CN117943915B - 一种用于法兰盘内孔面的研磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，包括回流式速度感应变形机构、从动式阻力箱和自适应伸出机构。本发明属于内孔研磨技术领域，具体是指一种用于法兰盘内孔面的研磨装置；本发明创造性地提出了回流式速度感应变形机构和自适应伸出机构，通过回流式速度感应变形机构能够利用打磨自身的需按住运动带着从动式阻力箱和自适应伸出机构运动，一方面能够为端部打磨施加轴向压力，另一方面还能为侧面打磨施加径向压力，并且通过离心力产生这种压力，并使对向的压力相互抵消，从而降低对细轴本体的强度要求。

Description

一种用于法兰盘内孔面的研磨装置
技术领域
本发明属于内孔研磨技术领域，具体是指一种用于法兰盘内孔面的研磨装置。
背景技术
机械抛光是指在专用的抛光机上进行抛光，依靠极细的抛光粉和研磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法；机械抛光常用于外部抛光，而内部抛光特别是小孔、深孔的内部抛光，则会面临一些问题：
A：由于孔径小、导致抛光头和主轴的直径存在限制，此时的主轴由于较细难以具备足够的机械强度，难以提供足够的抛光压力（抛光头和工件之间的挤压力，这个力对于主轴来说是径向力）；
B：由于主轴直径较小，主轴的长度也无法做长，因此抛光头无法伸入内孔的深处、越深越无法保证抛光压力。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，法兰盘根据规格不同，内孔的直径也不同，法兰盘的内孔往往要和管道等零件配合，因此精度要求高，传统的抛光方式无法胜任，若采用与内孔直径相等的抛光头，那么随着抛光头的磨损，内孔的公差也会逐渐增大，并且这个过程是不易察觉的，因此不利于保证精度和公差。
因此本发明提出了一种不依赖主轴的强度来提供抛光压力的内孔面研磨装置，为了解决细轴本体强度不足的问题，本发明创造性地提出了回流式速度感应变形机构和自适应伸出机构，通过回流式速度感应变形机构能够利用打磨自身的旋转运动带着从动式阻力箱和自适应伸出机构运动，一方面能够为端部打磨施加轴向压力，另一方面还能为侧面打磨施加径向压力，并且通过离心力产生这种压力，并使对向的压力相互抵消，从而降低对细轴本体的强度要求；不仅如此，液体在压力的作用下，能够在细轴本体和套筒直杆部之间形成具有一定压力的油膜，不仅能够为圆柱形箱体提供稳定的支撑，并且还能大大降低圆柱形箱体和细轴本体之间的磨损量以及发热量。
本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，包括回流式速度感应变形机构、从动式阻力箱和自适应伸出机构，所述从动式阻力箱设于回流式速度感应变形机构上，所述自适应伸出机构卡合滑动设于从动式阻力箱上，所述自适应伸出机构环形均布设有若干组，所述自适应伸出机构和从动式阻力箱之间滑动密封接触。
进一步地，所述回流式速度感应变形机构包括细轴组件、液体回流组件、伸长连接组件和驱动组件，所述细轴组件设于驱动组件上，所述液体回流组件设于细轴组件上，所述伸长连接组件设于细轴组件的末端，所述从动式阻力箱设于液体回流组件上。
通过回流式速度感应变形机构能够利用打磨自身的旋转运动带着从动式阻力箱和自适应伸出机构运动，一方面能够为端部打磨施加轴向压力，另一方面还能为侧面打磨施加径向压力，并且通过离心力产生这种压力，并使对向的压力相互抵消，从而降低对细轴本体的强度要求。
作为优选地，所述细轴组件包括细轴本体和密封环，所述细轴本体的一端设有细轴滑槽，所述细轴本体的另一端设有顶部环形槽，所述密封环滑动设于细轴滑槽中，所述密封环上设有止口部。
细轴滑槽的精度较高，通过密封环对细轴滑槽的收缩和束缚，一方面能够保持圆柱形箱体的密封、避免液体泄漏，另一方面还能通过二者的摩擦力使得细轴本体的旋转能够驱动圆柱形箱体一起旋转。
作为本发明的进一步优选，所述液体回流组件包括螺旋绞龙和滑移套筒，所述螺旋绞龙卡合设于细轴本体上，所述螺旋绞龙和细轴本体固接，所述滑移套筒由套筒扩口部和套筒直杆部组成，所述套筒直杆部套设于细轴本体上，所述套筒直杆部和细轴本体之间存在间隙，所述套筒直杆部的尾部环形均布设有倾斜的回流孔。
通过螺旋绞龙的旋转，能够驱动圆柱形箱体中的液体循环流动，液体在压力的作用下，能够在细轴本体和套筒直杆部之间形成具有一定压力的油膜，不仅能够为圆柱形箱体提供稳定的支撑，并且还能大大降低圆柱形箱体和细轴本体之间的磨损量以及发热量。
作为优选地，所述伸长连接组件包括旋转连接件和滚筒复位弹簧，所述旋转连接件转动设于顶部环形槽处，所述滚筒复位弹簧的一端固接于旋转连接件上。
滚筒复位弹簧能够为从动式阻力箱的伸出提供阻力，使得伸出的力能够跟随着旋转速度的变化而变化，并且在停止旋转之后，从动式阻力箱还能在滚筒复位弹簧的拉力下复位。
作为本发明的进一步优选，所述驱动组件包括驱动电机、联轴器和粗轴本体，所述联轴器卡合设于驱动电机的输出轴与粗轴本体之间，所述粗轴本体和细轴本体固接，所述粗轴本体和细轴本体呈同轴布置。
进一步地，所述从动式阻力箱包括圆柱形箱体和圆形打磨头，所述圆柱形箱体固接于滑移套筒的末端，所述滚筒复位弹簧的另一端固接于圆柱形箱体上，所述圆柱形箱体上设有圆形开口，所述圆柱形箱体通过圆形开口卡合设于止口部中，所述圆柱形箱体上环形均布设有密封滑孔，所述圆形打磨头固接于圆柱形箱体的端部。
进一步地，所述自适应伸出机构包括伸缩组件、打磨组件和液力驱动部，所述伸缩组件滑动设于圆柱形箱体上，所述打磨组件设于伸缩组件上，所述液力驱动部设于圆柱形箱体上。
作为优选地，所述伸缩组件包括滑动主轴、内底板和外底板，所述滑动主轴卡合滑动设于密封滑孔中，所述内底板和外底板分别固接于滑动主轴的两端，所述伸缩组件环形均布设有若干组。
伸缩组件能够在高速旋转的时候被甩出，此时伸缩组件的离心力将会为伸缩组件提供朝向工件被打磨面的挤压力，这个挤压力并不作用到细轴本体上，通过这种离心施压的方式，能够显著降低对细轴本体的强度要求。
作为本发明的进一步优选，所述打磨组件包括打磨复位弹簧和打磨片，所述打磨复位弹簧套设于滑动主轴上，所述打磨复位弹簧设于内底板和圆柱形箱体之间，所述打磨片可拆卸设于外底板上。
进一步地，所述液力驱动部为T形叶片，所述T形叶片固接于圆柱形箱体的内壁上，所述T形叶片环形均布设有若干组，所述T形叶片和伸缩组件交替分布。
圆形开口上设有垂直于圆柱形箱体的叶片，能够在液体旋转时受力，作用在T形叶片上的力能够与细轴本体对密封环的摩擦力一起，共同驱动圆柱形箱体旋转打磨，但是由于二者均不是刚性连接，因此若工件作用到圆柱形箱体上的旋转阻力过大，细轴本体的旋转无法带动圆柱形箱体旋转，此时细轴本体和圆柱形箱体解耦，能够避免细轴本体容易崩断损坏的问题。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
（1）通过回流式速度感应变形机构能够利用打磨自身的旋转运动带着从动式阻力箱和自适应伸出机构运动，一方面能够为端部打磨施加轴向压力，另一方面还能为侧面打磨施加径向压力，并且通过离心力产生这种压力，并使对向的压力相互抵消，从而降低对细轴本体的强度要求。
（2）细轴滑槽的精度较高，通过密封环对细轴滑槽的收缩和束缚，一方面能够保持圆柱形箱体的密封、避免液体泄漏，另一方面还能通过二者的摩擦力使得细轴本体的旋转能够驱动圆柱形箱体一起旋转。
（3）通过螺旋绞龙的旋转，能够驱动圆柱形箱体中的液体循环流动，液体在压力的作用下，能够在细轴本体和套筒直杆部之间形成具有一定压力的油膜，不仅能够为圆柱形箱体提供稳定的支撑，并且还能大大降低圆柱形箱体和细轴本体之间的磨损量以及发热量。
（4）滚筒复位弹簧能够为从动式阻力箱的伸出提供阻力，使得伸出的力能够跟随着旋转速度的变化而变化，并且在停止旋转之后，从动式阻力箱还能在滚筒复位弹簧的拉力下复位。
（5）伸缩组件能够在高速旋转的时候被甩出，此时伸缩组件的离心力将会为伸缩组件提供朝向工件被打磨面的挤压力，这个挤压力并不作用到细轴本体上，通过这种离心施压的方式，能够显著降低对细轴本体的强度要求。
（6）圆形开口上设有垂直于圆柱形箱体的叶片，能够在液体旋转时受力，作用在T形叶片上的力能够与细轴本体对密封环的摩擦力一起，共同驱动圆柱形箱体旋转打磨，但是由于二者均不是刚性连接，因此若工件作用到圆柱形箱体上的旋转阻力过大，细轴本体的旋转无法带动圆柱形箱体旋转，此时细轴本体和圆柱形箱体解耦，能够避免细轴本体容易崩断损坏的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的立体图；
图2为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的主视图；
图3为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的俯视图；
图4为图3中沿着剖切线A-A的剖视图；
图5为图3中沿着剖切线B-B的剖视图；
图6为图4中沿着剖切线C-C的剖视图；
图7为图4中沿着剖切线D-D的剖视图；
图8为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的回流式速度感应变形机构的结构示意图；
图9为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的从动式阻力箱的结构示意图；
图10为本发明提出的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置的自适应伸出机构的结构示意图；
图11为图6中Ⅰ处的局部放大图；
图12为图4中Ⅱ处的局部放大图；
图13为图6中Ⅲ处的局部放大图。
其中，1、回流式速度感应变形机构，2、从动式阻力箱，3、自适应伸出机构，4、细轴组件，5、液体回流组件，6、伸长连接组件，7、驱动组件，8、细轴本体，9、密封环，10、螺旋绞龙，11、滑移套筒，12、旋转连接件，13、滚筒复位弹簧，14、驱动电机，15、联轴器，16、粗轴本体，17、顶部环形槽，18、止口部，19、套筒扩口部，20、套筒直杆部，21、回流孔，22、圆柱形箱体，23、圆形打磨头，24、圆形开口，25、密封滑孔，26、伸缩组件，27、打磨组件，28、液力驱动部，29、滑动主轴，30、内底板，31、外底板，32、打磨复位弹簧，33、打磨片，34、T形叶片，35、细轴滑槽。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。
如图1~图13所示，本发明提出了一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，包括回流式速度感应变形机构1、从动式阻力箱2和自适应伸出机构3，从动式阻力箱2设于回流式速度感应变形机构1上，自适应伸出机构3卡合滑动设于从动式阻力箱2上，自适应伸出机构3环形均布设有若干组，自适应伸出机构3和从动式阻力箱2之间滑动密封接触。
从动式阻力箱2包括圆柱形箱体22和圆形打磨头23，圆柱形箱体22固接于滑移套筒11的末端，滚筒复位弹簧13的另一端固接于圆柱形箱体22上，圆柱形箱体22上设有圆形开口24，圆柱形箱体22通过圆形开口24卡合设于止口部18中，圆柱形箱体22上环形均布设有密封滑孔25，圆形打磨头23固接于圆柱形箱体22的端部。
自适应伸出机构3包括伸缩组件26、打磨组件27和液力驱动部28，伸缩组件26滑动设于圆柱形箱体22上，打磨组件27设于伸缩组件26上，液力驱动部28设于圆柱形箱体22上。
伸缩组件26包括滑动主轴29、内底板30和外底板31，滑动主轴29卡合滑动设于密封滑孔25中，内底板30和外底板31分别固接于滑动主轴29的两端，伸缩组件26环形均布设有若干组。
伸缩组件26能够在高速旋转的时候被甩出，此时伸缩组件26的离心力将会为伸缩组件26提供朝向工件被打磨面的挤压力，这个挤压力并不作用到细轴本体8上，通过这种离心施压的方式，能够显著降低对细轴本体8的强度要求。
打磨组件27包括打磨复位弹簧32和打磨片33，打磨复位弹簧32套设于滑动主轴29上，打磨复位弹簧32设于内底板30和圆柱形箱体22之间，打磨片33可拆卸设于外底板31上。
液力驱动部28为T形叶片34，T形叶片34固接于圆柱形箱体22的内壁上，T形叶片34环形均布设有若干组，T形叶片34和伸缩组件26交替分布。
圆形开口24上设有垂直于圆柱形箱体22的叶片，能够在液体旋转时受力，作用在T形叶片34上的力能够与细轴本体8对密封环9的摩擦力一起，共同驱动圆柱形箱体22旋转打磨，但是由于二者均不是刚性连接，因此若工件作用到圆柱形箱体22上的旋转阻力过大，细轴本体8的旋转无法带动圆柱形箱体22旋转，此时细轴本体8和圆柱形箱体22解耦，能够避免细轴本体8容易崩断损坏的问题。
回流式速度感应变形机构1包括细轴组件4、液体回流组件5、伸长连接组件6和驱动组件7，细轴组件4设于驱动组件7上，液体回流组件5设于细轴组件4上，伸长连接组件6设于细轴组件4的末端，从动式阻力箱2设于液体回流组件5上。
通过回流式速度感应变形机构1能够利用打磨自身的旋转运动带着从动式阻力箱2和自适应伸出机构3运动，一方面能够为端部打磨施加轴向压力，另一方面还能为侧面打磨施加径向压力，并且通过离心力产生这种压力，并使对向的压力相互抵消，从而降低对细轴本体8的强度要求。
细轴组件4包括细轴本体8和密封环9，细轴本体8的一端设有细轴滑槽35，细轴本体8的另一端设有顶部环形槽17，密封环9滑动设于细轴滑槽35中，密封环9上设有止口部18。
细轴滑槽35的精度较高，通过密封环9对细轴滑槽35的收缩和束缚，一方面能够保持圆柱形箱体22的密封、避免液体泄漏，另一方面还能通过二者的摩擦力使得细轴本体8的旋转能够驱动圆柱形箱体22一起旋转。
液体回流组件5包括螺旋绞龙10和滑移套筒11，螺旋绞龙10卡合设于细轴本体8上，螺旋绞龙10和细轴本体8固接，滑移套筒11由套筒扩口部19和套筒直杆部20组成，套筒直杆部20套设于细轴本体8上，套筒直杆部20和细轴本体8之间存在间隙，套筒直杆部20的尾部环形均布设有倾斜的回流孔21。
通过螺旋绞龙10的旋转，能够驱动圆柱形箱体22中的液体循环流动，液体在压力的作用下，能够在细轴本体8和套筒直杆部20之间形成具有一定压力的油膜，不仅能够为圆柱形箱体22提供稳定的支撑，并且还能大大降低圆柱形箱体22和细轴本体8之间的磨损量以及发热量。
伸长连接组件6包括旋转连接件12和滚筒复位弹簧13，旋转连接件12转动设于顶部环形槽17处，滚筒复位弹簧13的一端固接于旋转连接件12上。
滚筒复位弹簧13能够为从动式阻力箱2的伸出提供阻力，使得伸出的力能够跟随着旋转速度的变化而变化，并且在停止旋转之后，从动式阻力箱2还能在滚筒复位弹簧13的拉力下复位。
驱动组件7包括驱动电机14、联轴器15和粗轴本体16，联轴器15卡合设于驱动电机14的输出轴与粗轴本体16之间，粗轴本体16和细轴本体8固接，粗轴本体16和细轴本体8呈同轴布置。
具体使用时，首先用户需要将从动式阻力箱2和自适应伸出机构3伸入需要打磨的孔洞中，然后启动驱动电机14，驱动电机14通过联轴器15和粗轴本体16一起带着细轴本体8旋转，粗轴本体16在旋转时带着螺旋绞龙10旋转，从而驱动液体通过套筒扩口部19流入套筒直杆部20和细轴本体8之间，液体选用油液为宜，此时细轴本体8和套筒直杆部20之间会产生一层高压油膜，从而避免滑移套筒11和细轴本体8直接接触，进而减小了磨损量和发热量；
液体从套筒扩口部19进入套筒直杆部20，然后经过回流孔21回流到滑移套筒11的外部，从而形成循环；
与此同时，由于螺旋绞龙10能够将液体推到套筒扩口部19上，因此此时圆柱形箱体22会被推动伸出，从而为圆形打磨头23的打磨提供压力；
细轴本体8搅动的液体作用在T形叶片34上，能够和密封环9一起带着圆柱形箱体22旋转，圆柱形箱体22旋转的时候伸缩组件26会被甩出，从而使得打磨片33接触被打磨的区域并持续施加一定的压力；
打磨的压力随着细轴本体8的转速的增大而增大；
由于二者均不是刚性连接，因此若工件作用到圆柱形箱体22上的旋转阻力过大，细轴本体8的旋转无法带动圆柱形箱体22旋转，此时细轴本体8和圆柱形箱体22解耦，能够避免细轴本体8容易崩断损坏的问题。
打磨完成之后，圆柱形箱体22会在滚筒复位弹簧13的弹力作用下复位，伸缩组件26会在打磨复位弹簧32的弹力作用下复位。
需要说明的是，在本文中，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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，其特征在于，包括回流式速度感应变形机构（1）、从动式阻力箱（2）和自适应伸出机构（3），所述从动式阻力箱（2）设于回流式速度感应变形机构（1）上，所述自适应伸出机构（3）卡合滑动设于从动式阻力箱（2）上，所述自适应伸出机构（3）环形均布设有若干组，所述自适应伸出机构（3）和从动式阻力箱（2）之间滑动密封接触；
所述回流式速度感应变形机构（1）包括细轴组件（4）、液体回流组件（5）、伸长连接组件（6）和驱动组件（7），所述细轴组件（4）设于驱动组件（7）上，所述液体回流组件（5）设于细轴组件（4）上，所述伸长连接组件（6）设于细轴组件（4）的末端，所述从动式阻力箱（2）设于液体回流组件（5）上；
所述细轴组件（4）包括细轴本体（8）和密封环（9），所述细轴本体（8）的一端设有细轴滑槽（35），所述细轴本体（8）的另一端设有顶部环形槽（17），所述密封环（9）滑动设于细轴滑槽（35）中，所述密封环（9）上设有止口部（18）；
所述液体回流组件（5）包括螺旋绞龙（10）和滑移套筒（11），所述螺旋绞龙（10）卡合设于细轴本体（8）上，所述螺旋绞龙（10）和细轴本体（8）固接，所述滑移套筒（11）由套筒扩口部（19）和套筒直杆部（20）组成，所述套筒直杆部（20）套设于细轴本体（8）上，所述套筒直杆部（20）和细轴本体（8）之间存在间隙，所述套筒直杆部（20）的尾部环形均布设有倾斜的回流孔（21）；
所述伸长连接组件（6）包括旋转连接件（12）和滚筒复位弹簧（13），所述旋转连接件（12）转动设于顶部环形槽（17）处，所述滚筒复位弹簧（13）的一端固接于旋转连接件（12）上；
所述从动式阻力箱（2）包括圆柱形箱体（22）和圆形打磨头（23），所述圆柱形箱体（22）固接于滑移套筒（11）的末端，所述滚筒复位弹簧（13）的另一端固接于圆柱形箱体（22）上，所述圆柱形箱体（22）上设有圆形开口（24），所述圆柱形箱体（22）通过圆形开口（24）卡合设于止口部（18）中，所述圆柱形箱体（22）上环形均布设有密封滑孔（25），所述圆形打磨头（23）固接于圆柱形箱体（22）的端部；
所述自适应伸出机构（3）包括伸缩组件（26）、打磨组件（27）和液力驱动部（28），所述伸缩组件（26）滑动设于圆柱形箱体（22）上，所述打磨组件（27）设于伸缩组件（26）上，所述液力驱动部（28）设于圆柱形箱体（22）上；
所述伸缩组件（26）包括滑动主轴（29）、内底板（30）和外底板（31），所述滑动主轴（29）卡合滑动设于密封滑孔（25）中，所述内底板（30）和外底板（31）分别固接于滑动主轴（29）的两端，所述伸缩组件（26）环形均布设有若干组；
所述打磨组件（27）包括打磨复位弹簧（32）和打磨片（33），所述打磨复位弹簧（32）套设于滑动主轴（29）上，所述打磨复位弹簧（32）设于内底板（30）和圆柱形箱体（22）之间，所述打磨片（33）可拆卸设于外底板（31）上；
所述液力驱动部（28）为T形叶片（34），所述T形叶片（34）固接于圆柱形箱体（22）的内壁上，所述T形叶片（34）环形均布设有若干组，所述T形叶片（34）和伸缩组件（26）交替分布。
2.根据权利要求1所述的一种用于法兰盘内孔面的研磨装置，其特征在于：所述驱动组件（7）包括驱动电机（14）、联轴器（15）和粗轴本体（16），所述联轴器（15）卡合设于驱动电机（14）的输出轴与粗轴本体（16）之间，所述粗轴本体（16）和细轴本体（8）固接，所述粗轴本体（16）和细轴本体（8）呈同轴布置。
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