大直徑拋光磨頭的制作方法

專利名稱：大直徑拋光磨頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種瓷質磚深加工設備，特別是一種生產大規格瓷質磚的大直徑拋光磨頭背景技術隨著世界能源的日益緊張，陶瓷加工作為一個高能耗行業，其發展越來越受到制約，因此提高效率、降低能耗是擺在陶機和陶企行業面前一個重大而緊迫的課題。以國內外流行的新型建筑裝飾材料——瓷質拋光磚生產為例，在瓷質拋光磚深加工整線設備中，拋光機的耗電、耗水量占整條拋光線的50％～60％，而拋光磨頭的拋光效率又是拋光機能耗的關鍵因素。圖5為現有技術拋光磨頭的結構示意圖，其結構主體由磨頭連接機構和磨塊腳組成，磨塊腳固定在磨頭連接機構上，帶動其下部的磨塊21對磚坯表面進行研磨拋光。圖6為現有技術磨頭連接機構的結構示意圖，包括主軸11、端蓋12、聯軸器13和旋轉軸套14，其中端蓋12、聯軸器13和旋轉軸套14依次套接在主軸11上，且通過連接螺栓15固接在一起，聯軸器13的安裝孔內設置有彈性套16，旋轉軸套14和端蓋12還通過彈性銷17與磨頭座18連接。其工作過程為動力系統將扭矩傳遞到主軸11，主軸7的運動通過聯軸器13傳遞給磨頭座18和旋轉軸套14，旋轉軸套14一方面通過磨頭座18帶動磨塊腳旋轉，另一方面則驅動磨塊腳作往復擺動。當磚坯表面有變形時，由于彈性銷17和彈性套16具有一定的柔性，可以使磨塊腳上升或下降，保證磨塊21與磚坯表面接觸。
近年來圍繞提高拋光機單機效率的研究表明，加大磨塊長度是提高拋光效率行之有效的途徑。這是因為磨塊長度加大能增加磨塊與磚面單位時間內的覆蓋面積，同時可減少拋光機橫梁的擺動幅度，減少擺動幅度則意味著增加擺動次數，提高研磨拋光效率，甚至可能不用擺動就能實現加工整個磚面，最大限度地提高拋光效率。但加大磨塊長度必然涉及到加大拋光磨頭直徑的問題，實際生產表明，上述現有技術結構形式的拋光磨頭只適用于小直徑拋光磨頭，當拋光磨頭直徑加大(如直徑大于600mm)時，則出現磨頭振動加劇、產品破損率增加、磨頭壽命縮短等技術問題，具體體現在(1)由于磨塊長度加大使研磨范圍內磚面表面無規律的不平度增加，磨塊為適應磚坯表面變形必將頻繁傾斜和起伏，而磨塊腳和磨塊為剛性連接，該劇烈振動無衰減地傳遞給磨頭連接機構，使整個裝置振動加劇，產品破損率增加，同時還會出現磨塊與磚坯表面不能可靠接觸等現象，有時甚至出現嚴重的漏拋，降低加工效率；(2)磨塊腳的劇烈振動傳遞到磨頭連接機構上，使彈性銷17和彈性套16受力加大，很容易超出了其設計極限導致失效；彈性銷17和彈性套16失效進一步導致磨頭振動加劇，產品破損率增加，更嚴重的是磨頭壽命縮短，有時甚至無法正常運行。從磨頭使用實際來看，磨頭振動超過使用范圍90％以上的原因均是因為彈性銷和彈性套失效引起的；(3)現有技術拋光磨頭對彈性銷17和彈性套16相互間的位置度有嚴格的要求，加工及裝配已經比較困難，拋光磨頭直徑加大后，該加工及裝配要求更加苛刻；(4)拋光磨頭直徑加大后使裝置離心慣性力增加，磨削力加大，拋光磨頭內使用的彈性元件必須經常更換，現有技術上述結構形式在更換彈性元件時比較煩瑣，且容易影響拋光磨頭內部聯接件的位置關系，影響生產效率。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種大直徑拋光磨頭，通過磨塊腳的減振和磨頭連接機構的抗振結構設計有效解決現有技術結構形式在增大直徑時帶來的磨頭振動加劇、彈性元件易失效等技術問題。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種大直徑拋光磨頭，包括大直徑磨頭連接機構，與所述大直徑磨頭連接機構連接的加長磨塊腳和對磚坯表面進行研磨拋光的磨塊，所述加長磨塊腳和磨塊通過一可調整姿態使磨塊適應磚坯表面形狀的浮動支座連接。
所述浮動支座與所述加長磨塊腳可以通過設置在中部的銷軸鉸接，所述銷軸的一側或兩側還設有彈性塊。進一步地，所述彈性塊通過定位銷與所述磨塊腳或浮動支座連接。所述浮動支座還可以通過彈性墊與所述加長磨塊腳連接。所述磨塊長度為190～230mm，優選為210mm。所述大直徑拋光磨頭的工作直徑為640～700mm，優選為680mm。
在上述技術方案中，所述大直徑磨頭連接機構包括主軸以及依次套接在所述主軸上的旋轉軸套、聯軸器和端蓋，所述端蓋和聯軸器通過第一連接螺栓連接磨頭座，所述旋轉軸套通過第二連接螺栓連接磨頭座，所述聯軸器的安裝孔內設置有彈性套。
所述第一連接螺栓和第二連接螺栓均布在一個以所述主軸為圓心的分度圓上。進一步地，所述端蓋上還設置有防水罩，端蓋與防水罩的連接處還設置有防水墊。
本實用新型提出了一種具有減振結構的加長磨塊腳和抗振結構的大直徑磨頭連接機構，其構成的大直徑拋光磨頭有效解決了現有技術結構形式在增大磨頭直徑時帶來的磨頭振動加劇、壽命短、彈性元件易失效等技術問題。本實用新型加長磨塊腳實際上是一種可調整磨塊姿態的柔性或準柔性結構，一方面通過浮動支座的姿態變化降低因磚坯表面不平度造成的振動，另一方面使磨塊在研磨時適應磚坯表面形狀，增加接觸可靠性，避免漏拋現象。本實用新型大直徑磨頭連接機構是一種以磨頭座為連接對象的依次連接結構形式，不存在連接螺栓與彈性套的位置度要求，簡化了生產、裝配過程；更重要的是，該結構形式增加了彈性套的工作半徑，緩解磨頭工作振動，顯著提高其工作壽命。此外，通過在端蓋處設置防水罩和防水墊，使外部水及雜物不能進入磨頭內部，不會導致磨頭失效情況。本實用新型還具有良好的維修、維護性，彈性元件更換簡單、便利，不會影響拋光磨頭內部聯接件的位置關系，更換時間短。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本實用新型大直徑拋光磨頭的結構示意圖；圖2為本實用新型加長磨塊腳的結構示意圖；圖3為本實用新型加長磨塊腳的另一結構示意圖；圖4為本實用新型大直徑磨頭連接機構的結構示意圖；圖5為現有技術拋光磨頭的結構示意圖；圖6為現有技術磨頭連接機構的結構示意圖。
附圖標記說明10—大直徑磨頭連接機構；11—主軸； 12—端蓋；13—聯軸器；14—旋轉軸套； 15—連接螺栓；16—彈性套；17—彈性銷； 18—磨頭座；181—第一連接螺栓； 182—第二連接螺栓；183—第三連接螺栓；20—加長磨塊腳；21—磨塊； 22—浮動支座；23—銷軸； 24—彈性塊； 25—定位銷；26—彈性墊；31—防水罩； 32—防水墊；111—圓螺母； 112—圓墊；113—球面墊。
具體實施方式
圖1為本實用新型大直徑拋光磨頭的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型大直徑拋光磨頭包括具有抗振結構的大直徑磨頭連接機構10和加長磨塊腳20，加長磨塊腳20固定在大直徑磨頭連接機構10上，帶動其下部的磨塊21對磚坯表面進行研磨拋光。本實用新型加長磨塊腳20和磨塊21通過浮動支座22形成一種可調整磨塊21姿態的柔性或準柔性連接，一方面通過浮動支座22的姿態變化降低因磚坯表面不平度造成的振動，達到隔振和減振目的，另一方面使磨塊21在研磨時適應磚坯表面形狀，增加接觸可靠性，避免漏拋現象。
圖2為本實用新型加長磨塊腳的結構示意圖。如圖2所示，加長磨塊腳20和浮動支座22間通過設置在中部的銷軸23鉸接，使浮動支座22可以以銷軸23為中心實現二端上下擺動，以適應磚坯表面變形，保證磨塊21的研磨面與磚坯表面可靠接觸。進一步地，銷軸23的一側或兩側空間內還可以設置彈性塊24，利用彈性塊24的彈性變形來保證磨塊21與磚坯表面可靠接觸，真正做到磨塊21隨磚坯表面浮動，使磨塊各個切削點的比壓大小一致，保證拋光后磚坯表面的光澤度一致。彈性塊24可以通過定位銷25與加長磨塊腳20或浮動支座22連接，定位銷25的作用是把彈性塊24固定在加長磨塊腳20或浮動支座22上，同時限制彈性塊24的變形量。浮動支座22在繞銷軸23旋轉時，其旋轉角度可通過調整彈性塊24的剛性或定位銷25的位置進行調整。彈性塊24可以采用橡膠制品，磨塊21則可以采用T型磨塊。與現有技術磨塊腳和磨塊剛性連接相比，本實用新型上述結構使彈性塊24可根據拋光磚表面凹凸度自行調整壓縮量，使磨塊21研磨面與磚面充分接觸，從而緩解了磨塊21為適應拋光磚表面的頻換傾斜情況，達到隔振和減振，減少整個裝置的振動幅度，在一定程度上解決了大直徑磨頭的劇烈振動問題。
在本實用新型設置浮動支座22的指導思想下，浮動支座22可以有多種實現方式。圖3為本實用新型加長磨塊腳的另一結構示意圖，加長磨塊腳20和浮動支座22間通過一個或一組彈性墊26連接，使其自適應拋光磚表面的復雜情況，達到隔振和減振的目的。具體地，浮動支座22、彈性墊26和加長磨塊腳20可用膠粘結在一起組成一個零件，彈性墊26既可以是一整塊，也可以由多塊組成。
在上述技術方案的減振結構形式保證下，本實用新型的磨塊21長度可以達到190～230mm，既能保證研磨時的可靠接觸，不會出現漏拋，又能將大直徑拋光磨頭的振動控制在可接受范圍內，滿足生產要求。優選的磨塊21長度為210mm，使二者達到較好的統一。
圖4為本實用新型大直徑磨頭連接機構的結構示意圖。如圖4所示，大直徑磨頭連接機構包括主軸11、端蓋12、聯軸器13和旋轉軸套14，其中端蓋12、聯軸器13和旋轉軸套14依次套接在主軸11外，端蓋12、聯軸器13和磨頭座18通過第一連接螺栓181連接，旋轉軸套14與磨頭座18通過第二連接螺栓182連接，形成一種以磨頭座18為連接對象的依次連接結構形式。
比較圖4所示本實用新型和圖6所示現有技術磨頭連接機構的結構示意圖可以看出，現有技術的磨頭連接機構將端蓋12、聯軸器13和旋轉軸套14通過連接螺栓15和彈性銷17連接成一體，彈性銷17與連接螺栓15同時穿過旋轉軸套14和端蓋12，因此彈性銷17安裝孔和連接螺栓15安裝孔有較高的位置度要求，改變任一零件上孔的均布角度，都會造成與另一零件對不上，使生產、裝配十分困難。本實用新型大直徑磨頭連接機構采用磨頭座18與聯軸器13和旋轉軸套14分別連接，不存在兩個不同標號連接零件同時穿過兩個零件的情況，所以不存在不同分布圓上孔有位置度要求的現象，簡化了生產、裝配過程。更重要的是，現有技術磨頭連接機構的彈性銷17安裝孔和連接螺栓15安裝孔不能均布在一個分度圓上，且彈性套只能分布在較小的分布圓上。這使得彈性套受力較大，因此容易引起失效，從而引起磨頭振動過大，磨頭壽命縮短，甚至不能正常使用。本實用新型的結構設計則有效解決了上述技術缺陷，大直徑磨頭連接機構采用磨頭座18與聯軸器13和旋轉軸套14分別連接，只要各自滿足配合要求即可，這樣第一連接螺栓181和第二連接螺栓182的安裝孔就可以均布在一個分度圓，因此增加了彈性套16的工作半徑，緩解磨頭工作振動，顯著提高其工作壽命。
彈性套16在工作時主要受扭轉力矩的作用，其計算公式如下F＝T/n×r其中F—受力；T—轉矩；n—彈性套個數；r—彈性套工作半徑。
由此可以看出，增大彈性套工作半徑r即可使其受力減小，且增大彈性套工作半徑r還使其安裝空間加大，可相應增加彈性套個數n，進一步可減少彈性套的受力。從磨頭使用實際來看，90％以上磨頭的振動超過使用范圍均是因為彈性套失效引起的，本實用新型從增加彈性套工作半徑入手，最終實現減少彈性套受力、增加其工作壽命，并相應起到提高磨頭使用壽命的目的。
在上述技術方案的抗振結構形式保證下，本實用新型大直徑拋光磨頭的工作直徑可以達到640～700mm，能很好地將整機振動控制在可接受范圍內。優選直徑為680mm，與加長磨塊腳達到理想的配合。
為防止外部水及雜物進入大直徑磨頭連接機構10，本實用新型在端蓋12處還設置了防水罩31，防水罩31通過第三連接螺栓183固定在端蓋12上，進一步地，端蓋12與防水罩31的連接處還設置了防水墊32，如圖4所示。本實用新型防水罩31和防水墊32的設置可以使外部水及雜物不能進入球面墊113與端蓋12之間的接觸間隙，因此不會出現球面墊113的磨損，不會導致磨頭失效情況。
拋光磨頭內彈性元件的使用特點是經常更換，拋光磨頭直徑加大后使裝置離心慣性力增加，磨削力加大，因此各彈性元件的更換更加頻繁。本實用新型大直徑磨頭連接機構10的上述結構設計還使其具有良好的維修、維護性。由于現有技術的結構形式限制，其更換彈性套16的操作過程為(如圖6所示)首先松開圓螺母111，再松開連接螺栓15，依次拆下端蓋12、球面墊113和聯軸器13，最后用工具敲出裝在聯軸器13上的彈性套16。由于連接螺栓15涉及到旋轉軸套14的固定，松開連接螺栓15很容易影響拋光磨頭內部聯接件的位置關系，更換后調整時間長，影響生產效率。本實用新型更換彈性套16的操作過程則與旋轉軸套14無關，具體為(如圖4所示)松開連接螺栓183，取下防水罩31和防水墊32，依次取下圓螺母111、第一連接螺栓181、端蓋12、圓墊112、球面墊113和聯軸器13，就可從聯軸器13上拆下彈性套16，完成更換后按上述拆零件的反向順序依次裝回磨頭。該過程不涉及磨頭座18和旋轉軸套14的位置和連接關系，因此不會影響拋光磨頭內部聯接件的位置關系，更換時間短。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種大直徑拋光磨頭，其特征在于，包括大直徑磨頭連接機構，與所述大直徑磨頭連接機構連接的加長磨塊腳和對磚坯表面進行研磨拋光的磨塊，所述加長磨塊腳和磨塊通過一可調整姿態使磨塊適應磚坯表面形狀的浮動支座連接。
2.如權利要求1所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述浮動支座與所述加長磨塊腳通過設置在中部的銷軸鉸接，所述銷軸的一側或兩側還設有彈性塊。
3.如權利要求2所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述彈性塊通過定位銷與所述加長磨塊腳或浮動支座連接。
4.如權利要求1所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述浮動支座通過彈性墊與所述加長磨塊腳連接。
5.如權利要求1所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述磨塊長度為190～230mm。
6.如權利要求1所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述大直徑拋光磨頭的工作直徑為640～700mm。
7.如權利要求1～6任一所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述大直徑磨頭連接機構包括主軸以及依次套接在所述主軸上的旋轉軸套、聯軸器和端蓋，所述端蓋與聯軸器和旋轉軸套分別通過第一連接螺栓和第二連接螺栓連接磨頭座，所述聯軸器的安裝孔內設置有彈性套。
8.如權利要求7所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述第一連接螺栓和第二連接螺栓均布在一個以所述主軸為圓心的分度圓上。
9.如權利要求7所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述端蓋上還設置有防水罩。
10.如權利要求9所述的大直徑拋光磨頭，其特征在于，所述端蓋與防水罩的連接處還設置有防水墊。
專利摘要本實用新型涉及一種大直徑拋光磨頭，包括大直徑磨頭連接機構和加長磨塊腳，加長磨塊腳通過一浮動支座連接磨塊，浮動支座與加長磨塊腳通過設置在中部的銷軸鉸接，銷軸的一側或兩側還設有彈性塊。大直徑磨頭連接機構包括主軸以及依次套接其上的旋轉軸套、聯軸器和端蓋，端蓋與聯軸器和旋轉軸套分別通過第一連接螺栓和第二連接螺栓連接磨頭座，聯軸器的安裝孔內設置有彈性套。第一連接螺栓和第二連接螺栓均布在一個以主軸為圓心的分度圓上。本實用新型通過加長磨塊腳的減振結構和大直徑磨頭連接機構的抗振結構有效解決現有技術的磨頭振動加劇、彈性元件易失效等技術問題，緩解了大直徑拋光磨頭的工作振動，顯著提高其工作壽命。
文檔編號B24B41/00GK2912913SQ20062011803
公開日2007年6月20日 申請日期2006年6月6日 優先權日2006年6月6日
發明者周鵬, 何高, 陳少紅, 陳仲正, 鄧小明 申請人:廣東科達機電股份有限公司