CN216178973U

CN216178973U - 一种行星轮系磁力研磨机

Info

Publication number: CN216178973U
Application number: CN202122592180.5U
Authority: CN
Inventors: 董鑫磊; 唐诺鸣; 王相苈; 马贺祥; 胡家兴; 孙红星; 陈雪; 马志强; 杨诗雨; 杨洪鹏; 罗睿
Original assignee: University of Science and Technology Liaoning USTL
Current assignee: University of Science and Technology Liaoning USTL
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2031-10-27

Abstract

本实用新型涉及一种行星轮系磁力研磨机，包括箱体、电机、行星轮系、磁体及研磨桶；电机固设于箱体内，行星轮系由外齿圈、太阳轮及多个行星轮组成；电机驱动太阳轮转动并同时带动行星轮转动，且行星轮与太阳轮的转向相反；太阳轮及行星轮的顶部分别设多个磁体，研磨桶设于箱体的顶部，研磨桶中盛放由磁针、研磨液及水混合后组成的磁性磨料。本实用新型利用磁体磁化研磨桶内的磁针，通过磁针击打工件表面实现研磨加工，通过太阳轮与行星轮的反向转动，大大提高磁感应强度，从而提高研磨加工效率。

Description

一种行星轮系磁力研磨机

技术领域

本实用新型涉及磁力研磨技术领域，尤其涉及一种能够对工件表面进行精密研磨的行星轮系磁力研磨机。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，生活及生产设施从舒适度、可靠性、安全性甚至外观等方面都有很大提升，对零件的要求也有了很大提高，不仅局限于尺寸、使用寿命等基本要求，对零件的表面质量也提出了更高的要求。

小型机械零件和珠宝首饰在加工过程中难免会产生毛刺，毛刺的存在直接影响了它们的性能或价值，去除毛刺成为不可或缺的工序。目前，对于工件表面的抛光，大多数加工企业都采取酸洗的方式，其虽然能够达到表面粗糙度及表面形貌的要求，但是化学抛光会对环境造成污染，并且化学试剂对人体有害，这也决定了化学抛光方式不可能成为精密加工的主流方向。而现有磁力研磨机由于磁感应强度变化有限，导致加工效率普遍较低。

申请公布号为CN 110281085 A的中国专利申请公开了“一种集群磁流变研磨抛光装置及其使用方法”，其装置包括抛光盘，抛光盘的底面设有至少一个凹槽，凹槽内设有抛光吸附垫，抛光吸附垫设有至少一个工件承置槽；抛光盘的侧壁与底面形成用于盛放磁流变抛光液的腔体；磁流变抛光液的磨料包括纳米磨料粒子、结合剂和微米磁性颗粒，纳米磨料粒子在结合剂的作用下包裹在微米磁性颗粒的外表面；设于抛光盘的下方的至少一个磁铁组件，每个磁铁组件均包括至少两个按预设规律排布的磁铁，以使磁流变抛光液形成的柔性抛光垫完全覆盖工件的表面；与磁铁组件相连、用于驱动磁铁组件自转及公转的磁极驱动装置；支撑装置，抛光盘高度可调的设于支撑装置上。该装置的结构简单、操作方便、加工效率高且磨粒更新自锐的速率较高。

发明内容

本实用新型提供了一种行星轮系磁力研磨机，利用磁体磁化研磨桶内的磁针，通过磁针击打工件表面实现研磨加工，通过太阳轮与行星轮的反向转动，大大提高磁感应强度，从而提高研磨加工效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种行星轮系磁力研磨机，包括箱体、电机、行星轮系、磁体及研磨桶；所述电机固设于箱体内，电机的输出轴向上伸出；行星轮系由外齿圈、太阳轮及多个行星轮组成；外齿圈与箱体的顶板固定连接，太阳轮与电机的输出轴固定连接，行星轮设于太阳轮与外齿圈之间并同时与太阳轮与外齿圈啮合；电机驱动太阳轮转动并同时带动行星轮转动，且行星轮与太阳轮的转向相反；太阳轮及行星轮的顶部分别设多个磁体，其中太阳轮上的磁体分为内圈磁体及外圈磁体，内圈磁体由2列磁体组成，2列磁体的磁极相反；外圈磁体沿太阳轮周向均匀排列，相邻2个磁体的磁极相反；行星轮上设2列磁体，2列磁体的磁极相反；所述研磨桶设于箱体的顶部，研磨桶中盛放由磁针、研磨液及水混合后组成的磁性磨料。

一种行星轮系磁力研磨机，还包括控制系统及控制面板；所述控制面板设于箱体的一侧，控制面板由LED显示屏及多个控制按钮组成；LED显示屏及控制按钮分别连接控制系统，控制系统另外连接电机的驱动端。

所述控制系统为PLC控制器。

所述控制按钮包括电源开关按钮、电机启动/停止按钮、电机转数按钮、正转/反转按钮及时间设定按钮。

述箱体为封闭式结构；箱体的底部设多个垫块，电机的对应端与垫块固定相连。

述研磨桶的顶部设盖子。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)利用磁体磁化研磨桶内的磁针，通过磁针击打工件表面实现研磨加工，

2)采用行星轮系作为磁体的载体，改变了常规采用磁极盘研磨时只能沿单一方向旋转的弊端，通过太阳轮与行星轮的反向转动，大大提高了磁感应强度，从而提高了研磨加工效率；

3)所述行星轮系磁力研磨机的结构简单、操作方便、应用广泛、加工成本低廉，适用于小型实验室和大型工厂生产；在保证加工质量及研磨均匀度的前提下，大大提高了研磨加工效率；

4)设有封闭式箱体及控制面板，在保证安全的前提下，可以方便地调整工艺参数，使工件与磁针间的相对撞击更加有效，进一步提高工件的研磨效率。

附图说明

图1是本实用新型所述一种行星轮系磁力研磨机的外形图。

图2是本实用新型所述一种行星轮系磁力研磨机的主视剖面图。

图3是本实用新型所述行星轮系与电机的立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例所述行星轮系上磁体摆放及磁极布置示意图。

图中：1.箱体 2.研磨桶 3.控制面板 4.电机 5.行星轮系 51.外齿圈 52.太阳轮53.行星轮6.磁体61.N极磁体62.S极磁体7.垫块

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图3所示，本实用新型所述一种行星轮系磁力研磨机，包括箱体1、电机4、行星轮系5、磁体及研磨桶2；所述电机4固设于箱体1内，电机4的输出轴向上伸出；行星轮系5由外齿圈51、太阳轮52及多个行星轮53组成；外齿圈51与箱体1的顶板固定连接，太阳轮52与电机4的输出轴固定连接，行星轮53设于太阳轮52与外齿圈51之间并同时与太阳轮52与外齿圈51啮合；电机4驱动太阳轮52转动并同时带动行星轮53转动，且行星轮53与太阳轮52的转向相反；太阳轮52及行星轮53的顶部分别设多个磁体6，其中太阳轮52上的磁体6分为内圈磁体及外圈磁体，内圈磁体由2列磁体组成，2列磁体的磁极相反；外圈磁体沿太阳轮52周向均匀排列，相邻2个磁体的磁极相反；行星轮53上设2列磁体6，2列磁体的磁极相反；所述研磨桶2设于箱体1的顶部，研磨桶2中盛放由磁针、研磨液及水混合后组成的磁性磨料。

本实用新型所述一种行星轮系磁力研磨机，还包括控制系统及控制面板3；所述控制面板3设于箱体1的一侧，控制面板3由LED显示屏及多个控制按钮组成；LED显示屏及控制按钮分别连接控制系统，控制系统另外连接电机4的驱动端。

所述控制系统为PLC控制器。

所述箱体1为封闭式结构；箱体1的底部设多个垫块7，电机4的对应端与垫块7固定相连。

所述研磨桶2的顶部设盖子。

基于本实用新型所述一种行星轮系磁力研磨机的研磨方法如下：

(1)将磁针、研磨液和水按照设定比例混合后置于研磨桶2中，将待加工的工件放入研磨桶2中，并使工件完全浸没在磁性磨料中；然后盖上盖子；行星轮系5上的磁体6将研磨桶2内的磁针磁化并形成磁场；

(2)按下电源开关按钮接通电源，通过控制面板3上的电机转数按钮调节电机4转速，通过正转/反转按钮设定电机4的转向，通过时间设定按钮设定研磨时间；然后按下电机启动/停止按钮启动电机4，带动行星轮53与太阳轮52反向旋转，增大磁感应强度，磁针随磁场运动并在工件表面高速、多角度撞击，去除工件表面的凸起及毛刺，打磨边缘，同时降低工件的表面粗糙度；

(3)研磨加工完成后，再次按下电机启动/停止按钮关闭电机4；将工件从研磨桶2中取出；将研磨桶2内的磁针取出洗净、烘干，待下一次加工时重复使用，研磨桶2内的液体经收集后统一处理。

本实用新型与申请公布号为CN 110281085 A的中国专利申请公开的“一种集群磁流变研磨抛光装置及其使用方法”相比，其区别在于，

1)磁流变抛光技术是利用磁流变抛光液在梯度磁场中发生流变而形成的具有黏塑行为的柔性“小磨头”与工件之间具有快速的相对运动，使工件表面受到很大的剪切力，从而使工件表面材料被去除。而本实用新型是利用磁极磁化容量桶内磁针，利用磁针击打工件表面材料实现研磨。

2)本实用新型中的磁极摆放方式的磁感应强度更大，更有利于研磨。

3)本实用新型中所述行星轮系中，太阳轮上的磁体随之自转，行星轮上的磁体在自转的同时相对于太阳轮进行公转，结合磁体的摆放方式，不仅行星轮上的磁体相互影响，同时行星轮上的磁体与太阳轮上的磁体相互之间也有影响，从而增大整个磁场的磁感应强度，最终更有利于工件的研磨加工。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例】

本实施例中，一种行星轮系磁力研磨机，由箱体、电机、行星轮系、垫块、控制面板、研磨桶等部分组成。

本实施例中，行星轮系磁力研磨机的箱体底部放置4个垫块，用于支撑电机并方便电机散热，电机的底部与垫块点焊固定。

电机的输出轴向上伸出并连接行星轮系；行星轮系由外齿圈、位于外齿圈中部的太阳轮及设于外齿圈与太阳轮之间的4个行星轮组成，外齿圈与箱体固定连接，太阳轮与电机的输出轴同轴固定，每个行星轮均与外齿圈、太阳轮啮合，并能够在太阳轮的带动下沿与太阳轮相反的方向绕太阳轮转动。太阳轮及行星轮均水平设置，顶部分别按一定规律固定摆放磁极；如图4所示，本实施例中，太阳轮52的内圈设有4个磁体6，4个磁体的磁极按轴对称分布，(图中黑色的代表N极磁体61，白色的代表S极磁体62，下同)；太阳轮的外圈设有12个磁体，12个磁体沿周向均布，且N极与S极间隔设置。行星轮上设置4个磁体，4个磁体的磁极按轴对称分布。磁极与箱体顶板保持20mm内的间隙，且该间隙可根据需要进行调节。

箱体的上方固定设置研磨桶，研磨桶的底部贴近箱体的顶面；研磨桶内注有研磨液及水按一定比例混合的混合液，并根据需要混入一定数量的磁针。

启动电机后，电机带动太阳轮上的磁极转动，同时带动行星轮上的磁极反向转动。磁极磁化磁针并形成磁场，太阳轮和行星轮的反向转动能够增大磁感应强度，使磁针随磁极运动并在工件表面高速、多角度撞击，从而高效去除工件的上凸起、毛刺等，并快速降低工件的表面粗糙度。

本实施例中，控制面板包括一块LED显示屏及9个控制按钮。显示屏用于显示当前电机的转数、方向、研磨时间等参数，控制按钮分别用于控制电源开关、电机转数调节、电机正反转及研磨时间设定等。在保证安全的前提下，通过调整上述参数，实现工件的高效高质量研磨。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，包括箱体、电机、行星轮系、磁体及研磨桶；所述电机固设于箱体内，电机的输出轴向上伸出；行星轮系由外齿圈、太阳轮及多个行星轮组成；外齿圈与箱体的顶板固定连接，太阳轮与电机的输出轴固定连接，行星轮设于太阳轮与外齿圈之间并同时与太阳轮与外齿圈啮合；电机驱动太阳轮转动并同时带动行星轮转动，且行星轮与太阳轮的转向相反；太阳轮及行星轮的顶部分别设多个磁体，其中太阳轮上的磁体分为内圈磁体及外圈磁体，内圈磁体由2列磁体组成，2列磁体的磁极相反；外圈磁体沿太阳轮周向均匀排列，相邻2个磁体的磁极相反；行星轮上设2列磁体，2列磁体的磁极相反；所述研磨桶设于箱体的顶部，研磨桶中盛放由磁针、研磨液及水混合后组成的磁性磨料。

2.根据权利要求1所述的一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，还包括控制系统及控制面板；所述控制面板设于箱体的一侧，控制面板由LED显示屏及多个控制按钮组成；LED显示屏及控制按钮分别连接控制系统，控制系统另外连接电机的驱动端。

3.根据权利要求2所述的一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，所述控制系统为PLC控制器。

4.根据权利要求2所述的一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，所述控制按钮包括电源开关按钮、电机启动/停止按钮、电机转数按钮、正转/反转按钮及时间设定按钮。

5.根据权利要求1所述的一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，所述箱体为封闭式结构；箱体的底部设多个垫块，电机的对应端与垫块固定相连。

6.根据权利要求1所述的一种行星轮系磁力研磨机，其特征在于，所述研磨桶的顶部设盖子。