转笼式斜轧球生产半球筛分装置的制作方法

本实用新型涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种转笼式斜轧球生产半球筛分装置。

背景技术：

斜轧球工艺是生产球类零件的重要工艺，产品包括斜轧球、轴承球、铜球以及钢珠等，应用广泛，市场需求量大，且具有材料利用率高、尺寸精度高、生产成本低等优点。斜轧球采用棒材为原料，轧制过程中每一段棒材的首尾会出现半球(不完整钢球，统称半球)，传统生产线在半球分拣过程主要采用人工分拣，效率低，成本高。

现有技术中还没有见到专用于对半球进行筛分的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种转笼式斜轧球生产半球筛分装置，解决了现有斜轧球生产中人工分拣半球效率低、成本高等问题，可以节省人力，自动筛分半球，降低了生产成本。

本实用新型采用如下技术方案：

一种转笼式斜轧球生产半球筛分装置，包括筛分转笼、主轴、半球导出槽、半球收集仓、入球通道、出球通道、动力单元和机架；

所述筛分转笼通过所述主轴安装在所述机架上，所述筛分转笼能绕所述主轴旋转；

所述半球导出槽设置在所述筛分转笼下方，所述半球收集仓设置在所述半球导出槽下方；

所述入球通道、出球通道分别设置在所述筛分转笼相对的2个端面处；

所述动力单元通过所述主轴为所述筛分转笼提供旋转动力；

所述动力单元、主轴、半球导出槽、半球收集仓均安装在所述机架上。

进一步的，所述筛分转笼为多边形转笼或圆形转笼，所述多边形转笼或圆形转笼的内壁设置有供斜轧球滚动的螺旋轨道，所述螺旋轨道为单线或多线，所述螺旋轨道底部有使半球掉落到所述半球导出槽的间隙；斜轧球从所述入球通道进入，经所述螺旋轨道滚动到所述出球通道；半球则从螺旋轨道中掉入所述半球导出槽，然后落入所述半球收集仓。

进一步的，所述筛分转笼为多边形转笼，所述多边形转笼包括多个角钢、钢管、轮辐；

所述角钢的数量等于多边形的边数，所述角钢布置方向均与所述主轴平行；所述角钢焊接在所述轮辐上，并通过所述轮辐固定在所述主轴上；

相邻所述角钢之间设置倾斜排列的一排平行钢管，相邻钢管之间形成供斜轧球滚动通过的螺旋轨道。

进一步的，所述钢管通过v形连接件焊接在所述角钢上；

所述角钢上平行排列有通孔，所述v形连接件底部伸出有圆柱体，所述v形连接件的圆柱体插入所述通孔中安装在角钢上，v形连接件与角钢之间的夹角为螺旋轨道升角。

进一步的，所述筛分转笼的尺寸为：

相邻钢管中心线距离l：l＝2(r+r)cos20°；

v形连接件与角钢之间夹角α：

r为斜轧球的半径；

r为钢管的半径，r取值为(0.5-0.8)r，过粗导致整体尺寸过大，且影响钢球通过；过细导致转笼整体刚度差；

d为转笼的外接圆直径；

p是螺旋轨道的线数(也即螺旋轨道的数量)。

进一步的，所述筛分转笼的两端均设置有防止斜轧球滑脱的钢球挡板；所述筛分转笼在出球的一端设置提升板，所述提升板焊接在螺旋轨道末端，设置数量与螺旋轨道线数相同，当所述提升板跟随转笼转动到与主轴同一高度时，提升板平面与主轴轴线所在水平面重合，转笼继续转动，则所述提升板上的斜轧球滚落至出球通道中。

进一步的，所述筛分转笼的上方设置外罩，所述外罩安装在所述机架上，所述外罩两端面分别设置有入球口和出球口用于分别安装入球通道和出球通道。

进一步的，所述半球导出槽截面整体呈弧形，弧底切除供斜轧半球通过；所述半球导出槽的两端面均安装有挡板。

进一步的，所述半球收集仓与所述机架之间通过滑轨连接，方便所述半球收集仓抽出。

进一步的，所述动力单元采用蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机与所述主轴连接，所述主轴通过轴承座安装在所述机架上。

进一步的，所述机架由角钢和槽钢组合焊接形成。

进一步的，所述装置还包括控制单元，所述控制单元为控制器或计算机，用于控制所述筛分转笼的转速。

本实用新型的有益效果为：斜轧球(整球和半球)经过入球通道进入筛分转笼，整球跟随转笼转动，在螺旋轨道末端被提升到出球通道中滚出筛分装置；半球则从钢管间隙中掉落，通过半球导出槽进入半球收集仓，完成筛分过程。本实用新型结构简单，制造成本低，筛分效果好，节省了人力成本，很好地解决了斜轧钢球、铜球等球类件生产中半球无法自动检出的难题。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例一种转笼式斜轧球生产半球筛分装置的结构示意图。

图2所示为实施例中筛分转笼的结构示意图。

图3所示为实施例中提升板的安装示意图。

图4所示为实施例中半球导出槽的结构示意图。

图5所示为实施例中半球收集仓的结构示意图。

图中：1.减速电机；2.主轴；3.筛分转笼；4.轮辐；5.入球通道；6.轴承座；7.半球导出槽；8.半球收集仓；9.提升板；10.v形连接件；11.钢管；12.钢球挡板；13.滑轨。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

斜轧球磨钢球、轴承球、铜球以及钢珠等球类零件生产过程中，每一段圆棒料头部及尾部都会产生半球(非完整球，统称半球)，本实用新型装置用于筛分上述生产过程中所产生的半球。

如图1所示，本实用新型实施例一种转笼式斜轧球生产半球筛分装置，用于自动筛分斜轧球生产过程中产生的半球。装置包括外罩、筛分转笼3、主轴2、半球导出槽7、半球收集仓8、入球通道5、出球通道、动力单元(减速电机1)和机架；所述外罩安装在机架上方，在外罩两端面上分别开有入球口和出球口用于安装入球通道5和出球通道。

如图2所示，筛分转笼3通过所述主轴2安装在所述机架上，筛分转笼3能绕所述主轴2旋转；筛分转笼3两端设置有防止斜轧球滑脱的钢球挡板12，筛分转笼3在出球的一端设置提升板9(提升板9的安装方式参照图3)，用于将斜轧球提升至所述出球通道；所述半球导出槽7设置在所述筛分转笼3下方，所述半球收集仓8设置在所述半球导出槽7下方；所述动力单元(减速电机1)采用蜗轮蜗杆减速电机(不限于)并通过所述主轴2为所述筛分转笼3提供旋转动力；所述动力单元1、主轴2、半球导出槽7、半球收集仓8均安装在所述机架上。

所述筛分转笼3可以采用多种几何形状，例如可以为多边形转笼或圆形转笼，所述多边形转笼或圆形转笼的内壁设置有供斜轧球滚动的螺旋轨道，所述螺旋轨道为单线或多线，即螺旋轨道为1个或若干个。

优选的方式如图2、图3所示，所述筛分转笼3为多边形转笼，所述多边形转笼包括多个角钢、钢管11、轮辐；所述角钢的数量等于多边形的边数，所述角钢布置方向均与所述主轴2平行；所述角钢焊接在所述轮辐上，并通过所述轮辐固定在所述主轴2上；相邻所述角钢之间设置倾斜排列的一排平行钢管11，相邻钢管11之间形成供斜轧球滚动通过的螺旋轨道；斜轧球从所述入球通道5进入，经所述螺旋轨道滚动到所述出球通道；半球则从螺旋轨道中掉入所述半球导出槽7，然后落入所述半球收集仓8。

进一步优选，所述钢管11通过v形连接件焊接在所述角钢上；所述角钢上平行排列有通孔，所述v形连接件底部伸出有圆柱体，所述v形连接件的圆柱体插入所述通孔中安装在角钢上，v形连接件与角钢之间的夹角为螺旋轨道升角。

所述筛分转笼3的尺寸的确定有多种方式，以下示出了一种优化的尺寸：

相邻钢管11中心线距离l：l＝2(r+r)cos20°；

v形连接件与角钢之间夹角α：

r为斜轧球的半径；

r为钢管的半径，r取值为(0.5-0.8)r，过粗导致整体尺寸过大，且影响钢球通过；过细导致转笼整体刚度差；

d为转笼的外接圆直径；

p是螺旋轨道的线数。

以直径50mm的钢球为例，设计钢管11中心线的间距为75mm，减去两钢管11半径，剩余间隙为45mm，使完整钢球可以顺畅通过，半球从间隙掉落；转笼直径1600mm，螺旋轨道线数为8，v形连接件与角钢之间的夹角为82.96°。

需要说明的是，筛分转笼3的尺寸只需要满足斜轧球的整球从螺旋轨道通过，而半球从螺旋轨道的空隙落入半球导出槽7即可，不局限于上述优选方式。

如图4所示，所述半球导出槽7呈圆弧形，弧底切除供半球通过。

如图5所示，所述半球收集仓8底部有滑轨，安装在机架底板上，所述半球收集仓8一侧安装有把手，需要清理时可以抽出。

本实用新型实施例的工作原理如下：

动力系统1带动多边形筛分转笼3旋转；斜轧球整球和半球经入球通道5进入筛分转笼3内，整球跟随筛分转笼3螺旋向前运动，在螺旋轨道末端被提升板9提升进入出球通道，滚出装置；半球从钢管11底部的间隙中掉出，经过半球导出槽7进入半球收集仓8完成筛分。

本文虽然已经给出了本实用新型的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。