CN201446311U - 四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机 - Google Patents

Abstract

一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身(1)的中心装有圆筒形主轴箱(8)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴(3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上，其上的蜗杆(39)与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上，其主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。本实用新型采用四个磨头均布在工件外侧的独特结构，既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。且结构简单，造价低廉、操作简便、生产效率高，特别适用于齿冠直径Φ≥500mm的大齿轮工件。

Description

四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机

技术领域

本实用新型涉及一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机。

背景技术

与本实用新型最接近的现有技术是“弧齿锥齿轮齿端磨棱倒角机”(专利号：01212958.5)，虽经扩展至加工工件最大直径可达到Φ500mm，但由于结构设计的限制，特别是受主轴箱动力传动、安装结构的限制，使设备的负载能力不适合更大齿轮加工。而近年来，随着经济的高速发展，特别是国际贸易的增长，市场对于船用变速箱、矿山机械、铁路机车、印刷机械等大型机械的需求迅速增加。其中大齿轮的制造也相应增加。然而大齿轮的磨棱倒角加工无相应设备可用，大多数厂家只能用手工倒棱。一是效率低；二是稍不留意伤及齿面(特别是螺旋齿)，造成残次，质量难以保证。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，采用四个磨头均布在工件外侧的独特结构，且各磨头配气、配电相互独立，可以根据工件直径选择1-4个磨头工作。既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。结构简单，造价低廉、操作简便、生产效率高，特别适于用加工齿冠直径Φ≥500mm的大齿轮工件。

本实用新型的技术解决方案：一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身(1)的中心装有圆筒形主轴箱(8)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴(3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上，蜗杆(39)安装在蜗杆支架(38)上且与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上，变频电机(41)的主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。

所述床身(1)与床面(11)之间有平面轴承(10)。所述床身(1)的上端内侧设置了三个柔性阻尼器(12)，且柔性阻尼器(12)前端的柔性触头顶在床面(11)外圆上。

所述浮动砂轮支架由直线导轨(30)、直线导轨滑块(29)、十字拖板(16)、溜板(17)、立柱(23)、升降丝杆(18)、升降悬臂(31)、肘(22)、摆动轴(32)、摆动轴座(33)、磨头杠杆(26)、微型气缸(24)、弹簧加力器(25)以及气动磨头(27)组成；直线导轨(30)水平固定在托架(13)上，直线导轨滑块(29)位于直线导轨(30)上，十字拖板(16)位于直线导轨滑块(29)上，溜板(17)位于十字拖板(16)上，立柱(23)及升降丝杠(18)安装固定在溜板(17)上，锥齿轮减速箱(19)固定在立柱(23)的顶部，锥齿轮减速箱(19)的动力输出轴与升降丝杠(18)联接，动力输入轴上固定有升降手轮(20)，升降悬臂(31)套装在立柱(23)和升降丝杠(18)上，肘(22)的外端安装固定在升降悬臂(31)有内端，摆动轴(32)通过摆动轴座(33)安装在肘(22)的下方，磨头杠杆(26)套装固定在摆动轴(32)的外侧，气动磨头(27)套装固定在摆动轴(32)的内侧，微型气缸(24)和弹簧加力器(25)垂直安装在摆动轴座(33)的上方，且微型气缸(24)和弹簧加力器(25)的顶杆下端头顶在磨头杠杆(26)的两端.

所述托架(13)的外端装有伺服电机(14)，伺服电机(14)的主轴上联接有传动丝杠(42)，直线导轨滑块(14)的下方固定有螺母(43)，且传动丝杠(42)位于直线导轨(30)内，螺母(43)套装在传动丝杠(42)上。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1.本实用新型采用四个磨头均布在工件外侧，且各磨头配气、配电相互独立，可以按工件直径选择1-4个磨头工作。当工件直径大于800mm时，即可用四个磨头同时磨削工件，工件只需回转稍大于1/4转，即可完成一个端面沿全齿形的磨棱倒角加工。

2.本实用新型采用伺服电机驱动磨头直线进给、回退，微型气缸推动磨头杠杆，带动磨头绕摆动轴回退、进给，实现磨头双向同步进给、回退。

3.本实用新型床面的外侧设置有三个可调节的柔性阻尼器，用以防止因工件质量过大，旋转中的惯性超越对磨头的片状砂轮的侧向冲击力，造成砂轮破损。

4.本实用新型既可加工盘状齿轮，也可加工轴齿齿轮。适于加工最大模数M＝20mm，齿冠直径500mm-1250mm，最大重量1500Kg的大齿轮工件。

5.本实用新型浮动砂轮支架上的摆动轴通过肘关节与升降悬臂连接，通过调节肘关节可以更大范围的调整砂轮工作角度，特别适合内齿轮的磨棱倒角加工。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图，图2为本实用新型的结构俯视图，图3本实用新型浮动砂轮支架的结构示意图，图4为本实用新型蜗杆的结构示意图。

具体实施方式

结合附图1、2、3、4描述本实用新型的一种实施例。

一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其床身1的中心装有圆筒形主轴箱8，主轴3垂直安装在主轴箱8上，床面11固定在主轴3的上端面上，且床身1与床面11之间装有平面轴承10，主轴3的下端面上固定有蜗轮2，蜗杆支架38安装在床身1上，蜗杆39通过角接触轴承37安装在蜗杆支架38上且与蜗轮2啮合，蜗杆支架38的内端固定有轴承盖36，变频电机41固定在床身1上，变频电机41的主轴通过联轴器40与蜗杆39的外端联接；床身1的外侧对称固定有四个托架13，每个托架13上均安装有可双向自动回退、复位、万向调节的浮动砂轮支架。床身(1)的上端内侧设置了三个柔性阻尼器12，且柔性阻尼器12前端的柔性触头顶在床面11外圆上。

浮动砂轮支架由直线导轨30、直线导轨滑块29、十字拖板16、溜板17、立柱23、升降丝杠18、升降悬臂31、肘22、摆动轴32、摆动轴座33、磨头杠杆26、微型气缸24、弹簧加力器25以及气动磨头27组成；直线导轨30水平固定在托架13上，直线导轨滑块29位于直线导轨30上，十字拖板16位于直线导轨滑块29上，溜板17位于十字拖板16上，立柱23及升降丝杠18安装固定在溜板17上，锥齿轮减速箱19固定在立柱23的顶部，锥齿轮减速箱19的动力输出轴与升降丝杠18联接，动力输入轴上固定有升降手轮20，升降悬臂31套装在立柱23和升降丝杠18上，肘22的外端通过螺栓21安装固定在升降悬臂31的内端，摆动轴32通过摆动轴座33安装在肘22的下方，磨头杠杆26套装固定在摆动轴32的外侧，气动磨头27套装固定在摆动轴32的内侧，微型气缸24和弹簧加力器25垂直安装在摆动轴座33的上方，且微型气缸24和弹簧加力器25的顶杆下端头顶在磨头杠杆26的两端.

托架13的外端装有伺服电机14，伺服电机14的主轴上联接有传动丝杠42，直线导轨滑块29的下方固定有螺母43，且传动丝杠42位于直线导轨30内，螺母43套装在传动丝杠42上。

气动磨头的调整：气动磨头的工作位置可通过直线导轨30、直线导轨滑块29、纵向调节手柄15、横向调节手柄34、十字拖板16、溜板17、立柱23、升降丝杠18、升降悬臂31、肘22、摆动轴32、摆动轴座33、磨头杠杆26、微型气缸24及弹簧加力器25进行万向调节以达到工件磨棱的角度、宽度要求。其中立柱23可在溜板17上旋转调整+60°～-60°，用以调整砂轮44端面与工件螺旋角方向平行。此外，通过调节肘22可以更大范围的调整砂轮工作角度。气动磨头27随着摆动轴32的摆动而浮动，摆动轴32的浮动范围通过锁紧螺钉28调整。弹簧加力器25通过下压磨头杠杆26的前端调整气动磨头27上的砂轮44对工件的静压力；微型气缸24通过作用磨头杠杆26的后端控制气动磨头27的落下和退出。

工作原理：通过配气总管35连接空压机，启动变频电机41，驱动蜗杆39带动蜗轮2旋转，进而带动主轴3旋转，使固定在主轴3上端的床面11旋转，固定在床面11上的待加工齿轮45随之旋转。根据待加工齿轮45的直径大小变频选择转速(秒/转)。为了克服旋转中因工件质量大产生的惯性超越，通过调节床身1内侧三个柔性阻尼器12前端的柔性触头作用在床面11外圆上的摩擦力实现床面11平稳运转。本实用新型采用气、电两条回路控制。四个气动磨头的配气、配电相互独立，以供选择磨头的个数和位置。在操作面板上对磨头集中控制，保证各个磨头工作同步。根据工件齿冠直径大小，通过变频器选择确定主轴转速(秒/转)的秒数N1后，按N2＝N1/选用磨头个数，计算出齿轮的理论磨削时间N2。再按N稍大于N2(0.2～0.3秒)确定齿轮的实际磨削时间N。把确定的实际磨削时间N(秒数)预置在时间继电器上。时间继电器控制变频电机41和伺服电机14的电源，同时也控制配气电磁阀。电源启动后，时间继电器工作，接通变频电机电源，主轴旋转；控制伺服电机正转，推动直线导轨滑块到工作位置；同时控制电磁阀打开气路，磨头供气、砂轮旋转；微型气缸下腔进气，活塞杆回退，磨头落向工件开始磨削，砂轮随着工件的旋转，在齿端沿全齿形跟踪爬行磨削倒棱。当时继电器走完预置的时间N时，时间继电器切断变频电机电源、主轴停转；同时控制伺服电机反转，带动直线导轨滑块回退，进而带动磨头直线回退；控制电磁阀切断磨头气源，磨头停转；微型气缸上腔进气，伸出活塞杆推动磨头杠杆，带动磨头退出工作面。至此，即完成了一个齿轮齿端沿全齿形的半自动磨棱倒角加工。也可以在工件(齿轮)的两个端面各布置两个磨头，对两个端面同时进行磨削加工，工件只需转动半圈稍多一点(0.2～0.3秒)，即可完成一个工件两个端面沿全齿形的磨棱倒角加工。

Claims (5)

1.一种四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，包括床身(1)，其特征是：床身(1)的中心装有圆筒形主轴箱(8)，主轴(3)垂直安装在主轴箱(8)上，床面(11)固定在主轴(3)的上端面上，主轴(3)的下端面上固定有蜗轮(2)，蜗杆支架(38)安装在床身(1)上，蜗杆(39)安装在蜗杆支架(38)上且与蜗轮(2)啮合，变频电机(41)固定在床身(1)上，变频电机(41)的主轴通过联轴器(40)与蜗杆(39)的外端联接；床身(1)的外侧对称固定有四个托架(13)，每个托架(13)上均安装有浮动砂轮支架。

2.根据权利要求1所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是：所述床身(1)与床面(11)之间有平面轴承(10)。

3.根据权利要求1所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是：所述床身(1)的上端内侧设置有三个柔性阻尼器(12)，柔性阻尼器(12)前端的柔性触头顶在床面(11)外圆上。

4.根据权利要求1或2或3所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是：所述浮动砂轮支架由直线导轨(30)、直线导轨滑块(29)、十字拖板(16)、溜板(17)、立柱(23)、升降丝杠(18)、升降悬臂(31)、肘(22)、摆动轴(32)、摆动轴座(33)、磨头杠杆(26)、微型气缸(24)、弹簧加力器(25)以及气动磨头(27)组成；直线导轨(30)水平固定在托架(13)上，直线导轨滑块(29)位于直线导轨(30)上，十字拖板(16)位于直线导轨滑块(29)上，溜板(17)位于十字拖板(16)上，立柱(23)及升降丝杠(18)安装固定在溜板(17)上，锥齿轮减速箱(19)固定在立柱(23)的顶部，锥齿轮减速箱(19)的动力输出轴与升降丝杠(18)联接，动力输入轴上固定有升降手轮(20)，升降悬臂(31)套装在立柱(23)和升降丝杠(18)上，肘(22)的外端安装固定在升降悬臂(31)的内端，摆动轴(32)通过摆动轴座(33)安装在肘(22)的下方，磨头杠杆(26)套装固定在摆动轴(32)的后端，气动磨头(27)套装固定在摆动轴(32)的前端，微型气缸(24)和弹簧加力器(25)垂直安装在摆动轴座(33)的上方，且微型气缸(24)和弹簧加力器(25)的顶杆下端头顶在磨头杠杆(26)的两端。

5.根据权利要求4所述的四磨头半自动大齿轮磨棱倒角机，其特征是：所述托架(13)的外端装有伺服电机(14)，伺服电机(14)的主轴上联接有传动丝杠(42)，直线导轨滑块(29)的下方固定有螺母(43)，且传动丝杠(42)位于直线导轨(30)内，螺母(43)套装在传动丝杠(42)上。

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