申请/专利权人：中国科学院金属研究所;沈阳非晶金属材料制造有限公司

申请日：2019-02-01

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109531342B

主分类号：B24B11/04

分类号：B24B11/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种双盘双转高强高脆材料磨球机，该磨球机采用上研磨盘旋转式，且将上研磨盘分为内盘和外盘，并通过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。该设备结构简单合理，可实现同批产品同时加工完成，该磨球机特别适合制备高强高脆球体，能够大幅提高产品的良品率和制备效率。

主权项：1.一种双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述磨球机包括机座（1）、导柱（5）、活动横梁（9）、齿轮、研磨系统及液压系统；其中：导柱（5）安装在机座（1）上，活动横梁（9）安装在导柱（5）上，并通过液压油缸（11）实现活动横梁（9）的上下移动；研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴（10）和研磨盘；研磨盘包括上研磨盘和下研磨盘（2），下研磨盘（2）设置在机座（1）上，上研磨盘由上研磨内盘（3）和上研磨外盘（4）组成；传动装置固定在活动横梁（9）下面，由齿轮a（8）、齿轮b（7）、齿轮c（6）组成，齿轮a（8）为中心齿轮，套设在主轴（10）上沿轴向设置的限位凸起上，主轴（10）可带动齿轮a（8）转动；齿轮c（6）为齿轮圈，齿轮b（7）设在齿轮a（8）和齿轮c（6）之间，并分别与齿轮a（8）和齿轮c（6）啮合；上研磨内盘（3）通过主轴（10）固定在活动横梁（9）下方，上研磨外盘（4）固定在齿轮c（6）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（8）及上研磨内盘（3）旋转，齿轮c（6）带动上研磨外盘（4）旋转，从而达到双盘双转的目的。

全文数据：一种双盘双转高强高脆材料磨球机技术领域本发明涉及一种机械加工机床，特别提供一种双盘双转高强高脆材料磨球机。背景技术现有的磨球机中，每台设备只有一个转速，虽然可以达到加工要求，但因为磨削轨道一般为同心圆，沿磨盘主体由外向内排布，所以造成在研磨时，外圈的球体和内圈的球体不能同时达到成品所需尺寸，且磨盘越大，内外圈差距越大，同批产品在时间上达不到统一，因此需要改进。发明内容为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单合理，能缩短研磨时间差，达到同批产品同时加工完成的双盘双转高强高脆材料磨球机，该磨球机特别适合制备高强高脆球体，能够大幅提高产品的良品率和制备效率。本发明技术方案如下：一种双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述磨球机包括机座1、导柱5、活动横梁9、齿轮、研磨系统及液压系统；其中：导柱5安装在机座1上，活动横梁9安装在导柱5上，并与液压油缸11相连，通过液压油缸11实现活动横梁9的上下移动；研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴10和研磨盘；研磨盘包括上研磨盘和下研磨盘2，下研磨盘2设置在机座1上，上研磨盘由上研磨内盘3和上研磨外盘4组成，上研磨外盘4是环形盘，套在上研磨内盘3的外围；传动装置固定在活动横梁9下面，由齿轮a8、齿轮b7、齿轮c6组成，齿轮a8为中心齿轮，套设在主轴10上沿轴向设置的限位凸起上，主轴10可带动齿轮a8转动；齿轮c6为齿轮圈，齿轮b7设在齿轮a8和齿轮c6之间，并分别与齿轮a8和齿轮c6啮合；上研磨内盘3通过主轴10固定在活动横梁9下方，上研磨外盘4固定在齿轮c6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a8及上研磨内盘3旋转，齿轮c6带动上研磨盘外盘4旋转，从而达到双盘双转的目的。作为优选的技术方案：所述导柱5设有四个，分左右两组均匀分布，以实现同步导向；液压油缸11设有两组。所述动力装置为电机，通过减速机和皮带轮带动主轴10旋转。本发明双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述上研磨内盘3与主轴10通过复合法兰连接，复合法兰与上研磨内盘3接触处设有压缩弹簧和固定螺栓组合件，其中上研磨内盘3与复合法兰相接触的上表面设有变径盲孔，复合法兰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内盘3与复合法兰相接触一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓通过复合法兰的通孔插入上研磨内盘3的盲孔中，压缩状态的弹簧卡在变径盲孔和变径通孔内径较大的位置处，且套于固定螺栓外。该种设置能够避免磨盘与磨件硬性接触和振动，确保上下磨盘能平行的柔性接触。本发明双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：主轴10外表面设有螺纹，与该螺纹相配合的螺纹套套于主轴10上，在上研磨盘移动到相应位置时，将螺纹套旋下，顶置复合法兰上表面，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，且使上研磨盘压力均匀，研磨料飞溅大大降低，提高了良品率和研磨效率。本发明双盘双转高强高脆材料磨球机，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。本发明双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：上研磨内盘3与上研磨外盘4截面比根据所磨球体具体参数计算得出，但内外盘截面比值不易太大，最好为1:1、1:2、2:3、3:4等比数相近的比值。本发明所述双盘双转高强高脆材料磨球机可用于制备高强高脆材料球体，所述高强高脆材料优选为陶瓷材料。本发明的有益效果为：1、本发明采用了齿轮变速，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。2、本发明在主轴复合法兰与上研磨内盘接触处设有压缩弹簧和固定螺栓组合件，以避免磨盘与磨件硬性接触和振动，确保上下磨盘能平行的柔性接触，从而解决了因球体大小不均匀所导致的个别球体受力过大，球体破碎的问题，提高了产品的良品率。3、本发明通过球面传感器收集的数据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，尺寸数据会反馈到计算机，计算机及时提醒操作人员，同时通过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。附图说明图1为上研磨内盘和上研磨外盘示意图。图2为传动装置结构示意图。图3为双盘双转高强高脆材料磨球机示意图。图中，1-机座；2-下研磨盘；3-上研磨内盘；4-上研磨外盘；5-导柱；6-齿轮c；7-齿轮b；8-齿轮a；9-活动横梁；10-主轴；11-液压油缸。具体实施方式实施例1一种双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述磨球机包括机座1、导柱5、活动横梁9、齿轮、研磨系统及液压系统；其中：四个导柱5均匀分布在机座1的四个角上，活动横梁9安装在导柱5上，并与两组液压油缸11相连，通过液压油缸11实现活动横梁9的上下移动；研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴10和研磨盘；研磨盘包括上研磨盘和下研磨盘2，下研磨盘2设置在机座1上，上研磨盘由上研磨内盘3和上研磨外盘4组成，上研磨外盘4是环形盘，套在上研磨内盘3的外围；传动装置由齿轮a8、齿轮b7、齿轮c6组成，齿轮a8为中心齿轮，套设在主轴10上，齿轮c6为齿轮圈，齿轮b7设在齿轮a8和齿轮c6之间，并分别与齿轮a8和齿轮c6啮合；上研磨内盘3通过主轴10固定在活动横梁9下方，上研磨内盘3与主轴10通过复合法兰连接；上研磨外盘4固定在齿轮c6下方；动力装置为电机，通过减速机和皮带轮与主轴10相连，用于控制主轴10的转动，主轴10带动齿轮a8及上研磨内盘3旋转，齿轮c6带动上研磨盘外盘4旋转，从而达到双盘双转的目的。该设备能够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，可用于制备高强高脆材料球体，特别适合陶瓷材料球体的制备。实施例2与实施例1不同之处在于，复合法兰与上研磨内盘3接触处还设有压缩弹簧和固定螺栓组合件，以避免磨盘与磨件硬性接触和振动。其中上研磨内盘3与复合法兰相接触的上表面设有变径盲孔，复合法兰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内盘3与复合法兰相接触一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓通过复合法兰的通孔插入上研磨内盘3的盲孔中，压缩状态的弹簧卡在变径盲孔和变径通孔内径较大的位置处，且套于固定螺栓外。采用该种结构设计，解决了因球体大小不均匀所导致的个别球体受力过大，球体破碎的问题，明显提高了产品的良品率。实施例3与实施例1不同之处在于，主轴10外表面设有螺纹，与该螺纹相配合的螺纹套套于主轴10上，在上研磨盘移动到相应位置时，将螺纹套旋下，顶置复合法兰上表面，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4与实施例1不同之处在于，在上研磨盘、下研磨盘滚道内相对应的位置还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、下研磨盘滚道内还设有装配孔，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。所述磨球机通过球面传感器收集的数据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，尺寸数据会反馈到计算机，计算机及时提醒操作人员，同时通过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。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。

权利要求：1.一种双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述磨球机包括机座1、导柱5、活动横梁9、齿轮、研磨系统及液压系统；其中：导柱5安装在机座1上，活动横梁9安装在导柱5上，并通过液压油缸11实现活动横梁9的上下移动；研磨机构包括动力装置、传动装置、主轴10和研磨盘；研磨盘包括上研磨盘和下研磨盘2，下研磨盘2设置在机座1上，上研磨盘由上研磨内盘3和上研磨外盘4组成；传动装置固定在活动横梁9下面，由齿轮a8、齿轮b7、齿轮c6组成，齿轮a8为中心齿轮，套设在主轴10上沿轴向设置的限位凸起上，主轴10可带动齿轮a8转动；齿轮c6为齿轮圈，齿轮b7设在齿轮a8和齿轮c6之间，并分别与齿轮a8和齿轮c6啮合；上研磨内盘3通过主轴10固定在活动横梁9下方，上研磨外盘4固定在齿轮c6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a8及上研磨内盘3旋转，齿轮c6带动上研磨盘外盘4旋转，从而达到双盘双转的目的。2.按照权利要求1所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：导柱5设有四个，分左右两组均匀分布，以实现同步导向；液压油缸11设有两组。3.按照权利要求1所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：上研磨内盘3与主轴10通过复合法兰连接，复合法兰与上研磨内盘3接触处设有压缩弹簧和固定螺栓组合件，其中上研磨内盘3与复合法兰相接触的上表面设有变径盲孔，复合法兰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内盘3与复合法兰相接触一侧的孔径大于另一侧，固定螺栓通过复合法兰的通孔插入上研磨内盘3的盲孔中，压缩状态的弹簧卡在变径盲孔和变径通孔内径较大的位置处，且套于固定螺栓外。4.按照权利要求3所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：主轴10外表面设有螺纹，与该螺纹相配合的螺纹套套于主轴10上，在上研磨盘移动到相应位置时，将螺纹套旋下，顶置复合法兰上表面，形成一个机械保压装置。5.按照权利要求1所述双盘双转高强高脆材料磨球机，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。6.按照权利要求5所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：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。7.按照权利要求1所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：上研磨内盘3与上研磨外盘4截面面积比为1:1、1:2、2:3或3:4。8.按照权利要求1所述双盘双转高强高脆材料磨球机，其特征在于：所述动力装置为电机，通过减速机和皮带轮带动主轴10旋转。

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