CN115179156B - 一种功能可扩展的锂电直磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种功能可扩展的锂电直磨机，包括机身和机头，机身中的输出轴与机头作动力连接，机头的最前端是夹持头，机头的中间段是与夹持头同轴设置的中心孔装夹工位；夹持头输出为原直磨机的转速，中心孔装夹工位则输出减速后的转速，亦两者转速不同，安装在夹持头的为柄式磨具，安装在中心孔装夹工位的为中心孔磨具。本发明增装一个安装中心孔方式装夹的工位，根据磨具的不同，可用于不同的零件加工，其引用了直磨机自身的动力作为其增设功能的动力，通过加装部分构件使得直磨机具有较好的精准加工功能，为某些制作、维修等不便于上大型机床的零件加工提供了另一种选择，扩大了直磨机的工作范围，提高了直磨机的使用效率。

Description

一种功能可扩展的锂电直磨机

技术领域

本发明属于直磨机技术领域，特别涉及一种在原夹头基础上增加了一个夹持工位从而扩展出更多功能的直磨机。

背景技术

直磨机是一种手持磨削工具，因其体积小，重量轻，操作方便等优点，被广泛用于磨床、专用机床等无法加工的零件的生产或修磨，特别是用于腔模具、夹具等不规则零件制作，现有技术中的直磨机都是仅能安装柄式的磨具，而旋转磨具中还有很多是以中心孔的安装方式安装如抛光片、钢丝轮、砂轮片等，由此可见，直磨机在作业的过程中由于能够选择的磨具类型有限故其使用面比较狭窄；

再有，因是手持操作，精度无法很好控制，限制了有精度要求的零件的使用范围，并且手持作业长时间将使人体疲劳，从而使得生产效率降低和事故隐患增加。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是在直磨机中增加了一个中心孔安装方式的装夹工位且该工位和原夹持工位能够同时使用同时还增加了前后移动功能和左右平移功能，所增加功能的动力都来自其自身的动力轴输出。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种功能可扩展的锂电直磨机，包括机身和机头，机身中的输出轴与机头作动力连接，机头的最前端是夹持头，机头的中间段是与夹持头同轴设置的中心孔装夹工位；夹持头输出为原直磨机的转速，中心孔装夹工位则输出减速后的转速，亦两者转速不同，安装在夹持头的为柄式磨具，安装在中心孔装夹工位的为中心孔磨具；直磨机还包括在机头下方设置的与机头连接的轨道行走机构。

作为优选，中心孔装夹工位包括提供动力的减速驱动机构，与减速驱动机构连接的可滑移夹持组件，用于安装减速驱动机构且一端与机身固定连接另一端为自由端的减速箱壳体，可滑移的套设在减速箱壳体外表面的机头壳体。中心孔装夹工位中设置了降速增距，以和原夹持头具有不同的转速这样可以提供不同的打磨效果。

作为优选，减速驱动机构包括一级行星减速组件，该行星减速组件的中心轴可转动的套设在输出轴外周面，其内齿圈固定在减速箱壳体内，还包括一端与其行星架固定连接另一端靠近输出轴的安装轴，行星减速组件的输入端则通过套设在输出轴外周面的连接轴连接。行星减速的方式结构小，零部件配合稳定，方便分级搭设。

作为优选，可滑移夹持组件包括在安装轴外周面同轴固定设置的花键轴，与花键轴的外周面花键相匹配两者可紧密滑移且外部全部周面设有螺纹的磨具安装座，与磨具安装座的螺纹配合的用于紧固磨具的紧固螺母，固定设置在花键轴上靠近夹持头一端且外周面具有直径大小、螺纹型号与安装座的均相同的止退螺母，在止退螺母与磨具安装座之间设置的复位弹簧，与磨具安装座的外周螺纹连接并与紧固螺母共同用于紧固磨具的圆柱凸轮。花键轴与磨具安装座之间的配合即实现了动力传递也实现了能够相对滑移的功能。

作为优选，减速箱壳体一端是与机身连接的安装面，另一端是与圆柱凸轮的凸轮相配合的滚轴，减速箱壳体的中间段分为一级减速安装区和二级减速安装区；在一级减速安装区中将内齿圈固定连接，行星架可转动传递减速动力；在二级减速安装区中则将行星轮固定连接，内齿圈对外传递动力。一级减速安装区和二级减速安装区对减速组件进行了固定，以使其获得稳定的降速。

作为优选，轨道行走机构安装在机头的下方，具体结构包括提供动力的行走减速驱动机构，用于与机体固定连接的固定支架组件，用于安装固定行走轨道的底板组件。行走机构与机体是可分离的设置，且组合分离均便捷，设计的零部件都是常规件为主，购买或制作经济。

作为优选，机头壳体远离夹持头的一侧外周面具有推拉环槽，减速箱壳体靠近机身一侧的外周面具有外螺纹；行走减速驱动机构还包括设置在机头壳体外周面的离合旋套，离合旋套内周面一端具有与减速箱壳体外螺纹啮合的内螺纹，另一端具有套合在推拉环槽内两者为可转动配合的卡圈，离合调节方式是通过螺纹啮合来带动，因此调节简单可靠。

作为优选，行走减速驱动机构包括二级行星减速组件，固定套装在二级行星减速组件内齿圈外周面的双面齿轮，与双面齿轮两个齿轮面分别可分离或啮合的两组传动小齿轮；二级行星减速组件其太阳齿轮固定套装在安装轴的外周面，其行星轮由行星架固定在二级减速安装区，内齿圈外周面外露于减速箱壳体在其安装双面齿轮后可分别与两组传动小齿轮分离或者啮合。

作为优选，机头壳体外周面具有两个沿直径对称设置的用于安装小齿轮的安装部，每个安装部各间隔安装两个小齿轮，机头壳体在工作时两个安装部相对的两个小齿轮为一工作组。设计为上下两个相对的小齿轮为一个工作组的目的在于增加了以处轨道连接的位置，也就是如有必要也可以在上下同时设置轨道，这样行走的稳定性进一步加强，亦或是在下部无法假设时选择在上部假设轨道。

作为优选，行走减速驱动机构还包括行走齿轮以及与行走齿轮连接的滑块圈；小齿轮与滑块圈为可拆卸的按压接触结合。由于行走齿轮与轨道是预安装好的，采用按压接触结合的方式有便于操作。

综上，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明相对现有直磨机功能单一的缺点增设了在直磨机的输出轴的头部即原有的磨头后部再增装一个安装中心孔方式的工位，这样可选择不同的磨具用于不同的零件加工，其引用了自身的动力作为增设功能的动力，并通过加装部分构件使得直磨机具有较好的精准加工功能，为某些制作、维修等不便于上大型机床的零件加工提供了另一种选择，扩大了直磨机的工作范围，提高了直磨机的使用效率。

考虑到一些大型铁板料的表面抛光除锈工作量极大，设计了摆脱手持沿轨道自行行走打磨的方式，同时为增加加工宽度，设计时给出了两个模式：模式之一是在原夹持位置旋转打磨，模式之二为在工作过程中有轴向前后位移功能模式，此模式可选择抛光片、砂轮片等，根据工作需要，可分别采用固定或者前后移动不同模式，并且直磨机直接由导轨控制左右方向的移动，去除了因手持操作这个不确定因素，提高了加工精度，降低劳动强度。

动力方面，原夹持头依然是原输出动力，夹持中心孔磨具的装夹工位是通过一级行星轮减速组件进行了减速增矩，在沿轨道行走方面采用了在一级行星轮减速组件基础上设置二级行星轮减速组件，使得行走的速度再次降低，由于打磨抛光通常是分多遍次的重复进行，因此实际作业中对行走的速度要求不高，故在行走速度上未设计进一步的调节装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明隐去机身后的结构示意图；

图3为机头壳体的结构示意图；

图4为本发明隐去机头壳体、导轨槽板的工作部位的装配结构示意图；

图5为减速箱壳体结构示意图；

图6为本发明隐去机头壳体、导轨槽板、部分减速驱动机构的工作部位的装配结构示意图；

图7为圆柱凸轮的结构示意图；

图8为两级行星减速组件的结构示意图；

图9为图8中A处的局部放大图；

图10为中心孔装夹工位的主要零件爆炸图；

图11为调整成固定在原位旋转方式的结构示意图；

图12为磨具安装座的结构示意图；

图13为机头与轨道行走机构组合后的结构示意图；

图14为机头部分隐去机头壳体、小齿轮且减速箱壳体部分切开后的结构示意图；

图15为机头部分机头壳体部分切开后的结构示意图；

图16为图15中B处的局部放大图。

图中标记：

机身01，机头02，输出轴03，夹持头100，中心孔装夹工位200，减速驱动机构210，一级行星减速组件211，安装轴212，连接轴213，花键轴241，磨具安装座242，紧固螺母243，止退螺母244，复位弹簧245，圆柱凸轮246，减速箱壳体220，机头壳体230，轨道行走机构400，行走减速驱动机构410，二级行星减速组件411，双面齿轮412，小齿轮413，行走齿轮415，滑块圈416，固定支架420，箍套421，下箍套422，滑块423，锁紧螺丝424，底板组件430，底板431，齿条432，导向槽板433，滑槽434，导轨435，离合旋套300，柄式磨具m1，中心孔磨具m2，安装面221，滚轴222，一级减速安装区223，二级减速安装区224。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

如图1-16所示，一种功能可扩展的锂电直磨机，其分别具有一个夹持柄式磨具和夹持中心孔磨具的装夹工位，两工位可同步使用也可单独使用，具体结构包括机身01和机头02，机身01中的输出轴03与机头02作动力连接，机头02的最前端是夹持头100，机头02的中间段是与夹持头100同轴设置的中心孔装夹工位200；夹持头100输出为原直磨机的转速，中心孔装夹工位200则输出减速后的转速，亦两者转速不同，此以根据产品特性供使用时选择，图1中安装在夹持头100的为柄式磨具m1，安装在中心孔装夹工位200的为中心孔磨具m2。

为使在使用中释放双手，减轻疲劳也提高效率和加工质量，本发明直磨机还包括在机头02下方设置的与机头02连接的轨道行走机构400；

为使直磨机具备更多样的磨削功能，中心孔装夹工位200可提供两种动作方式，一是固定在原位旋转，另一种是可在轴向一定范围内往复滑移并旋转，第二种动作方式具备往复滑移和旋转两个方向上同步动作的结合，因此可增加打磨或抛光的面积并同时也能够使得被作用的工件表面获取更均匀的处理效果，具体结构包括提供动力的减速驱动机构210，与减速驱动机构210连接的可滑移夹持组件240，用于安装减速驱动机构210且一端与机身01固定连接另一端为自由端的减速箱壳体220，可滑移的套设在减速箱壳体220外表面的机头壳体230；

减速驱动机构210包括一级行星减速组件211，该行星减速组件211的中心轴可转动的套设在输出轴03外周面，其内齿圈固定在减速箱壳体220内，还包括一端与其行星架固定连接另一端靠近输出轴03的安装轴212，行星减速组件211的输入端则通过套设在输出轴03外周面的连接轴213连接；使用时，输出轴03将动力通过连接轴213传递给行星轮，形成减速并由行星架传递给安装轴212，由此获得减速增矩效果。

可滑移夹持组件240包括在安装轴212外周面同轴固定设置的花键轴241，与花键轴241的外周面花键相匹配两者可紧密滑移且外部全部周面设有螺纹的磨具安装座242，与磨具安装座242的螺纹配合的用于紧固磨具的紧固螺母243，固定设置在花键轴241上靠近夹持头100一端且外周面具有直径大小、螺纹型号与安装座242的均相同的止退螺母244，在止退螺母244与磨具安装座242之间设置的复位弹簧245，与磨具安装座242的外周螺纹连接并与紧固螺母243共同用于紧固磨具的圆柱凸轮246；复位弹簧245的外径需小于磨具安装座242的外径，以不影响圆柱凸轮246穿过；圆柱凸轮246在同一直径的位置其凸起或内凹的大小相同，以使转动时和对称的滚轴上下同时接触，增加转动时滑移的稳定，在这里圆柱凸轮246起着两个方面的作用，一方面跟紧固螺母243搭配一起夹紧固定中心孔磨具m2，起到紧固的作用，另一方面，起到凸轮的作用，将绕轴向的转动变换成沿轴向的直线移动；

如图5所示，减速箱壳体220一端是与机身01连接的安装面221，另一端是与圆柱凸轮246的凸轮相配合的滚轴222，减速箱壳体220的中间段分为一级减速安装区223和二级减速安装区224；在一级减速安装区223中将内齿圈固定连接，行星架可转动传递减速动力；在二级减速安装区224中则将行星轮固定连接，内齿圈对外传递动力；

工作时，减速箱壳体220固定在机身01不动，圆柱凸轮246转动并在复位弹簧245的作用下始终与滚轴222接触配合，实现圆柱凸轮246在轴向的滑移，从而推动磨具安装座242沿花键轴241轴向往复滑移，即磨具安装座242上安装的中心孔磨具m2实现了转动的同时还具有往复滑移的动作。

中心孔装夹工位200装夹时，先将圆柱凸轮246凸轮端朝机身方向顺磨具安装座242外周螺纹旋进，调整位置，锁紧，磨具沿相同途径套置磨具安装座242外轴，贴靠圆柱凸轮246平面端，紧固螺母243沿相同途径顺磨具安装座242外周螺母旋进，到位后旋紧，将磨具夹紧固定。如前所述，中心孔装夹工位200可提供两种动作方式，上面描述的工作方式 就是“可在轴向一定范围内往复滑移旋转”方式，如果将圆柱凸轮246、紧固螺母243装配位置180度旋转平移，装配顺序互换，如图11所示就是“固定在原位旋转”方式，其原理是用圆柱凸轮246将安装座242与止退螺母244共同进行了螺纹连接，连接后中间的复位弹簧245失效，即而得到“固定在原位旋转”。

轨道行走机构400包括提供动力的行走减速驱动机构410，用于与机体固定连接的固定支架组件420，用于安装固定行走轨道的底板组件430。

行走减速驱动机构410包括二级行星减速组件411，固定套装在二级行星减速组件411内齿圈外周面的双面齿轮412，与双面齿轮412两个齿轮面分别可分离或啮合的两组传动小齿轮413；二级行星减速组件411其太阳齿轮固定套装在安装轴212的外周面，安装轴212通过太阳轮将动力传递给行星轮、内齿圈，形成再次减速，其行星轮由行星架固定在二级减速安装区224，内齿圈外周面外露于减速箱壳体220在其安装双面齿轮412后可分别与两组传动小齿轮413分离或者啮合使传动小齿轮413得到正反两个不同方向转动；对于打磨抛光行走的速度方面，使用时要求不高，故可在减速箱壳体220内图5所示的一级减速安装区223至安装面221之间的空间进一步设置多级行星减速组件组合后从二级行星减速组件411中输出，以获得需要的行走速度。

机头壳体230外周面具有两个沿直径对称设置的用于安装小齿轮413的安装部231，每个安装部231各间隔安装两个小齿轮413，机头壳体230在工作时两个安装部相对的两个小齿轮413为一工作组，即两个小齿轮413工作组分别在双面齿轮412的一侧，经机头壳体230相对减速箱壳体220滑移来实现啮合或分离，从而实现被啮合的小齿轮413正向转动或反向转动亦或者两组均不啮合即小齿轮413静止。

机头壳体230远离夹持头100的一侧周面具有推拉环槽232，减速箱壳体220靠近机身01一侧的外周面具有外螺纹；行走减速驱动机构410还包括设置在机头壳体230外周面的离合旋套300，离合旋套300内周面一端具有与减速箱壳体外螺纹啮合的内螺纹，另一端具有套合在推拉环槽232内两者为可转动配合的卡圈301，使用时，双面齿轮412与内齿圈同步转动，两组小齿轮413中的一组与双面齿轮412啮合转动，获取转速跟动力，正反旋动转动离合旋套300，可使机头壳体230做前后滑移，向前移动，可使固定在后面的一组小齿轮413与双面齿轮412的后面的齿轮啮合，该组小齿轮413旋转；向后移动，可使固定在前面的一组小齿轮413与双面齿轮412的前面的齿轮啮合，使该组小齿轮413旋转，转向与后组旋转相反，作用到轨道行走机构400中起到调向作用。

行走减速驱动机构410还包括行走齿轮415以及与行走齿轮415连接的滑块圈416；小齿轮413与滑块圈416为可拆卸的按压接触结合，以将动力传递给行走齿轮415，行走齿轮415与齿条422啮合将齿轮的转动变换沿齿条的直线运动。滑块圈416用于跟滑槽434的装配，以使整机移动时获得更好的稳定性。

固定支架420包括上箍套421，下箍套422，与下箍套422底部连接的滑块423，将上箍套421与下箍套422进行锁紧的锁紧螺丝424；使用时，离合旋套300调整好相啮合的一组小齿轮，将小齿轮413与滑块圈416按压结合，调整好位置，由锁紧螺丝424锁紧上箍套421和下箍套422固定，下箍套422底部跟滑块423固定连接。

底板组件430由底板431做为装配基础，齿条432靠在底板431一侧固定，导向槽板433覆盖在齿条431上固定，导向槽板433的长槽孔的两侧设有内凹的滑槽434，滑槽434宽度净空尺寸跟滑块圈416的厚度尺寸一致，用于跟滑块圈416配合安装。滑槽保证了行走齿轮空间位置上下方向的固定，也保证了齿条齿轮的啮合。

底板组件430还包括导轨435，叠加固定在齿条上方的导向槽板433上，跟滑块423配合装配，齿轮副工作时推动滑块423沿着导轨435直线运行，同时，滑块423与导轨435的配合，滑块圈416与滑槽434的配合，也起到了整机工作时的支撑稳定作用。如图13所示，鉴于两组小齿轮在与双面齿轮412分别啮合时所处的位置并不在同一位置，因此导轨435可并列设置两条，这样每一根导轨匹配一组小齿轮，亦或者将导轨设置为与滑槽434间距可相对调节。

使用时：如选用“可在轴向一定范围内往复滑移旋转”方式进行操作，作业人员先旋进圆柱凸轮246到位，凸轮端朝内，再套进中心孔磨具m2，再旋进紧固螺母243锁紧，做好工作准备，拨动直磨机启动开关，此时输出轴03转动，将动力通过连接轴213及其上的一级行星减速组件211上的太阳轮传递给行星轮，形成减速并由行星架传递给安装轴212，一方面，安装轴212通过花键轴241传递给磨具安装座242带动磨具转动做功；同时，旋转的圆柱凸轮246的凸轮端面与滚轴222配合，在复位弹簧245作用下共同使磨具往复滑移；另一方面，安装轴212通过二级行星减速组件411上的太阳齿轮传递给行星轮、内齿圈，再次形成减速，由内齿圈带动双面齿轮412经小齿轮413将动力传递给行走齿轮415，行走齿轮415与齿条432配合转动时，推动直磨机通过滑块423沿着导轨435直线运行，做往复运动时，取下整机，旋动离合旋套300，改变前后组小齿轮413与双面齿轮412的啮合面，就改变了行走齿轮415的转向，就改变直磨机的行走方向，重新通过固定支架420安装，达到往复运动的目的。

如果选用“固定在原位旋转”方式进行操作，只需改变装磨具的顺序，先旋进紧固螺母243到位，再套进磨具，再旋进圆柱凸轮246锁紧即可，凸轮端朝外。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种功能可扩展的锂电直磨机，包括机身（01）和机头（02），其特征在于，机身（01）中的输出轴（03）与机头（02）作动力连接，机头（02）的最前端是夹持头（100），机头（02）的中间段是与夹持头（100）同轴设置的中心孔装夹工位（200）；夹持头（100）输出为原直磨机的转速，中心孔装夹工位（200）则输出减速后的转速，亦两者转速不同，安装在夹持头（100）的为柄式磨具（m1），安装在中心孔装夹工位（200）的为中心孔磨具（m2）；直磨机还包括在机头（02）下方设置的与机头（02）连接的轨道行走机构（400）；

所述中心孔装夹工位（200）包括提供动力的第一减速驱动机构（210），与第一减速驱动机构（210）连接的可滑移夹持组件（240），用于安装第一减速驱动机构（210）且一端与机身（01）固定连接另一端为自由端的减速箱壳体（220），可滑移的套设在减速箱壳体（220）外表面的机头壳体（230）；

所述第一减速驱动机构（210）包括一级行星减速组件（211），该一级行星减速组件（211）的中心轴可转动的套设在输出轴（03）外周面，其第一内齿圈固定在减速箱壳体（220）内，还包括一端与其第一行星架固定连接另一端靠近输出轴（03）的安装轴（212），一级行星减速组件（211）的输入端则通过套设在输出轴（03）外周面的连接轴（213）连接；

所述可滑移夹持组件（240）包括在安装轴（212）外周面同轴固定设置的花键轴（241），与花键轴（241）的外周面花键相匹配两者可紧密滑移且外部全部周面设有螺纹的磨具安装座（242），与磨具安装座（242）的螺纹配合的用于紧固磨具的紧固螺母（243），固定设置在花键轴（241）上靠近夹持头（100）一端且外周面具有直径大小、螺纹型号与磨具安装座（242）的螺纹均相同的止退螺母（244），在止退螺母（244）与磨具安装座（242）之间设置的复位弹簧（245），与磨具安装座（242）的外周螺纹连接并与紧固螺母（243）共同用于紧固磨具的圆柱凸轮（246）；

所述减速箱壳体（220）一端是与机身（01）连接的安装面（221），另一端是与圆柱凸轮（246）的凸轮相配合的滚轴（222），减速箱壳体（220）的中间段分为一级减速安装区（223）和二级减速安装区（224）；在一级减速安装区（223）中将第一内齿圈固定连接，第一行星架可转动传递减速动力；在二级减速安装区（224）中则将第二行星架固定连接，第二内齿圈对外传递动力。

2.根据权利要求1所述的功能可扩展的锂电直磨机，其特征在于，所述轨道行走机构（400）安装在机头（02）的下方，包括提供动力的第二减速驱动机构（410），用于与机体固定连接的固定支架组件（420），用于安装固定行走轨道的底板组件（430）。

3.根据权利要求2所述的功能可扩展的锂电直磨机，其特征在于，所述机头壳体（230）远离夹持头（100）的一侧外周面具有推拉环槽（232），减速箱壳体（220）靠近机身（01）一侧的外周面具有外螺纹；第二减速驱动机构（410）还包括设置在机头壳体（230）外周面的离合旋套（300），离合旋套（300）内周面一端具有与减速箱壳体外螺纹啮合的内螺纹，另一端具有套合在推拉环槽（232）内两者为可转动配合的卡圈（301）。

4.根据权利要求2所述的功能可扩展的锂电直磨机，其特征在于，所述第二减速驱动机构（410）包括二级行星减速组件（411），固定套装在二级行星减速组件（411）的第二内齿圈外周面的双面齿轮（412），与双面齿轮（412）两个齿轮面分别分离或啮合的两组传动小齿轮（413）；二级行星减速组件（411）其太阳齿轮固定套装在安装轴（212）的外周面，其行星轮由第二行星架固定在二级减速安装区（224），第二内齿圈的外周面外露于减速箱壳体（220）在其安装双面齿轮（412）后分别与两组传动小齿轮（413）分离或者啮合。

5.根据权利要求4所述的功能可扩展的锂电直磨机，其特征在于，所述机头壳体（230）外周面具有两个沿直径对称设置的用于安装小齿轮（413）的安装部（231），每个安装部（231）各间隔安装两个小齿轮（413），机头壳体（230）在工作时两个安装部相对的两个小齿轮（413）为一工作组。

6.根据权利要求4所述的功能可扩展的锂电直磨机，其特征在于，所述第二减速驱动机构（410）还包括行走齿轮（415）以及与行走齿轮（415）连接的滑块圈（416）；小齿轮（413）与滑块圈（416）为可拆卸的按压接触结合。