CN115821195A - 一种高速进给系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及超音速火焰喷涂领域,特别涉及一种高速进给系统。所述高速进给系统包括喷枪、主动装置和从动装置;其中,主动装置包括主动齿轮和主轴,所述主轴连接有第一驱动机构,所述第一驱动机构驱使所述主轴转动,并带动所述主动齿轮绕主轴转动;从动装置包括从动齿轮,所述从动齿轮设置在所述主动齿轮的周向,并与主动齿轮啮合,所述从动齿轮上设置有用于夹持基体的夹持柱,所述从动齿轮的直径小于主动齿轮的直径;喷枪设置在所述从动齿轮的周向上。本申请实施例提供一种高速进给系统,以解决相关技术中使用超音速火焰喷涂小零件时容易损毁轴承和电机的问题。

Description

一种高速进给系统
技术领域
本申请涉及超音速火焰喷涂领域,特别涉及一种高速进给系统。
背景技术
超音速火焰喷涂技术是热喷涂技术中的一种,具有粒子飞行速度快、沉积速度快、结合强度大(大于70MPa)、接近完全致密(孔隙率小于1%)等优点,得到了广泛的应用。
但由于其沉积速度快,火焰喷枪喷射金属粉末到基材上时,喷枪和基材的进给相对线速度要达到1m/s,否则将会造成堆积。而要达到这一速度,传统方法是使用高速机床和高速轴承,当制造小零件时容易损毁轴承和电机,因此需要寻找新的方法对其进行减速处理。
发明内容
本申请实施例提供一种高速进给系统,以解决相关技术中使用超音速火焰喷涂小零件时容易损毁轴承和电机的问题。
为达到以上目的,本申请实施例提供了一种高速进给系统,其包括:
主动装置,包括主动齿轮和主轴,所述主轴连接有第一驱动机构,所述第一驱动机构驱使所述主轴转动,并带动所述主动齿轮绕主轴转动;
从动装置,包括从动齿轮,所述从动齿轮设置在所述主动齿轮的周向,并与主动齿轮啮合,所述从动齿轮上设置有用于夹持基体的夹持柱,所述从动齿轮的直径小于主动齿轮的直径;
喷枪,其设置在所述从动齿轮的周向上。
一些实施例中,所述从动齿轮的直径为所述主动齿轮直径的比值被配置为:使所述主动齿轮旋转的线速度为1m/s。
一些实施例中,所述从动齿轮的直径为所述主动齿轮直径的比值为二十分之一。
一些实施例中,所述从动装置包括多个从动齿轮,多个所述从动齿轮沿所述主动齿轮的周向间隔设置。
一些实施例中,多个所述从动齿轮均匀地设置在所述主动齿轮的周向。
一些实施例中,其还包括:
第二驱动机构,其与所述主动装置和从动装置连接,用于驱使主动齿轮和从动装置绕主轴转动。
一些实施例中,所述第二驱动机构包括履带和控制装置,所述履带为环形,且其上具有一可调节的连接部,所述控制装置与所述连接部连接,使履带贴合在所述从动齿轮的周向上,或使履带与从动齿轮分离。
一些实施例中,其还包括:
轮架,所述主动装置和从动装置均设置在所述轮架上。
一些实施例中,其还包括:
上下料工位,其位于所述从动齿轮绕主轴公转时的运动路径上。
一些实施例中,所述喷枪设置在所述从动齿轮远离主动齿轮的一侧。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请实施例提供了一种高速进给系统,由于设置主动装置和从动装置,其中主动装置包括主动齿轮和主轴,第一驱动机构驱使主动齿轮绕主轴转动,从动装置包括从动齿轮,从动齿轮上设置有夹持柱,从动齿轮与主动齿轮啮合,能够通过主动齿轮的转动带动与其啮合的从动齿轮转动;
由于从动齿轮的直径小于主动齿轮的直径,主动齿轮能够通过较为缓慢的旋转,使从动齿轮的转速达到高线速度的要求,且从动齿轮的轴承不受电机等驱动装置的直接驱使,而是处于被动状态,所以,能够解决相关技术中使用超音速火焰喷涂小零件时容易损毁轴承和电机的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的高速进给系统的整体示意图;
图2为图1中A处的放大图;
图3为本申请实施例提供的高速进给系统的俯视图。
图中:1、喷枪;2、主动装置;21、主动齿轮;22、主轴;3、从动装置;31、从动齿轮;32、次轴;4、第一驱动机构;5、第二驱动机构;51、履带;52、控制装置;6、夹持柱;7、基体;8、轮架;9、上下料工位。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种高速进给系统,其能解决相关技术中使用超音速火焰喷涂小零件时容易损毁轴承和电机的问题。
参见图1至图3所示,本申请提供了一种高速进给系统,其包括喷枪1、主动装置2和从动装置3,其中,主动装置2包括主动齿轮21和主轴22,主轴22连接有第一驱动机构4,第一驱动机构4用于驱动主轴22转动,并使套设在主轴22上的主动齿轮21绕主轴22转动;
从动装置3则包括从动齿轮31,从动齿轮31设置在主动齿轮21的周向,并与主动齿轮21啮合,同样地,从动装置3也包括次轴32,次轴32为从动齿轮31的转轴;当主动齿轮21转动时,与之啮合的从动齿轮31也被带动转动。
进一步地,结合图1和图2所示,喷枪1设置在从动齿轮31的边缘,即从动齿轮31的周向上,从动齿轮31上设置有用于夹持基体7的夹持柱6,其中基体7即为喷枪1喷涂的零件。
进一步地,从动齿轮31的直径小于主动齿轮21的直径,使主动齿轮21在较小的转速下,使从动齿轮31的转速达到高线速度要求。
可选地,第一驱动机构4使用电机。
本申请实施例提供了一种高速进给系统,由于设置主动装置2和从动装置3,其中主动装置2包括主动齿轮21和主轴22,第一驱动机构4驱使主动齿轮21绕主轴22转动,从动装置3包括从动齿轮31,从动齿轮31上设置有夹持柱6,从动齿轮31与主动齿轮21啮合,能够通过主动齿轮21的转动带动与其啮合的从动齿轮31转动;
由于从动齿轮31的直径小于主动齿轮21的直径,主动齿轮21能够通过较为缓慢的旋转,使从动齿轮31的转速达到高线速度的要求,且从动齿轮31的轴承不受电机等驱动装置的直接驱使,而是处于被动状态,所以,能够解决相关技术中使用超音速火焰喷涂小零件时,容易损毁轴承和电机的问题。
在一些可选的实施例中,从动齿轮31的直径为主动齿轮21直径的比值被配置为:使主动齿轮21旋转的线速度为1m/s。
具体地,由于超音速火焰喷涂技术中,粒子的飞行速度和沉积速度快,当喷枪1喷射金属粉末到基材上时,需要喷枪1和基材的进给相对线速度要达到1m/s,否则将会造成堆积,而从动齿轮31与主动齿轮21啮合,当主动齿轮21旋转的线速度为1m/s时,从动齿轮31的线速度也为1m/s,达到火焰喷涂的要求。
在其中一个实施例中,主动齿轮21的直径为800mm,为了让主动齿轮21的线速度达到1m/s,需要第一驱动机构4为主轴22提供转速,根据公式:v=Dπn(其中v是线速度,D是主动齿轮21的直径,π是圆周率),可得出需要提供的转速为0.4r/s;
从动齿轮31的直径选用40mm,根据公式:i1/i2=D2/D1(其中i为传动系数),可知主动齿轮21与从动齿轮22的传动比为1:20。
当主轴22受第一驱动机构4驱动而带动主动齿轮21转动时,可以带动与主动齿轮21啮合的从动齿轮31转动,当主动齿轮21以较小的线速度转动时,由于大小齿轮的传动比不同,从动齿轮31能够以较快的速度转动,达到喷涂小零件过程中高线速度的需求。主动齿轮21由轴承(主轴22)直接负载,负载过多,转速过快,则会损害轴承,而从动齿轮31接受的载荷来自与主动齿轮21的相互啮合,从动齿轮31边缘承担负载,转速快慢不会损耗轴承,类比与汽车变速箱换挡,不会对轴承造成太多损坏。
在一些可选的实施例中,参见图3所示,从动装置3包括多个从动齿轮31,且多个从动齿轮31沿主动齿轮21的周向间隔设置。
多个从动齿轮31可以对应有多个夹持柱6,即可在完成上一个基体7喷涂后,转而对下一个夹持柱6上的基体7进行喷涂,再对喷涂完的基体7拆除,安放新的基体7,能够节省喷涂的时间。
优选地,多个从动齿轮31均匀并间隔地布置在主动齿轮21的周向,可选地,喷枪1可移动地设置在从动齿轮31边缘,方便对喷枪1进行程序的设定,使其按照固定的距离依次移动,沿主动齿轮21的周向依次完成各个从动齿轮31上的基体7的喷涂。
在一些可选的实施例中,该高速进给系统还包括第二驱动机构5,其与主动装置2和从动装置3连接,用于驱使主动齿轮21和从动装置3绕主轴22转动。
具体地,主动齿轮21与从动装置3中的多个从动齿轮31作为一个整体,在第二驱动机构5的作用下绕着主轴22转动,可以实现喷枪1位置固定,多个从动齿轮31绕主轴22公转的效果,进而达到固定的喷枪1依次对基体7进行喷涂的目的。
可选地,本申请提供了实施例一:
第二驱动机构5包括履带51和控制装置52,参见图1所示,履带51为环形,且履带51上具有一可调节的连接部,控制装置52与连接部相连接,并用于控制连接部,使履带51贴合在从动齿轮31的周向上,或使履带51与从动齿轮31分离。
具体地,当连接部收紧、履带51绕从动齿轮31的周向贴合时,从动装置3与主动齿轮21紧密贴合,且从动齿轮31不会随主动齿轮21的转动而自转,当第一驱动机构4驱动主动齿轮21绕主轴22自转时,与主动齿轮21紧密贴合的从动装置3也与主动齿轮21一同绕主轴22旋转,实现整体公转。
可选地,实施例一中的履带51内侧设置有齿条,且该齿条与从动齿轮31的齿条相对应:当控制装置52使连接部收紧、履带51与从动齿轮31相啮合时,由于从动齿轮31同时也与主动齿轮21啮合,所以能够将履带51、从动装置3和主动齿轮21作为整体,绕主轴22转动,实现整体公转。可选地,控制装置52可以使用电机。
需要说明的是,在实施例一中,从动装置3的自转与公转不会同时发生。
可选地,本申请还提供了实施例二:
第二驱动机构5包括履带51和控制装置52,控制装置52与履带51相连接,其中履带51为环形,并位于多个从动齿轮31组成的环形的上表面或下表面上,即绕主动齿轮21的周向设置,夹持柱6则位于从动齿轮31设置履带51的另一面上;
从动装置3中的次轴32固定在履带51上,从动齿轮31能够完成自转,控制装置52也可以通过控制履带51带着多个位于履带51上的从动齿轮31,使多个从动齿轮31绕主轴22公转,当然,这里的公转也是与主动齿轮21一同绕主轴22公转。可选地,控制装置52可以使用电机。
需要说明的是,在实施例二中,从动装置3的自转与公转也不会同时发生。
具体地,夹持柱6设置在从动齿轮31的中央,当从动齿轮31自转时,夹持柱6的旋转轴线与次轴32一致。
在一些可选的实施例中,参见图1所示,该高速进给系统还包括轮架8,具体地,主动装置2和从动装置3均设置在轮架8上;
可选地,轮架8底部为圆盘状,作为主动装置2和从动装置3中的主动齿轮21与从动齿轮31的支撑,主轴22设置在轮架8底部之上;可选地,结合图1所示,轮架8还包括位于主动齿轮21周向的保护边缘,保护边缘用于保护多个从动齿轮31,避免从动齿轮31的边缘受到损害;
优选地,结合图1所示,保护边缘还包括位于从动齿轮31上表面的部分,这部分也呈圆环状,并遮挡住主动齿轮21与从动齿轮31相啮合的部分,避免进入杂物,影响传动。
在一些可选的实施例中,参见图1和图3所示,高速进给系统还包括上下料工位9,具体地,上下料工位9位于从动齿轮31绕主轴22公转时的运动路径上,当第二驱动机构5驱使多个从动齿轮31绕主轴22公转时,从动齿轮31上的夹持柱带着喷涂好的零件带到此上下料工位9的位置,即可实现自由上下料,如此,整个系统就可以实现批次连续生产作业。
具体地,控制装置52使用电机,可以实现随着喷涂速度的快慢而调整从动齿轮31绕主轴22公转的速度,提高加工效率,电机把动力传给履带51,履带51再带着从动齿轮31绕主轴22公转至上下料工位9,工人可以在上下料工位9取放零件,接着至喷涂处加工。
在一些可选的实施例中,参见图1所示,喷枪1设置在从动齿轮31远离主动齿轮21的一侧,也可以设置在从动齿轮31靠近主动齿轮21的一侧。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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申请和简化描述,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申请的限制。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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高速进给系统,其特征在于,其包括:
主动装置(2),包括主动齿轮(21)和主轴(22),所述主轴(22)连接有第一驱动机构(4),所述第一驱动机构(4)驱使所述主轴(22)转动,并带动所述主动齿轮(21)绕主轴(22)转动;
从动装置(3),包括从动齿轮(31),所述从动齿轮(31)设置在所述主动齿轮(21)的周向,并与主动齿轮(21)啮合,所述从动齿轮(31)上设置有用于夹持基体(7)的夹持柱(6),所述从动齿轮(31)的直径小于主动齿轮(21)的直径;
喷枪(1),其设置在所述从动齿轮(31)的周向上。
2.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于:
所述从动齿轮(31)的直径为所述主动齿轮(21)直径的比值被配置为:使所述主动齿轮(21)旋转的线速度为1m/s。
3.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于:
所述从动齿轮(31)的直径为所述主动齿轮(21)直径的比值为二十分之一。
4.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于:
所述从动装置(3)包括多个从动齿轮(31),多个所述从动齿轮(31)沿所述主动齿轮(21)的周向间隔设置。
5.如权利要求4所述的高速进给系统,其特征在于:
多个所述从动齿轮(31)均匀地设置在所述主动齿轮(21)的周向。
6.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于,其还包括:
第二驱动机构(5),其与所述主动装置(2)和从动装置(3)连接,用于驱使主动齿轮(21)和从动装置(3)绕主轴(22)转动。
7.如权利要求6所述的高速进给系统,其特征在于:
所述第二驱动机构(5)包括履带(51)和控制装置,所述履带(51)为环形,且其上具有一可调节的连接部,所述控制装置与所述连接部连接,使履带(51)贴合在所述从动齿轮(31)的周向上,或使履带(51)与从动齿轮(31)分离。
8.如权利要求6所述的高速进给系统,其特征在于,其还包括:
轮架(8),所述主动装置(2)和从动装置(3)均设置在所述轮架(8)上。
9.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于,其还包括:
上下料工位(9),其位于所述从动齿轮(31)绕主轴(22)公转时的运动路径上。
10.如权利要求1所述的高速进给系统,其特征在于:
所述喷枪(1)设置在所述从动齿轮(31)远离主动齿轮(21)的一侧。
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