1. 整體結構
輔助滾道磨削機主要由機架總成和磨削裝置兩部分組成,其中機架總成由底架、三角架、法蘭盤組合體、滾輪機構等組成,如圖 1 所示。磨削裝置主要由砂輪機、旋轉架、固定架、進給機構、旋轉軸、架體安裝座、防護罩及各連接件組成,如圖 2 所示。磨削裝置與機架總成通過連接架焊接在一起。
輔助滾道磨削機與攪拌罐為 3 點支撐,即與攪拌罐連接的法蘭盤組合體形成A支點,滾輪架上的 2 個滾輪與主滾道形成B和C支點,用這 3 個支點將組焊好輔助滾道的攪拌罐組合在輔助滾道磨削機上。滾輪機構上設有減速器,可帶動滾輪轉動。滾輪產生的摩擦力帶動攪拌罐作正、反兩個方向的勻速運動時,即可進行輔助滾道磨削加工。
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2. 主要總成
(1)機架總成
底架
底架的尺寸根據攪拌罐長度和直徑確定。為增加攪拌罐轉動時的穩定性,底架應制作牢固。
三角架
三角架的高度根據攪拌罐直徑確定,以使攪拌罐在旋轉時有足夠的回旋空間。三角架可在底架長度方向移動,以使輔助滾道磨削機適用于不同長度攪拌罐輔助滾道的磨削加工。
滾輪機構
滾輪機構共有 2 組,分別由 1 個支架和 1 組滾輪組成。這 2 組滾輪機構共用 1 個底座,便于保證 2 組滾輪機構在裝配時與法蘭盤組合體的對稱性。滾輪機構用于支承主滾道,并驅動攪拌罐旋轉動作。2 組滾輪機構與法蘭盤組合體共同將整個攪拌罐支承起來。
2 組滾輪機構均由擺線針輪減速器驅動,其動力傳遞路線如下:電動機帶動擺線針輪減速器運轉,由擺線針輪減速器驅動滾輪轉動,再由滾輪帶動攪拌罐轉動。電動機為 D-Y 系列,功率為0.75kW。擺線針輪減速器為 X 系列,減速比為 731。2 組滾輪機構并聯同時動作,操作者可根據輔助滾道磨削需要,使用變頻器調節攪拌罐轉速。
(2)磨削裝置
磨削裝置組裝完成后,使用連接架將磨削裝置與底架焊接在一起。磨削裝置工作原理如下:滾輪機構帶動攪拌罐旋轉的同時,啟動磨削裝置。磨削裝置的高速電動機帶動砂輪旋轉,即可對輔助滾道進行磨削加工。磨削裝置結構如圖 2 所示。
砂輪機
砂輪機采用 Y90S-2 型電動機驅動。該電動機額定轉速為 3000r/min,功率為 1.5kW,該電動機轉子軸專門用于安裝砂輪。砂輪機結構如圖 3所示。
砂輪選用 GB60 型(杯形)砂輪,磨料為白剛玉,粒度為 60 目,外徑為200mm,寬度比輔助滾道寬 0mm。市場上該型砂輪安裝孔直徑大于電動機轉子軸直徑,由此我們設計了一個過渡盤,過渡盤外徑與砂輪安裝孔徑相符。安裝砂輪時按照圖 3 所示依次安裝在電動機轉子軸上,最后使用螺母鎖緊。砂輪應安裝牢固,磨削過程中應避免磨削不均勻現象。
組裝時,砂輪中心應與輔助滾道中心對齊,以防止磨偏。砂輪安裝前應仔細檢查外觀,要求砂輪無裂紋和損傷。安裝砂輪時,必須使砂輪的質心與回轉軸線重合,以避免砂輪在高速轉動時產生振動,影響磨削加工質量或造成砂輪碎裂。
磨削時應使用順磨法,即砂輪與工件接觸處,砂輪與工件的運動方向相同。采用順磨法磨削,工件表面溫度低,磨削消耗功率小,磨削出的工件表面粗糙度高。磨削時旋轉手輪要慢,磨削進給量要小,以利于提高輔助滾道磨削質量。
防護罩
砂輪的防護罩使用薄板卷制后與擋板拼焊而成,其內部尺寸略大于砂輪外徑。防護罩的作用主要有 2 點:一是防止砂輪崩裂造成人員傷害,二是便于將磨削產生的鐵屑集中起來。防護罩大小應適中,過大會影響操作者在磨削過程中的視線,過小則容易與旋轉的砂輪發生干涉。
固定架
固定架使用鋼板拼焊而成,用于固定絲杠螺母和旋轉架,并將磨削機的底座固定到適合操作的高度。固定架通過固定軸與架體安裝座連接,并可根據主滾道的位置進行徑向調整。固定架與絲杠配合處需留出長圓孔,以防輔助滾道磨削過程中出現絲杠周向擺動受限問題。
旋轉架
旋轉架使用鋼板拼焊而成,其作用主要是固定砂輪機和導向套。旋轉架通過旋轉軸與固定架連接,導向套可隨旋轉架與固定架之間夾角α的變化自動調整絲杠的導向。為防止絲杠擺動受限,旋轉架與絲杠的通孔制作為長圓孔。
進給機構
磨削裝置的進給機構主要由手輪、壓緊螺母、絲杠、絲杠螺母、導向套、壓簧等組成。通過旋轉手輪,使壓簧受壓,以增加砂輪機與攪拌罐之間的貼合力,便可對輔助滾道進行磨削。采用梯形螺紋的絲杠,軸向傳動性能好,便于手動旋轉手輪使砂輪機進給。進給機構組裝后旋轉手輪時,絲杠應轉動自如,以使旋轉架在固定架上擺動靈活。
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3. 特點
使用結果表明,該輔助滾道磨削機具有以下 4 個特點:
一是操作簡便,生產效率較高,可自動磨削;二是磨削輔助滾道時可做到平穩、安全、高效;三是磨削出的輔助滾道光表面粗糙度高,圓度符合設計要求;四是應用廣泛,適用于不同直徑和長度攪拌罐輔助滾道的磨削加工。