CN114603471B - 一种差速行星轮式球磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种差速行星轮式球磨装置，包括太阳齿轮、密封盘和多个行星齿轮，多个行星齿轮均匀分布在太阳齿轮的外侧且与太阳齿轮啮合连接；太阳齿轮或行星齿轮的一侧分别通过连接柱连接有搅拌研磨杆；密封盘上设有若干与太阳齿轮或行星齿轮对应设置的定位孔，连接柱分别贯穿定位孔与搅拌研磨杆连接；搅拌滚筒套设在密封盘的外侧，搅拌研磨杆位于搅拌滚筒内部；搅拌滚筒的旋转方向与行星齿轮绕太阳齿轮的旋转方向相反。本发明通过行星轮式研磨机构实现对钢球的强化研磨，有效地提高钢球研磨效果，利用差速研磨方式提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率，该球磨机装配简易，便于上下料，有效提高工作效率。

Description

一种差速行星轮式球磨装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种差速行星轮式球磨装置。

背景技术

钢球是轴承行业使用最多的滚动体，作为轴承的关键零件，其表面完整性对轴承的寿命、可靠性、使用性能和回转精度有着决定性的影响。

钢球的失效占轴承失效的80％往往因为钢球的失效而导致轴承的故障，目前钢球的加工方法是“毛坯-粗加工-热处理-粗硬磨-强化加工-精磨-研磨”，其中强化加工是提高钢球强化的重要手段。它是采用一个离心滚桶，并内置提升板和旋转击球转板，使钢球随机撞击，进行机械强化加工。但是这种加工方式存在强化加工效率不高、强化加工的一致性不高以及强化层机械物理性能不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种差速行星轮式球磨装置，有效地提高钢球研磨效果，提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种差速行星轮式球磨装置，包括：

行星轮式研磨机构，包括太阳齿轮、密封盘和多个行星齿轮，多个所述行星齿轮均匀分布在所述太阳齿轮的外侧且与所述太阳齿轮啮合连接；所述太阳齿轮或所述行星齿轮的一侧分别通过连接柱连接有搅拌研磨杆；所述密封盘上设有若干与所述太阳齿轮或所述行星齿轮对应设置的定位孔，所述连接柱分别贯穿所述定位孔与所述搅拌研磨杆连接；

搅拌滚筒，所述搅拌滚筒套设在所述密封盘的外侧，所述搅拌研磨杆位于所述搅拌滚筒内部；

驱动装置，包括齿轮驱动装置和滚筒驱动装置，所述太阳齿轮固定连接有齿轮驱动杆，所述太阳齿轮通过所述齿轮驱动杆与所述齿轮驱动装置连接，所述搅拌滚筒固定连接有滚筒驱动杆，所述搅拌滚筒通过所述滚筒驱动杆与所述滚筒驱动装置连接，所述搅拌滚筒的旋转方向与所述行星齿轮绕所述太阳齿轮的旋转方向相反；

支撑架，包括行星轮架和滚筒支架，所述行星轮架和所述滚筒支架分别固定在底座上，所述齿轮驱动杆贯穿所述行星轮架且与所述行星轮架转动连接，所述滚筒驱动杆贯穿所述滚筒支架且与所述滚筒支架转动连接。

进一步地，所述底座包括齿轮底座和滚筒底座，所述齿轮底座和所述滚筒底座之间可拆卸连接，所述行星轮架固定在所述齿轮底座上，所述滚筒支架固定在所述滚筒底座上。

进一步地，所述齿轮底座和所述滚筒底座相邻的一侧设有相互配合的拼接台阶，所述齿轮底座和所述滚筒底座之间通过螺栓固定连接。

进一步地，所述齿轮驱动装置包括第一驱动电机，所述滚筒驱动装置包括第二驱动电机，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的输出轴上分别连接有主动带轮，所述齿轮驱动杆和所述滚筒驱动杆上分别设有被动带轮，对应的所述主动带轮和所述被动带轮之间分别通过皮带连接。

进一步地，所述密封盘靠近所述太阳齿轮的一侧设有密封筒，所述密封筒与所述密封盘固定连接，所述太阳齿轮和所述行星齿轮位于所述密封筒内部。

进一步地，所述密封筒远离所述密封盘的侧壁上开设有通孔，所述齿轮驱动杆贯穿所述通孔与所述太阳齿轮连接，所述通孔与所述齿轮驱动杆之间设有第一轴承。

进一步地，所述密封筒的外壁与所述搅拌滚筒的内壁之间设有第二轴承。

进一步地，所述齿轮驱动杆与所述行星轮架之间设有第三轴承，所述滚筒驱动杆与所述滚筒支架之间设有第四轴承。

进一步地，所述太阳齿轮的外周啮合连接有五个所述行星齿轮。

进一步地，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的转速可调。

本发明的技术方案通过行星轮式研磨机构实现对钢球的强化研磨，有效地提高钢球研磨效果，利用差速研磨方式提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率，该球磨机装配简易，便于上下料，有效提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例的内部结构示意图；

图3为本发明实施例行星轮式研磨机构的结构示意图；

图4为本发明实施例行星轮式研磨机构另一的结构示意图；

图5为本发明实施例行星轮式研磨机构的内部结构示意图；

图中，1、太阳齿轮；2、密封盘；3、行星齿轮；4、连接柱；5、搅拌研磨杆；6、定位孔；7、搅拌滚筒；8、密封筒；9、齿轮驱动杆；10、滚筒驱动杆；11、第一驱动电机；12、第二驱动电机；13、主动带轮；14、被动带轮；15、皮带；16、行星轮架；17、齿轮底座；18、滚筒支架；19、滚筒底座；20、拼接台阶；21、第三轴承；22、第四轴承；23、通孔；24、第一轴承；25、第一轴承。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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。

实施例1

如图1-图5所示，

一种差速行星轮式球磨装置，包括：

行星轮式研磨机构，行星轮式研磨机构包括太阳齿轮1、密封盘2和多个行星齿轮3，本实施例给出了五个行星齿轮的情况，五个行星齿轮3均匀分布在太阳齿轮1的外侧且与太阳齿轮1啮合连接，应当理解的是，本实施例中的行星齿轮3的数量并不一定限定为五个，可以根据实际情况进行选择其数量。因此行星齿轮3可以在太阳齿轮1的驱动下绕太阳齿轮1转动，行星齿轮3的转动方向与太阳齿轮1转动方向相反。

太阳齿轮1或行星齿轮3的一侧分别通过连接柱4连接有搅拌研磨杆5；密封盘2上设有若干与太阳齿轮1或行星齿轮3对应设置的定位孔6，连接柱4分别贯穿相应的定位孔6后与搅拌研磨杆5连接；

搅拌滚筒7套设在密封盘2的外侧，搅拌研磨杆5位于搅拌滚筒7内部；密封盘2靠近太阳齿轮1的一侧设有密封筒8，密封筒8与密封盘2固定连接，太阳齿轮1和行星齿轮3位于密封筒8内部。

太阳齿轮1固定连接有齿轮驱动杆9，搅拌滚筒7固定连接有滚筒驱动杆10，第一驱动电机11和第二驱动电机12的输出轴上分别连接有主动带轮13，齿轮驱动杆9和滚筒驱动杆10上分别设有被动带轮14，对应的主动带轮13和被动带轮14之间分别通过皮带15连接。第一驱动电机11通过带传动机构驱动太阳齿轮1转动，第二驱动电机12通过带传动机构驱动搅拌滚筒7转动，搅拌滚筒7的旋转方向与行星齿轮3绕太阳齿轮1的旋转方向相反；同时，第一驱动电机11和第二驱动电机12的转速可调，第一驱动电机11和第二驱动电机12设置有三个挡位的速度，通过设置不同的旋转速度，更有效地提高钢球与研磨料的碰撞概率。第一驱动电机11和第二驱动电机12可以采用伺服电机或其他驱动电机，通过第一驱动电机11或第二驱动电机12分别为太阳齿轮或搅拌滚筒7的旋转提供动力。

行星轮架16固定在齿轮底座17上，滚筒支架18固定在滚筒底座19上，齿轮底座17和滚筒底座19相邻的一侧设有相互配合的拼接台阶20，齿轮底座17和滚筒底座19之间通过螺栓20固定连接，两者通过阶梯层合拼，由螺栓进行固定。齿轮底座17和滚筒底座19分离时，搅拌滚筒7或行星轮式研磨机构可以从固定架中抽离，可从搅拌滚筒7内进行上下料工作，工序方便快捷，安装简易。

齿轮驱动杆9贯穿行星轮架16且与行星轮架16转动连接，滚筒驱动杆10贯穿滚筒支架18且与滚筒支架18转动连接。为了使得齿轮驱动杆9或滚筒驱动杆10分别与行星轮架16或滚筒支架18的之间的转动更加灵活，在齿轮驱动杆9与行星轮架16之间设有第三轴承21，滚筒驱动杆10与滚筒支架18之间设有第四轴承22。

密封筒8远离密封盘2的侧壁上开设有通孔23，齿轮驱动杆9贯穿通孔23与太阳齿轮1连接，通孔23与齿轮驱动杆9之间设有第一轴承24。密封筒8的外壁与搅拌滚筒7的内壁之间设有第二轴承25。

本实施例的搅拌滚筒7呈两端封闭的圆筒型，多个搅拌研磨杆位于搅拌滚筒7内部，并且搅拌研磨杆的横截面呈多边形结构，还可以在搅拌研磨杆的外壁上设置多个搅拌浆片，促进研磨效果。

位于中间的搅拌研磨杆在太阳齿轮1的带动下转动，边缘的搅拌研磨杆则在行星齿轮3的带动下转动，通过多个搅拌研磨杆同时对钢球进行研磨。搅拌研磨杆研磨的同时，搅拌滚筒7在第二驱动电机12的驱动下与行星齿轮3绕太阳齿轮1的公转方向相反的方向转动，提高对钢球的研磨效果。密封盘2可以防止研磨料和钢球进入太阳齿轮1和行星齿轮3的运行空间破坏齿轮运作，提高整个装置的寿命。

应当理解的是，本实施例的搅拌研磨杆为了实现较好的研磨效果，可以将其横截面设计呈多边形结构；为了实现搅拌研磨杆与定位孔之间的良好转动，搅拌研磨杆与定位孔连接的部位可以设计呈圆柱形结构。

本实施例中，太阳齿轮1转动带动多个行星齿轮3同时转动，进而驱动与太阳齿轮1和行星齿轮3连接的搅拌研磨杆转动，实现同时对钢球搅拌研磨的作用。

本实施例可以在搅拌滚筒7上设置密封盖，可以在研磨完成后打开，研磨工作结束后，打开搅拌滚筒7上的密封盖，可以将搅拌滚筒7里的钢球和研磨料掉落在回收机构里进行后续处理。

本发明通过行星轮式研磨机构对钢球的强化研磨，有效地提高钢球研磨效果，利用多组行星齿轮和太阳齿轮的配合分别带动搅拌研磨杆对钢球进行研磨，并通过与行星齿轮3绕太阳齿轮1的公转方向相反的方向转动搅拌滚筒7提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率。本发明装配简易，便于上下料，有效提高工作效率。能在离心力和重力及摆动力作用下使强化液、钢球、研磨粉形成复杂的流场和对轴承钢球加工表面随机等概率的撞击，研磨粉在钢球冲击时的压印使钢球表面形成表面织构；通过钢球带动附着的研磨粉对钢球冲击，使钢球表面形成机械强化及残余压应力；通过强化液的冷却、清洗、润滑以及研磨粉和钢球相互作用产生研磨-微切削和微碰撞形成去除变质层的研磨加工，改善精度，降低粗糙度，从而使钢球表面达到获得减摩织构和强化层以及降低粗糙度等效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种差速行星轮式球磨装置，其特征在于，包括：

行星轮式研磨机构，包括太阳齿轮、密封盘和多个行星齿轮，多个所述行星齿轮均匀分布在所述太阳齿轮的外侧且与所述太阳齿轮啮合连接；所述太阳齿轮或所述行星齿轮的一侧分别通过连接柱连接有搅拌研磨杆；所述密封盘上设有若干与所述太阳齿轮或所述行星齿轮对应设置的定位孔，所述连接柱分别贯穿所述定位孔与所述搅拌研磨杆连接；

搅拌滚筒，所述搅拌滚筒套设在所述密封盘的外侧，所述搅拌研磨杆位于所述搅拌滚筒内部；

驱动装置，包括齿轮驱动装置和滚筒驱动装置，所述太阳齿轮固定连接有齿轮驱动杆，所述太阳齿轮通过所述齿轮驱动杆与所述齿轮驱动装置连接，所述搅拌滚筒固定连接有滚筒驱动杆，所述搅拌滚筒通过所述滚筒驱动杆与所述滚筒驱动装置连接，所述搅拌滚筒的旋转方向与所述行星齿轮绕所述太阳齿轮的旋转方向相反；

支撑架，包括行星轮架和滚筒支架，所述行星轮架和所述滚筒支架分别固定在底座上，所述齿轮驱动杆贯穿所述行星轮架且与所述行星轮架转动连接，所述滚筒驱动杆贯穿所述滚筒支架且与所述滚筒支架转动连接；

所述底座包括齿轮底座和滚筒底座，所述齿轮底座和所述滚筒底座之间可拆卸连接，所述行星轮架固定在所述齿轮底座上，所述滚筒支架固定在所述滚筒底座上；所述齿轮底座和所述滚筒底座相邻的一侧设有相互配合的拼接台阶，所述齿轮底座和所述滚筒底座之间通过螺栓固定连接；

所述齿轮驱动装置包括第一驱动电机，所述滚筒驱动装置包括第二驱动电机，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的输出轴上分别连接有主动带轮，所述齿轮驱动杆和所述滚筒驱动杆上分别设有被动带轮，对应的所述主动带轮和所述被动带轮之间分别通过皮带连接。

2.根据权利要求1所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述密封盘靠近所述太阳齿轮的一侧设有密封筒，所述密封筒与所述密封盘固定连接，所述太阳齿轮和所述行星齿轮位于所述密封筒内部。

3.根据权利要求2所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述密封筒远离所述密封盘的侧壁上开设有通孔，所述齿轮驱动杆贯穿所述通孔与所述太阳齿轮连接，所述通孔与所述齿轮驱动杆之间设有第一轴承。

4.根据权利要求2所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述密封筒的外壁与所述搅拌滚筒的内壁之间设有第二轴承。

5.根据权利要求1所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述齿轮驱动杆与所述行星轮架之间设有第三轴承，所述滚筒驱动杆与所述滚筒支架之间设有第四轴承。

6.根据权利要求1所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述太阳齿轮的外周啮合连接有五个所述行星齿轮。

7.根据权利要求1所述的差速行星轮式球磨装置，其特征在于，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的转速可调。