CN209335407U - 一种用于圆弧砂轮的在线整形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其包括：安装于磨床床身所设移动平板的支座；通过旋转体而安装于支座的支架；设置于支架顶部的磨头，其具有圆弧砂轮整形端。本实用新型的有益效果是：其在减轻劳动强度的基础上，提高修磨效率与质量，减少物料费用。

Description

一种用于圆弧砂轮的在线整形装置

技术领域

本实用新型涉及无缝钢管加工技术领域，尤其是涉及一种用于圆弧砂轮的在线整形装置。

背景技术

曲面辊轴常见的冶金制品。

曲面辊轴通常用于机械加工、冶金矿山等行业的传动与变形加工，如曲面轧辊、矫直辊、输送辊等。其中曲面轧辊与矫直辊等对辊轴外表面的曲面加工精度要求较高，通常采用外圆磨床或万能磨床进行精密加工。

磨床是常见的机械加工设备，磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床，一般用于对零件淬硬表面做精密切削加工。通常，刀具(砂轮)旋转为主运动，工件或刀具的移动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度Ra值小，多用于机械零件的精密加工。磨床种类繁多，万能外圆磨床是最常见的磨床之一，是主要用于磨削加工工件外部曲面的磨床。

由于曲面辊轴的曲面通常为V形或圆弧形，因此对曲面进行磨削精密加工的砂轮外形要与曲面相匹配，因此，砂轮表面曲面的精度直接影响到辊轴曲面的加工精度。由于成型砂轮在磨削过程中产生磨损，如磨料颗粒脱落，造成砂轮表面圆形的失真和不均匀，导致辊轴曲面的磨削加工误差，因此，需要多次重复修磨砂轮的圆弧面(半径方向)。传统的修磨方式是采用成型修整笔，由作业人员握住修正笔，依靠笔尖的金刚石按照设定角度对成型砂轮进行整修，该方式存在的问题是：

1)修整精度不高：作业时定位困难、依靠作业人员的握持定位，修整精度差，对作业人员技能要求高；

2)存在安全隐患：由于需要人工握持作业，且需要面对并贴紧旋转中的砂轮，劳动强度高、一旦握住的修正笔出现松动，就会飞出滑移，存在安全隐患；

3)物料消耗大：人工作业修正率低，砂轮只能一次成型修磨，损耗大、费用高；修正笔采用金刚石顶尖，价格高消耗大。

综上所述，对现有曲面辊轴磨削用砂轮的圆弧面整形修整作业方式进行改进，采用专用修整装置替代人工握持作业，利用磨床工作台作为定位基准，在减轻劳动强度的基础上，提高修磨效率与质量，减少物料费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其在减轻劳动强度的基础上，提高修磨效率与质量，减少物料费用。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其包括：安装于磨床床身所设移动平板的支座；通过旋转体而安装于支座的支架；设置于支架顶部的磨头，其具有圆弧砂轮整形端。

进一步，支架为弧形支架。

进一步，支架设置有手柄(21)。

进一步，弧形支架设置有磨头装配孔。

进一步，磨头包括：设置于支架顶部的套筒(4)、设置于套筒内且用于安装整形件的套管(5)、设置于套筒左端部的圆螺母(2)、设置于套管内且另一端延伸出套筒的螺纹轴(19)、设置于螺纹轴的套筒伸出端的旋转钮(1)，螺纹轴一端抵靠于安装于套管内的整形件、另一端安装有旋转钮(1)，螺纹轴具有非螺纹段以及螺纹结构段，非螺纹段和螺纹结构段的相邻位置设置有环形耳部，非螺纹结构段穿过圆螺母而伸出套筒，螺纹结构段安装于套管的螺纹孔中，环形耳部布置于套筒所设台阶孔的小孔中，套筒设置有套管锁紧装置。

进一步，磨头所设整形件为金刚钻顶尖(7)。

进一步，套管设置有整形件锁紧装置。

进一步，磨头装配孔设置有锁紧套管的锁紧机构。

本实用新型具有如下有益效果：

1.设计合理，结构紧凑，实用高效。

2.定位准确，稳定性好，安全可靠。

3.拆装快捷、使用维护方便，省工省时。

4.实现固定修磨整形，操作方便，提高作业效率。

5.圆弧精度高、调整修正砂轮半径简便、使用寿命长。

6.通用性强，对类似设备改进具有一定借鉴、应用价值。

附图说明

图1为一种用于圆弧砂轮的在线整形装置结构示意图。

图2为一种用于圆弧砂轮的在线整形装置中磨头结构示意图。

图3为磨头中磨头旋钮示意图。

图4为磨头中磨头旋钮剖视图。

图5为磨头中圆螺母示意图。

图6为磨头中圆螺母剖视图。

图7为磨头中磨头套筒示意图。

图8为磨头中磨头套筒剖视图。

图9为磨头中磨头套管示意图。

图10为图9中A-A剖视图。

图11为磨头中磨头金刚石顶尖示意图。

图12为磨头中磨头金刚石顶尖侧视图。

图13为磨头中磨头螺纹轴示意图。

图14为磨头中磨头螺纹轴剖视图。

图15为磨头中磨头圆柱销示意图。

图16为磨头中磨头圆柱销侧视图。

图17为弧形支架与手柄组装效果俯视图。

图18为弧形支架与手柄组装效果图。

图19为T型螺栓与球面螺母组装效果图。

图20为T型螺栓与球面螺母组装后的左视图。

图21为T型螺栓与球面螺母组装后的右视图。

图22为轴的主视图。

图23为轴的侧视图。

图24为半圆键主视图。

图25为半圆键侧视图。

图26为支承座结构示意图。

图27为支承座剖视图。

图28为一种用于圆弧砂轮的在线整形装置的使用状态图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的实施方式提供了一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，参见图1，其包括安装于磨床床身所设移动平板的支座17，支座通过旋转体而安装有支架9，支架9的顶部设置有磨头，磨头具有圆弧砂轮整形端。

结合图1以及图2，磨头包括设置于支架顶部的套筒4、设置于套筒内且用于安装整形件的套管5、设置于套筒左端部的圆螺母2、设置于套管内且另一端延伸出套筒的螺纹轴19、设置于螺纹轴的套筒伸出端的旋转钮1。螺纹轴一端抵靠于安装于套管内的整形件、另一端安装有旋转钮1，参见图13-14，螺纹轴19具有非螺纹段19a以及螺纹结构段19b，非螺纹段和螺纹结构段的相邻位置设置有环形耳部19c，非螺纹结构段穿过圆螺母而伸出套筒，螺纹结构段安装于套管的螺纹孔中，环形耳部布置于套筒所设台阶孔的小孔中，套筒设置有套管锁紧装置。

参见图7-8，套筒4的材质是45#钢，套筒4是一带台阶孔4a的圆柱体管型件，该台阶孔4a的大径孔中布置有安装圆螺母2的内螺纹结构，圆螺母2安装于大径孔的内螺纹结构中，小径孔则布置螺纹轴的环形耳部，远离套筒台阶孔4a布置端设置有第一紧定螺钉用内螺纹孔4b，通过第一紧定螺钉来锁紧布置于套筒内孔中的套管5。

参见图9-10，套管5的材质是45#钢，套管5是一带台阶状通孔与矩形槽5a的圆柱体管型件，矩形槽5a与第一紧定螺钉6配合而将套管锁紧于套筒内，套管所设台阶状通孔包括套管小径孔5b以及套管大径孔5c，套管小径孔设置内螺纹结构，该套管所设内螺纹结构用于安装螺纹轴的螺纹结构段，套管小径孔孔径小于套管大径孔的孔径，套管5台阶孔大小径连接处加工倒角连接，圆柱体大径台阶孔(套管大径孔)处的外圆周表面加工两端为半圆型的矩形槽，槽长度止于台阶孔大小径连接处，在矩形槽垂直方向的另一侧圆周面上加工一螺纹通孔5d，螺纹通孔5d用于安装第二紧定螺钉8，从而将整形件锁紧安装于套管内。

参见图11-12，该图为安装于套管内的金刚钻顶尖7，由于套管的内孔为圆形，故而金刚钻顶尖的截面同样为与之配套的圆形，而在金刚钻顶尖的一端设置有尖端部，该尖端部则作为圆弧砂轮整形端。

旋转钮通过圆柱销而固定于螺纹轴的套筒伸出端，图15-16则示出了该圆柱销20，圆柱销20的材质是45#钢，该圆柱销采用圆柱体，两端面倒角处理。在旋转钮和螺纹轴上均设置有与圆柱销匹配的圆柱销孔。

用于安装磨头的支架9为弧形支架，支架设置有手柄21，参见图17-18，支架9材质是45#钢，加热弯制成四分之一圆弧型，支架一端平面上加工装配轴用圆形通孔9a，装配轴用圆形通孔9a近支架端面圆周表面加工矩形槽，从而便于螺母及弹簧垫片等安装就位使用，支架另一端平面加工装配套筒用圆形通孔9b，装配套筒用圆形通孔9b作为磨头装配孔使用，支架端面中部加工螺纹通孔，该螺纹通孔用于安装锁紧套筒的固定螺钉，螺纹通孔轴心线与螺纹孔轴心线垂直相交，支架两端的圆形通孔轴心线垂直相交，支架弧形外侧表面近螺纹孔端面处(弧形圆周2/5处)加工一螺纹盲孔。该螺纹盲孔用于安装手柄21，手柄21则设置有与螺纹盲孔配合的外螺纹结构。手柄21由球头21a与拉杆21b组成，球头材质是45#钢，球面加工一螺纹盲孔，拉杆材质是30#钢，是一台阶状圆柱体，弯制呈L型，两端台阶圆周面加工三角螺纹，从而让拉杆的一端通过螺纹结构而安装于球头的内螺纹孔中、另一端通过螺纹结构而安装于支架的螺纹盲孔中。

图19-21中示出了将支座17固定于移动平台T的T型螺栓16以及球面螺母18。

图22-23示出了轴14，该轴14将支架可转动地安装于支座17，轴14采用45#钢，是一四重台阶状圆柱体，圆柱体一侧大径端面加工倒角，反向处加工退刀槽，另一侧小径圆周表面加工三角螺纹，螺纹段过渡处加工退刀槽，在圆柱体近螺纹段的中径圆周表面上加工半圆型凹槽，凹槽中心线与轴的轴心线重合。

图24-25示出了半圆键15，半圆键15采用45#钢，是一半圆型圆柱体。

图26-27示出了支座17，支座17采用45#钢，是一带斜面与台阶孔的异形体、支承座(支座)一侧是台阶平面，另一侧是斜面，斜面小径一端为凸起矩形平台，在较低的台阶平面处加工一台阶状通孔，通孔有三重台阶，平面处为中径，中间为小径，斜面处为大径，台阶孔轴心线与支承座平面垂直，在较高的台阶平面处加工一台阶状通孔，通孔有三重台阶，平面处为大径，中间为小径，斜面处为中径，台阶孔轴心线与支承座平面呈45度。

套管设置有整形件锁紧装置，该锁紧装置采用紧定螺钉8，而磨头装配孔设置有锁紧套管的锁紧机构，该锁紧机构采用固定螺钉3。

在图28中示出了磨床床身S、设置于磨床床身的移动平台T、砂轮P，用于圆弧砂轮的在线整形装置E则安装于移动平台T上。

本实用新型使用时，需要先行装配，即：

1)磨头装配：将金刚钻顶尖定向插入套管内，将装有金刚钻顶尖的套管定向插入套筒内，套筒的螺纹孔与套管的矩形槽平齐，将2件紧定螺钉分别旋拧在套管和套筒的螺纹孔内，将螺纹轴的螺纹段旋拧在套管的螺纹段内，将圆螺母芯部通孔套装在螺纹轴上，旋拧在套筒的螺纹段内，将旋转钮定向装在螺纹轴上，将圆形通孔对齐后插入圆柱销固定；

2)支架装配：将手柄球头旋拧在拉杆L型较长一端螺纹上固定，将手柄另一端旋拧在弧形支架弧形面的螺纹孔内固定；

3)旋转体与支承座装配：将6205滚动轴承定向装入支承座的垂直台阶孔大径端，将轴定向装配在支承座6205滚动轴承孔内，将8105推力轴承定向装配在轴与支承座垂直台阶孔中径端，将半圆键插入轴上的半圆槽中；

4)整体装配：将支架的带矩形槽的圆形通孔套装在旋转体的轴上，矩形槽与半圆键贴合，将弹簧垫圈与六角螺母依次安装在轴上并紧固螺母，将磨头整体定向装配在支架上端的圆形通孔内，安装M8*25固定螺钉并旋拧紧固，将T型螺栓插入支承座倾斜台阶孔内，与球面螺母预装旋拧；

这样就完成了本实用新型的组件装配作业，可上机使用。

现场使用本实用新型设计时，将实用新型整体放置在磨床的工作台上，将支承座的矩形凸台贴紧工作台侧面，将T型螺栓的尾部圆柱体与工作台导轨凹槽贴合，旋拧球面螺母，将整套装置固定在磨床的工作台上；调整工作台与砂轮的距离，到适当位置后锁定，转动旋转钮，金刚钻顶尖在螺纹的作用下伸出，靠近砂轮表面，此时启动电源，砂轮旋转，作业人员握住手柄带动支架做左右摆动，实现砂轮端面修整目的；根据不同规格的要求，调整金刚钻顶尖与砂轮中心线的距离，就能实现修整不同直径的作用。

一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，设计合理、结构紧凑、定位准确、使用维护便捷、安全可靠、实用高效，圆弧精度高、调整修正R简便、使用寿命长；通过带动金刚钻顶尖在砂轮端面上往复摆动，实现对砂轮表面的精度修磨，有效了提升了砂轮端面精度修磨的效率与质量，消除了作业中的安全隐患，根据不同轧辊的内圆直径规格要求，通过调整金刚钻顶尖与砂轮中心线的距离就能实现，适用性好、通用性强；使用后将传统的手工修正砂轮改为专业修整砂轮，将仿形修正砂轮改为标准化修整砂轮，将手工精修磨轧辊的轧制槽提升为磨床成型砂轮修磨轧辊的轧制槽，对其他内圆零件加工的砂轮的整形修磨具有一定的借鉴意义

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，其包括：

安装于磨床床身所设移动平板的支座；

通过旋转体而安装于支座的支架；

设置于支架顶部的磨头，其具有圆弧砂轮整形端。

2.根据权利要求1所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述支架为弧形支架。

3.根据权利要求2所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述支架设置有手柄(21)。

4.根据权利要求2所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述弧形支架设置有磨头装配孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述磨头包括：设置于支架顶部的套筒(4)、设置于套筒内且用于安装整形件的套管(5)、设置于套筒左端部的圆螺母(2)、设置于套管内且另一端延伸出套筒的螺纹轴(19)、设置于螺纹轴的套筒伸出端的旋转钮(1)，所述螺纹轴一端抵靠于安装于套管内的整形件、另一端安装有旋转钮(1)，所述螺纹轴具有非螺纹段以及螺纹结构段，所述非螺纹段和螺纹结构段的相邻位置设置有环形耳部，所述非螺纹结构段穿过圆螺母而伸出套筒，所述螺纹结构段安装于套管的螺纹孔中，所述环形耳部布置于套筒所设台阶孔的小孔中，所述套筒设置有套管锁紧装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述磨头所设整形件为金刚钻顶尖(7)。

7.根据权利要求5所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述套管设置有整形件锁紧装置。

8.根据权利要求4所述的一种用于圆弧砂轮的在线整形装置，其特征在于，所述磨头装配孔设置有锁紧套管的锁紧机构。