离心滚磨抛光机的滚筒的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种离心滚磨抛光机的滚筒。它包括外筒和内筒，外筒两端设有偏心轴头；内筒包括一端具有开口的筒体、用于遮盖所述筒体开口的盖板以及使所述盖板与所述筒体连接的紧固件；所述筒体内设有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成多个彼此独立的内腔。本发明的筒体由优质碳钢钢板做六角棱柱形外壳，内部空间的分隔用PU材质分隔成的多腔结构内部空间均较小，工件和抛光研磨用磨粒磨料及磨液一起在腔室内进行滚磨加工时，长薄片状工件的横向翻滚受到限制，故可保证在加工过程中不会产生弯曲、扭转等变形，很好地避免了薄片形工件在滚磨过程中的变形，十分适用于加工纺机棕丝、棕片及薄片状或细长杆形零件。
【专利说明】离心滚磨抛光机的滚筒
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离心滚磨抛光机的滚筒。
[0002]【背景技术】
现有的离心滚磨抛光机都是采用简单的行星运动机构，将电机转动分解成使装载抛光零件的滚筒既作公转，又作反向自转，从而使抛光件与磨料磨液产生相互研磨实现抛光目的。滚筒轴线与自转轴线相重合，自转与公转转向相反，使滚筒内工件与磨粒磨料作二维强制性流动，并在离心压力作用下产生挤压、摩擦、碰撞等作用而实现工件表面的抛光研磨加工。由于是二维方向的研磨作用，只有径向和周向的研磨，没有轴向相对摩擦作用，所以工件受到的研磨作用较弱，效率较低，加工时间较长，且抛光效果不佳。
[0003]现有技术中也有一种安装在偏心机构上的滚筒。它使滚筒自转，由于带有偏心机构，因此滚筒在自转过程中筒壁给予工件及磨粒磨料的支承反力与轴向会有一个角度，从而产生一个轴向分力，在这个轴向分力的作用下工件就会产生轴向强制流动，结合径向和周向的强制流动，筒内物料就会作螺旋状的翻滚运动。这是另一种形式的二维运动。
[0004]若将上述两种二维运动结合起来，则可实现三维运动，这对于物料的研磨也更有利。但是偏心机构一般都是基于曲轴、凸轮结构或者偏心轮结构实现的。但是这样的结构一般都需要较大的体积，有较大质量，一旦发生偏心转动，就给系统带来严重的不稳定性。
【发明内容】
[0005]本发明要解决上述技术问题，从而提供一种具有三维运动的且具有稳定性的离心滚磨抛光机的滚筒。
[0006]本发明解决上述问题的技术方案如下:
离心滚磨抛光机的滚筒，包括外筒和套设于所述外筒内部的内筒，所述外筒的侧面上还具有径向开设的便于所述内筒安装的开口，所述外筒两端设有偏心轴头；所述内筒包括一端具有开口的筒体、用于遮盖所述筒体开口的盖板以及使所述盖板与所述筒体连接的紧固件，所述筒体内设有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成多个彼此独立的内腔。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述偏心轴头的设置使得所述外筒的几何轴线与其旋转轴线形成一个夹角Φ，5° < Φ < 15°。
[0008]本发明是在经过查问大量文献资料，并深入研究离心滚磨原理，在做了许多对比方案的验证性实验后，提出了 一种三维逆向离心滚磨技术原理，这一原理的关键是:改变滚筒自转方式，在结构上使滚筒轴线与自转中心线不重合，形成一个夹角Φ，这样滚筒在自转和公转过程中筒壁给予工件及磨粒磨料的支承反力与轴向会有一个角度，从而产生一个轴向分力，在这个轴向分力的作用下工件就会产生轴向强制流动，结合径向和周向的强制流动，筒内物料就会作螺旋状的翻滚运动，而不仅仅是圆周向的翻滚运动，以此来实现三维全方向的抛光研磨加工。经过反复试验研究，证明采用三维逆向离心滚磨技术能极大地增强工件与磨粒磨料之间的相对摩擦和挤压运动，使抛光研磨效率大为提高，相同情况下，t匕现有的离心式抛光研磨机提高30%以上，达到相同抛光研磨效果所需的加工时间则能缩短20%以上。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述筒体的截面为正六边形，所述隔板将所述筒体分隔成I个截面为正六边形的中心内腔和6个等大的截面为正六边形的周围内腔。
[0010]本发明上述技术方案中，滚筒筒体由优质碳钢钢板做六角棱柱形外壳，内部空间的分隔用PU材质制作的多腔构造柱形耐磨塑料桶来实现，每个腔室均为六棱柱形，中间腔室较大，周围均布六个腔室也是六棱柱形，但稍小。由于每一个腔室的内部空间均较小，工件和抛光研磨用磨粒磨料及磨液一起在腔室内进行滚磨加工时，长薄片状工件的横向翻滚受到限制，故可保证在加工过程中不会产生弯曲、扭转等变形，这样的滚筒结构虽然使它的有效容积有所下降，但很好地避免了薄片形工件在滚磨过程中的变形，十分适用于加工纺机棕丝、棕片及薄片状或细长杆形零件。
[0011]作为上述技术方案的优选，还包括设置于所述筒体与所述盖板之间的垫片，所述垫片为密封橡胶垫片。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述隔板为材质隔板。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述轴头与所述盖板和所述筒体的底板的连接为一体连接。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述材质的隔板通过热压粘接的方式设置于所述筒体内部。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述外筒内设有连接螺栓组，通过所述螺栓连接组使得所述内筒被固定在所述外筒的内部。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述外筒内部还设有内衬橡胶层，通过所述内衬橡胶层的设置使得所述外筒与所述内筒之间无间隙。
[0017]作为上述技术方案的优选，所述外筒由上下两部分组成，所述上部分开启后构成所述开口，所述下部分与滚筒的偏心轴头焊接，所述上下两部分设通过螺栓连接组封闭。
[0018]本发明的目的之二是提供一种离心滚磨抛光机的滚筒支架。
[0019]离心滚磨抛光机的滚筒支架，它包括用于固定并夹置滚筒的左右端盖板、设于所述左右端盖板并连接于主轴承座使滚筒发生公转的主轴头、连接所述左右端盖板并使所述左右端盖板对滚筒产生夹置作用的拉紧杆、以及设置于所述左右端盖板用于承接滚筒偏心轴头的行星轴承座；还包括外轴，所述外轴与滚筒偏心轴头通过平键连接，所述外轴与所述主轴头通过使滚筒发生自转的链轮传动机构连接。
[0020]作为上述技术方案的优选，所述左右端盖板用于固定并夹置多个滚筒；还包括一个起稳定作用的中轴，所述中轴穿过所述左右端盖板的中心，与所述主轴头通过平键连接。
[0021]作为上述技术方案的优选，还包括滚筒，所述滚筒包括外筒和套设于所述外筒内部的内筒，所述外筒的侧面上还具有径向开设的便于所述内筒安装的开口，所述外筒两端设有偏心轴头；所述内筒包括一端具有开口的筒体、用于遮盖所述筒体开口的盖板以及使所述盖板与所述筒体连接的紧固件，所述筒体内设有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成多个彼此独立的内腔。
[0022]作为上述技术方案的优选，所述偏心轴头的设置使得所述外筒的几何轴线与其旋转轴线形成一个夹角Φ，5° < Φ < 15°。
[0023]作为上述技术方案的优选，所述筒体的截面为正六边形，所述隔板将所述筒体分隔成I个截面为正六边形的中心内腔和6个等大的截面为正六边形的周围内腔。
[0024]作为上述技术方案的优选，还包括设置于所述筒体与所述盖板之间的垫片，所述垫片为密封橡胶垫片。
[0025]作为上述技术方案的优选，所述轴头与所述盖板和所述筒体的底板的连接为一体连接。
[0026]作为上述技术方案的优选，所述隔板为材质隔板，所述材质的隔板通过热压粘接的方式设置于所述筒体内部。
[0027]作为上述技术方案的优选，所述外筒内部还设有内衬橡胶层，通过所述内衬橡胶层的设置使得所述外筒与所述内筒之间无间隙。
[0028]作为上述技术方案的优选，所述外筒由上下两部分组成，所述上部分开启后构成所述开口，所述下部分与滚筒的偏心轴头焊接，所述上下两部分设通过螺栓连接组封闭。
[0029]本发明的目的之三是提供一种离心滚磨抛光机。
[0030]离心滚磨抛光机，包括机架、滚筒支承架和带有偏心轴头的滚筒，所述机架上设有主轴承，所述滚筒支承架设有主轴头，所述滚筒支承架包括用于固定并夹置滚筒的左右端盖板、设于所述左右端盖板并连接于主轴承座使滚筒发生公转的主轴头、连接所述左右端盖板并使所述左右端盖板对滚筒产生夹置作用的拉紧杆、以及设置于所述左右端盖板用于承接滚筒偏心轴头的行星轴承座；还包括外轴，所述外轴与滚筒的偏心轴头通过平键连接，所述外轴与所述主轴头通过使滚筒发生自转的链轮传动机构连接。
[0031]本发明最关键的是在滚筒的支承上通过创新设计实现了滚筒的偏心旋转，主要是设计了特殊的带偏心轴头外滚筒
作为上述技术方案的优选，所述左右端盖板用于固定并夹置多个滚筒；还包括一个起稳定作用的中轴，所述中轴穿过所述左右端盖板的中心，与所述主轴头通过平键连接。
[0032]作为上述技术方案的优选，还包括滚筒，所述滚筒包括外筒和套设于所述外筒内部的内筒，所述外筒的侧面上还具有径向开设的便于所述内筒安装的开口，所述外筒两端设有偏心轴头；所述内筒包括一端具有开口的筒体、用于遮盖所述筒体开口的盖板以及使所述盖板与所述筒体连接的紧固件，所述筒体内设有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成多个彼此独立的内腔。
[0033]作为上述技术方案的优选，所述偏心轴头的设置使得所述外筒的几何轴线与其旋转轴线形成一个夹角Φ，5° < Φ < 15°。
[0034]作为上述技术方案的优选，所述筒体的截面为正六边形，所述隔板将所述筒体分隔成I个截面为正六边形的中心内腔和6个等大的截面为正六边形的周围内腔。
[0035]作为上述技术方案的优选，还包括设置于所述筒体与所述盖板之间的垫片，所述垫片为密封橡胶垫片。
[0036]作为上述技术方案的优选，所述轴头与所述盖板和所述筒体的底板的连接为一体连接。
[0037]作为上述技术方案的优选，所述隔板为材质隔板，所述材质的隔板通过热压粘接的方式设置于所述筒体内部。
[0038]作为上述技术方案的优选，所述外筒内部还设有内衬橡胶层，通过所述内衬橡胶层的设置使得所述外筒与所述内筒之间无间隙。[0039]作为上述技术方案的优选，所述外筒由上下两部分组成，所述上部分开启后构成所述开口，所述下部分与滚筒的偏心轴头焊接，所述上下两部分设通过螺栓连接组封闭。
[0040]本发明具有以下技术效果:
本发明采用了带有偏心轴头的外滚筒，同时还配套采用了用于固定该外滚筒的支承架，改支承架不仅能够实现滚筒的自转，由于该支承架还设有链轮机构，因此还支持滚筒的公转。因此本发明能够实现三维的转动，并且本发明的转动部分具有结构简单轻巧的优点，因此具有系统的稳定性。本发明的内滚筒分腔设置，能够很好地避免了薄片形工件在滚磨过程中的变形，十分适用于加工纺机棕丝、棕片及其他薄片状或细长杆形零件的抛光。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1是本发明抛光机的结构示意图；
图2是本发明的传动示意图；
图3是本发明外滚筒上下两部分的连接示意图；
图4是本发明内滚筒的结构示意图；
图5是本发明内滚筒另一个视面的示意图；
图中，1-机架，2-内滚筒，3-链传动张紧轮，4-主轴承座，5-主轴承，6-双排链轮，7-链条，8-单排链轮，9-主轴头，10-平键，11-端盖板，12-拉紧杆，13-外滚筒，14-螺栓连接组，15-行星轴承，16-大带轮，17-中轴，18-电气操作面板，19-三角带，20-减速电机，21-盖板，22-密封橡胶垫片，23-紧定螺钉，24-筒体，25-隔板，26-橡胶层。
[0042]如图1-4所示，离心滚磨抛光机，包括机架1、滚筒支承架和带有偏心轴头的滚筒。
[0043]所述滚筒支承架包括用于固定并夹置滚筒的左右端盖板11、设于所述左右端盖板11并连接于主轴承座4使滚筒发生公转的主轴头9、连接所述左右端盖板11并使所述左右端盖板11对滚筒产生夹置作用的拉紧杆12、以及设置于所述左右端盖板11用于承接滚筒偏心轴头15的行星轴承座15 ;还包括外轴，所述外轴与滚筒的偏心轴头通过平键10连接，所述外轴与所述主轴头9通过使滚筒发生自转的链轮传动机构连接。
[0044]机架I为铸造件，可采用HT150或HT300灰铁材质，结构为长方框形，长宽各适当采用加强筋构造以增加强度，右侧面装操作面板18，右底面预留电机安装位置。
[0045]内滚筒2的内部结构具体如图4和5所示，由滚筒盖板21、密封橡胶垫片22、紧定螺钉23、筒体24和PU材质内腔隔板25等组成，一个内滚筒由7个小型六角内腔构成,这样的结构主要是使工件只能在较小的空间内翻滚运动，可有效防止细长工件在抛光研磨中的变形。
[0046]链传动张紧轮3属于滚筒自转传动系统中的一个特殊构件，是为了使链传动能有效进行而设置的，主要是因为四个均布滚筒的自转动力来自中间的滚筒架公转，由公转轴向自转轴传动采用两对链传动，上下各一根自转轴同时与中间的公转轴连接成一个链传动，所以中间要用双排链，自转轴上则是单排链轮，为了确保链条包角，故设置了张紧轮。张紧轮的材质采用HT300铸铁或铸钢件。
[0047]主轴承座4有左右各一个，主要用于支承滚筒支承架，为铸铁件，可用HT300材质，与机架I之间通过螺栓固定，周向开有加油口，为轴承定期加注润滑脂。
[0048]主轴承5装在滚筒支承架的中轴17上，考虑到有轴向作用力，故轴承5应采用深钩向心球轴承或圆锥滚子轴承，型号与中心轴轴颈有关。
[0049]双排链轮6装在中轴17上，起主动轮作用，将轴的转动传递给滚筒，使之产生自转运动。链轮与轴之间采用平键连接，链轮材质为HT300铸铁。
[0050]链条7采用套筒滚子链，与双排链轮6、张紧链轮3及单排链轮8等构成滚筒自转传动系统，该链传动系统如图2所示。四个滚筒均匀分布在滚筒架上，两个的轴头长些，另两个短些，长的轴头链轮与中轴上双排链轮的左侧轮齿相联，短的则与右侧轮齿相联，构成两个对称的链传动。
[0051]单排链轮8装在主轴头9上，是被动链轮，形成滚筒的自转运动。链轮与轴头9之间采用平键连接，链轮材质为HT300铸铁。
[0052]主轴头9与外滚筒13间具有一定的偏心，是本发明在结构上的独到之处，它与外滚筒13构成倾斜结构，使滚筒产生倾斜安装，旋转时就产生了轴向翻滚作用。轴头材质可用15号或30号圆钢，与外滚筒13之间可采用手工电弧焊连接。要注意主轴头9与外滚筒13结合面的斜角，这是保证倾斜度的关键，还要注意主轴头9的位置，要保证两端主轴头轴心线与外滚筒中心线夹角在10° ±0.5°的精度。
[0053]平键10为普通平键连接，起传递动力给外滚筒轴的作用。
[0054]滚筒支承架端盖板11为铸铁件，也可以采用4-8_厚的钢板，用钢板时在安装中心轴及滚筒轴头处要设置轴承座结构。端盖板左右各一块，与拉紧杆12和中轴17等构成滚筒支承架。
[0055]外滚筒支承架拉紧杆12每圆周方向均匀分布4根，起固定和张紧滚筒支承架的作用，可采用15号圆钢，直径在10到15_左右，与设备型号大小相关，两端通过螺纹连接与端盖板11连接固定。
[0056]外滚筒13在结构上与六角滚筒相同，主要是为了实现偏心构造，所以设计了外滚筒这一特殊构造，它可采用2或4_厚钢板焊接，为装入多腔型六角滚筒的需要，设计成上下两半分开结构，上半部分为盖子，与下半部分之间通过4组螺栓连接组来实现，如图3所示。为了减小转动中的振动在外滚筒的里面内衬一层2_厚的橡胶层26，这样六角滚筒装入后与外滚筒之间不存在缝隙。
[0057]螺栓连接组14采用细牙螺纹，要有一定的防松结构，因为在抛光研磨过程中有一定的振动，普通螺栓易松脱。
[0058]行星轴承15装在主轴头9上，在旋转过程中有一定的轴向作用力，故行星轴承15应采用深钩向心球轴承或圆锥滚子轴承，型号大小与轴头轴颈有关。
[0059]大带轮16通过平键连接安装在中心轴17上，采用HT150铸铁材质，带槽参照标准结构，带轮结构形式根据直径来定，可用腹板式或孔板式，轴向固定可通过轴肩和压板实现。
[0060]滚筒支承架中轴17可采用圆钢或铸钢材质，直径与滚筒长度有关，为了提高综合机械性能，完成机加工后可进行调质处理。
[0061]电气操作面板18主要是对电机的运转进行控制，面板可安装在侧面，也安装在正面，靠近电机一侧就行，这样布线比较方便。面板上主要有启动、停止、急停及定时等几个功能按钮，急停主要用于紧急状态下的刹车停止，起保护操作工人身安全作用，定时用来设定研磨时间，可根据工件加工质量要求设定。[0062]三角带19为标准件，可根据带传动设计选择长度和根数，主要由传动功率及安装中心距进行设计。
[0063]减速电机20是外购件，根据设备功率来选择电机型号，一般采用6极减速电机，这样带传动的速比可小些，便于设计。
【权利要求】
1.离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:包括外筒和套设于所述外筒内部的内筒，所述外筒的侧面上还具有径向开设的便于所述内筒安装的开口，所述外筒两端设有偏心轴头；所述内筒包括一端具有开口的筒体、用于遮盖所述筒体开口的盖板以及使所述盖板与所述筒体连接的紧固件，所述筒体内设有隔板，所述隔板将所述筒体分隔成多个彼此独立的内腔。
2.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述偏心轴头的设置使得所述外筒的几何轴线与其旋转轴线形成一个夹角Φ，5° < Φ < 15°。
3.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述筒体的截面为正六边形，所述隔板将所述筒体分隔成I个截面为正六边形的中心内腔和6个等大的截面为正六边形的周围内腔。
4.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:还包括设置于所述筒体与所述盖板之间的垫片，所述垫片为密封橡胶垫片。
5.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述隔板为PU材质隔板。
6.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述轴头与所述盖板和所述筒体的底板的连接为一体连接。
7.根据权利要求5所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述材质的隔板通过热压粘接的方式设置于所述筒体内部。
8.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述外筒内设有连接螺栓组，通过所述螺栓连接组使得所述内筒被固定在所述外筒的内部。
9.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述外筒内部还设有内衬橡胶层，通过所述内衬橡胶层的设置使得所述外筒与所述内筒之间无间隙。
10.根据权利要求1所述的离心滚磨抛光机的滚筒，其特征在于:所述外筒由上下两部分组成，所述上部分开启后构成所述开口，所述下部分与滚筒的偏心轴头焊接，所述上下两部分设通过螺栓连接组封闭。
【文档编号】B24B31/037GK103624671SQ201310692033
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】俞志根 申请人:湖州职业技术学院