CN115070528A - 一种风机叶轮自动化打磨设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磨削设备技术领域,特别是涉及一种风机叶轮自动化打磨设备。本发明的风机叶轮自动化打磨设备包括支架、驱动臂和打磨机构,驱动臂包括驱动轴、限位件和多个伸缩打磨臂,驱动轴的第一端与驱动电机的电机轴固定连接,伸缩打磨臂可伸缩,包括连接在一起的固定段和滑动段,滑动段能够相对固定段滑动,固定段沿驱动轴的周向固定在驱动轴的第二端,伸缩打磨臂的长度延伸方向与驱动轴的轴线垂直,限位件用于限制固定段和滑动段之间的最大滑动距离,当打磨不同尺寸的叶轮中心孔时,只需调节限位件的位置即可,不需要更换不同尺寸的打磨装置,适用性较强。
Description
技术领域
本发明属于磨削设备技术领域,特别是涉及一种风机叶轮自动化打磨设备。
背景技术
叶轮的中心孔在加工完成后,需要使用打磨装置来对叶轮中心孔进行打磨,如中国专利CN210818788U公开了一种用于叶轮中心孔的打磨装置,该打磨装置。但是,现有技术中的打磨装置在面对不同型号的叶轮时,由于叶轮中心孔的孔径不同,需要更换不同尺寸的打磨头,适用性较差,使用较为不便。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术所存在的问题,提供一种风机叶轮自动化打磨设备,以解决现有技术中的打磨装置适用性较差的问题。
上述目的通过下述技术方案实现:
一种风机叶轮自动化打磨设备,包括:
支架,支架上安装有驱动电机;
驱动臂,包括驱动轴、限位件和多个伸缩打磨臂,驱动轴的第一端与驱动电机的电机轴固定连接,伸缩打磨臂可伸缩,包括连接在一起的固定段和滑动段,滑动段能够相对固定段滑动,固定段沿驱动轴的周向固定在驱动轴的第二端,伸缩打磨臂的长度延伸方向与驱动轴的轴线垂直,限位件用于限制固定段和滑动段之间的最大滑动距离;
打磨机构,固定在滑动段上,包括打磨轮和轮座,打磨轮转动设置在轮座上,打磨机构用于对叶轮中心孔的内壁面进行打磨。
进一步地,限位件为限位环,限位环套设在固定段的外周面上,滑动段上设置有能够与限位环挡止配合的挡止块,限位环在固定段上的位置可调节。
进一步地,固定段的外周面上设置有外螺纹,限位环的内周面上设置有与外螺纹配合的内螺纹。
进一步地,还包括联动组件,联动组件包括联动环和联动臂,联动环滑动套设在驱动轴上,联动臂的数量与伸缩打磨臂的数量一一对应,联动臂的第一端与联动环铰接,联动臂的第二端与滑动段铰接。
进一步地,固定段上设置有导向滑槽,滑动段导向滑动设置在导向滑槽中。
进一步地,还包括进给调节机构,进给调节机构用于控制打磨机构在叶轮中心孔的轴向上的进给量。
进一步地,进给调节机构包括进给电机、伸缩杆组件和打磨轮调节组件,伸缩杆组件能够随滑动段运动,打磨轮调节组件用于使轮座倾斜。
进一步地,打磨轮调节组件包括气囊滚轮、蓄力组件和挤压组件,气囊滚轮的厚度尺寸和径向尺寸在受压时改变,蓄力组件包括锁定组件、蓄力扭簧和传动齿圈,锁定组件用于锁定轮座,蓄力扭簧用于带动轮座转动,进给电机能够驱动传动齿圈以带动蓄力扭簧蓄力,挤压组件能够在轮座转动时挤压气囊滚轮,使气囊滚轮的直径增大以与叶轮中心孔的内壁面接触。
进一步地,锁定组件包括锁定块和复位压簧,滑动段的端面上设置有容纳并对锁定组件进行限位的锁定沉槽,复位压簧位于联动块下方,锁定块具有半球形插头和方形插头,方形插头用于锁定轮座,传动齿圈的底面上设置有弧形槽,半球形插头用于插入弧形槽中。
进一步地,伸缩杆组件包括第一杆段、第二杆段和输入齿轮,第一杆段和第二杆段滑动套接在一起,输入齿轮固定在第二杆端上且与传动齿圈啮合,进给电机用于带动第一杆段转动。
本发明的有益效果是:本发明的风机叶轮自动化打磨设备在使用时,先根据叶轮中心孔磨削后的目标尺寸,把限位件旋转到设定位置,使滑动段只能滑动到限位件的位置处,然后启动驱动电机,驱动臂转动,滑动段上的打磨机构在离心力的作用下,向远离驱动轴的方向滑出,打磨轮与叶轮中心孔的内壁接触后,打磨轮开始打磨,随着磨削的进行,叶轮中心孔的内壁的直径逐渐增大,由于滑动段可滑动,因此打磨轮能够自动适应叶轮中心孔的内壁的尺寸,直至把叶轮中心后磨削至目标尺寸,此时滑动段会被限位件挡止,打磨完成。当打磨不同尺寸的叶轮中心孔时,只需调节限位件的位置即可,不需要更换不同尺寸的打磨装置,适用性较强。
附图说明
图1为本发明的风机叶轮自动化打磨设备的实施例1的结构示意图;
图2为图1的风机叶轮自动化打磨设备隐去支架和驱动电机后的主视图;
图3为图2的A-A向剖视图;
图4为图3的B处的局部放大图;
图5位图3的C处的局部放大图;
图6为图1中的滑动段及安装在滑动段上的零部件的结构示意图;
图7为图6中的轮座、传动齿圈、驱动环和锁定块的结构示意图;
图8为图6中的结构的另一状态的结构示意图;
图9为图6中的结构与限位环配合且隐去部分零部件后的结构示意图;
图10为图9的另一状态的结构示意图;
其中:
100、支架;110、驱动电机;200、驱动臂;210、驱动轴;220、限位环;230、伸缩打磨臂;232、固定段;234、滑动段;235、挡止块;300、打磨机构;310、打磨轮;312、打磨段;315、支撑杆段;320、轮座;410、联动环;420、联动臂;510、第一杆段;512、第二杆段;514、杆座;515、卡块;516、输入齿轮;518、进给开关;520、气囊滚轮;530、传动齿圈;532、弧形槽;534、端面齿轮;536、中转齿轮;538、输出齿轮;540、驱动环;542、方形沉孔;544、锁定块;550、支撑盘;551、支杆;552、铰接盘;554、推拉杆;556、滑板;558、挤压轮;560、清洁刷。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中为组件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合说明书附图及具体实施方式,对本发明的风机叶轮自动化打磨设备进行说明。
本发明的风机叶轮自动化打磨设备的实施例1:
如图1至图10所示,本实施例的风机叶轮自动化打磨设备包括支架100、驱动臂200、驱动电机110、打磨机构300和联动组件。支架100包括支撑板和设置在支撑板底部的四个支腿,驱动电机110固定在支撑板上,驱动电机110的电机轴与驱动臂200固定连接,驱动电机110启动后,能够带动驱动臂200转动。
驱动臂200包括驱动轴210、限位件和多个伸缩打磨臂230,驱动轴210的第一端与驱动电机110的电机轴固定连接。驱动轴210和伸缩打磨臂230均可伸缩,驱动轴210包括两段滑动套接在一起的轴段,伸缩打磨臂230包括连接在一起的固定段232和滑动段234,本实施例中,伸缩打磨臂230的数量为四个,固定段232为四棱柱状的柱体,四个伸缩打磨臂230的固定段232沿驱动轴210的周向均匀间隔固定在驱动轴210的第二端的外周面上,伸缩打磨臂230的长度延伸方向与驱动轴210的轴线垂直。固定段232上设置有导向滑槽,滑动段234导向滑动设置在导向滑槽中,打磨机构300设置在滑动段234的远离驱动轴210的第一端上,滑动段234上设置有能够与限位件挡止配合的挡止块235。
限位件用于限制固定段232和滑动段234之间的最大滑动距离,具体地,限位件为套设在固定段232的外周面上的限位环220,固定段232的外周面上设置有外螺纹,限位环220的内周面上设置有与外螺纹配合的内螺纹,挡止块235始终位于限位环220的靠近驱动轴210的一侧,限位环220通过与挡止块235挡止配合来限制挡止块235的位置,从而限制滑动段234在固定段232中的最大伸出距离。导向滑槽的底部还设置有增力压簧,增力压簧能够对滑动段234施加弹力,从而增大打磨机构300与叶轮中心孔之间的压力,以适应材质较硬的风机叶轮,避免因压力不足导致的打磨机构300不能对叶轮中心孔进行磨削的情况。
打磨机构300包括打磨轮310和轮座320,轮座320包括U形段和座杆,滑动段234的端面上设置有容纳腔,座杆用于插入容纳腔中,打磨轮310包括打磨段312和两个分别位于打磨段312两端的支撑杆段315,支撑杆段315转动设置在轮座320上,打磨轮310用于对叶轮中心孔的内壁面进行打磨。
联动组件包括联动环410和联动臂420,联动环410滑动套设在驱动轴210上,联动臂420的数量与伸缩打磨臂230的数量相同,联动臂420与伸缩打磨臂230一一对应,联动臂420的第一端与联动环410铰接,联动臂420的第二端与滑动段234上的挡止块235铰接。其中一个滑动段234向外伸出一定长度时,将通过联动臂420带动联动环410同步移动,进而联动环410带动其它的滑动段234向外伸出相同的长度,因此,联动组件的设置,使四个滑动段234向外伸出的距离始终相同,保证了四个打磨轮310的打磨半径始终相同,不会出现打磨区域偏心或者打磨不均匀的情况。
本实施例的风机叶轮自动化打磨设备还包括进给调节机构,进给调节机构包括进给电机、伸缩杆组件和打磨轮310调节组件,伸缩杆组件包括第一杆段510、第二杆段512、杆座514和输入齿轮516,第一杆段510上设置有插装孔,第二杆段512导向滑动插入插装孔中,输入齿轮516固定在第二杆段512的端部,插装孔内壁上设置有键槽,第二杆段512上设置有键块,通过键块和键槽的止转配合,第一杆段510能够带动第二杆段512转动,键槽的长度大于键块的长度,使得第二杆段512能够在第一杆段510中滑动。第一杆段510通过轴承转动安装在杆座514上,杆座514的底部设置有安装腔,进给电机安装在安装腔中且与第一杆段510固定连接,进给电机转动能够带动第一杆段510转动,进给电机的进给开关518设置在杆座514的底面上。杆座514的外周面上设置有卡块515,限位环220的内壁面上设置有与卡块515卡接配合的环形卡槽,当限位环220在固定段232的外周面螺旋移动时,环形卡槽的内壁面能够推动杆座514移动。当滑动段234的挡止块235运动到杆座514的位置时,会触发进给开关518,进而进给电机启动带动第一杆段510转动。需要说明的是,进给电机的转动圈数是设定的,转动完设定圈数后,进给电机自动停止工作。
打磨轮310调节组件包括气囊滚轮520、蓄力组件和挤压组件,气囊滚轮520是由气囊加工成的可变形的滚轮,气囊滚轮520受挤压时,其厚度尺寸变薄,径向尺寸增大,蓄力组件能够与输入齿轮516传动连接,从而带动轮座320转动,使轮座320上的气囊滚轮520和打磨轮310倾斜。挤压组件能够在轮座320转动时挤压气囊滚轮520,使气囊滚轮520的直径增大以与叶轮中心孔的内壁面接触。
具体地,蓄力组件包括锁定组件、蓄力扭簧、传动齿圈530、端面齿轮534、中转齿轮536和输出齿轮538,其中,传动齿圈530的直径大于输入齿轮516的直径,轮座320的底面上固定有驱动环540,传动齿圈530转动设置在滑动段234的端面上,驱动环540固定套设在轮座320的座杆上,驱动环540和传动齿圈530之间设置有扭簧,扭簧套设在驱动环540上,扭簧的一端与传动齿圈530固定连接,扭簧的另一端与驱动环540固定连接。需要说明的是,传动齿圈530的直径大于输入齿轮516的直径,这样在进给电机带动输入齿轮516转动设定圈数后,驱动齿圈会转动设定角度。
传动齿圈530的底面上设置有两个弧形槽532,两个弧形槽532的弧形角度与传动齿圈530转动的设定角度相等,驱动环540的底面上设置有两个方形沉孔542,锁定组件有两组,锁定组件包括锁定块544和复位压簧,滑动段234的端面上设置有锁定沉槽,锁定沉槽用于容纳并对锁定组件进行限位,复位压簧位于联动块下方,锁定块544具有半球形插头和方形插头,方形插头用于插入方形沉孔542中,半球形插头用于插入弧形槽532中,半球形插头的球形表面为引导面,弧形插槽的内壁面能够挤压半球形插头,使锁定块544向下移动并挤压复位压簧,使方形插头从方形沉孔542中脱出,进而锁定块544不再对驱动环540进行限位。两组锁定组件分别为第一锁定组件和第二锁定组件,二者不能同时锁定驱动环540。传动齿圈530转动时,带动扭簧蓄力,此时第一锁定组件锁定驱动环540,半球形插头在对应的弧形槽532中滑动,当半球形插头被挤出时,锁定块544不再锁定驱动环540,扭簧蓄力被释放,带动驱动环540以及轮座320偏转,偏转到设定角度后,第二锁定组件的方形插头插入另一个方形插孔中,对驱动环540进行锁定。
端面齿轮534转动设置在轮座320的底面上,中转齿轮536转动设置在轮座320的侧面上,输出齿轮538固定设置在打磨轮310的支撑杆段315上,端面齿轮534的外周面上设置有弹性棘齿,输入齿轮516带动传动齿圈530转动时,由于弹性棘齿的存在,传动齿圈530不会带动端面齿轮534转动,端面齿轮534的端面上设置有用于与中转齿轮536啮合的端面齿,端面齿与中转齿轮536啮合,中转齿轮536与输出齿轮538啮合。
挤压组件包括支撑盘550、推拉杆554、滑板556和挤压轮558。支撑盘550包括固定连接在一起的支杆551和铰接盘552,支杆551的一端固定在容纳腔中,支杆551可以采用螺纹连接的方式安装在容纳腔中。滑板556上设置有供打磨轮310的支撑杆段315穿过的穿孔,滑板556套设在支撑杆段315上,轮座320上设置有挤压滑槽,滑板556的一端导向滑动插入挤压滑槽中,铰接盘552上设置有避让缺口,推拉杆554的一端铰接在铰接盘552上的避让缺口处,推拉杆554的另一端与滑板556铰接,挤压轮558也套设在支撑杆段315上,由于气囊滚轮520有两个,因此推拉杆554、滑板556和挤压轮558也对应设置有两个,两个推拉杆554的铰接端沿支撑盘550的中心轴对称布置。当轮座320转动时,由于推拉杆554不可伸缩,推拉杆554相对于支撑盘550发生摆动并拉动滑板556向靠近支撑盘550的中心轴的方向移动,滑板556会推动挤压轮558挤压气囊滚轮520,气囊滚轮520的厚度尺寸减小、径向尺寸增大。
铰接盘552上还固定设置有清洁刷560,在打磨轮310转动时,清洁刷560能够及时清理掉打磨轮310上的碎屑。
本实施例的风机叶轮自动化打磨设备的使用过程如下所述:
在使用时,根据叶轮中心孔磨削后的目标尺寸,把限位环220旋转到所需要的位置,然后把风机叶轮移动到装夹位置,利于夹具固定风机叶轮,然后使驱动轴210的伸缩打磨臂230伸入叶轮中心孔中。
启动驱动电机110,驱动电机110转动并带动驱动臂200转动,在离心力以及增力压簧的作用下,伸缩打磨臂230的滑动段234在导向滑槽中向远离驱动轴210的方向移动,此时,气囊滚轮520的直径小于打磨轮310的直径,打磨轮310抵靠在叶轮中心孔的内壁上进行磨削,且打磨轮310的轴线与驱动轴210的轴线平行。由于叶轮中心孔还没有磨削到位,因此滑动段234的挡止块235还没有移动到限位环220的位置处,挡止块235不会触发进给开关518。
随着打磨机构300的转动,叶轮中心孔的内壁面不断被磨削,滑动段234的伸出距离不断增加,当叶轮中心孔的尺寸被打磨到目标尺寸后,滑动段234的挡止块235被限位环220挡止,滑动段234不能继续伸出,打磨轮310不能继续磨削叶轮中心孔的内壁,滑动段234的挡止块235触发进给开关518。进给电机将转动设定圈数,第二杆段512带动输入齿轮516转动设定圈数,进而传动齿圈530转动设定角度。
由于此时第一锁定组件锁定驱动环540,驱动齿圈转动时会相对驱动环540转动并带动扭簧蓄力,当第一锁定组件的半球形插头被挤出弧形槽532时,驱动环540解锁,扭簧释放进而带动驱动环540转动,驱动环540会带动轮座320顺时针转动到设定位置,使打磨轮310和气囊滚轮520倾斜,在此过程中,由于推拉杆554不可伸缩,推拉杆554相对于支撑盘550发生摆动并拉动滑板556向靠近支撑盘550的中心轴的方向移动,滑板556会推动挤压轮558挤压气囊滚轮520,气囊滚轮520的厚度尺寸减小、径向尺寸增大。厚度尺寸增大后的气囊滚轮520能够与磨削后的叶轮中心孔的内壁接触,气囊滚轮520倾斜后,驱动臂200转动时,气囊滚轮520将沿叶轮中心孔的内壁顺时针滚动并沿叶轮中心孔的轴向移动,从而带动驱动臂200的驱动轴210伸长,打磨轮310会滚动到还没有磨削的区域。
在打磨轮310顺时针滚动的过程中,会带动输出齿轮538顺时针转动,输出齿轮538会带动中转齿轮536逆时针转动,中转齿轮536会带动端面齿轮534顺时针转动,端面齿轮534又带动驱动齿圈逆时针转动,驱动齿圈转动后,第二锁定组件的半球形插头在对应的弧形槽532中移动,扭簧反向蓄力,当第二锁定组件的半球形插头从对应的弧形槽532中脱出时,驱动环540解锁,扭簧通过驱动环540带动轮座320逆时针转动,从而实现复位,打磨轮310的轴线与驱动轴210的轴线平行,随着驱动臂200的转动,打磨轮310继续对叶轮中心孔的内壁面进行磨削,不需调节驱动臂200在叶轮中心孔的轴向上进给量,使用较为方便,磨削效率较高。
此外,在打磨轮310转动的过程中,支撑盘550上的清洁刷560能够及时清理掉打磨轮310上的碎屑,不需人工主动清理。
由于能够通过调节限位环220在固定段232上的位置来改变滑动段234的最大滑动距离,因此能够适应对不同孔径的叶轮中心孔的加工,适应性较强。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,包括:
支架,支架上安装有驱动电机;
驱动臂,包括驱动轴、限位件和多个伸缩打磨臂,驱动轴的第一端与驱动电机的电机轴固定连接,伸缩打磨臂可伸缩,包括连接在一起的固定段和滑动段,滑动段能够相对固定段滑动,固定段沿驱动轴的周向固定在驱动轴的第二端,伸缩打磨臂的长度延伸方向与驱动轴的轴线垂直,限位件用于限制固定段和滑动段之间的最大滑动距离;
打磨机构,固定在滑动段上,包括打磨轮和轮座,打磨轮转动设置在轮座上,打磨机构用于对叶轮中心孔的内壁面进行打磨。
2.根据权利要求1所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,限位件为限位环,限位环套设在固定段的外周面上,滑动段上设置有能够与限位环挡止配合的挡止块,限位环在固定段上的位置可调节。
3.根据权利要求2所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,固定段的外周面上设置有外螺纹,限位环的内周面上设置有与外螺纹配合的内螺纹。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,还包括联动组件,联动组件包括联动环和联动臂,联动环滑动套设在驱动轴上,联动臂的数量与伸缩打磨臂的数量一一对应,联动臂的第一端与联动环铰接,联动臂的第二端与滑动段铰接。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,固定段上设置有导向滑槽,滑动段导向滑动设置在导向滑槽中。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,还包括进给调节机构,进给调节机构用于控制打磨机构在叶轮中心孔的轴向上的进给量。
7.根据权利要求6所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,进给调节机构包括进给电机、伸缩杆组件和打磨轮调节组件,伸缩杆组件能够随滑动段运动,打磨轮调节组件用于使轮座倾斜。
8.根据权利要求7所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,打磨轮调节组件包括气囊滚轮、蓄力组件和挤压组件,气囊滚轮的厚度尺寸和径向尺寸在受压时改变,蓄力组件包括锁定组件、蓄力扭簧和传动齿圈,锁定组件用于锁定轮座,蓄力扭簧用于带动轮座转动,进给电机能够驱动传动齿圈以带动蓄力扭簧蓄力,挤压组件能够在轮座转动时挤压气囊滚轮,使气囊滚轮的直径增大以与叶轮中心孔的内壁面接触。
9.根据权利要求8所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,锁定组件包括锁定块和复位压簧,滑动段的端面上设置有容纳并对锁定组件进行限位的锁定沉槽,复位压簧位于联动块下方,锁定块具有半球形插头和方形插头,方形插头用于锁定轮座,传动齿圈的底面上设置有弧形槽,半球形插头用于插入弧形槽中。
10.根据权利要求9所述的风机叶轮自动化打磨设备,其特征在于,伸缩杆组件包括第一杆段、第二杆段和输入齿轮,第一杆段和第二杆段滑动套接在一起,输入齿轮固定在第二杆端上且与传动齿圈啮合,进给电机用于带动第一杆段转动。
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