一种高强高脆材质球体研球机的制作方法

本发明涉及研磨机械技术领域，尤其涉及一种高强高脆材质球体研球机。

背景技术：

研球机是球体加工过程中的关键设备之一，它是在研磨盘与球体之间置以研磨剂，研磨盘在一定压力下与钢球作复杂的相对运动，通过研磨剂的机械及化学作用实现对球体的研削加工。研球机的性能优劣对球体生产厂家的生产成本和周期有着重要的影响。尤其是良品率和研磨效率是关键的参考依据。现市场上的研球机大多都是针对钢材等韧性相对较好，强度相对较低的材料，所以现有技术可以满足需求，但现有技术中，研球机的性能不足，在研磨高强、高脆材质的球体时致使球体破碎，良品率得不到保证，生产效率也相对较慢，需要进行改进。

针对现有研球机性能不足，在研磨高强、高脆材质的球体时致使球体破碎，良品率得不到保证，生产效率也相对较慢的问题，本发明提供一种高强高脆材质球体研球机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高强高脆材质球体研球机，该研球机在研磨高强、高脆材质球体时不仅保证了球体的良品率，同时还提高了生产效率。

本发明技术方案如下：

一种高强高脆材质球体研球机，其特征在于：所述研球机包括机座1、导柱4、活动横梁9、加压机构、保压机构和研磨机构，其中：

机座1上安装有导柱4，导柱4上设有活动横梁9，活动横梁9与加压机构相连，所述加压机构为液压油缸10，用于控制活动横梁9沿导柱4做升降运动；

研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴6、上研磨盘12和下研磨盘13，动力装置通过传动装置与主轴6相连，上研磨盘12通过复合法兰11固定在主轴6下方，并由主轴6带动旋转，下研磨盘13固定在机座1上表面；

保压机构由螺纹及与其配套的螺纹套组成，所述螺纹位于主轴6外表面，螺纹套套于主轴6上，在上研磨盘12移动到相应位置时，将螺纹套旋下，顶置复合法兰11上表面，形成一个机械保压装置，避免液压系统在研磨球体时，一直处在受压状态。

作为优选的技术方案：所述导柱4设有四个，分左右两组实现同步导向，液压油缸10设有两组，以实现活动横梁9的上下移动；所述动力装置为电机7，通过减速机和皮带轮带动主轴10旋转。

本发明所述高强高脆材质球体研球机，其特征在于：复合法兰11与上研磨盘12连接处和设有弹簧3和固定螺栓5，其中：上研磨盘12与复合法兰11相接触的上表面设有变径盲孔，复合法兰11设有与之相对应的变径通孔，变径盲孔和变径通孔靠近上研磨盘12与复合法兰11相接触一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓5通过复合法兰11的通孔插入上研磨盘12的盲孔中，压缩状态的弹簧3卡在变径盲孔和变径通孔内径较大的位置处，且套于固定螺栓5外；下研磨盘13与机座1接触的下表面设有盲孔，机座1与盲孔对应的位置设有装卸孔，且装卸孔孔径大于下研磨盘13盲孔孔径，机座1还设有减重孔2，以减轻设备重量，所述装卸孔贯通于减重孔2的上表面；

固定螺栓5通过复合法兰和装卸孔插入下研磨盘13的盲孔内，固定螺栓5外套有弹簧3，弹簧3压缩于下研磨盘13与复合法兰之间；或者装卸孔为变径通孔，其靠近下研磨盘13一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓5通过装卸孔插入下研磨盘13的盲孔内，固定螺栓5外套有弹簧3，弹簧3压缩于装卸孔孔径较大的位置处。弹簧3和固定螺栓5主要用于避免研磨盘与磨件硬性接触和振动，实现磨盘各处压力微调，确保上下研磨盘能柔性接触，避免压力集中在同一点或几点上，致使球体破碎。

本发明所述的高强高脆材质球体研球机，其特征在于：所述上研磨盘12可为双盘双转形式的，由内盘和外盘组成，外盘是环形盘，套在上研磨内盘的外围；

所述传动装置固定在活动横梁9下面，由齿轮a、齿轮b、齿轮c组成，齿轮a为中心齿轮，套设在主轴上，齿轮c为齿轮圈，齿轮b设在齿轮a和齿轮c之间，并分别与齿轮a和齿轮c啮合；

上研磨内盘通过主轴10固定在活动横梁9下方，上研磨外盘固定在齿轮c下方，动力装置与主轴10相连，用于控制主轴10的转动，主轴10带动齿轮a及上研磨内盘旋转，齿轮c带动上研磨盘外盘旋转。该装置通过齿轮传动改变电机转速，从而实现一种设备两种转速，解决同批产品的研磨时间差问题，提高产品生产效率。

本发明所述的高强高脆材质球体研球机，其特征在于：在上研磨盘、下研磨盘滚道内相对应的位置分别设有球面传感器，所有球面传感器均与计算机相连，将收集到的数据传送到计算机中；计算机与传动系统控制器相连，传动系统控制器用于控制上研磨盘的旋转速度以及对球体的研磨压力。

上研磨盘、下研磨盘滚道内设有装配孔，用于安装传感器；装配孔一端内壁设有环形凸起，环形凸起的内径大于传感器头部，并小于传感器主体部分，用于挡住传感器，装配孔内设有弹簧，弹簧套装在传感器外。

本发明所述的高强高脆材质球体研球机，其特征在于：下研磨盘13表面设有多条同心滚道131，滚道131的宽度由内圈向外圈逐渐减小；每条滚道131之间还可设有阀口132，所述阀口132由限位装置和溜球槽133组成；其中，溜球槽133为连通每条滚道131之间的槽体，溜球槽133在内圈滚道131开口位置的后端设有限位装置；所述限位装置包括密封圈134、球型限位器135、限位弹簧136；在滚道131内垂直于下研磨盘13方向上设有安装孔，安装孔上端靠近滚道131的内壁设有环形凸起；安装孔内设有限位弹簧136，球型限位器135安装在限位弹簧136和环形凸起之间，球型限位器135与环形凸起之间设有密封圈134；在不受压力的状态下，限位弹簧136将球型限位器135顶出到滚道上，当受到压力时，球型限位器135则下沉。因此，在限位装置的作用下，达到尺寸要求的球体被球型限位器135阻拦，球体只能经过溜球槽133进入下一滚道进行研磨；未达到尺寸要求的球体，由于其尺寸较大，在上研磨盘的压力和摩擦力下可挤压球型限位器135使其下沉，球体顺利通过并继续留在原滚道进行研磨，以此达到芯部滚道以较低线速度研磨掉球体环带，避免滚动性较差的球体堆叠破碎，外部滚道以较大线速度精确研磨的目的。

本发明所述高强高脆材质球体研球机可用于制备高强高脆材料球体，特别适合于陶瓷材料球体。

本发明的有益效果为：

本发明中，通过对研球机的结构优化，使其压力均匀，研磨料飞溅大大降低，提高了良品率和研磨效率。本发明采用上研磨盘旋转，减少球体破碎，提高了良品率和研磨效率。弹簧的存在避免了压力集中在同一点或几点上而导致球体破碎，提高了良品率。

附图说明

图1为高强高脆材质球体研球机结构示意图。

图2为下研磨盘俯视图。

图3为阀口剖视图。

图中，1-机座；2-减重孔；3-弹簧；4-导柱；5-固定螺栓；6-主轴；7-电机；8-皮带轮；9-活动横梁；10-液压油缸；11-复合法兰；12-上研磨盘；13-下研磨盘；131-滚道；132-阀口；133-溜球槽；134-密封圈、135-球型限位器、136-限位弹簧。

具体实施方式

实施例1

一种高强高脆材质球体研球机，其特征在于：所述研球机包括机座1、导柱4、活动横梁9、加压机构、保压机构和研磨机构，其中：

机座1上安装有四个导柱4，导柱4上设有活动横梁9，活动横梁9与加压机构相连，所述加压机构为液压油缸10，用于控制活动横梁9沿导柱4做升降运动；

研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴6、上研磨盘12和下研磨盘13，动力装置为电机7，通过减速机和皮带轮带动主轴10旋转，上研磨盘12通过复合法兰11固定在主轴6下方，并由主轴6带动旋转，下研磨盘13固定在机座1上表面；

保压机构由螺纹及与其配套的螺纹套组成，所述螺纹位于主轴6外表面，螺纹套套于主轴6上，在上研磨盘12移动到相应位置时，将螺纹套旋下，顶置复合法兰11上表面，形成一个机械保压装置，避免液压系统在研磨球体时，一直处在受压状态。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：复合法兰11与上研磨盘12连接处和设有弹簧3和固定螺栓5，其中：上研磨盘12与复合法兰11相接触的上表面设有变径盲孔，复合法兰11设有与之相对应的变径通孔，变径盲孔和变径通孔靠近上研磨盘12与复合法兰11相接触一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓5通过复合法兰11的通孔插入上研磨盘12的盲孔中，压缩状态的弹簧3卡在变径盲孔和变径通孔内径较大的位置处，且套于固定螺栓5外；下研磨盘13与机座1接触的下表面设有盲孔，机座1与盲孔对应的位置设有装卸孔，且装卸孔孔径大于下研磨盘13盲孔孔径，机座1还设有减重孔2，以减轻设备重量，所述装卸孔贯通于减重孔2的上表面；

固定螺栓5通过复合法兰和装卸孔插入下研磨盘13的盲孔内，固定螺栓5外套有弹簧3，弹簧3压缩于下研磨盘13与复合法兰之间；或者装卸孔为变径通孔，其靠近下研磨盘13一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓5通过装卸孔插入下研磨盘13的盲孔内，固定螺栓5外套有弹簧3，弹簧3压缩于装卸孔孔径较大的位置处。弹簧3和固定螺栓5主要用于避免研磨盘与磨件硬性接触和振动，实现磨盘各处压力微调，确保上下研磨盘能柔性接触，避免压力集中在同一点或几点上，致使球体破碎。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：所述上研磨盘12由内盘和外盘组成，外盘是环形盘，套在上研磨内盘的外围；

所述传动装置固定在活动横梁9下面，由齿轮a、齿轮b、齿轮c组成，齿轮a为中心齿轮，套设在主轴上，齿轮c为齿轮圈，齿轮b设在齿轮a和齿轮c之间，并分别与齿轮a和齿轮c啮合；

上研磨内盘通过主轴10固定在活动横梁9下方，上研磨外盘固定在齿轮c下方，动力装置与主轴10相连，用于控制主轴10的转动，主轴10带动齿轮a及上研磨内盘旋转，齿轮c带动上研磨盘外盘旋转。该装置通过齿轮传动改变电机转速，从而实现一种设备两种转速，解决同批产品的研磨时间差问题，提高产品生产效率。

实施例4

与实施例1的不同之处在于：在上研磨盘、下研磨盘滚道内相对应的位置分别设有球面传感器，所有球面传感器均与计算机相连，将收集到的数据传送到计算机中；计算机与传动系统控制器相连，传动系统控制器用于控制上研磨盘的旋转速度以及对球体的研磨压力。

上研磨盘、下研磨盘滚道内设有装配孔，用于安装传感器；装配孔一端内壁设有环形凸起，环形凸起的内径大于传感器头部，并小于传感器主体部分，用于挡住传感器，装配孔内设有弹簧，弹簧套装在传感器外。

该装置在收集传感器测量数据后进行运算得到球径尺寸，同时通过数据分析可以及时反馈球体表面质量变化情况，球体出现缺肉现象时，尺寸数据会反馈到微型计算机，微型计算机及时提醒操作人员，同时通过微型计算机控制传动系统控制器进而控制磨球机研磨的速度以及控制研磨压力，达到精准、高质量研磨的效果。

实施例5

与实施例1的不同之处在于：下研磨盘13表面设有多条同心滚道131，滚道131的宽度由内圈向外圈逐渐减小；每条滚道131之间设有阀口132，所述阀口132由限位装置和溜球槽133组成；其中，溜球槽133为连通每条滚道131之间的槽体，溜球槽133在内圈滚道131开口位置的后端设有限位装置；所述限位装置包括密封圈134、球型限位器135、限位弹簧136；在滚道131内垂直于下研磨盘13方向上设有安装孔，安装孔上端靠近滚道131的内壁设有环形凸起；安装孔内设有限位弹簧136，球型限位器135安装在限位弹簧136和环形凸起之间，球型限位器135与环形凸起之间设有密封圈134。

在不受压力的状态下，限位弹簧136将球型限位器135顶出到滚道上，当受到压力时，球型限位器135则下沉。因此，在限位装置的作用下，达到尺寸要求的球体被球型限位器135阻拦，球体只能经过溜球槽133进入下一滚道进行研磨；未达到尺寸要求的球体，由于其尺寸较大，在上研磨盘的压力和摩擦力下可挤压球型限位器135使其下沉，球体顺利通过并继续留在原滚道进行研磨，以此达到芯部滚道以较低线速度研磨掉球体环带，避免滚动性较差的球体堆叠破碎，外部滚道以较大线速度精确研磨的目的。

本发明未尽事宜为公知技术。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。