CN217453323U - 高精度柔性笼式球芯研磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及研磨设备技术领域，尤其是涉及一种高精度柔性笼式球芯研磨机，包括与外部设备连接的转盘和用于研磨球芯的刀盘，所述刀盘与转盘相对设置，所述转盘和刀盘之间设置有用于传递扭矩的连接件，所述刀盘与转盘之间设置有若干支撑组件，若干支撑组件沿连接件周向布置，所述支撑组件用于在研磨时刀盘周向施压均匀，在使用时，通过外部设备带动转盘转动，再由转盘通过连接件将扭矩传递至刀盘，从而对球芯进行研磨，支撑组件保证刀盘对球芯施压时周向受力均匀，使刀盘自动对准研磨，减少刀盘与球芯安装时间，提高研磨效率，同时提升圆度精度。

Description

高精度柔性笼式球芯研磨机

技术领域

本实用新型涉及研磨设备技术领域，尤其是涉及一种高精度柔性笼式球芯研磨机。

背景技术

高端控制阀领域发展迅速，针对高压、高温、超低温等严酷工况有一系列的解决方案，并且大多种类的高端阀门已进入量产阶段。随着智能制造技术的发展，目前的加工效率和加工精度逐渐成为制约高端控制阀发展的重要因素。

高端控制阀重点是攻关超圆度球芯的高效和超精度加工问题；目前，全球高端球阀的批量化圆度精度为2道左右，即便是国际上最著名的美国梅索尼兰 MASONEILAN、美国费希尔FISHER、美国米勒MILLER、德国萨姆森SAMSON 阀门公司也是如此；这是因为高端控制阀门特别是大口径球阀的球芯由于表面涂层硬度技术的提升，精磨过程中卡装、磨床、加工刀具、恒温\恒湿环境、基体材料等等都有可能造成球芯圆度精度降低，由于工装和刀具等关联原因，批量制备效率要求。

目前使用的锁渣阀，特别是尺寸大于200口径以上的锁渣阀，由于阀芯表面喷涂的硬质合金，表面硬度可以达到HRC63左右，所以给加工造成了极大的困难；以300口径的锁渣阀来说，由于喷涂的不均匀造成流道口附件的低点研磨出光面的时间很长，通常研磨圆度较高的球芯需要4个小时，如果局部低点的话，会研磨8个小时以上，当研磨设置与球芯出现偏置时，造成了表面硬化材料的极大浪费，和磨料、机器损耗，磨刀损耗、及人工的成本升高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有设备与球芯出现偏置会导致研磨效率时间长，同时会造成阀芯表面硬化材料的极大浪费，以及磨料对机器损耗，同时也对磨刀损耗严重的问题，现提供了一种高精度柔性笼式球芯研磨机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度柔性笼式球芯研磨机，包括与外部设备连接的转盘和用于研磨球芯的刀盘，所述刀盘与转盘相对设置，所述转盘和刀盘之间设置有用于传递扭矩的连接件，所述刀盘与转盘之间设置有若干支撑组件，若干支撑组件沿连接件周向布置，所述支撑组件用于在研磨时刀盘周向施压均匀。相比于传统刀具，本方案通过外部设备带动转盘转动，再由转盘通过连接件将扭矩传递至刀盘，从而对球芯进行研磨，支撑组件保证刀盘对球芯施压时周向受力均匀，使刀盘自动对准研磨，减少刀盘与球芯安装时间，提高研磨效率，同时提升圆度精度。

由于轴向施加的压紧力是刚性的，这样对研磨过程中研磨力度无法进行调整，微调控性能差，为了防止刀盘与球芯之间发生硬碰硬现象，进一步地，所述转盘上设置有与外部设备连接的柔性连接机构，所述柔性连接机构用于对刀盘缓冲。通过在转盘上设置柔性连接机构，降低了轴向压紧的刚度，同时不影响扭矩传递，研磨过程全程平稳，无卡死抱死现象，也无爬行现象。

为了实现柔性连接机构，进一步地，所述柔性连接机构包括转动主轴和弹簧，所述转盘上沿其转动中心轴线方向设置有滑道，所述滑道与转动主轴相匹配，所述转动主轴的一端滑动设置在滑道内，所述转动主轴的另一端凸出于滑道，所述弹簧的一端抵设在滑道内，所述弹簧的另一端抵设在转动主轴上，所述滑道与转动主轴之间设置有限位机构，所述限位机构用于限制转动主轴沿滑道轴向位移的位移范围。通过限位机构限制转动主轴在滑内的滑动范围，同时在滑道与转动主轴之间的弹簧进行缓冲减振，降低了轴向压紧的刚度。

为了实现限位机构，进一步地，所述限位机构包括限位销，所述转动主轴的外周面上沿其位移方向开设有限位槽，所述限位销的一端设置在转盘上，所述限位销的另一端穿过滑道并设置在限位槽内。通过在转盘上的限位销与转动主轴的限位槽配合，从而实现限制转轴主轴在滑槽内轴向的位移范围。

进一步地，所述支撑组件沿周向设置均布。

进一步地，所述支撑组件为气弹簧，所述气弹簧的一端铰接在刀盘上，所述气弹簧的伸出端铰接在转盘上。

进一步地，所述连接件为万向节。万向节具有一端角度变换，可以将转盘的扭矩传递至刀盘。

为了提高研磨效率，进一步地，所述刀盘包括整体呈环形结构的刀体，所述刀体与球芯接触的研磨面为弧面，所述弧面与球芯的外周面相匹配。通过环形结构刀体的研磨面设置呈弧面，弧面与球芯外周面匹配，提高刀体对七球芯的研磨效率。

由于刀盘采用铸铁结构，非常沉重，惯性较大，对弹簧实施的调整非常不利，进一步地，所述刀体上开设有若干减重孔。通过上述减重处理，可以使得研磨压力受控，可以大幅度提升研磨转动速度，同时无明显的研磨划痕，表面光洁度提高。

本实用新型的有益效果是：本实用新型高精度柔性笼式球芯研磨机在使用时，通过外部设备带动转盘转动，再由转盘通过连接件将扭矩传递至刀盘，从而对球芯进行研磨，支撑组件保证刀盘对球芯施压时周向受力均匀，使刀盘自动对准研磨，减少刀盘与球芯安装时间，提高研磨效率，同时提升圆度精度，避免了现有设备与球芯出现偏置会导致研磨效率时间长，同时会造成阀芯表面硬化材料的极大浪费，以及磨料对机器损耗，同时也对磨刀损耗严重的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型中转盘上柔性连接机构的结构示意图。

图中：1、转盘，2、刀盘，3、连接件，4、支撑组件，5、转动主轴，6、弹簧，7、滑道，8、限位槽，9、限位销，11、刀体，12、弧面，13、减重孔。

具体实施方式

本实用新型下面结合实施例作进一步详述：

本实用新型不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，一种高精度柔性笼式球芯研磨机，包括与外部设备连接的转盘1和用于研磨球芯的刀盘2，所述刀盘2与转盘1相对设置，所述转盘1和刀盘2之间设置有用于传递扭矩的笼式万向节，所述刀盘2与转盘1之间设置有三个支撑组件4，三个支撑组件4沿连接件3周向均匀布置，所述支撑组件4用于在研磨时刀盘2周向施压均匀，所述支撑组件4为气弹簧，所述气弹簧的一端铰接在刀盘2上，所述气弹簧的伸出端铰接在转盘1上。

所述转盘1上设置有与外部设备连接的柔性连接机构，所述柔性连接机构用于对刀盘2缓冲。

所述柔性连接机构包括转动主轴5和弹簧6，所述转盘1上沿其转动中心轴线方向设置有滑道7，所述滑道7与转动主轴5相匹配，所述转动主轴5的一端滑动设置在滑道7内，所述转动主轴5的另一端凸出于滑道7，所述弹簧6的一端抵设在滑道7内，所述弹簧6的另一端抵设在转动主轴5上，所述滑道7与转动主轴5之间设置有限位机构，所述限位机构用于限制转动主轴5沿滑道7 轴向位移的位移范围，所述限位机构包括限位销9，所述转动主轴5的外周面上沿其位移方向开设有限位槽8，所述限位销9的一端设置在转盘1上，所述限位销9的另一端穿过滑道7并设置在限位槽8内。

所述刀盘2包括整体呈环形结构的刀体11，所述刀体11与球芯接触的研磨面为弧面12，所述弧面12与球芯的外周面相匹配。所述刀体11上开设有若干减重孔13。

上述高精度柔性笼式球芯研磨机在使用时，将转动主轴5固定在机床的转轴上，然后再将刀盘2的研磨面与球芯接触，同时转动主轴5在滑槽内滑动沿压缩弹簧6，实现缓冲减振，防止刀具、机床转轴和球芯之间出现硬碰硬的现象，同时机床的转轴带动转动主轴5转动，转动主轴5带动转盘1转动，转盘1上的笼式万向节将扭矩传递至刀盘2，刀体11的研磨面与球芯接触并研磨，而气弹簧对刀盘2对球芯施压时周向作用力均匀，提高研磨效率，也保证了研磨精度。

上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：包括与外部设备连接的转盘(1)和用于研磨球芯的刀盘(2)，所述刀盘(2)与转盘(1)相对设置，所述转盘(1)和刀盘(2)之间设置有用于传递扭矩的连接件(3)，所述刀盘(2)与转盘(1)之间设置有若干支撑组件(4)，若干支撑组件(4)沿连接件(3)周向布置，所述支撑组件(4)用于在研磨时刀盘(2)周向施压均匀。

2.根据权利要求1所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述转盘(1)上设置有与外部设备连接的柔性连接机构，所述柔性连接机构用于对刀盘(2)缓冲。

3.根据权利要求2所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述柔性连接机构包括转动主轴(5)和弹簧(6)，所述转盘(1)上沿其转动中心轴线方向设置有滑道(7)，所述滑道(7)与转动主轴(5)相匹配，所述转动主轴(5)的一端滑动设置在滑道(7)内，所述转动主轴(5)的另一端凸出于滑道(7)，所述弹簧(6)的一端抵设在滑道(7)内，所述弹簧(6)的另一端抵设在转动主轴(5)上，所述滑道(7)与转动主轴(5)之间设置有限位机构，所述限位机构用于限制转动主轴(5)沿滑道(7)轴向位移的位移范围。

4.根据权利要求3所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述限位机构包括限位销(9)，所述转动主轴(5)的外周面上沿其位移方向开设有限位槽(8)，所述限位销(9)的一端设置在转盘(1)上，所述限位销(9)的另一端穿过滑道(7)并设置在限位槽(8)内。

5.根据权利要求1所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述支撑组件(4)沿周向设置均布。

6.根据权利要求1所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述支撑组件(4)为气弹簧，所述气弹簧的一端铰接在刀盘(2)上，所述气弹簧的伸出端铰接在转盘(1)上。

7.根据权利要求1所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述连接件(3)为万向节。

8.根据权利要求1所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述刀盘(2)包括整体呈环形结构的刀体(11)，所述刀体(11)与球芯接触的研磨面为弧面(12)，所述弧面(12)与球芯的外周面相匹配。

9.根据权利要求8所述的高精度柔性笼式球芯研磨机，其特征在于：所述刀体(11)上开设有若干减重孔(13)。

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