CN113500505A - 一种手柄不可变位的角向磨光机 - Google Patents

Abstract

一种手柄不可变位的角向磨光机，它取消传统的可变位手柄，将手柄置于磨头和电机之间。操作者可牢固地单手握持小型角向磨光机进行作业，打破了传统角向磨光机都必须用双手才能安全操作的情形。尤其在取消了传统角向磨光机的可变换位置手柄，使角磨机机头部位所占空间大为缩小，大大地扩大了角向磨光机作业中，实现″万向角度″的作业范围，且不用靠变换手柄位置来适应作业空间。因手柄尺寸适合握持、及其位置使得单手就能对小型角向磨光机进行平稳操作，这对在高空、或某些受限空间内作业时，能腾出一只手的好处是明显的，并因此相较传统各种机型的角向磨光机，本发明的角向磨光机更能适应高空及狭小空间作业。它的风冷却效率也因流道改善而提高。

Description

一种手柄不可变位的角向磨光机

技术领域

一种手柄不可变位的角向磨光机，它是一种与传统角向磨光机手柄位置不同的角向磨光 机，尤其是对于它的小型机(笔者把市场上常用于普通工程中，具有实用价值的电动角向磨 光机分为大、小两类机型。大型机磨/切片直径超过125毫米以上；小型机磨/切片直径在 100-125毫米。在以下文中简称大型机和小型机。)，打破了传统角向磨光机必须用双手才能 安全操作的情形，其更能适应高空及狭小空间作业；其大型机双手操作相比传统大型机也更 稳定和安全。

背景技术

在传统角向磨光机中，使用得非常普遍的，砂轮或切割片直径在100毫米(含)以上的 角向磨光各种规格中，或出于安全考虑、或其结构决定，操作者都必须使用双手才能安全操 作(只有微小型的电动角向磨光机才适合单手握持操作，由于其力量太小，效率太低，正常 情况下无使用价值。当然市场上也有机身尺寸较小的，磨片直径在100毫米的机子，很多情 况下使用时用了单手操作，但这也埋下了安全隐患，因为作业中可能会遇到突然的、强大的 磨/切片产生的拉动力，呈现为一种突然的跳动情形，而正是因为机身尺寸都较大，例如品牌 BOSCH、型号GWS 6-100的机型，其机身已经是同类机型中，很″细小″并且重量较轻的 了，其尺寸为65X55毫米，具有较大圆角，人单手握持这么大的物件，是做不到牢固的，在 遭遇突然跳动负载时，可能造成角向磨光机脱手的危险情况，即使不脱手也可能出现随跳动 负荷，而难以控制其大幅度的突然快速移动所造成的危险。)。又例如磨(切)片直径100毫米 的角向磨光机，操作者必需同时用一只手抓在角向磨光机的机身上，一手抓在手柄上进行作 业时，它的最大的一个缺点就是其进行各种角度作业时不方便，也进不了狭小空间内，对某 种物品进行打磨、或切割。原因是其手柄严重影响到操作能适应的作业范围。这是因为手柄 与主机的安装位置大约呈110度，并且在机头的两个侧面都设置有与这一手柄相配的装配孔， 操作者根据需要，把手柄装入这两个孔中的一个后，进行作业。这种倒L字型的结构，对磨 光机在有限的空间中进行多角度的打磨或者切割，总会间断出现掣肘感并影响作业。还有一 个顺手的问题：当习惯右手的人，在左手握手柄、右手握机身时，作业是顺手的；而在因空 间限制，不得不把手柄变换位置后，这时左右手位置必需互换才能作业时，就打破了人的习 惯，这时就像常人用左手写字一样，会感觉很不顺手，也很难控制操作的精准。而左撇之同 样存在这一问题，只不过手柄位置造成的顺手与否与通常相反。另一个更加重要的问题是： 人只有两只手，双手都要用于握持角向磨光机，这对作业造成的不利影响是很大的。这使得 在很多情况下，我们可以看到操作者拆掉手柄后进行作业，而双手都握持在尺寸较大的机身 上时，其握持的牢固性就降低了，而这种行为不仅将影响到安全操作，而且双手握持机身的 操作姿态(包括一手握手柄，一手握机身。)对作业的灵活性、操作者观察作业过程都有影响。 对磨光机在有限的空间中进行多角度的打磨或者切割，造成很大的限制。因为只有握持在手 柄上，手柄的尺寸是适合的，才能抓牢固，而机身较粗大，握持的牢固性就差了很大，尤其 是大型机，手握在机身上作业很危险。这种作业适用范围大小和手柄设置的矛盾，在某种程 度上对传统技术中的角向磨光机这种电动工具的使用，产生了很多不利的影响。

另一个安全情形是：当操作者处于高空或者是狭窄空间中，或同时操作者又处于体位受限 的情形下，要对某个东西进行打磨或者切割时，在高空时虽然系有安全带(作为最后的安全 底线。)，但是很多时候需要用一只手来维持体位处于某种姿态、或者是保证身体的平衡；或 需要一只手加强身体稳定性。比如在运动的物体上时，需要有一只手来维持身体平稳，之后 才能使用角向磨光机。当然这时若用传统机型，就无法使用了；或者只有采取其他的办法， 来保证身体非常稳当地处于平衡状态，这时才有条件使用传统的角向磨光机。而增添这些辅 助措施必将影响工作进度，或许这些辅助措施在某些受限空间内无法实施。那么在这些空间 打磨或者切割工件都将影响工作进度，或者导致出现无法进行打磨或者切割工作的问题。并 且人的双手来操作角向磨光机时，它的灵活性是差于单手操作的，两者的观察角度也不同， 双手操作时是受到一定的限制。而若是角向磨光机可以用单手安全的操作(指使用小型机。)， 将没有上述的缺点，能够更好地完成工作任务。在很多场景中，使用传统机型的、装配直径 100毫米的磨(切)片的角向磨光机的过程中，有很多操作者拆去了手柄，用单手握持机身 进行操作，但是由于这种传统角向磨光机机身抓手处的尺寸较大，人单手操作时，在遇到角 向磨光机因作业中时常会出现甩动的情形时，可能产生脱手的情形，从而发生危险。并对打 磨或者切割质量产生不利影响，或者因出现甩动造成对磨片、切割片的冲击，而使其有破碎 而飞出的危险。因为这种角向磨光机，绝大多数不能或者难以用单手进行开、关机操作，当 然在出现突发情况时就难以做到用单手关机，而这时操作者的另一只手往往在用于做别处， 无法及时腾出来关机，这也是存在安全隐患的。还有即使不装手柄，也能双手呈前后位置握 在角向磨光机上进行作业，但是难免会对冷却气体的进气口造成较大的封堵，影响进气，使 得电机的冷却不平衡，对角向磨光机散热产生不利影响；这样的握持也不够牢固。综合上述， 传统角向磨光机普遍性地存在有很大的手柄位置设置不合理的结构性缺陷。

发明内容

本发明针对传统角向磨光机的结构缺陷，并由此造成的传统角向磨光机，都不能在安全许 可的范围内单手操作的情形；及大型机亦存在手柄位置不合理的缺陷。本发明对角向磨光机 的外形结构进行改进，新的结构设计是：取消传统的可拆卸变位手柄，在机头和电机之间加 入新的固定手柄；对应地加长、加粗转子输出轴及增加一个轴承等；因为改进后手柄所处的 位置好，从而大大改善了握持的可靠性、灵活性、方便性等。电机的尺寸可以放宽限制条件， 即适当地加大其断面尺寸，这不仅使得电线可以穿过定子与外壳之间的间隙，与前置的开关 相连，而且加大了冷却风的流通面积，对冷却电机非常好、且使得冷风道不易被堵塞，冷却 效果得到了质的提升，有利于实现电机长时间连续运行。新位置的手柄使得小型机，能够使 用单手安全操作；而大型机在进行有些反作用力导致的突然滑移力不大的某些工况操作中， 亦可安全地使用单手操作(当然地，操作中要克服电机重量产生的不平衡力。)，而它即使是 使用双手操作，也比传统的角向磨光机更稳定。特别是当作业空间受限，而必须拆除传统大 型机机头部位的手柄时，把一只手托着大型机机身上作业时，相比，本发明的优势更加明显。

以下阐述本发明改进传统角磨机后相比传统技术在技术方面所获得的多方面的进步： 它与传统的角向磨光机从外观上粗看，主要是手柄的位置不同，其余类同。所述改进的手柄 位置置于机头和电机之间；电机转子轴穿过手柄内通道后，向机头进行机械动力传递；取消 了传统机头部位的冷却风出气口，把冷却风的出气口设在所述手柄尾端。对于大型机，且又 是进行较大负荷作业时，当然还是必需使用双手操作。但即使这样，由于结构上不是传统机 型中的倒L形状，相比传统角向磨光机机头，因取消了装在机头上的可变位手柄，原手柄占 据空间归零相比极大地减小了所述机头部位所占空间这对在有限的空间内作业非常有利。 使得作业的灵活性、受限性、握持的牢固性、舒适性亦得到很大地改善；因为这时的结构是 双手柄前后接近于同轴结构，握持的牢固性非常好，能够对付大负荷且工况恶劣的情形，使 起来更加顺手。并相比传统大型角向磨光机，改进后的结构还有很好的减轻疲劳的效果。

这是因为以下因素：操作者对于握持什么样尺寸、形状的手柄，更加具有握持的牢固性、 舒适性、操作的灵活性、握持的位置所派生出的附加的，对作业有不利影响的力矩小？并因 此对打磨或切割的精度影响小、操作中又更便于观察、是否提高了打磨或切割的精度？这些 都是本发明考虑并要解决的问题。解决问题的同时，产品获得了上述诸多功能。这其中有两 点至关重要：第一是手柄位置；第二是手柄断面形状、尺寸——适合的形状、尺寸是一个集 合，在这个集合范围内的形状、尺寸都能使得手柄具有相当的功能。本发明与传统机型不同 在于手柄位置。先谈手柄的尺寸、结构设计：只有手柄的粗细合适，使得人握持时能够发力 大、而稳定，人才能够单手握牢，以应对恶劣工况。比如：单杠的直径为28毫米，我国男 子体操运动员童飞在国际比赛中首创单臂大回环动作，获得世界杯赛冠军。想像一下：单臂 大回环动作必须保证手活动性握持单杠要强有力使得人能够在手相对单扛能够转动的时候， 还要高强度发力，才能单手提供强大的人体回转所需向心力，使身体绕单杠旋转。而单杠的 粗细关乎手握持的发力、又要是活动性的握持、且能够保持高度的稳定性。可以肯定地假设， 若单杠的直径不是28毫米左右，即使大不了多少，以当年冠军状态的童飞，可能连双臂大 回环都不敢做。而若把角磨机的手柄的抓手部分优选地采用乒乓球拍横拍手柄的断面尺寸、 形状(与单杠尺寸虽然近似和相当，但手柄断面为椭圆形，对球拍来说，其更适于精准转动 球拍方向，对角向磨光机来说不需要像单杠那样握着时还要能转动，因此手柄优选乒乓球拍 横拍的断面尺寸、形状。)，操作者就能够牢固握持，并在操作中单手完全能够应付各种工况 的负荷、突发跳动及转动、移动动作精准。这种手柄的应用，使得单手操作时，遇到任何情 况，只要注意力比较集中，也不可能出现脱手的情形，只可能在使用大型角向磨光机时稳定 性不够而影响效果。这时当然应该使用双手来操作。但新手柄的应用后，产生了现有在功率 上具备运用价值的角向磨光机没有的性能。当然不是说它能够解决所有的问题，比如机身加 长必然对操作产生不利影响，只是改进前后利弊比例不同，改进后的机子能够更好地发挥出 产品的优良性能，使得产品的使用效果更好。为了更好地说明本发明的设计方案，以下以一 个市场上传统品牌的角向磨光机作为改进基础，把它作为一个优选例子：我们采购一台市场 上的KEN锐奇牌、磨(切)片直径100毫米、功率860瓦的角向磨光机。主要改进方案是： 取消这种角向磨光机的主轴前轴承装配件的压铸铝合金零件——笔者对其命名为∶铝合金轴 承座盘，用带有本发明手柄并且同时它又是轴承座的，压铸铝合金零件替代之；取消机头部 位的冷却风出口，以手柄后端的分布更加合理，排气更加顺畅的冷却风出口替代之。而替代 手柄两端面边缘处的装配尺寸、形状与原铝合金轴承座盘的两端完全相同，它在装配时与原 角向磨光机的机头和机身完全相配。并且转子主轴上由原有的两个轴承，改为三个轴承；同 时加长转子输出动力端轴的长度，并适当加粗转子输出轴，以保证其具有足够的抗扭刚度。 由于手柄材料是硬质金属材料，有条件保证其上两轴承的同轴度，并较传统角向磨光机的一 刚性、一半软性的轴承支撑刚性大为改善，从而使得产品的动平衡精度得到提高，其带来的 降低振动和噪音的效果明显。而对转子后轴承(靠近换向器的轴承。)来说，因为机身还是塑 料件，且与手柄是插装并由螺钉连接的，在此塑料件是不能进行后继的切削加工来提高精度， 因此塑料机身内的轴承孔与手柄中的轴承孔做不到高精度同轴。这样塑料机身内的轴承还必 需是使用原设计的半软支撑设计，而转子在三个轴承的支撑下，可以较传统角向磨光机更加 平稳的运转，其动平衡精度较原来的双轴承结构(其中有一个轴承因为是软支撑，其同轴度 差，使得其承载能力、支撑刚度、动平衡精度大为降低。)相比更容易提高。而提高动平衡精 度，对角向磨光机来说意义重大：它使得机子能够提高一阶临界转速数值，即意味着与传统 角向磨光机转速相同时，它离一阶临界转速更远。换句话说：通过改变电机轴承的支撑刚度， 可以改变电机这一块的固有频率，使它远离共振区使电机工作在它合适的工况下，而不发生强 烈或大振动。因为转子轴承刚性加强了，使得电机的一倍频提高，在电机转速与原来相同的 情况下，振动频率离一阶频更远了，振动也就减小了。当然地使得机子的振动和噪音更小， 并有通过电方面的改变来提升转速的潜力。若转速提高则工作效率提高。从结构上来说，本 发明手柄的一端装配有摇臂式或推式开关，它们在本发明手柄上都能够单手做到方便、安全 地操作。而市面上在机子的尾部装配有摇臂式开关的角向磨光机，因关机难以做到及时而具有安全隐患；本发明单手握着小型机手柄时，完全能够只使用一只手的大拇指，来方便地操作摇臂开关进行开或关，也可大、小拇指分别进行开、关操作；来方便地操作推式开关进行开或关，并且两种开关都可做到及时关机，以及时应对危险情况；本发明单手握着手柄时，使用大拇指操作推式开关其方式同BOSCH机中小型机一样。而其推杆是在装配到位后，再用氩弧焊采用点焊形式装配铝合金材质的弧形护架，使得手握手柄时的作用力，不会落到推 杆上，使得推杆能够运行自如。当手柄装配好了以后，由于握手处是金属材料，还应该采用 能够焊接的热熔性塑料做手柄护套，套装并焊接后使得手柄获得绝缘性能。当本发明的开关 置于手柄后的位置时，其位置是把开关从传统机开关所处的位置，从机身的后端移置到手柄 后端，当然原机身部分就可短些了，但加起来的总长度还是相当。而手柄后部加入开关，使 得冷却风受阻情况得到改善——传统机型都是从机头的有限空间中设置出风口，风的流道受 阻较大、出口总面积也小、且路径长。本发明风的流道缩短，顺畅、出口总面积增大，当然 对冷却效果有很好提升，这点对连续作业有很大好处。由于角磨机的电机功率决定了开关的 体积大小，在同类大小的机型中选用的开关体积亦相当。但在本发明中小型机的开关在满足 功率要求的情况下尽量选用尺寸小的，以减少其对冷却风的阻挡面积。

归纳以上内容得出：本发明手柄不可变位的角向磨光机，它与传统的角向磨光机外观上 主要是手柄的位置不同。改进的手柄位置置于磨头和电机之间，相比传统角向磨光机机头所 占空间极大减小，这一改变对小型角向磨光机来说：能够使用单手安全操作，作业受限更少； 相比传统机型，取消了机头部位的出气口，使得冷却风的出气口位于手柄尾端，出气口分布 均匀、出气口面积之和增大、出气顺畅、气道缩短，冷却效率提高；机头部位再没有因冷却 气所带来的灰尘污染从而改善了轴承和齿轮的滑润状态这一改变对大型角向磨光机来说： 双手作业更加稳当，作业受限更少；风道因结构改变与上述小型机相同，冷却效率亦同样提 高。

有益效果：以上内容中有很多部分已经阐述了发明取得的有益效果，以下做个补充：本发明 的小型机是可以用单手操作的角向磨光机，使之更能适应打磨、或切割工况，产生更好的效 果。由于它的手柄能够使得操作者牢固地单手握持机子进行作业，从而它打破了传统角向磨 光机必须用双手才能安全操作的情形。尤其是取消了传统角向磨光机必有的，相对机身横向 的可变换位置手柄，使磨光机机头零部件占位空间大为缩小，大大地扩大了角向磨光机作业 中，实现在不改变手柄位置时，就能做到″万向角度″打磨的可能，且不用频繁变换手柄位 置来适应作业空间。因手柄尺寸适合握持，及其位置使得单手就能对角向磨光机进行平稳操 作，而若单手握持传统机型手柄(不是机身。)，没有一种能够使得机身的重心平衡，更不能 够进行作业(除与上述例子中相当的小型机型，且只能是在突发滑移冲力小的工况下，单手 握持在机身上，才能够进行单手作业。)当在高空作业、或某些受限空间内，能够腾出一只手 的好处是明显的，并因此相较传统各种机型的角向磨光机，本发明的角向磨光机更能适应高 空及狭小空间作业。由于增加了一个轴承，在所述转子加长的输出轴上有两个轴承，相比传 统角向磨光机机头部位的一个轴承，轴承所提供的支撑刚度提高了，当然地使得在功率相同 时，转子的运转与传统转子运转相比，因动平衡精度可得到提高，而意味着运行更加平稳及 噪音更低，从而改善了作业环境，减轻了操作人员的疲劳。本发明的新手柄，靠近磨片，在 打磨时，机身几乎没有翻转力矩；而在切割时，其承受的翻转力矩也较传统角向磨光机都小 得多，加上能够牢固握持，更容易保持切缝正直、精准。使得角向磨光机的性能及安全性有 了大的提高这对原角向磨光机存在安全操作隐患来说是非常可贵的。本发明两种不同的开、 关机机型，都能够在单手操作的情况下方便、安全地开、关机，并能够在出现需要紧急停止 作业时，及时关停机。本发明冷却风的流道缩短了，不受机头结构件的限制，排气顺畅，当 然对冷却效果有很好提升，这点对连续作业有很大好处。

附图说明

图1：磨(切)片直径在100左右机型的角向磨光机示意图

图2：传统技术中的角向磨光机转子示意图

图3：本发明改进后的角向磨光机转子示意图

图4：传统技术中有些机型具有的单个轴承的铝合金轴承座盘示意图

图5：本发明改进后的摇臂开关型的手柄部件示意图

图6：本发明改进后的摇臂开关型的手柄和转子部件组合件(图中未装螺帽和转子半软支撑 的轴承)示意图

图7：本发明改进后的推式开关型的手柄部件示意图

图8：本发明摇臂开关型的角向磨光机示意图

图9：本发明推式开关型的角向磨光机示意图

图10：反映本发明小型角向磨光机优选断面形状的手柄示意图

图11：本发明磨(切)片直径在150毫米(含)以上的角向磨光机(大型机)示意图

图12：本发明形状、尺寸与相配手柄对应的绝缘护套示意图

图中：100-市场上磨(切)片直径100或125MM的角向磨光机(小型机)示意图；101-可变位置手柄；102-冷却风出气口；103-铝合金轴承座盘；104-冷却风进气口；105-部分 机型用的摇臂式开关；200-角向磨光机转子；201-压装齿轮的螺纹；202-齿轮装配位；203- 轴承安装位；204-换向器；205-获得半软支撑的轴承装配位；300-本发明改进后的角向磨 光机转子；301-轴承装配位；302-轴的加长部位；303-轴承装配位；401-透气槽；402-轴 承装配位；500-本发明摇臂式开关型角向磨光机手柄；501-轴承装配位；502-摇臂式开关 的摇臂；503-冷却风出气槽；电机降温叶轮。601-齿轮；602-轴承；603-电机降温风扇叶 轮；700-本发明推式开关型角向磨光机手柄；701-推式开关的推头；702-推杆；703-与 开关型号相配的推式开关外罩；704拨杆；800-装有摇臂式开关的本发明角向磨光机；801- 压装磨(切)片的压盘；802-本发明角向磨光机电机风冷进气槽；900-装有推式开关的本 发明角向磨光机；1001-优选手柄的断面形状；1002-推杆保护罩；1100-本发明磨(切)片 直径在150毫米(含)以上的角向磨光机(大型机)；1101-无冷却风出气槽的机头；1002- 手柄；1103-本发明角向磨光机(大型机)冷却风出气槽；1104-本发明角向磨光机(大型 机)冷却风进气槽；1105-开关；1106-后手柄；1200-本发明形状、尺寸与相配手柄对应的 绝缘护套；1201-当绝缘护套的材料是热熔性塑料时，装配后的塑料焊缝；1202-包螺帽头 的塑料包。

具体实施方式

接下来结合附图1-12对本发明的具体实施例来做详细地阐述。

由于电机功率在此决定了开关的体积大小，为了确定其开关尺寸，使用与市面上功率相 当的成熟产品的相同品牌的开关，这样做的好处是：能够先行确定开关的装配尺寸，这样能 加快设计进度，并减少修改设计，还不需另行验证其产品的可靠性。1.本发明小型机使用的 摇臂开关优选品牌是JIABEN、型号是FD2-10/1的，实例中其控制功率为860W的开关。 当然包括了与之技术参数相近且体积相近的其它品牌的摇臂开关；2.本发明小型机使用的推 式开关，优选品牌BOSCH、型号GWS 6-100的小机型，所使用的型号是defond(德丰) DPX-2110-R的开关，其控制功率为670W。同样它包括了与之技术参数相近且体积相近的 其它品牌的推式开关。为了使得说明及其附图容易清楚表达，发明人在说明书附图中省略了 角向磨光机改进前后的磨(切)片防护罩，以突出改进后的图形对比简明，这不妨碍本领域 内技术人员理解。

本发明对角向磨光机的外形结构进行改进，新的结构设计是：取消传统的可拆卸变位手柄， 在机头和电机之间加入新的固定手柄，它们有三种形式：分别是图标500、700、1102；对 应地加长、加粗转子输出轴302及增加一个轴承(装配于303处)等；因为改进后手柄所 处的位置好，从而大大改善了握持的可靠性、灵活性、方便性等。电机的尺寸可以放宽限制 条件，即适当地加大其断面尺寸，这不仅使得电线可以穿过定子与外壳之间的间隙，与前置 的开关502、703相连，而且加大了冷却风的流通面积，对冷却电机非常好、且冷风道不易 被粉尘、纤维堵塞，冷却效果得到了质的提升，有利于实现电机长时间连续运行。新位置的 手柄使得小型机，能够使用单手安全操作；而大型机1100，在进行有些反作用力导致的突 然滑移力不大的某些工况操作中，亦可安全地使用单手操作(当然地，操作中操作者要克服 电机重量产生的不平衡力。)，而它即使是使用双手操作，分别抓在1102、1106两个前后手 柄上，也比传统的同类角向磨光机，因作业空间遭遇限制而必需拆卸掉手柄时用一只手″托″ 在机身上(由于大型机的机身很粗大，一手无法抓下，即使抓着也容易脱手，不安全。)进行 作业更稳定、安全。

对于大型机，且又是进行较大负荷作业时，当然还是必需使用双手操作。但即使这样，由 于结构上没有了传统机型中的倒L形，使得作业的灵活性、受限性、握持的牢固性、舒适性 亦得到很大地改善；因为这时的结构是双手柄前后接近于同轴结构，握持的牢固性非常好， 能够对付大负荷且工况恶劣的情形，使起来更加顺手。并相比传统大型角向磨光机，改进后 的结构还有很好的减轻疲劳的效果。

手柄用什么样的断面形状、尺寸合适？在此以乒乓球拍中的横拍的拍柄为例：它有好几种 形状，其断面有近似椭圆形、方中带圆型等，轴向有收腰型，直柄型等等，不一而足。因为 习惯和传统影响着横拍手柄的截面形状、纵向形状、及不同截面不同的尺寸，以及不同截面的 形状既可能相同，也可能不同。并且乒乓球拍的拍柄还在不断地发展中，谁也说不出究竟是 哪一种形状的更好？同样道理，本发明角向磨光机的新手柄的形状和尺寸，也是多样的，并 在不断改进中。因此用几种断面和纵向的形状、尺寸，来限定本发明的新手柄，是没有限定 意义的。因为虽然在手柄上有所差异，但是他的操作结果可以是相近或一样，由于手柄具有 特别多的变化，要求发明人只用很有限的几种变化来限定它，显然是不公平的。再比如，在 工程材料的无损探伤检测中，对于运用超声波来进行无损探伤时，材料内部的缺陷是空洞、 裂纹、或者是夹杂/渣，等等，各种形状的缺陷，超声波是无法给出明确的影像资料，来反映 真实的缺陷形状，但是规则中引入当量缺陷这个概念，即缺陷相当于多大直径孔的缺陷，来 评估缺陷，而这种评估既不影响缺陷对产品造成的危害，也比较实事求是。硬要报告是什么 形状、尺寸的缺陷，超声波探伤是做不到的，在很多情况下也是没有必要的。同样道理，在 此发明人也想利用“当量″的方法，来给本发明手柄的形状、尺寸做一个限定：手柄的截面 尺寸相当于直径28毫米左右当量、形状相当于乒乓球拍中的横拍的拍柄。

操作者对于握持本发明优选的尺寸、形状的手柄，更加具有握持的牢固性、舒适性、操作 的灵活性、握持的位置所派生出的附加的，对作业有不利影响的力矩小。并因此对打磨或切 割的精度影响小、操作中又更便于观察、提高了打磨或切割的精度。产品获得了上述诸多功 能。这其中有两点至关重要：第一是手柄所处的位置500、700、1102；第二是手柄优选的 断面形状1001、尺寸(形状和尺寸与乒乓球横拍柄相近，这样在进行切割作业时不仅可发 力大，还因乒乓球横拍手柄的断面形状上有多种，可借用，使得打磨和切割转换快，而且可 灵活纠正偏斜。)——适合的形状、尺寸是一个集合，在这个集合范围内的形状、尺寸都能 使得手柄具有相当的相同功能。本发明与传统机型不同重要的在于手柄位置。只有手柄的粗 细合适，使得人握持时能够发力大、而稳定，人才能够单手握牢，以应对恶劣工况。与单杠 尺寸虽然近似和相当，但手柄断面为椭圆形，对球拍来说，其更适于精准转动球拍方向，对 角向磨光机来说不需要像单杠那样，人握着时还要能转动，因此手柄优选乒乓球横拍的断面 尺寸、形状。)，操作者就能够牢固握持，并在操作中(小型机)单手完全能够应付各种工况 的负荷、突发跳动及转动、移动动作精准。为了更好地说明本发明的设计方案，以下以一个 市场上传统品牌的角向磨光机作为改进基础，把它作为一个优选例子：我们采购一台市场上 的KEN锐奇牌、磨(切)片直径100毫米、功率860瓦的角向磨光机100。主要改进方案 是：取消这种角向磨光机的主轴前轴承装配件的压铸铝合金零件103一—笔者对其命名为： 铝合金轴承座盘103，用带有本发明手柄并且同时它又是轴承座的，压铸铝合金零件500、 700替代之；取消机头部位的冷却风出口102，以手柄后端的分布更加合理，排气更加顺畅 的冷却风出气槽503替代之。而替代手柄500、700两端面边缘处的装配尺寸、形状与原铝 合金轴承座盘103的两端完全相同，它在装配时与原角向磨光机100的机头和机身完全相 配；小型机手柄上的冷却风出气槽503与透气槽401的分布、大小、数量都相当；小型机 手柄靠开关处的轴承尺寸大于装配在轴承装配位402的轴承尺寸；而装配在轴承装配位501 的轴承602与装配在轴承装配位402的轴承尺寸相当；冷却风是由名为电机风扇降温叶轮 603转动时产生的。并且主轴上由原有的两个轴承，改为三个轴承602、及装配在303、205 位置上的轴承；同时加长转子输出动力端轴302的长度，并适当加粗转子输出轴302，以保 证其具有足够的抗扭刚度；而转子上的换向器204、齿轮装配轴台阶尺寸及齿轮装配位202、 压装齿轮601的螺纹201都没有改变；但对于本发明改进后的角向磨光机转子300，要设 计与角向磨光机转子200不同的夹具，以适合在动平衡机上校正、配平每个改进后的角向磨 光机转子300的动平衡。由于手柄500、700材料是硬质金属材料，有条件保证其上两轴承 (一个装配在501上。)的同轴度，并较传统角向磨光机的一刚性(装配在402上。)、一半软性的轴承(装配在205上。)支撑刚性大为改善，从而使得产品的动平衡精度(主要指转 子300形状相同，尺寸不同的长轴转子系列。)得到提高，其带来的降低振动和噪音的效果 明显。而对转子后轴承(装配在205处的轴承。)来说，因为机身还是塑料件，且与手柄是 插装并由螺钉连接的，在此塑料件是不能进行后继的切削加工来提高精度，因此塑料机身内 的轴承孔与手柄中的轴承孔做不到高精度同轴，这样塑料机身内的轴承(装配在205处的轴承。)还必需是使用原设计的半软支撑设计，而转子在三个轴承602、及装配在303、205 的支撑下，可以较传统角向磨光机更加平稳的运转，其动平衡精度较原来的双轴承结构(其 中有一个装配在205位置轴承，因为是软支撑，软支撑的轴向位置与前端装配在203处的 轴承同轴度较差，使得转子系统的承载能力、支撑刚度、动平衡精度大为降低。)相比更容易 提高。而提高动平衡精度，对角向磨光机来说意义重大：它使得机子能够提高一阶临界转速数值，即意味着与传统角向磨光机转速相同时，它离一阶临界转速更远。并有通过电方面的改进来提升转速的潜力，若转速提高则工作效率提高。从结构上来说，本发明手柄的一端装配有摇臂式，或推式(合摇臂式开关的摇臂502、或合推头701的推式开关703。)开关， 它们在本发明手柄上的都能够单手做到方便、安全地操作。而市面上在机子的尾部装配有摇 臂式开关的角向磨光机，因关机难以做到及时而具有安全隐患；本发明单手握着手柄时，使用大拇指可方便地操作摇臂502开关进行开或关，也可大、小拇指分别进行开、关操作，并可做到及时关机；本发明单手握着手柄时，使用大拇指可方便地操作，通过推头701对推式开关703进行开或关，其方式同BOSCH机一样。而其推杆702是在装配到位后，再用氩弧 焊采用点焊形式装配铝合金材质的弧形护架1002，使得手握手柄时的作用力，不会落到推 杆702上。当手柄500、700、1102装配好了以后，由于握手处是金属材料，还应该采用 能够焊接的热熔性塑料做手柄护套1250，套装后使得手柄获得绝缘性能。当本发明的开关 置于手柄后的位置时，其位置是把开关从传统磨机100开关所处的位置从机身的后端移置手 柄500、700后端，当然机身部分就可短些了，相应的冷风进气口104的长度要缩短(即冷 风进气口802较传统小型机冷风进气口104相比要短些。)；但大型机1100的冷风进气口1104基本不变；其开关1105、手柄1106基本不变；但冷风出气口1103的形状较传统大 机型冷风出气口的不同了，比较两者冷风出气口的面积之和，本发明的要大许多，当然冷却 效果得到了改善；本发明的机头部位取消了冷却风出口，参见图标1101周围没有出气口了； 压装磨(切)轮的配对压装磨片的压盘801与改进前没的变化；装有摇臂式开关的本发明角 向磨光机是图标800；装有推式开关的本发明角向磨光机是图标900；大型机的手柄1102 装配到位后，亦要在其外部套装尺寸、出气口相配的绝缘护套1200；在套装的绝缘护套1200 装配到位后，通过热熔焊在焊缝位置焊接，得到装配后的塑料焊缝1201；绝缘护套1200 上设有与其一体的包螺帽头的塑料包1202。

本发明除去手柄的抓手部位长度，及有多一个铝合金轴承座盘103长度的手柄500、700 端部长度，机身总长基本不变。而手柄后部加入开关，使得冷却风受阻情况得到改善——传 统机型都是从机头的有限空间中设置出风口102等，而机头部位又是断面逐渐缩小的锥形， 出风口面积小于进风口，更小于本发明的出风口面积之和，分布又不均匀，风的流道受阻较 大、且路径长，本发明风的流道缩短，顺畅，当然对冷却效果有了很好提升，这点对连续作 业有很大好处。冷却风不与机头部位的齿轮、轴承接触，就大大减少了机头中这些运动部件 因接触粉尘而产生的机械磨损，可提高寿命，并延长进行它们非正常磨损后，机子快速进入 发出非正常噪音的时间。由于角磨机的电机功率决定了开关的体积大小，在同类大小的机型 中选用的开关体积亦相当。但应该注意，在本发明中，小型机的开关在满足功率要求的情况 下尽量选用尺寸小的，以减少其对冷却风的阻挡面积。

以上所述仅为本发明的几个优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化，尤其是手柄的断面形状、相当的尺寸。凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种手柄不可变位的角向磨光机，它与传统的角向磨光机从外观上粗看，主要是手柄的位置不同，其余类同，其特征在于：所述改进的手柄位置置于机头和电机之间；电机转子轴穿过手柄内通道后，向机头进行机械动力传递；取消了传统大、小型角向磨光机，机头部位的冷却风出气口，把冷却风的出气口设在所述手柄尾端。

2.根据权利要求1所述的一种手柄不可变位的角向磨光机，其特征在于：相比传统角向磨光机机头，因取消了装在机头上的可变位手柄，原手柄占据空间归零，相比极大地减小了所述机头部位所占空间，这对在有限的空间内作业非常有利；相比传统机型，取消了机头部位的出气口后，所述设在所述手柄尾端的出气口分布均匀、出气口总面积增大、出气顺畅、气道缩短，因此冷却效率提高这一手柄位置的改变对小型角向磨光机来说：能够使用单手安全操作，作业受限更少；这一手柄位置的改变对大型角向磨光机来说：双手作业更加稳当，作业受限更少。

3.根据权利要求1所述的一种手柄不可变位的角向磨光机，其特征在于：在所述转子加长的输出轴上有两个轴承，相比传统角向磨光机机头部位的一个轴承，增强了轴承对轴的支撑刚度，使得所述转子部分实际的动平衡精度提高，从而降低了所述角向磨光机运行噪音、振动。

4.根据权利要求1所述的一种手柄不可变位的角向磨光机，其特征在于：在所述转子的制造过程中，设计新的夹具与轴加长的转子相配，使得所述转子能够在动平衡机上进行转子的动平衡配平工作。

5.根据权利要求1所述的一种手柄不可变位的角向磨光机，其特征在于：对所述小型角向磨光机来说，操作者单手能够独立地安全操作开、关角向磨光机，而同类的传统机型角向磨光机则不能做到单手安全地操作开、关。

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