一种磨钢球机的自动加压装置论文和设计-张万进

全文摘要

一种磨钢球机的自动加压装置，属于钢球加工设备领域，包括施压传动装置，施压动力装置，立柱，上横梁，压力盘，上压盘，压力传感器，弹性体；所述的施压传动装置安装在立柱上端，所述的施压动力装置安装在减速器外壳上；所述的立柱安装在磨钢球机的上横梁上；所述的上横梁通过机架与磨钢球机的下部底座固定连接；所述的压力盘安装在立柱下端；所述的上压盘安装在上磨盘的上部；所述的压力传感器安装在压力盘和上压盘之间；所述的弹性体安装在压力盘和上压盘之间；具有能够实现磨钢球机的自动加压的特点。

主设计要求

1.一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：包括施压传动装置，施压动力装置，立柱，上横梁，压力盘，上压盘，压力传感器，弹性体；所述的施压传动装置安装在立柱上端，包括减速器，丝杠；所述的减速器安装在立柱顶端，其外壳与立柱顶端固定连接，其动力输入端与施压动力装置的动力输出轴连接，其动力输出端与丝杠上端连接；所述的丝杠安装在立柱内，其上端与减速器动力输出轴连接，下部与丝母旋接，所述的丝母安装在压力盘上端的套筒上与套筒固定连接，丝杠旋转能够带动丝母上下直线运动；所述的施压动力装置安装在减速器外壳上，与减速器外壳固定连接，其动力输出轴与减速器的动力输入轴连接，其电路与磨钢球机的控制系统连接；所述的立柱安装在磨钢球机的上横梁上，与上横梁固定连接；所述的上横梁通过机架与磨钢球机的下部底座固定连接；所述的立柱是中空的；所述的压力盘安装在立柱下端，包括压盘，套筒；所述的压盘安装在套筒的下端，其下平面与套筒外圆轴心线垂直；所述的压盘为圆盘形，其圆周与套筒同心，其上表面与套筒下端固定连接，下表面设置有数量与上压盘上数量相同的能够容纳弹性体的结构，这种结构是凹陷或者是凸起；所述的上压盘安装在上磨盘的上部，与上磨盘固定连接，包括连接盘和上压盘体；所述的连接盘位于上压盘体的上部，其上部与压力盘浮动连接，且在上表面设置有与压力盘下表面数量和位置相同的弹性体安装结构，下部与上压盘体连接；所述的上压盘体设置在连接盘的下部，其上端与连接盘连接，下表面与上磨盘连接；所述的压力传感器安装在压力盘和上压盘之间，为拉压传感器，其一端与压力盘连接，另一端与上压盘连接；所述的弹性体安装在压力盘和上压盘之间，有多个，均匀分布在与压力盘同心的圆周上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：所述的施压动力装置是电机或者是液压马达或者是气动马达。

3.根据权利要求2所述的一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：所述的电机是伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：所述的压力传感器是轮辐式拉压传感器。

5.根据权利要求1所述的一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：所述的弹性体是压缩弹簧或者是气囊或者是液压阻尼缓冲器。

设计说明书

技术领域

本发明属于钢球加工设备领域，特别涉及一种用于作为轴承内滚动体的球体表面磨削的磨球机的自动加压装置。

背景技术

轴承是机械领域转动部件常用的通用零件，能够保持高精度旋转以及减小转动体之间的摩擦力；常用的轴承分为滚动轴承和滑动轴承，本发明针对的是滚动轴承，常用的滚动轴承是在轴承内圈和外圈之间安装多个滚动体，支撑并保持轴承的内圈和外圈有相对的旋转；常用的滚动体有球体和柱体；常用的球体有钢球，陶瓷球等，都是采用硬度较高的材料制成，为了保证轴承的稳定运转，同一个轴承内安装的滚动体的直径一致性和表面光滑性决定了该轴承运转的平稳性和摩擦力大小；因此，球体作为滚动体的轴承的精度和质量，球体的直径一致性和表面光滑性起到一定的决定作用；常用的球体加工方法，是采用模具将球体成型，然后进行表面磨削，再进行表面研磨和抛光；其磨削和研磨大多采用磨球机和研球机进行，如图1，其工作原理是将钢球放置在磨球机的上下两个磨盘之间，其两个磨盘之间相对的表面设置有沟槽，钢球进入到沟槽内，并在两个磨盘之间加入磨料，磨球机的下部动力带动下磨盘转动，利用两个磨盘和钢球间的摩擦，将钢球表面磨圆磨光；为了保证其磨削力度均匀，需要在一侧磨盘上施加一定的外力，以保持两个磨盘间的压力均匀且平行，这样有利于所磨削的钢球的直径一致性好；现有的加压方式有手动加压和机械加压和液压加压；手动加压是在上部立柱内设置丝杠，通过人工旋转丝杠，使得丝杠旋转，带动立柱下端的压力盘下行，压力盘下行压缩安装在压力盘和上压盘间的弹簧，弹簧的压缩，使得上压盘对上磨盘施压，从而对位于上磨盘和下磨盘间的钢球施加弹性压力，随着钢球直径被磨小，需要人工继续调节丝杠保持一定的弹性压力；这样操作麻烦，施加的压力不容易控制；因此，人们发明了液压施压，也就是利用液压缸，并保持液压缸进油端的油压，就能够保证给上压盘持续施加一定的压力，但是存在漏油，和保压时浪费能源的缺陷；机械施压是采用电机带动减速器，带动丝杠下行，给上压盘施加压力，这样控制压力不稳定，只能依靠测量压力盘和上压盘之间的间隙，也就是弹簧的压缩行程来控制施加压力的大小，这样造成压力不稳定，且不容易实现整机的自动化控制。

发明内容

针对现有的钢球磨球机存在的上述问题，本发明提出一种磨钢球机的自动加压装置，其特征在于：包括施压传动装置，施压动力装置，立柱，压力盘，上压盘，压力传感器，弹性体；所述的施压传动装置安装在立柱上端，包括减速器，丝杠；所述的减速器安装在立柱顶端，其外壳与立柱顶端固定连接，其动力输入端与施压动力装置的动力输出轴连接，其动力输出端与丝杠上端连接；所述的丝杠安装在立柱内，其上端与减速器动力输出轴连接，下部与丝母旋接，所述的丝母安装在压力盘上端的套筒上与套筒固定连接，丝杠旋转能够带动丝母上下直线运动；所述的施压动力装置安装在减速器外壳上，与减速器外壳固定连接，其动力输出轴与减速器的动力输入轴连接，其电路与磨钢球机的控制系统连接；所述的施压动力装置是电机或者是液压马达或者是气动马达；所述的电机优选伺服电机；所述的立柱安装在磨钢球机的上横梁上，与上横梁固定连接；所述的上横梁通过机架与磨钢球机的下部底座固定连接；所述的立柱是中空的；所述的压力盘安装在立柱下端，包括压盘，套筒；所述的压盘安装在套筒的下端，其下平面与套筒外圆轴心线垂直；所述的压盘为圆盘形，其圆周与套筒同心，其上表面与套筒下端固定连接，下表面设置有数量与上压盘上数量相同的能够容纳弹性体的结构，这种结构是凹陷或者是凸起；所述的上压盘安装在上磨盘的上部，与上磨盘固定连接，包括连接盘和上压盘体；所述的连接盘位于上压盘体的上部，其上部与压力盘浮动连接，且在上表面设置有与压力盘下表面数量和位置相同的弹性体安装结构，下部与上压盘体连接；所述的上压盘体设置在连接盘的下部，其上端与连接盘连接，下表面与上磨盘连接；所述的压力传感器安装在压力盘和上压盘之间，为拉压传感器，其一端与压力盘连接，另一端与上压盘连接；所述的压力传感器是轮辐式拉杆传感器；所述的弹性体安装在压力盘和上压盘之间，有多个，均匀分布在与压力盘同心的圆周上；所述的弹性体是压缩弹簧或者是气囊或者是液压阻尼缓冲器。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够准确测定施加在上磨盘上的压力值，并能够将信息传递给主机控制系统，反馈控制施压动力装置，为做到整机自动化提供保证；同时具有结构简单，不需要采用人工观察或测量等特点。

附图说明

图1是磨钢球机的总体结构示意图

A.下部总成，B.控制系统，C.机架，D.上横梁。

图2是磨钢球机上半部也就是加压装置的结构示意图

1.施压传动装置，2.施压动力装置，3.立柱，4.压力盘，5.上压盘。

图3是加压装置的剖面示意图

5.上压盘，6.压力传感器，7.弹性体。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式；如图1，图2，图3，本例中选用本行业通用的市售的与伺服电机匹配的减速机作为施压传动装置1的减速器，这样能够实现结构紧凑，传动精确；选用本行业通用的滚珠丝杠传动付作为施压传动装置1的丝杠，这样能够提高传动的精确度，减少传动间歇对伺服电机或者步进电机转动角度的影响；

将所述的施压传动装置1安装在立柱3上端，也就是将所述的减速器安装在立柱3顶端，其外壳与立柱3顶端固定连接，减速器的动力输入端与施压动力装置2的动力输出轴连接，其动力输出端与丝杠上端连接；将所述的丝杠安装在立柱3内，其上端与减速器动力输出轴连接，下部与丝母旋接，将所述的丝母安装在压力盘4上端的套筒上与套筒固定连接，保证丝杠旋转能够带动丝母上下直线运动从而带动压力盘4做相同运动；本例中选用本行业通用的市售的伺服电机作为施压动力装置2，这样能够精确控制丝杠的行程，达到精确施压的效果；将所述的施压动力装置2安装在减速器外壳上，与减速器外壳固定连接，其动力输出轴与减速器的动力输入轴连接，其电路与磨钢球机的控制系统B连接，这样能够在压力传感器6的信息反馈下控制器精确控制施压动力装置2的运动方式；也可以采用液压马达或者是气动马达作为施压动力装置2；选用本行业通用的磨钢球机的空心立柱作为立柱3，将所述的立柱3安装在磨钢球机的上横梁D上，与上横梁D固定连接；将本行业通用的立式磨钢球机的上横梁作为本例中的上横梁D，将所述的上横梁D通过机架C与磨钢球机的下部总成A固定连接；本例中选用本行业通用的立式磨钢球机的压力盘作为压力盘4，将所述的压力盘4安装在立柱下端，保证其下平面与立柱3外圆轴心线垂直；本例中选用本行业通用的立式磨钢球机的上压盘作为上压盘5，将所述的上压盘5安装在上磨盘的上部，下部与上磨盘固定连接，上部与压力盘4浮动连接；本例中选用轮辐式拉压式压力传感器作为压力传感器6，将所述的压力传感器6安装在压力盘4和上压盘5之间，其一端与压力盘4连接，另一端与上压盘5连接；当压力盘4与上压盘5之间有相对位移时能够测出并转换为压力电信号，通过传输装置传输给控制系统D，并能够在控制系统D上设置上压盘5总成的重量减除参数；本例中选用圆柱螺旋压缩弹簧作为弹性体7，将所述的弹性体7安装在压力盘4和上压盘5之间，本例中选用6个，均匀分布在与压力盘4同心的圆周上，并与压力盘4和上压盘5上的弹性体安装装置嵌套；这样，就完成了本发明的实施。

应用时，当立式磨钢球机的上磨盘和下磨盘间填充了钢球后，启动控制系统D，下部总成A带动下磨盘转动，钢球在上磨盘和下磨盘间在添加有助磨材料的条件下运动并被均匀磨削，当钢球外圆直径随着磨削的进行减小时，上压盘5的位置下移，压力传感器6发出信号，提示压力不足，并把信号传输给控制系统D，控制系统D指令施压动力装置2启动，带动丝杠转动并带动压力盘4向下运动，同时带动压力传感器6的一端运动，当运动到一定程度，压力传感器6检测的压力达到控制系统D的设定压力值时，控制系统D指令施压动力装置2停止运转，如此循环，就能够自动保持上磨盘和下磨盘对钢球的磨削压力。

设计图

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