CN209408153U - 一种密封环装配槽的磨削加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硬质密封环，公开了一种密封环装配槽的磨削加工装置，解决了现有密封环装配槽的加工设备局部施加力大，使密封环易发生变形、产生裂纹、表面崩裂，导致密封环精度及密封效果降低的问题，其技术方案要点是包括固定环体用的固定工装、可沿固定下环体的轴向滑动的移动台和驱动机构，移动台朝向固定工装一面设置有可插入环体内的加工臂，加工臂朝向固定工装的一端转动连接有轴心与环体垂直的转轴以及同轴套接固定在转轴侧面的磨轮，驱动机构驱动转轴转动，磨轮的外径小于环体的内径，且磨轮外侧沿环体的轴向的投影与环体内侧部分重叠，避免密封环的应力集中而发生变形、产生裂缝或崩裂，进而提高产品密封环的精度和密封效果。

Description

一种密封环装配槽的磨削加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种硬质密封环，特别涉及一种密封环装配槽的磨削加工装置。

背景技术

如附图9所示，有一种密封环7，一般由石墨或碳化硅制得，其包括环体71，环体71中心同轴设置有装配孔711，装配孔711孔壁开设有内陷的装配槽712，装配槽712沿环体71的轴向开贯穿环体71。装配槽712用于精准配合插入装配孔711内的部件，并贴合该侧面，起到定位的同时保证密封效果。

现有该密封环7的装配槽712加工设备为冲击件以及冲压设备。冲压件的下端呈长条形，且冲压件的下端端面与装配槽712垂直环体71轴向截面形状相同，冲压设备为冲床或冲压机。环体71轴向竖直固定后，将冲压件下端对准装配槽712预成型的位置进行冲压，成型得到装配槽712。

其不足之处在于冲压方式进行成型装配槽712过程中，冲压件对环体71局部施加力大，环体71在冲压件冲压区域应力集中，环体71易发生变形、产生裂纹、表面崩裂甚至直接断裂，导致密封环7精度及密封效果降低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种密封环装配槽的磨削加工装置，避免密封环的应力集中而发生变形、产生裂缝或崩裂，进而提高产品密封环的精度和密封效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种密封环装配槽的磨削加工装置，包括固定环体用的固定工装、可沿固定下环体的轴向滑动的移动台和驱动机构，所述移动台朝向固定工装一面设置有可插入环体内的加工臂，所述加工臂朝向固定工装的一端转动连接有轴心与环体垂直的转轴以及同轴套接固定在转轴侧面的磨轮，所述驱动机构驱动转轴转动，所述磨轮的外径小于环体的内径，且所述磨轮外侧沿环体的轴向的投影与环体内侧部分重叠。

通过采用上述技术方案，密封环的装配槽加工过程如下，将环体固定于固定工装上，启动驱动机构带动转轴和磨轮转动，再沿固定在固定工装上的环体轴向向固定工装移动移动台，使磨轮逐渐靠近环体，直至磨轮与环体接触后对环体内侧磨削，继续移动移动台，磨轮沿环体轴心移动直至磨轮的轴心所在位置穿出环体，再移动移动台原路退回磨轮，磨轮推出后关闭驱动机构，完成单个装配槽磨削工作；

轴向与环体轴心垂直的磨轮沿环体轴向移动磨削加工装配槽，避免环体端面和环体内侧的应力集中，防止环体的端面和环体的侧面发生变形、产生裂缝或崩裂，进而提高产品密封环的精度和密封效果。

本实用新型进一步设置为：所述磨轮包括同轴位于外侧的磨环，所述磨环径向截面形状为椭圆形、弓形、多边形或带曲边的多边形中的一种。

通过采用上述技术方案，选择带有不同径向截面磨环的磨轮，对环体加工不同形状的装配槽。

本实用新型进一步设置为：所述驱动机构包括主动齿轮、从动齿轮、传动带和驱动电机，所述转轴包括同轴的驱动端，所述驱动端与从动齿轮同轴固定，所述驱动电机安装于移动台上且其电机轴与主动齿轮同轴固定，所述传动带同时套接于主动齿轮和从动齿轮的外侧且与两者啮合。

通过采用上述技术方案，转轴和磨轮有驱动电机通过主动齿轮、传动带和从动齿轮带动驱动，驱动电机远离加工臂朝向固定工装的一端，以此减小加工臂朝向固定工装一端的大小体积，进而降低密封环装配槽的磨削加工装置加工环体内径尺寸的下限，提高密封环装配槽的磨削加工装置的适应性。

本实用新型进一步设置为：所述加工臂的一竖直侧面内陷设置有容置槽，所述驱动端插入容置槽，所述从动齿轮容置在容置槽内。

通过采用上述技术方案，进一步减小加工臂朝向固定工装一端的大小体积，降低密封环装配槽的磨削加工装置加工环体内径尺寸的下限，提高密封环装配槽的磨削加工装置的适应性。

本实用新型进一步设置为：所述容置槽的槽口盖有遮挡容置槽槽口的盖板。

通过采用上述技术方案，防止磨削加工产生的粉尘进入位于容置槽内并附着于从动齿轮侧面，避免从动齿轮的传动、转轴转动和磨轮转动的稳定降低，进而提高产品加工精度，提高产品精度和密封效果能。

本实用新型进一步设置为：所述加工臂朝向固定工装的端部设置有相平行的固定臂和夹持块，所述容置槽延伸设置至固定臂背向夹持块的一面，所述夹持块可拆卸安装，所述转轴包括定位端，所述定位端插入夹持块内，所述磨轮与转轴花键配合或过盈配合固定。

通过采用上述技术方案，夹持块拆卸后，可自从定位端一侧取下磨轮，进而对损坏的磨轮及时更换，提高磨削加工精度，提高产品精度和密封效果，以及便于对不同装配槽更换不同的磨轮。

本实用新型进一步设置为：所述驱动端插容置槽且靠近容置槽一侧的侧面上设置有与容置槽槽底抵接的抵环。

通过采用上述技术方案，防止磨轮在更换过程中转轴被带出。

本实用新型进一步设置为：所述夹持块背向固定臂的一侧设置有嵌槽，所述嵌槽内嵌有滚动轴承，且所述嵌槽的槽底中心处开有穿轴孔，所述转轴包括同轴的定位端，所述定位端过过穿轴孔，与滚动轴承插接并过盈配合。

通过采用上述技术方案，滚动轴承可便于转轴转动，使其转动更顺畅；同时在夹持块安装中，滚动轴承嵌入嵌槽内同时又与定位端同轴插接过盈配合，对定位块和转轴的位置进行定位，对转轴的轴心进行校正，使转轴轴心与固定工装上环体的轴心相垂直，由此提高磨削加工精度，提高产品的精度和密封效果。

本实用新型进一步设置为：所述磨轮包括位于内侧且同轴设置的固定环，所述转轴包括同轴设置且位于固定臂和夹持块之间的配合段，所述固定环内侧和配合段侧面花键配合固定。

通过采用上述技术方案，便于磨轮更换，避免选用过盈配合固定方式使磨轮更换时敲打对转轴的变形和损伤，防止磨轮转动时摆动或上下起伏，提高磨削加工精度，提高产品的精度和密封效果。

本实用新型进一步设置为：所述固定工装包括三爪卡盘和驱动三爪卡盘转动的转动电机，所述转动电机为步进电机。

通过采用上述技术方案，装配槽为多个时，无需拆卸重复安装环体，转动电机可准确驱动三爪卡盘转动环体转动，进行另一装配槽的加工，且转动角度精准，提高产品加工精度以及密封效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.轴向与环体轴心垂直的磨轮沿环体轴向移动磨削加工装配槽，避免环体端面和环体内侧的应力集中，防止环体的端面和环体的侧面发生变形、产生裂缝或崩裂，进而提高产品密封环的精度和密封效果；

2.磨轮包括同轴位于外侧的磨环，磨环径向截面形状为椭圆形、弓形、多边形或带曲边的多边形中的一种，选择带有不同径向截面磨环的磨轮，对环体加工不同形状的装配槽；

3.夹持块拆卸后，可自从定位端一侧取下磨轮，进而对损坏的磨轮及时更换，提高磨削加工精度，提高产品精度和密封效果，以及便于对不同装配槽更换不同的磨轮；

4.固定工装包括三爪卡盘和驱动三爪卡盘转动的转动电机，转动电机为步进电机，装配槽为多个时，无需拆卸重复安装环体，转动电机可准确驱动三爪卡盘转动环体转动，进行另一装配槽的加工，且转动角度精准，提高产品加工精度以及密封效果。

附图说明

图1为磨削加工装置的结构示意图一；

图2为固定工装的爆炸图；

图3为磨削加工装置的结构示意图二；

图4为磨削加工装置为体现磨削组件结构的爆炸图；

图5为图4在A处体现磨削组件结构的局部放大图；

图6为磨削加工装置为体现驱动机构结构的爆炸图；

图7为图6在B处体现驱动机构结构的局部放大图；

图8为磨削加工装置的结构示意图三；

图9为密封环的结构示意图。

附图标记：1、底座；2、固定工装；21、固定台；211、固定面；22、三爪卡盘；23、转动电机；24、防溅板；3、移动机构；31、推动件；32、滑道；321、滑槽；4、移动台；41、底板；411、滑块；42、固定座；43、固定板；5、磨削组件；51、加工臂；51a、根部；51b、端部；511、支撑臂；512、固定臂；513、夹持块；5131、固定部；5132、定位部；5133、通孔；5134、嵌槽；5135、滚动轴承；5136、穿轴孔；514、容置槽；52、盖板；53、磨轮；531、磨环；532、固定环；5321、安装孔；5322、花键槽；54、转轴；54a、定位端；54b、配合段；54c、驱动端；541、花键；542、卡圈；6、驱动机构；61、驱动电机；62、主动齿轮；63、传动带；64、从动齿轮；7、密封环；71、环体；711、装配孔；712、装配槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如附图1所示，一种密封环7装配槽712的磨削加工装置，包括底座1以及安装在底座1上的固定工装2、移动台4、移动机构3和磨削组件5。

底座1安装于地面或稳定的支撑面上，其上表面水平。底座1大小和形状均可根据实际情况而定，此处为长方体状。

固定工装2包括固定台21和三爪卡盘22。固定台21包括固定面211，固定面211为固定台21朝向移动机构3的一竖直侧面。三爪卡盘22安装于固定面211上三爪卡盘22为现有技术，且本领域人员可根据实际情况选择需要大小以及型号的三爪卡盘22，故在此对三爪卡盘22内部结构不再做进一步阐述。三爪卡盘22用于夹紧工件的一侧背向固定面211，且三爪卡盘22的轴心垂直固定面211。

如附图2所示，固定台21内安装有转动电机23，转动电机23为步进电机，其电机轴垂直固定面211穿出，并与三爪卡盘22固定。转动电机23可精准带动三爪卡盘22转动以自身轴心为轴转动。

同时固定台21上方靠近固定面211的一侧安装有防溅板24，防溅板24背向固定台21斜向下延伸设置。

如附图1所示，移动机构3包括推动件31和两垂直固定面211的滑道32。推动件31可根据实际情况而定，可为气缸、油缸等，此处推动件31为气缸，且气缸的活塞杆与滑道32相平行。

如附图3所示，两滑道32均安装于底座1的上表面，两滑道32水平高度相等。两滑道32的上表面上均设置有下陷且沿滑道32长度方向设置的滑槽321。

移动台4安装于两滑轨上方，其包括底板41、固定座42和固定板43。底板41下方设置有两组滑块411，两组滑块411分别插入两滑槽321内。滑块411的高度高于滑槽321深度，滑块411的下端抵接滑槽321的槽底。滑块411的形状可根据情况而定，此处为长方体状。每组滑块411数量可根据需求而定，优选滑块411数量大于一，以提高底板41支撑和移动的稳定性，此次每组滑块411数量为二。

如附图3所示，固定座42固定于底板41的上表面，固定座42背向固定面211（参见附图1）一面与推动件31的活塞杆相固定连接。推动件31顶出和回程可带动固定座42和底板41沿滑道32移动。

如附图1和附图4所示，固定板43位于固定座42朝向固定面211的一侧，其与固定座42平行。固定板43的下端与底板41固定，固定板43背向固定面211的一面与固定座42相贴抵接。

磨削组件5固定于固定板43朝向固定面211一面的上端，其包括加工臂51、盖板52和磨轮53。加工臂51的两端分为根部51a和端部51b，其根部51a垂直固定板43并与固定板43的竖直侧边相贴固定，此处为便于阐述，将加工臂51靠近固定板43相邻侧面的一侧记为加工臂51的外侧，加工臂51远离固定板43相邻侧面的一侧记为加工臂51的内侧。加工臂51的固定方式可根据实际情况而定，如焊接、螺栓连接等，此处为螺栓连接。

加工臂51的端部51b朝向三爪卡盘22延伸设置，加工臂51自端部51b向根部51a，其平行固定板43的截面面积逐渐变大，提高加工臂51的固定稳定性和支撑强度。

加工臂51包括支撑臂511和设置于加工臂51的端部51b的固定臂512、夹持块513。固定臂512与支撑臂511为一体设置，固定臂512靠近加工臂51的外侧的一侧，固定臂512厚度小于支撑臂511的厚度。

夹持块513与固定臂512相平行且垂直固定板43，夹持块513包括固定部5131和定位部5132，固定部5131朝向固定板43，且固定部5131上开有水平且平行固定板43的通孔5133。通孔5133的数量根据实际情况而定，优选大于一，此处通孔5133的数量为二，提高固定部5131的固定稳定性，防止夹持块513转动。

定位部5132背向固定板43设置，定位部5132背向固定臂512的一侧设置有嵌槽5134，嵌槽5134内嵌有滚动轴承5135，同时嵌槽5134槽底的中心设置有穿轴孔5136。

磨轮53包括同轴设置的磨环531和固定环532。固定环532位于内侧，其中心设置有的安装孔5321，安装孔5321的内侧面围绕安装孔5321的轴心均匀分布设置有花键槽5322，花键槽5322的数量根据实际情况而定，此处花键槽5322的数量为三。

磨环531位于外侧，其内侧与固定环532的外侧固定。磨环531的径向截面形状可根据实际情况而定，带有选择不同径向截面形状的磨环531的磨轮53，可对环体71加工不同形状的装配槽712，磨环531的径向截面形状为椭圆形、弓形、多边形或带曲边的多边形中的一种，此处为矩形。

磨削组件5还包括安装于固定臂512和夹持块513之间的转轴54。转轴54轴心水平且于固定臂512的侧面，其包括定位端54a和配合段54b。定位端54a贯穿穿轴孔5136，继而与滚动轴承5135插接并过盈配合，定位端54a的直径不大于安装孔5321的直径，此处定位端54a的直径与安装孔5321的直径相等。

配合段54b位于固定臂512和夹持块513之间，配合段54b的长度大于安装孔5321的深度相等，且配合段54b的直径与安装孔5321的直径相等。配合段54b的侧面上围绕转轴54轴心设置有与花键槽5322数量相等的花键541，此处花键541数量为三，花键541与花键槽5322形状相匹配。固定环532可套接于配合段54b上，且花键541与花键槽5322配合，使固定环532与配合段54b的周向转动同步。

如附图6所示，再者加工臂51朝向外侧的一面上设置有内陷的容置槽514，容置槽514自加工臂51的根部51a延伸至端部51b。

盖板52盖合固定于容置槽514朝向加工臂51外侧的槽口上，盖板52固定方式可根据实际情况而定，如焊接、螺栓连接、卡接等，此处盖板52嵌入容置槽514朝向加工臂51外侧的一侧槽口内并与之侧壁过盈配合固定。盖板52盖固定后，将容置槽514垂直固定板43一侧的槽口遮挡。

如附图7所示，转轴54的另一端部51b为驱动端54c，驱动端54c插入容置槽514的槽体内，且驱动端54c插入容置槽514的侧面还卡设有卡圈542，卡圈542与容置槽514的槽底抵接。

如附图6和附图7所示，驱动机构6包括驱动电机61、主动齿轮62、传动带63和从动齿轮64。其中驱动电机61安装于固定座42的上表面，其电机轴与主动齿轮62同轴套接且固定，从动齿轮64同轴套接并固定于转轴54插入容置槽514的驱动端54c上，电机轴与主动齿轮62的固定方式、从动齿轮64与驱动端54c的固定方式根据实际情况而定，此处为键连接。传动带63同时套接于主动齿轮62和从动齿轮64的外侧，且传动带63的内侧分布有挨邻设置的啮合齿，啮合齿啮合主动齿轮62和从动齿轮64。

本实用新型的工作过程：

（1）密封环7的装配槽712加工过程如下，将环体71固定于三爪卡盘22上，环体71轴心垂直固定面211；

（2）驱动电机61启动带动主动齿轮62转动，通过传动带63动从动齿轮64、转动和磨轮53转动；

（3）推动件31沿滑轨推动移动台4向环体71靠近，使磨轮53逐渐靠近环体71，直至磨轮53与环体71接触；

（4）磨轮53与环体71接触后对环体71内侧磨削，推动件31继续沿滑轨推动移动台4向环体71靠近，直至磨轮53沿环体71轴心移动直至磨轮53的轴心所在位置穿出环体71，其中移动速度可根据环体71材质和冷却等工艺需求而定；

（5）再推动件31沿滑轨拉动移动台4，原路退回磨轮53，磨轮53推出后关闭驱动机构6，完成单个装配槽712磨削工作；

（6）若需磨削多个装配槽712，即控制转动电机23，带动三爪卡盘22和环体71转动，转动角度的数值与360°除以装配槽712个数的商相等，在重复（1）-（5）步骤。

结合附图7所示，本实用新型对加工的环体71、加工臂51、磨轮53之间设置有限制，环体71大小尺寸可被三爪卡盘22夹持固定，加工臂51的端部51b可插入装配孔711内，磨轮53的轴心所在直线不与三爪卡盘22轴心所在直线相交，磨轮53的外径小于环体71的外径，且进一步优选为磨轮53的外径小于环体71的内径。

本实用新型的工作原理：

轴向与环体71轴心垂直的磨轮53沿环体71轴向移动磨削加工装配槽712，避免环体71端面和环体71内侧的应力集中，防止环体71的端面和环体71的侧面发生变形、产生裂缝或崩裂，进而提高产品密封环7的精度和密封效果。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，包括固定环（532）体用的固定工装（2）、可沿固定下环体（71）的轴向滑动的移动台（4）和驱动机构（6），所述移动台（4）朝向固定工装（2）一面设置有可插入环体（71）内的加工臂（51），所述加工臂（51）朝向固定工装（2）的一端转动连接有轴心与环体（71）垂直的转轴（54）以及同轴套接固定在转轴（54）侧面的磨轮（53），所述驱动机构（6）驱动转轴（54）转动，所述磨轮（53）的外径小于环体（71）的内径，且所述磨轮（53）外侧沿环体（71）的轴向的投影与环体（71）内侧部分重叠。

2.根据权利要求1所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述磨轮（53）包括同轴位于外侧的磨环（531），所述磨环（531）径向截面形状为椭圆形、弓形、多边形或带曲边的多边形中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述驱动机构（6）包括主动齿轮（62）、从动齿轮（64）、传动带（63）和驱动电机（61），所述转轴（54）包括同轴的驱动端（54c），所述驱动端（54c）与从动齿轮（64）同轴固定，所述驱动电机（61）安装于移动台（4）上且其电机轴与主动齿轮（62）同轴固定，所述传动带（63）同时套接于主动齿轮（62）和从动齿轮（64）的外侧且与两者啮合。

4.根据权利要求3所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述加工臂（51）的一竖直侧面内陷设置有容置槽（514），所述驱动端（54c）插入容置槽（514），所述从动齿轮（64）容置在容置槽（514）内。

5.根据权利要求4所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述容置槽（514）的槽口盖有遮挡容置槽（514）槽口的盖板（52）。

6.根据权利要求4所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述加工臂（51）朝向固定工装（2）的端部（51b）设置有相平行的固定臂（512）和夹持块（513），所述容置槽（514）延伸设置至固定臂（512）背向夹持块（513）的一面，所述夹持块（513）可拆卸安装，所述转轴（54）包括定位端（54a），所述定位端（54a）插入夹持块（513）内，所述磨轮（53）与转轴（54）花键（541）配合或过盈配合固定。

7.根据权利要求6所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述驱动端（54c）插容置槽（514）且靠近容置槽（514）一侧的侧面上设置有与容置槽（514）槽底抵接的抵环。

8.根据权利要求6所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述夹持块（513）背向固定臂（512）的一侧设置有嵌槽（5134），所述嵌槽（5134）内嵌有滚动轴承（5135），且所述嵌槽（5134）的槽底中心处开有穿轴孔（5136），所述转轴（54）包括同轴的定位端（54a），所述定位端（54a）过过穿轴孔（5136），与滚动轴承（5135）插接并过盈配合。

9.根据权利要求6所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述磨轮（53）包括位于内侧且同轴设置的固定环（532），所述转轴（54）包括同轴设置且位于固定臂（512）和夹持块（513）之间的配合段（54b），所述固定环（532）内侧和配合段（54b）侧面花键（541）配合固定。

10.根据权利要求1所述的一种密封环装配槽的磨削加工装置，其特征在于，所述固定工装（2）包括三爪卡盘（22）和驱动三爪卡盘（22）转动的转动电机（23），所述转动电机（23）为步进电机。