CN113070368B - 一种薄壁筒体精圆整机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种薄壁筒体精圆整机构，包括底座、差动锁紧装置、滚压装置，差动锁紧装置固定安装在底座上，在使用本发明时将尾座向后打开从而把薄壁圆筒套在主轴外侧放到下壳体和上壳体中间，通过动力电机带动主轴和滚压圆盘进行同步转动时，通过差动锁紧装置的各零件协调工作使卡爪夹紧第四齿轮从而使滚压圆盘转动修整圆筒内壁的一处位置；当差动锁紧装置的各零件协调工作使卡爪向上移动，卡螺纹轴套主要完成轴向进给，实现滚压圆盘相对于薄壁筒体内壁的螺旋线型的复合进给运动从而使滚轮沿圆筒内壁来回修整，能够有效的节省时间和提高滚压加工效率，大大减轻工人的工作强度，实现了薄壁筒体的精圆整的自动化。

Description

一种薄壁筒体精圆整机构

技术领域

本发明涉及工业设备技术领域，特别涉及一种薄壁筒体精圆整机构。

背景技术

薄壁型加工件，以重量轻、结构紧凑等优势，在众多场合中应用广泛，例如航空航天组建、船舶生产维修等方面；随着全国经济的不断提升，对于现有的薄壁筒体零件的要求也随之不断提升，其必要加工工序精圆整加工显得尤为重要；因此，薄壁筒体零件的圆整加工必须有效地满足加工精度高，加工表面光洁度好等要求；

目前在对于薄壁筒体精圆整机构的研究中，注重的对象基本包含有加工件的同轴度、圆跳动、圆柱面的直线度要求；而对于薄壁型加工件机加工过程中极易发生不必要的变形而影响质量等缺陷并未有好的解决办法，因此，如何去很好地解决薄壁加工件的加工变形成为了机械制造业所关注的头号问题之一；

薄壁筒型加工件，特别是所需精度要求比较高的薄壁管类零件的加工生产是机械加工中的常见的一大技术难题；在普通的加工工艺流程中，薄壁筒体精圆整，该工艺主要是靠大多经验丰富的技术工人以人工的形式，例如用木锤子来仔细敲打筒体中检测出的不足之处；该圆整形式，所需的工作占地面积大，并且相应工作效率极低，对人体及精神的负担极大，这也是圆整工艺成本较高的原因之一，因此，急需发明一种不占地且效率高的薄壁筒体精圆整机构来解决上述技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种薄壁筒体精圆整机构，以解决传统普通的加工工艺流程中主要是靠大多经验丰富的技术工人以人工的形式，所需的工作占地面积大，并且相应工作效率极低，对人体及精神的负担极大的问题。

本发明所使用的技术方案是：一种薄壁筒体精圆整机构，包括：底座、差动锁紧装置、滚压装置和控制面板；

所述的底座包括：底板、尾座、尾座轴套、动力电机；

所述的差动锁紧装置包括：差动锁紧装置外壳、轴套；

所述的滚压装置包括：主轴；

所述的尾座滑动安装在底板的尾端滑轨上；尾座轴套安装在尾座的上面孔中；动力电机的底座固定安装在底板上靠右位置的固定台上，动力电机的电机轴通过联轴器与主轴的端部固定连接；所述的差动锁紧装置外壳的下端面固定安装在底板的上端面；轴套安装在差动锁紧装置外壳中间的孔中，轴套与主轴的轴体转动连接；主轴的后端转动安装在尾座轴套中，控制面板安装在底板的侧面。

优选的，所述的底座还包括：下壳体、上壳体，下壳体的下端面固定安装在底板的上端面；上壳体通过合页与下壳体连接。

优选的，所述的差动锁紧装置还包括：套盖、固定件、手轮、齿轮托架、销轴、第一齿轮、第二齿轮、卡爪、连杆，所述的套盖固定安装在差动锁紧装置外壳上；固定件固定安装在套盖上；手轮的下面转轴穿过固定件中间的孔与齿轮托架中间的螺纹孔螺纹连接；齿轮托架的上端固定安装在套盖的下端面，齿轮托架的靠下位置设有通孔；销轴固定安装在齿轮托架的下面通孔中；第一齿轮转动安装在销轴的外侧；第二齿轮与第一齿轮固定连接；卡爪的上端固定安装在套盖的下端面；连杆的外端转动安装在卡爪中间的凹槽中，连杆的内端与销轴的端部的转动套固定连接。

优选的，所述的滚压装置还包括：第三齿轮、第四齿轮、固定托架、第五齿轮、丝杠、滚压圆盘、滚压圆盘轴套、滚轮架安装槽、弹簧、滚轮架、滚轮、单向转动齿轮、螺纹轴套，所述的第三齿轮内圈与主轴的轴体固定连接；第四齿轮转动安装在第三齿轮与固定托架之间的主轴的轴体上；固定托架与主轴的轴体固定连接，固定托架的靠下位置设有通孔；第五齿轮与第四齿轮相互啮合；丝杠的端部穿过固定托架靠下位置的通孔与第五齿轮固定连接，丝杠转动安装在固定托架的通孔中；滚压圆盘的中间位置设有滚压圆盘轴套，滚压圆盘的外侧设有若干滚轮架安装槽，滚压圆盘的靠下位置设有螺纹轴套；滚压圆盘轴套与主轴的轴体转动连接；弹簧放置在滚轮架安装槽中，弹簧的上端抵住滚轮架的下面凹槽中；滚轮架滑动安装在滚轮架安装槽中，滚轮架的侧面设有齿条；滚轮转动安装在滚轮架上；单向转动齿轮转动安装在滚压圆盘的凹槽中，单向转动齿轮的锯齿与滚轮架侧面齿条相互啮合；螺纹轴套的内部螺纹与丝杠螺纹连接。

由于本发明采用了上述技术方案，使得本发明具有如下有益效果：

（1）当本发明的滚压圆盘做进给和回退运动时，通过转动旋转手轮，使手轮所连的螺纹杆一同旋转从而带动与螺纹杆螺纹连接的齿轮托架能够进行向下移动，则促使卡爪脱离锁紧状态，然后使第一齿轮与第三齿轮相互啮合，第二齿轮与第四齿轮相互啮合，通过动力电机带动主轴转动带动第三齿轮转动从而带动第一齿轮和第二齿轮转动，通过第二齿轮转动带动第四齿轮转动从而带动第五齿轮转动进而带动丝杠转动带动滚压圆盘自转同时沿着主轴滑动从而使滚轮沿圆筒内壁来回修整，能够有效的节省时间和提高滚压加工效率。

（2）当本发明的滚压圆盘需要在一处位置转动修整圆筒内壁时，通过转动旋转手轮，使手轮所连的螺纹杆一同旋转从而带动与螺纹杆螺纹连接的齿轮托架能够进行向上移动，则促使卡爪向下锁紧第四齿轮，让第五齿轮和丝杠无相对运动，同时通过动力电机带动主轴转动从而带动固定托架转动进而使丝杠带动滚压圆盘环绕主轴转动，使滚轮转动修整圆筒内壁的一处位置，更加细致的对薄壁筒体进行圆整加工。

（3）本发明通过单向转动齿轮卡住滚轮架从而避免滚轮在修整圆筒内壁时回弹，通过单向转动齿轮与滚轮架侧面齿条啮合传动，来调整滚压头滚子的预加滚压力，同时也避免了冲击载荷所导致的反向转动。

附图说明

图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明的底座的结构示意图。

图5为本发明的差动锁紧装置的结构示意图。

图6为本发明的差动锁紧装置的部分结构示意图。

图7为本发明的滚压装置的结构示意图。

图8为本发明的滚压装置的部分剖面结构示意图。

附图标号：

1-底座；2-差动锁紧装置；3-滚压装置；101-底板；102-下壳体；103-上壳体；104-尾座；105-尾座轴套；106-动力电机；201-差动锁紧装置外壳；202-轴套；203-套盖；204-固定件；205-手轮；206-齿轮托架；207-销轴；208-第一齿轮；209-第二齿轮；210-卡爪；211-连杆；301-主轴；302-第三齿轮；303-第四齿轮；304-固定托架；305-第五齿轮；306-丝杠；307-滚压圆盘；308-滚压圆盘轴套；309-滚轮架安装槽；310-弹簧；311-滚轮架；312-滚轮；313-单向转动齿轮；314-螺纹轴套。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种薄壁筒体精圆整机构，包括底座1、差动锁紧装置2、滚压装置3和控制面板；

底座1包括：底板101、尾座104、尾座轴套105、动力电机106；具体地，通过底座1放置薄壁圆筒；

差动锁紧装置2包括：差动锁紧装置外壳201、轴套202；具体地，通过差动锁紧装置2调整滚压装置3修整位置；

滚压装置3包括：主轴301；具体地，通过滚压装置3将筒体内壁修整；

尾座104滑动安装在底板101的尾端滑轨上，具体地，通过将尾座104向后打开从而把圆筒套在主轴301外侧放到下壳体102和上壳体103中间；尾座轴套105安装在尾座104的上面孔中；动力电机106的底座1固定安装在底板101上靠右位置的固定台上，动力电机106的电机轴通过联轴器与主轴301的端部固定连接，通过动力电机106带动主轴301转动从而带动滚压圆盘307转动进而使滚轮312沿着圆筒内壁滚动修整；差动锁紧装置外壳201的下端面固定安装在底板101的上端面；轴套202安装在差动锁紧装置外壳201中间的孔中，轴套202与主轴301的轴体转动连接；主轴301的后端转动安装在尾座轴套105中，控制面板安装在底板101的侧面，控制面板上设置多个控制按钮，用于控制动力电机106的工作状态。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4所示，底座1还包括：下壳体102、上壳体103，下壳体102的下端面固定安装在底板101的上端面；上壳体103通过合页与下壳体102连接，具体地，通过下壳体102和上壳体103包裹圆筒。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5、图6所示，差动锁紧装置2还包括：套盖203、固定件204、手轮205、齿轮托架206、销轴207、第一齿轮208、第二齿轮209、卡爪210、连杆211；套盖203固定安装在差动锁紧装置外壳201上；固定件204固定安装在套盖203上；手轮205的下面螺纹杆穿过固定件204中间的孔与齿轮托架206中间的螺纹孔螺纹连接，通过转动手轮205从而使齿轮托架206上下移动；齿轮托架206的上端固定安装在套盖203的下端面，齿轮托架206的靠下位置设有通孔；销轴207固定安装在齿轮托架206的下面通孔中；第一齿轮208转动安装在销轴207的外侧；第二齿轮209与第一齿轮208固定连接；卡爪210的上端固定安装在套盖203的下端面；连杆211的外端转动安装在卡爪210中间的凹槽中，连杆211的内端与销轴207的端部的转动套固定连接；

具体地，当滚压圆盘307做进给和回退运动时，通过转动旋转手轮205，使手轮所连的螺纹杆一同旋转从而带动与螺纹杆螺纹连接的齿轮托架206能够进行向下移动，则促使卡爪210脱离锁紧状态，然后使第一齿轮208与第三齿轮302相互啮合，第二齿轮209与第四齿轮303相互啮合，通过动力电机106带动主轴301转动带动第三齿轮302转动从而带动第一齿轮208和第二齿轮209转动，通过第二齿轮209转动带动第四齿轮303转动从而带动第五齿轮305转动进而带动丝杠306转动带动滚压圆盘307自转同时沿着主轴301滑动从而使滚轮312沿圆筒内壁来回修整；当滚压圆盘307需要在一处位置转动修整圆筒内壁时，通过转动旋转手轮205，使手轮所连的螺纹杆一同旋转从而带动与螺纹杆螺纹连接的齿轮托架206能够进行向上移动，则促使卡爪210向下锁紧第四齿轮303，让第五齿轮305和丝杠306无相对运动，同时通过动力电机106带动主轴301转动从而带动固定托架304转动进而使丝杠306带动滚压圆盘307环绕主轴301转动，使滚轮312转动修整圆筒内壁的一处位置，能够有效的节省时间和提高滚压加工效率。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7、图8所示，滚压装置3还包括：第三齿轮302、第四齿轮303、固定托架304、第五齿轮305、丝杠306、滚压圆盘307、滚压圆盘轴套308、滚轮架安装槽309、弹簧310、滚轮架311、滚轮312、单向转动齿轮313和螺纹轴套314；

第三齿轮302内圈与主轴301的轴体固定连接；第四齿轮303转动安装在第三齿轮302与固定托304）之间的主轴301的轴体上；固定托架304与主轴301的轴体固定连接，固定托架304的靠下位置设有通孔；第五齿轮305与第四齿轮303相互啮合；丝杠306的端部穿过固定托架304靠下位置的通孔与第五齿轮305固定连接，丝杠306转动安装在固定托架304的通孔中；滚压圆盘307的中间位置设有滚压圆盘轴套308，滚压圆盘307的外侧设有若干滚轮架安装槽309，滚压圆盘307的靠下位置设有螺纹轴套314；滚压圆盘轴套308与主轴301的轴体转动连接；弹簧310放置在滚轮架安装槽309中，弹簧310的上端抵住滚轮架311的下面凹槽中；滚轮架311滑动安装在滚轮架安装槽309中，滚轮架311的侧面设有齿条；滚轮312转动安装在滚轮架311上，通过滚轮312修整圆筒内壁；

单向转动齿轮313转动安装在滚压圆盘307的凹槽中，单向转动齿轮313的锯齿与滚轮架311侧面齿条相互啮合，通过单向转动齿轮313卡住滚轮架311从而避免滚轮312在修整圆筒内壁时回弹，通过单向转动齿轮313与滚轮架311侧面齿条啮合传动，来调整滚压头滚子的预加滚压力，同时也避免了冲击载荷所导致的反向转动；

螺纹轴套314的内部螺纹与丝杠306螺纹连接，当滚压圆盘307和主轴301进行同步转动时，螺纹轴套314主要完成轴向进给，实现滚压圆盘307相对于薄壁筒体内壁的螺旋线型的复合进给运动。弹性滚压装置均匀安装在滚压圆盘307主体上，其中滚压过程中的径向压力是靠弹簧310产生的，而轴向滚压力是通过主轴转动提供的。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制，本发明可以采用普通220V或380V市电电压。

Claims (2)

1.一种薄壁筒体精圆整机构，其特征在于：包括底座(1)、差动锁紧装置(2)、滚压装置(3)和控制面板；

所述的底座(1)包括：底板(101)、尾座(104)、尾座轴套(105)、动力电机(106)；

所述的差动锁紧装置(2)包括：差动锁紧装置外壳(201)、轴套(202)；

所述的滚压装置(3)包括：主轴(301)；

所述的尾座(104)滑动安装在底板(101)的尾端滑轨上；尾座轴套(105)安装在尾座(104)的上面孔中；动力电机(106)的底座(1)固定安装在底板(101)上靠右位置的固定台上，动力电机(106)的电机轴通过联轴器与主轴(301)的端部固定连接；通过动力电机（106）带动主轴（301）转动从而带动滚压圆盘（307）转动进而使滚轮（312）沿着圆筒内壁滚动修整；

所述的差动锁紧装置外壳(201)的下端面固定安装在底板(101)的上端面；轴套(202)安装在差动锁紧装置外壳(201)中间的孔中，轴套(202)与主轴(301)的轴体转动连接；主轴(301)的后端转动安装在尾座轴套(105)中，控制面板安装在底板(101)的侧面；

所述的底座(1)还包括：下壳体(102)和上壳体(103)；

所述下壳体(102)的下端面固定安装在底板(101)的上端面；上壳体(103)通过合页与下壳体(102)连接；

所述的差动锁紧装置(2)还包括：套盖(203)、固定件(204)、手轮(205)、齿轮托架(206)、销轴(207)、第一齿轮(208)、第二齿轮(209)、卡爪(210)和连杆(211)；

所述的套盖(203)固定安装在差动锁紧装置外壳(201)上；固定件(204)固定安装在套盖(203)上；手轮(205)的下面转轴穿过固定件(204)中间的孔与齿轮托架(206)中间的螺纹孔螺纹连接；齿轮托架(206)的上端固定安装在套盖(203)的下端面，齿轮托架(206)的靠下位置设有通孔；销轴(207)固定安装在齿轮托架(206)的下面通孔中；第一齿轮(208)转动安装在销轴(207)的外侧；第二齿轮(209)与第一齿轮(208)固定连接；卡爪(210)的上端固定安装在套盖(203)的下端面；连杆(211)的外端转动安装在卡爪(210)中间的凹槽中，连杆(211)的内端与销轴(207)的端部的转动套固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁筒体精圆整机构，其特征在于：所述的滚压装置(3)还包括：第三齿轮(302)、第四齿轮(303)、固定托架(304)、第五齿轮(305)、丝杠(306)、滚压圆盘 (307)、滚压圆盘轴套(308)、滚轮架安装槽(309)、弹簧 (310)、滚轮架(311)、滚轮(312)、单向转动齿轮(313)和螺纹轴套(314)；

所述的第三齿轮（302）内圈与主轴（301）的轴体固定连接；第四齿轮（303）转动安装在第三齿轮（302）与固定托架（304）之间的主轴（301）的轴体上；固定托架(304)与主轴(301)的轴体固定连接，固定托架(304)的靠下位置设有通孔；第五齿轮(305)与第四齿轮(303)相互啮合；丝杠(306)的端部穿过固定托架(304)靠下位置的通孔与第五齿轮(305)固定连接，丝杠(306)转动安装在固定托架(304)的通孔中；滚压圆盘(307)的中间位置设有滚压圆盘轴套(308)，滚压圆盘(307)的外侧设有若干滚轮架安装槽(309)，滚压圆盘(307)的靠下位置设有螺纹轴套(314)；

所述的滚压圆盘轴套(308)与主轴(301)的轴体转动连接；弹簧(310)放置在滚轮架安装槽(309)中，弹簧(310)的上端抵住滚轮架(311)的下面凹槽中；滚轮架(311)滑动安装在滚轮架安装槽(309)中，滚轮架(311)的侧面设有齿条；滚轮(312)转动安装在滚轮架(311)上；单向转动齿轮(313)转动安装在滚压圆盘(307)的凹槽中，单向转动齿轮(313)的锯齿与滚轮架(311)侧面齿条相互啮合；螺纹轴套(314)的内部螺纹与旋转丝杠(306)螺纹连接。

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