述电机201输出轴与带轮203之间通过传动带202连接进行传动；
所述公转装置300包括夹持转子齿轮盘301、夹持转子主轴302、夹持转子后盘303及夹持转子主轴轴承座304；所述左支架102及右支架103上分别固定有夹持转子主轴轴承座304，所述夹持转子齿轮盘301及夹持转子后盘303分别固定在夹持转子主轴302的左右两侧，所述夹持转子主轴302两侧端部通过轴承活动连接在夹持转子主轴轴承座304上，所述夹持转子齿轮盘301与公转驱动齿轮205啮合；
所述自转驱动装置500包括同步轮固定板501、固定同步带轮502、多个行星同步带轮503、主动同步带504、被动同步带505、主动同步带张紧器506、被动同步带张紧器507、主传动带轮508、自转传动轴509、夹持转子后盘轴承盒510、夹持转子后盘轴承511及万向联轴节512；所述同步轮固定板501固定在右支架103上，所述固定同步带轮502固定在同步轮固定板501上并与夹持转子后盘303同心设置；所述主动同步带张紧器506及被动同步带张紧器507分别固定在夹持转子后盘303外侧，所述多个行星同步带轮503固定在各自的自转传动轴509上且多个行星同步带轮503沿夹持转子后盘303外侧周向均布，所述自转传动轴509通过夹持转子后盘轴承盒510及夹持转子后盘轴承511活动连接在夹持转子后盘303上，所述自转传动轴509另一端通过万向联轴节512与瓶体夹持装置400右侧端部小轴连接；其中一个自转传动轴509上还固定有主传动带轮508，所述主动同步带504设于固定同步带轮502与主传动带轮508之间并通过主动同步带张紧器506张紧，所述被动同步带505设于多个行星同步带轮503之间并通过被动同步带张紧器507张紧，所述自转传动轴509通过夹持转子后盘303转动而向相反方向转动从而驱动瓶体夹持装置400自转；
所述摆动驱动装置600包括摆动驱动齿轮601、椭圆槽齿轮盘602、椭圆槽齿轮盘轴承盒603、移动轴承座604、调心轴承605、摆动传动轴606及摆动传动轴轴承607；所述摆动驱动齿轮601固定在传动轴204上，所述椭圆槽齿轮盘602通过椭圆槽齿轮盘轴承盒603活动连接在夹持转子主轴302上并与摆动驱动齿轮601啮合，所述椭圆槽齿轮盘602位于夹持转子齿轮盘301外侧；所述夹持转子齿轮盘301上开设有多个沿周向均布的条形槽301a，所述移动轴承座604设于条形槽301a内，所述瓶体夹持装置400左侧端部小轴通过调心轴承605与移动轴承座604连接；所述椭圆槽齿轮盘602上开设有椭圆形环槽602a，所述摆动传动轴606一端通过摆动传动轴轴承607连接在椭圆槽齿轮盘602的椭圆形环槽602a内，另一端连接在移动轴承座604上。
进一步地，所述瓶体夹持装置400包括瓶体夹持槽座401、半环形压板402及螺栓403；所述半环形压板402一端与瓶体夹持槽座401铰接，另一端通过螺栓403与瓶体夹持槽座401固定连接。
进一步地，所述夹持转子齿轮盘301与夹持转子后盘303之间还设有多根平行于夹持转子主轴302的加固定位螺栓305，多根加固定位螺栓305沿周向均布。
本发明具有以下有益的效果：
1、大幅度提高生产效率：由于研磨速度与研磨压力的大幅度提高，促使生产效率大幅度提升，原来研磨周期72小时，采用本发明后只需8小时，生产效率提高9倍。
2、消除研磨死角，显著改善产品质量：由于瓶体在研磨过程中可自动周期性的变换角度，促使磨料周期性的向瓶肩与瓶底冲刷研磨，瓶内表面几乎没有磨不到的地方，消除了研磨死角，同时研磨网纹由原来的平行网纹改变成交叉网纹，这种交叉网纹无论是在效率上还是在表面质量上都是相当有益的，加之研磨相对速度的提高也促进了表面质量的改善。
附图说明
图1为本发明的立体结构图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明的右视图；
图4为本发明的左视图(未示意椭圆槽齿轮盘)；
图5为本发明中椭圆槽齿轮盘的结构示意图；
图6为本发明中瓶体夹持装置右侧局部结构剖视图；
图7为本发明中瓶体夹持装置左侧局部结构剖视图；
图中：100、机架；101、底部架体；102、左支架；103、右支架；200、公转驱动装置；201、电机；202、传动带；203、带轮；204、传动轴；205、公转驱动齿轮；206、传动轴轴承座；300、公转装置；301、夹持转子齿轮盘；301a、条形槽；302、夹持转子主轴；303、夹持转子后盘；304、夹持转子主轴轴承座；305、加固定位螺栓；400、瓶体夹持装置；401、瓶体夹持槽座；402、半环形压板；403、螺栓；500、自转驱动装置；501、同步轮固定板；502、固定同步带轮；503、行星同步带轮；504、主动同步带；505、被动同步带；506、主动同步带张紧器；507、被动同步带张紧器；508、主传动带轮；509、自转传动轴；510、夹持转子后盘轴承盒；511、夹持转子后盘轴承；512、万向联轴节；600、摆动驱动装置；601、摆动驱动齿轮；602、椭圆槽齿轮盘；602a、椭圆形环槽；603、椭圆槽齿轮盘轴承盒；604、移动轴承座；605、调心轴承；606、摆动传动轴；607、摆动传动轴轴承；700、瓶体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
如图1-7所示，一种可变换角度的离心式研磨机，包括：机架100、公转驱动装置200、公转装置300、瓶体夹持装置400、自转驱动装置500、摆动驱动装置600。
机架100包括底部架体101和设于底部架体101两侧的左支架102及右支架103。
公转驱动装置200包括电机201、传动带202、带轮203、传动轴204、公转驱动齿轮205及传动轴轴承座206；电机201及传动轴轴承座206设于底部架体101上，传动轴204通过轴承活动连接在传动轴轴承座206上，带轮203及公转驱动齿轮205固定在传动轴204上，电机201输出轴与带轮203之间通过传动带202连接进行传动。
公转装置300包括夹持转子齿轮盘301、夹持转子主轴302、夹持转子后盘303及夹持转子主轴轴承座304；左支架102及右支架103上分别固定有夹持转子主轴轴承座304，夹持转子齿轮盘301及夹持转子后盘303分别固定在夹持转子主轴302的左右两侧，夹持转子主轴302两侧端部通过轴承活动连接在夹持转子主轴轴承座304上，夹持转子齿轮盘301与公转驱动齿轮205啮合。夹持转子齿轮盘301与夹持转子后盘303之间还设有多根平行于夹持转子主轴302的加固定位螺栓305，多根加固定位螺栓305沿周向均布。
瓶体夹持装置400包括瓶体夹持槽座401、半环形压板402及螺栓403；半环形压板402一端与瓶体夹持槽座401铰接，另一端通过螺栓403与瓶体夹持槽座401固定连接。
自转驱动装置500包括同步轮固定板501、固定同步带轮502、多个行星同步带轮503、主动同步带504、被动同步带505、主动同步带张紧器506、被动同步带张紧器507、主传动带轮508、自转传动轴509、夹持转子后盘轴承盒510、夹持转子后盘轴承511及万向联轴节512；同步轮固定板501固定在右支架103上，固定同步带轮502固定在同步轮固定板501上并与夹持转子后盘303同心设置；主动同步带张紧器506及被动同步带张紧器507分别固定在夹持转子后盘303外侧，多个行星同步带轮503固定在各自的自转传动轴509上且多个行星同步带轮503沿夹持转子后盘303外侧周向均布，自转传动轴509通过夹持转子后盘轴承盒510及夹持转子后盘轴承511活动连接在夹持转子后盘303上，自转传动轴509另一端通过万向联轴节512与瓶体夹持装置400右侧端部小轴连接；其中一个自转传动轴509上还固定有主传动带轮508，主动同步带504设于固定同步带轮502与主传动带轮508之间并通过主动同步带张紧器506张紧，被动同步带505设于多个行星同步带轮503之间并通过被动同步带张紧器507张紧，自转传动轴509通过夹持转子后盘303转动而向相反方向转动从而驱动瓶体夹持装置400自转。
摆动驱动装置600包括摆动驱动齿轮601、椭圆槽齿轮盘602、椭圆槽齿轮盘轴承盒603、移动轴承座604、调心轴承605、摆动传动轴606及摆动传动轴轴承607；摆动驱动齿轮601固定在传动轴204上，椭圆槽齿轮盘602通过椭圆槽齿轮盘轴承盒603活动连接在夹持转子主轴302上并与摆动驱动齿轮601啮合，椭圆槽齿轮盘602位于夹持转子齿轮盘301外侧；夹持转子齿轮盘301上开设有多个沿周向均布的条形槽301a，移动轴承座604设于条形槽301a内，瓶体夹持装置400左侧端部小轴通过调心轴承605与移动轴承座604连接；椭圆槽齿轮盘602上开设有椭圆形环槽602a，摆动传动轴606一端通过摆动传动轴轴承607连接在椭圆槽齿轮盘602的椭圆形环槽602a内，另一端连接在移动轴承座604上。
本发明中公转驱动装置200及公转装置300作用是夹持瓶体700绕夹持转子主轴302轴线转动(即所说的公转)，同时与其他部件相互作用起到瓶体700自转和变换角度的作用。自转驱动装置500作用是产生瓶体700绕本身轴线的自转，且与公转的方向相反。摆动驱动装置600作用是通过夹持转子齿轮盘301与椭圆槽齿轮盘602之间的差动(转数不一样有微小的差)获得两盘之间周期性的较慢的相对移动，这个移动使处于椭圆形环槽602a内的摆动传动轴轴承607带动移动轴承座604在夹持转子齿轮盘301的条形槽301a内移动，使瓶体700在研磨的过程中不断的变换角度以便消除研磨死角。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可变换角度的离心式研磨机，其特征在于，包括：机架(100)、公转驱动装置(200)、公转装置(300)、瓶体夹持装置(400)、自转驱动装置(500)、摆动驱动装置(600)；
所述机架(100)包括底部架体(101)和设于底部架体(101)两侧的左支架(102)及右支架(103)；
所述公转驱动装置(200)包括电机(201)、传动带(202)、带轮(203)、传动轴(204)、公转驱动齿轮(205)及传动轴轴承座(206)；所述电机(201)及传动轴轴承座(206)设于底部架体(101)上，所述传动轴(204)通过轴承活动连接在传动轴轴承座(206)上，所述带轮(203)及公转驱动齿轮(205)固定在传动轴(204)上，所述电机(201)输出轴与带轮(203)之间通过传动带(202)连接进行传动；
所述公转装置(300)包括夹持转子齿轮盘(301)、夹持转子主轴(302)、夹持转子后盘(303)及夹持转子主轴轴承座(304)；所述左支架(102)及右支架(103)上分别固定有夹持转子主轴轴承座(304)，所述夹持转子齿轮盘(301)及夹持转子后盘(303)分别固定在夹持转子主轴(302)的左右两侧，所述夹持转子主轴(302)两侧端部通过轴承活动连接在夹持转子主轴轴承座(304)上，所述夹持转子齿轮盘(301)与公转驱动齿轮(205)啮合；
所述自转驱动装置(500)包括同步轮固定板(501)、固定同步带轮(502)、多个行星同步带轮(503)、主动同步带(504)、被动同步带(505)、主动同步带张紧器(506)、被动同步带张紧器(507)、主传动带轮(508)、自转传动轴(509)、夹持转子后盘轴承盒(510)、夹持转子后盘轴承(511)及万向联轴节(512)；所述同步轮固定板(501)固定在右支架(103)上，所述固定同步带轮(502)固定在同步轮固定板(501)上并与夹持转子后盘(303)同心设置；所述主动同步带张紧器(506)及被动同步带张紧器(507)分别固定在夹持转子后盘(303)外侧，所述多个行星同步带轮(503)固定在各自的自转传动轴(509)上且多个行星同步带轮(503)沿夹持转子后盘(303)外侧周向均布，所述自转传动轴(509)通过夹持转子后盘轴承盒(510)及夹持转子后盘轴承(511)活动连接在夹持转子后盘(303)上，所述自转传动轴(509)另一端通过万向联轴节(512)与瓶体夹持装置(400)右侧端部小轴连接；其中一个自转传动轴(509)上还固定有主传动带轮(508)，所述主动同步带(504)设于固定同步带轮(502)与主传动带轮(508)之间并通过主动同步带张紧器(506)张紧，所述被动同步带(505)设于多个行星同步带轮(503)之间并通过被动同步带张紧器(507)张紧，所述自转传动轴(509)通过夹持转子后盘(303)转动而向相反方向转动从而驱动瓶体夹持装置(400)自转；
所述摆动驱动装置(600)包括摆动驱动齿轮(601)、椭圆槽齿轮盘(602)、椭圆槽齿轮盘轴承盒(603)、移动轴承座(604)、调心轴承(605)、摆动传动轴(606)及摆动传动轴轴承(607)；所述摆动驱动齿轮(601)固定在传动轴(204)上，所述椭圆槽齿轮盘(602)通过椭圆槽齿轮盘轴承盒(603)活动连接在夹持转子主轴(302)上并与摆动驱动齿轮(601)啮合，所述椭圆槽齿轮盘(602)位于夹持转子齿轮盘(301)外侧；所述夹持转子齿轮盘(301)上开设有多个沿周向均布的条形槽(301a)，所述移动轴承座(604)设于条形槽(301a)内，所述瓶体夹持装置(400)左侧端部小轴通过调心轴承(605)与移动轴承座(604)连接；所述椭圆槽齿轮盘(602)上开设有椭圆形环槽(602a)，所述摆动传动轴(606)一端通过摆动传动轴轴承(607)连接在椭圆槽齿轮盘(602)的椭圆形环槽(602a)内，另一端连接在移动轴承座(604)上；所述瓶体夹持装置(400)包括瓶体夹持槽座(401)、半环形压板(402)及螺栓(403)；所述半环形压板(402)一端与瓶体夹持槽座(401)铰接，另一端通过螺栓(403)与瓶体夹持槽座(401)固定连接；所述夹持转子齿轮盘(301)与夹持转子后盘(303)之间还设有多根平行于夹持转子主轴(302)的加固定位螺栓(305)，多根加固定位螺栓(305)沿周向均布。
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