CN117620818A - 一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置及打磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于磨削加工设备技术领域，公开了一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置及打磨方法，其中磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括柔性连接杆，柔性连接杆上安装有至少两个用于支撑其整体进行移动的支撑总成，柔性连接杆的前端依次连接有第一调节总成、第二调节总成和钻头固定座总成，钻头固定座总成上安装有可拆卸打磨钻头，钻头固定座总成远离第二调节总成的一侧设置有可视装置，本发明能够对蜗壳的内表面进行精准打磨，并且能够直观地观察打磨位置，进而方便进行打磨作业。

Description

一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置及打磨方法

技术领域

本发明属于磨削加工设备技术领域，具体的说，涉及一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置及打磨方法。

背景技术

蜗壳是空气压缩机气动部分的重要结构，现有蜗壳的整体结构如图1-2所示，其中蜗壳是整个气动部分损失最大的结构，蜗壳内表面与气流接触，蜗壳内表面的粗糙度直接影响气流撞击和压力损失，在现有技术中蜗壳通常采用铸造工艺进行生产，铸造生产完成的蜗壳内表面铸造质量难以保证，容易出现铸瘤缺陷，因此铸造生产完成的蜗壳内表面需要进行打磨处理。

但是空压机蜗壳的尺寸通常较小，使用手动设备难以深入到蜗壳包角及蜗舌处打磨，使用纳米颗粒流打磨成本过高，不利于大批量生产应用。

为解决上述技术问题市面上出现了一种打磨设备，如专利申请号为：CN202210791409.4，公开了一种异形铸件的内表面打磨设备，包括中心轴、打磨机构和调节机构，中心轴沿左右方向延伸，中心轴在外部的驱动元件的的驱动下转动并从右向左进给；打磨机构均包括两个打磨单元，在随中心轴转动且铸件内表面直径不同导致两个打磨单元的摆臂摆幅不同时，调节机构使摆幅较大打磨单元的质心更加靠近中心轴，通过减小其离心力来减小该打磨单元对铸件内表面的作用力，从而减小该打磨单元对铸件内表面的磨削量。

上述该类现有的打磨设备能够对异形铸件进行打磨，保证异形铸件内表面的粗糙度，但是该类现有的打磨设备对蜗壳进行打磨时不适用，并且整体结构复杂，生产和制造成本高，并且不能够对蜗壳内表面进行观察，进而不能够实现精准化打磨作业，也不能对打磨完成的蜗壳内表面进行观察，降低使用效果。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置及打磨方法，能够对蜗壳的内表面进行精准打磨，并且能够直观的观察打磨位置，进而方便进行打磨作业，并且能够对打磨完成的蜗壳内表面进行观察，方便使用。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括柔性连接杆，柔性连接杆上安装有至少两个用于支撑其整体进行移动的支撑总成，柔性连接杆的前端依次连接有第一调节总成、第二调节总成和钻头固定座总成，钻头固定座总成上安装有可拆卸打磨钻头，钻头固定座总成远离第二调节总成的一侧设置有可视装置；

所述第二调节总成的整体结构与第一调节总成的整体结构相同，第一调节总成包括安装壳体，安装壳体的一侧开设有安装槽，安装槽内转动安装有蜗轮转板；安装壳体内安装有蜗杆驱动组件，蜗杆驱动组件工作用于驱动蜗轮转板在水平面内进行左右摆动。

以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：

所述柔性连接杆远离第一调节总成的一侧设置有负压排气装置，柔性连接杆靠近第一调节总成的一侧设置有安装板，第一调节总成固定安装在安装板上；安装板上开设有多个吸气口，吸气口与柔性连接杆的内腔连通。

进一步优化：所述支撑总成包括滚轮支撑架，滚轮支撑架套设在柔性连接杆上,滚轮支撑架的外表面上固定安装有多个呈环形且间隔布设的可伸缩调节杆，可伸缩调节杆的伸缩端上均固定安装有滚轮安装架；滚轮安装架上设置有滚轮。

进一步优化：所述负压排气装置包括与柔性连接杆远离第一调节总成一端部相连通的导气连接管，导气连接管的外端连通有外设负压吸气设备。

进一步优化：所述蜗轮转板远离蜗杆驱动组件的一侧延伸至安装槽的外侧并固定连接有安装块，安装块远离蜗轮转板的一端设置有安装端面。

进一步优化：所述第二调节总成上蜗轮转板的转动方向与第一调节总成中蜗轮转板的转动方向相垂直。

进一步优化：所述钻头固定座总成包括固定安装在第二调节总成上的固定壳，固定壳远离第二调节总成的一端转动安装有打磨钻机，可拆卸打磨钻头安装在打磨钻机上，固定壳内安装有用于驱动打磨钻机进行周向转动的调节驱动组件。

进一步优化：所述可视装置包括固定安装在打磨钻机上远离固定壳一侧的摄像头固定座，摄像头固定座上安装有至少一个可视摄像头，可视摄像头用于对蜗壳的内表面进行观察。

本发明还提供一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨方法，基于上述磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括如下步骤：

步骤一：首先将该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置引入蜗壳内，此时支撑总成工作使滚轮与蜗壳的内表面接触，用于支撑其整体进行移动；

步骤二：可视装置中的可视摄像头工作用于对蜗壳内部的铸造情况进行观察；

步骤三：所述第一调节总成和第二调节总成工作用于对钻头固定座总成的位置进行调节，进而实现调节可拆卸打磨钻头的位置；

步骤四：所述固定壳内的调节驱动组件工作用于驱动打磨钻机进行周向转动，实现调节可拆卸打磨钻头的周向位置；

步骤五：所述打磨钻机工作用于驱动可拆卸打磨钻头进行转动，此时可拆卸打磨钻头对铸造缺陷处进行磨钻；

步骤六：在进行磨钻时，外设负压吸气设备工作通过导气连接管、柔性连接杆使吸气口处产生负压吸力，用于将打磨时产生的金属颗粒和烟气吸走；

步骤七：对蜗壳的内表面打磨处理完成后通过可视装置中的可视摄像头再对磨钻处进行观察磨钻效果。

本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够对蜗壳内部铸瘤缺陷进行磨钻消除，能够用于对于异形、小空间内表面的处理提供了简单、有效的解决办法，并且整体结构简单，使用方便，能够对打磨钻机上的可拆卸打磨钻头进行多方位调节，进而适用于对多处位置进行磨钻处理，提高使用效果。

本发明中在对铸瘤缺陷处理的过程中，通过设备上安装的可视摄像头能够实时观察处理进度，并且通过负压排气装置能够将打磨时产生的金属颗粒和烟气及时吸走，一方面提高摄像监控质量，另一方面避免含金属颗粒的气体溢出危害人体和环境，提高使用效果。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明背景技术中蜗壳的整体结构示意图；

图2为本发明背景技术中蜗壳的剖视图；

图3为本发明实施例中总体结构的示意图；

图4为本发明实施例中支撑总成的结构示意图；

图5为图3中A处的局部放大图；

图6为本发明实施例中第一调节总成的结构示意图；

图7为本发明实施例中安装壳体处的剖视图；

图8为本发明实施例中钻头固定座总成的结构示意图。

图中：1-可拆卸打磨钻头；2-钻头固定座总成；21-固定壳；22-打磨钻机；3-第一调节总成；31-安装壳体；32-蜗轮转板；33-安装槽；34-中心轴；35-安装腔；36-驱动电机；37-蜗杆；38-安装端面；39-安装块；4-第二调节总成；5-柔性连接杆；51-安装板；52-吸气口；6-可伸缩调节杆；7-支撑总成；8-滚轮支撑架；9-导气连接管；10-滚轮安装架；11-滚轮；12-摄像头固定座。

具体实施方式

如图1-8所示：一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括柔性连接杆5，所述柔性连接杆5上安装有至少两个用于支撑其整体进行移动的支撑总成7，柔性连接杆5的前端依次连接有第一调节总成3、第二调节总成4和钻头固定座总成2，所述钻头固定座总成2上安装有可拆卸打磨钻头1，钻头固定座总成2远离第二调节总成4的一侧设置有可视装置。

这样设计，在使用时，所述支撑总成7用于支撑该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置进行移动，当整体结构进入蜗壳内时，所述支撑总成7与蜗壳的内表面接触，进而能够用于支撑其整体进行移动，然后可视装置能够对蜗壳内部的铸造情况进行观察，然后通过可拆卸打磨钻头1对铸造缺陷处进行磨钻，所述第一调节总成3和第二调节总成4能够调节可拆卸打磨钻头1的位置，采用旋转摩擦的方式去除铸瘤。

所述柔性连接杆5远离第一调节总成3的一侧设置有负压排气装置，所述柔性连接杆5靠近第一调节总成3的一侧设置有安装板51，所述第一调节总成3固定安装在安装板51上。

所述安装板51上开设有多个吸气口52，所述吸气口52与柔性连接杆5的内腔连通。

在进行磨钻时，所述负压排气装置工作用于产生负压吸力，通过该负压吸力和吸气口52，能够将打磨时产生的金属颗粒和烟气吸走，处理完成后通过可视装置再对磨钻处进行观察磨钻效果。

在本实施例中，所述支撑总成7为两组，且两组支撑总成7分别固定安装在柔性连接杆5上，两组支撑总成7为间隔布设。

所述支撑总成7包括滚轮支撑架8，所述滚轮支撑架8为圆环结构，所述滚轮支撑架8套设在柔性连接杆5上。

所述滚轮支撑架8的外表面上固定安装有多个可伸缩调节杆6，所述多个可伸缩调节杆6沿滚轮支撑架8的中心线呈环形且间隔布设。

所述可伸缩调节杆6的安装端安装在滚轮支撑架8的外表面上，所述可伸缩调节杆6的伸缩端上均固定安装有滚轮安装架10。

所述滚轮安装架10上设置有滚轮11，所述滚轮11通过支撑轴和轴承转动安装在滚轮安装架10上。

这样设计，所述滚轮安装架10用于支撑滚轮11进行转动，所述可伸缩调节杆6工作通过滚轮安装架10用于调节滚轮11与柔性连接杆5之间的间距，进而实现调节滚轮11的位置，方便使用。

在初始状态时，所述可伸缩调节杆6为回缩状态，此时滚轮11与柔性连接杆5之间的间距最小，当该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置进入蜗壳内时，所述多个可伸缩调节杆6同步工作，此时可伸缩调节杆6驱动滚轮11向远离柔性连接杆5的方向移动，进而能够使滚轮11与蜗壳的内壁实现顶紧，此时滚轮11即可用于支撑该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置在蜗壳内进行移动。

在本实施例中，每组支撑总成7上的可伸缩调节杆6的数量为四个，且四个可伸缩调节杆6沿滚轮支撑架8的中心线呈环形且间隔布设，即滚轮11的数量也为四个。

在本实施例中，所述可伸缩调节杆6可采用电动伸缩杆、手动伸缩杆、气动伸缩杆、液压伸缩杆中的一种。

在本实施例中，所述滚轮11可采用无动力滚轮，即滚轮11转动安装在支撑轴上，所述滚轮11的支撑轴固定安装在滚轮安装架10上。

在本实施例外，所述滚轮11还可以采用有动力滚轮，且有动力滚轮为现有技术可由市面上直接购买获得，所述有动力滚轮采用微型电机驱动，所述微型电机安装在滚轮安装架10上。

所述负压排气装置包括导气连接管9，导气连接管9的一端固定安装在柔性连接杆5远离第一调节总成3的一端部上，所述导气连接管9与柔性连接杆5的内腔连通。

所述导气连接管9的外端连通有外设负压吸气设备，所述外设负压吸气设备工作通过导气连接管9使柔性连接杆5内产生负压吸力。

在本实施例中，所述外设负压吸气设备可采用吸气泵。

这样设计，所述外设负压吸气设备工作通过导气连接管9使柔性连接杆5内产生负压吸力，此时安装板51上的吸气口52处也产生负压吸力。

当进行打磨作业时，产生的烟气和金属颗粒可通过该负压吸力和吸气口52进入柔性连接杆5内，然后通过导气连接管9导入至外部，实现对蜗壳内因打磨产生的烟气和金属颗粒及时排出，进而保证工作环境，并且能够方便可视装置对蜗壳的内表面进行观察。

所述第一调节总成3包括安装壳体31，所述安装壳体31的安装端固定安装在安装板51上，所述安装壳体31远离安装板51的一侧开设有安装槽33，所述安装槽33内转动安装有蜗轮转板32；所述蜗轮转板32在水平面内进行左右摆动。

所述蜗轮转板32呈半圆形板状结构，所述蜗轮转板32的圆弧面上开设有蜗轮啮合齿，所述蜗轮转板32的上下两侧面上分别一体连接有中心轴34，所述中心轴34的另一端分别通过轴承（图中未示出）与相对应安装槽33的内壁转动连接。

所述安装壳体31内开设有安装腔35，所述安装腔35内安装有蜗杆驱动组件，所述蜗杆驱动组件与蜗轮转板32传动连接，所述蜗杆驱动组件工作用于驱动蜗轮转板32沿中心轴34进行摆动。

所述蜗杆驱动组件包括驱动电机36和蜗杆37，所述蜗杆37与蜗轮转板32啮合连接，所述蜗杆37的一端与驱动电机36的动力输出端传动连接，所述蜗杆37的另一端通过轴承转动安装在安装腔35的内壁上，所述驱动电机36固定安装在安装腔35内。

这样设计，所述驱动电机36工作用于输出旋转动力进而驱动蜗杆37进行转动，所述蜗杆37与蜗轮转板32为啮合连接，所述蜗杆37转动带动蜗轮转板32沿中心轴34进行摆动，实现调节蜗轮转板32的位置。

所述蜗轮转板32远离蜗杆37的一侧延伸至安装槽33的外侧并固定连接有安装块39，所述安装块39远离蜗轮转板32的一端设置有安装端面38。

所述蜗轮转板32进行摆动即可带动安装块39进行摆动，实现调节安装端面38的角度，方便使用。

在本实施例中，所述蜗杆37与蜗轮转板32之间具有自锁特性，进而当蜗杆37不转动时，能够用于限定蜗轮转板32的位置，方便使用。

所述第二调节总成4的整体结构与第一调节总成3的整体结构相同，所述第二调节总成4上蜗轮转板32的转动方向与第一调节总成3中蜗轮转板32的转动方向相垂直。

所述第二调节总成4的安装壳体31固定安装在第一调节总成3中的安装端面38上，方便使用。

在本实施例中，所述第一调节总成3工作通过蜗轮转板32带动第一调节总成3在水平面内进行左右摆动，所述第二调节总成4工作通过蜗轮转板32带动其安装块39在竖直平面内进行上下摆动。

所述钻头固定座总成2包括固定壳21，所述固定壳21固定安装在第二调节总成4的安装端面38上，方便组装和安装。

所述固定壳21远离第二调节总成4的一端转动安装有打磨钻机22，所述可拆卸打磨钻头1安装在打磨钻机22上，所述打磨钻机22工作用于驱动可拆卸打磨钻头1进行转动并执行打磨作业。

所述打磨钻机22通过轴承安装座转动安装在固定壳21上，所述打磨钻机22能够相对于固定壳21进行周向转动，实现调节可拆卸打磨钻头1的周向位置，方便组装和安装。

所述固定壳21内安装有用于驱动打磨钻机22进行周向转动的调节驱动组件。

在本实施例中，所述调节驱动组件为现有技术，可采用蜗轮、蜗杆和电机组成，所述蜗轮固定安装在打磨钻机22上，所述蜗杆转动安装在固定壳21内，所述电机安装在固定壳21内，且电机的动力输出端与蜗杆传动连接。

所述可视装置包括固定安装在打磨钻机22上远离固定壳21一侧的摄像头固定座12，所述摄像头固定座12上安装有至少一个可视摄像头，所述可视摄像头用于对蜗壳的内表面进行观察。

所述可视摄像头通过连接导线连接有外设显示屏，所述可视摄像头监控得到的画面传输至外设显示屏上进行显示。

在本实施例中，可视摄像头、驱动电机36、电机均采用电源线进行供电，该接线方式为现有技术，且连接导线设置在主结构的外侧并延伸至末端。

本发明还提供一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨方法，基于上述磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括如下步骤：

步骤一：首先将该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置引入蜗壳内，此时支撑总成7工作使滚轮11与蜗壳的内表面接触，用于支撑其整体进行移动。

所述步骤一中支撑总成7的具体工作过程为：在初始状态时，所述可伸缩调节杆6为回缩状态，此时滚轮11与柔性连接杆5之间的间距最小，当该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置进入蜗壳内时，所述多个可伸缩调节杆6同步工作，此时可伸缩调节杆6驱动滚轮11向远离柔性连接杆5的方向移动，进而能够使滚轮11与蜗壳的内壁实现顶紧，此时滚轮11即可用于支撑该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置在蜗壳内进行移动。

步骤二：可视装置中的可视摄像头工作用于对蜗壳内部的铸造情况进行观察。

步骤三：所述第一调节总成3和第二调节总成4工作用于对钻头固定座总成2的位置进行调节，进而实现调节可拆卸打磨钻头1的位置。

所述第一调节总成3和第二调节总成4的工作过程为：所述驱动电机36工作用于输出旋转动力进而驱动蜗杆37进行转动，蜗杆37与蜗轮转板32为啮合连接，蜗杆37转动带动蜗轮转板32沿中心轴34进行摆动，所述蜗轮转板32进行摆动即可带动安装块39进行摆动，实现调节安装端面38的角度，进而实现自动化调节作业。

步骤四：所述固定壳21内的调节驱动组件工作用于驱动打磨钻机22进行周向转动，进而实现调节可拆卸打磨钻头1的周向位置，方便使用。

步骤五：所述打磨钻机22工作用于驱动可拆卸打磨钻头1进行转动，此时可拆卸打磨钻头1对铸造缺陷处进行磨钻。

步骤六：在进行磨钻时，所述外设负压吸气设备工作通过导气连接管9、柔性连接杆5使吸气口52处产生负压吸力，进而能够将打磨时产生的金属颗粒和烟气吸走，而后通过导气连接管9输出至外部。

步骤七：对蜗壳的内表面打磨处理完成后通过可视装置中的可视摄像头再对磨钻处进行观察磨钻效果。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，包括柔性连接杆（5），其特征在于：柔性连接杆（5）上安装有至少两个用于支撑其整体进行移动的支撑总成（7），柔性连接杆（5）的前端依次连接有第一调节总成（3）、第二调节总成（4）和钻头固定座总成（2），钻头固定座总成（2）上安装有可拆卸打磨钻头（1），钻头固定座总成（2）远离第二调节总成（4）的一侧设置有可视装置；

所述第二调节总成（4）的整体结构与第一调节总成（3）的整体结构相同，第一调节总成（3）包括安装壳体（31），安装壳体（31）的一侧开设有安装槽（33），安装槽（33）内转动安装有蜗轮转板（32）；安装壳体（31）内安装有蜗杆驱动组件，蜗杆驱动组件工作用于驱动蜗轮转板（32）在水平面内进行左右摆动。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述柔性连接杆（5）远离第一调节总成（3）的一侧设置有负压排气装置，柔性连接杆（5）靠近第一调节总成（3）的一侧设置有安装板（51），第一调节总成（3）固定安装在安装板（51）上；安装板（51）上开设有多个吸气口（52），吸气口（52）与柔性连接杆（5）的内腔连通。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述支撑总成（7）包括滚轮支撑架（8），滚轮支撑架（8）套设在柔性连接杆（5）上,滚轮支撑架（8）的外表面上固定安装有多个呈环形且间隔布设的可伸缩调节杆（6），可伸缩调节杆（6）的伸缩端上均固定安装有滚轮安装架（10）；滚轮安装架（10）上设置有滚轮（11）。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述负压排气装置包括与柔性连接杆（5）远离第一调节总成（3）一端部相连通的导气连接管（9），导气连接管（9）的外端连通有外设负压吸气设备。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述蜗轮转板（32）远离蜗杆驱动组件的一侧延伸至安装槽（33）的外侧并固定连接有安装块（39），安装块（39）远离蜗轮转板（32）的一端设置有安装端面（38）。

6.根据权利要求5所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述第二调节总成（4）上蜗轮转板（32）的转动方向与第一调节总成（3）中蜗轮转板（32）的转动方向相垂直。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述钻头固定座总成（2）包括固定安装在第二调节总成（4）上的固定壳（21），固定壳（21）远离第二调节总成（4）的一端转动安装有打磨钻机（22），可拆卸打磨钻头（1）安装在打磨钻机（22）上，固定壳（21）内安装有用于驱动打磨钻机（22）进行周向转动的调节驱动组件。

8.根据权利要求7所述的一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：所述可视装置包括固定安装在打磨钻机（22）上远离固定壳（21）一侧的摄像头固定座（12），摄像头固定座（12）上安装有至少一个可视摄像头，可视摄像头用于对蜗壳的内表面进行观察。

9.一种磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨方法，基于权利要求8所述的磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：首先将该磁悬浮空压机蜗壳内表面打磨装置引入蜗壳内，此时支撑总成（7）工作使滚轮（11）与蜗壳的内表面接触，用于支撑其整体进行移动；

步骤二：可视装置中的可视摄像头工作用于对蜗壳内部的铸造情况进行观察；

步骤三：所述第一调节总成（3）和第二调节总成（4）工作用于对钻头固定座总成（2）的位置进行调节，进而实现调节可拆卸打磨钻头（1）的位置；

步骤四：所述固定壳（21）内的调节驱动组件工作用于驱动打磨钻机（22）进行周向转动，实现调节可拆卸打磨钻头（1）的周向位置；

步骤五：所述打磨钻机（22）工作用于驱动可拆卸打磨钻头（1）进行转动，此时可拆卸打磨钻头（1）对铸造缺陷处进行磨钻；

步骤六：在进行磨钻时，外设负压吸气设备工作通过导气连接管（9）、柔性连接杆（5）使吸气口（52）处产生负压吸力，用于将打磨时产生的金属颗粒和烟气吸走；

步骤七：对蜗壳的内表面打磨处理完成后通过可视装置中的可视摄像头再对磨钻处进行观察磨钻效果。