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阀门研磨机的制作方法

  阀门金属密封面通常需通过研磨来达到密封性能的要求,现有的研磨方法分手工研磨和机械研磨,手工研磨采用的研具简单,适应不同阀门密封面的研磨,但效率低,劳动强度大,质量不稳定,机械研磨则质量稳定,工效高,劳动强度小,目前机械研磨设备有行星式研磨机、振动研磨机、多轴阀体研磨机和轴摆式研磨机。前三者,水平放置的研磨盘通过下面的电动机和传动机构带动,被研磨工件置于研磨盘上面,利用工件自重作为研磨压力,不宜对大口径阀门研磨,不适合阀门的维修,专机专用,适用范围窄。后者,电动机通过蜗轮蜗杆传动副减速后,上端通过一对齿轮减速和其从动齿轮上拨销的转动,拨动与研磨主轴连接的传动套转动,使研磨主轴自转,下端通过另一对齿轮减速和其从动齿轮孔内的偏心套转动,使研磨主轴偏摆公转,从而获得旋转和偏摆的复合运动,研磨轨迹比较理想,适用范围较广,但传动比较复杂,不能研磨闸阀阀体密封面,不便于对安装于管道上的阀体进行现场维修。上述四种研磨机,研磨阀门时,研磨盘均采用铸铁盘,都需在研磨盘与工件之间加入由磨料和研磨液配成的研磨剂(膏),研磨过程中研磨剂和研磨砂粒容易向环形密封面的内外边缘滑移和堆积,密封面和研磨盘内外边缘磨削量多,引起内塌和外塌,中间凸起,研磨精度不高,特别是径向吻合度和粗糙度要求较高的阀门,如电站阀门,难以达到要求,而且需经常修复研磨盘。

  本实用新型的目的是提供一种能使阀门密封面达到高吻合度和粗糙度要求的,并且适用范围广的阀门研磨设备。

  本实用新型包括电机(1)、减速器(2)、传动轴(4)、研磨头(5)、机架组件(3)。电机(1)、减速器(2)、传动轴(4)由减速箱体(11)连接成传动整体,电机转速通过减速器减速,使传动轴转动。研磨头(5)为环形偏摆式结构,包括研磨盘(21)、偏心轴(25)、油石(20),油石(20)均布于研磨盘(21)上,偏心轴(25)下端与研磨盘(21)成转动副连接,偏心轴(25)上端与传动轴(4)相连接。传动轴(4)转动,通过偏心轴(25)使研磨盘(21)中心绕偏心轴(25)上端轴线转动,即公转,由于研磨压力等因素的作用,使研磨盘(21)自转,公转与自转的复合运动,形成理想的研磨轨迹。减速箱体(11)下端固定轴套(15),轴套(15)制有外齿条(15a),机架组件(3)中的支架(14)上置有齿轮(13),齿轮(13)与外齿条(15a)相啮合,齿轮(13)转动轴上装有操纵件(12),操纵件(12)带动齿轮(13)逆时针转动时,外齿条(15a)上升,从而使减速箱体(11)连同传动轴(4)、减速器(2)、电机(1)、研磨头(5)上升,反之,操纵件(12)和齿轮(13)顺时针转动,则下移,以适应不同通径阀门的研磨。减速器(2)可采用行星齿轮式、内齿轮与外齿轮式、外齿轮与外齿轮式、蜗轮蜗杆式、锥齿轮式,优先选用行星齿轮减速器。

  本实用新型研磨头采用环形偏摆式结构,以油石为研磨体,由于油石有气孔存在,改善了切削性能,油石并能使工件表面产生一定的塑性变形作用,油石上每一磨削点的运动轨迹为圆周外摆线,研磨轨迹理想,磨削很均匀,不易发生几何形状误差,从而能使阀门密封面达到很高的吻合度和粗糙度要求,径向吻合度可达80%,粗糙度可达

  。设置有齿轮和外齿条,能使研磨头上下可调,以适应不同通径阀门的研磨,并且研磨压力可控制。研磨头上的研磨盘易设置成水平方向和垂直方向,水平方向时,可对象截止阀、安全阀、止回阀等这样的阀门阀体环形密封面和各种启闭件环形密封面进行研磨;垂直方向时,可对象闸阀这样的阀门阀体环形密封面进行研磨,适应范围很广,不仅适宜于阀门的现场维修,而且适宜于阀门专业生产,本实用新型结构紧凑,操作使用方便。

  图1为本实用新型研磨阀瓣外型图;图2为本实用新型剖视图;图3为本实用新型水平研磨头剖视图;图4为本实用新型立式研磨头剖视图;图5为本实用新型研磨闸阀阀体外型图;图6为本实用新型研磨截止阀阀体外型图。

  本实用新型包括电机(1)、减速器(2)、传动轴(4)、研磨头(5)、机架组件(3)。电机(1)可为立式,通过减速箱上盖(8)与减速箱体(11)固定在一起。减速器可选用行星齿轮式,包括主齿轮(9)、行星齿轮(7)、内齿圈(10)、曲轴(6),主齿轮(9)与电机(1)输出轴固定连接,内齿圈(10)与减速箱体(11)固定连接,行星齿轮(7)分别与主齿轮(9)、内齿圈(10)相啮合,曲轴(6)分别与行星齿轮(7)成转动副连接,与传动轴(4)固定连接,传动轴(4)与减速箱体(11)成转动副连接。电机(1)转动,通过主齿轮(9),行星轮(7)转动,使曲轴(6)转动,从而传动轴(4)转动。减速箱体(11)下端固定连接有轴套(15),轴套(15)与机架组件(3)中的支架(14)内孔相配合,轴套(15)制有外齿条(15a),支架(14)上设置有齿轮(13),齿轮(13)转动轴上固定连接有操纵件(12),操纵件可为手柄,齿轮(13)与外齿条(15a)相啮合。操纵件(12)逆时针转动,齿轮(13)随之逆时针转动,使带外齿条(15a)的轴套(15)上升,从而使减速箱体(11)和整个传动部分上升,反之,操纵件(12)顺时针转动,整个传动部分下移。在支架(14)上设置有轴套(15)的锁紧机构,可采用螺杆——滑块结构,螺杆(17)置于支架(14)横孔内,螺杆与滑块螺纹传动,手柄(16)与螺杆(17)固定连接,手柄(16)转动使螺杆(17)拧紧滑块,即滑块向轴套(15)移动,从而契紧轴套(15),使传动部分上下位置可固定。研磨头(5)为环形偏摆式结构,基本形式包括油石(20)、研磨盘(21)、偏心轴(25),油石(20)均布于研磨盘(21)上,可用环氧树脂粘接,偏心轴(25)下端部与研磨盘(21)成转动副连接,可这样来实现偏心轴(25)下端部为球头,研磨盘(21)包括顶盖(23)和压盖(24)和基本盘(22),顶盖(23)球面与偏心轴(25)球头接触,顶盖(23)和压盖(24)扣住偏心轴(25)球头后通过螺钉与基本盘(22)固定成一体,球面接触的目的是使研磨盘(21)能万向转动。偏心轴(25)上端与传动轴(4)可直接连接,也可通过其他传动件和连接件间接连接,以实现传递转速、扭矩,传动轴(4)转动,直接或间接带动偏心轴(25)转动,使研磨盘(21)中心绕偏心轴(25)上端部分轴线公转,由于研磨压力等因素的作用,使研磨盘(21)绕中心即绕偏心轴(25)下端部分轴线自转,公转与自转的复合运动,使油石(20)上任一研磨点的运动轨迹为圆周外摆线,形成了理想的研磨轨迹。下面就偏心轴(25)上端与传动轴(4)的不同连接方式分别进行叙述。

  第一,偏心轴(25)与传动轴(4)直接连接时,偏心轴(25)上端与传动轴(4)固定连接在一起,转速相同,适用于研磨阀瓣环形密封面和象截止阀这样的阀体环形密封面。

  第二,偏心轴(25)与传动轴(4)间接连接时,可有如下几个方案第(一),偏心轴(25)通过弹簧伸缩机构与传动轴(4)连接,适用于第一中环形密封面的研磨情况。如图3所示,偏心轴(25)可为整体式也可为分体式,分体式包括上偏心轴(29)、偏心套(27)、球头轴(26),球头轴(26)与偏心套(27)螺纹固定连接,偏心套(27)通过与其螺纹连接的螺钉与上偏心轴(29)连接,螺钉起锁定和传递动力作用,上偏心轴(29)与螺钉(28)接触处制有环形槽(A),松开螺钉(28),偏心套(27)与上偏心轴(29)相对转动,以调节偏心量的大小。偏心轴(25)为整体式时,偏心量不可调节,以下以整体式来描述与弹簧伸缩机构的关系。偏心轴(25)上端与下中间轴(32)下端内孔相配合,二者轴向之间置有弹簧(31),偏心轴(25)在与下中间轴(32)配合处径向固定有螺钉(30),螺钉(30)与下中间轴(32)内孔壁上所制有的轴向长槽(B)相配合,起传递动力作用。下中间轴(32)上端与传动轴(4)的连接又可分为A、直接固定连接;B、通过一级齿轮减速器后由上中间轴(37)与传动轴(4)连接,称之为Ⅰ型研磨头。下中间轴(32)上端固定有内齿轮(35),上中间轴(37)下端有外齿轮(36),上中间轴(37)与外齿轮(36)制成一体,外齿轮(36)与内齿轮(35)相啮合,下中间轴(32)由下支承座(33)支承,上中间轴(37)由上支承座(34)支承,上支承座(34)与下支承座(33)固定连接,上支承座(34)上端外圆与轴套(15)内孔相配合,轴套(15)上带弹性锁定圈组件(18和19),包括锁定圈(18)和弹性环(19),锁定圈(18)与轴套(15)螺纹连接,弹性环(19)置于锁定圈(18)与轴套(15)轴向之间,拧紧锁定圈(18),通过弹性环(19)使上支承座(34)与轴套(15)固定在一起。上中间轴(37)与传动轴(4)固定连接或花键连接,花键连接时,上中间轴(37)与传动轴(4)轴向可伸缩,松开锁紧圈(18),整个研磨头(5)可上下调节,然后由锁紧圈组件锁紧固定。这种调节与齿轮(13)同外齿条(15a)的调节合并起来,使调节范围更大。

  第(二)、偏心轴(25)通过一对锥齿轮变换传动方向后与传动轴(4)连接,适用于研磨象闸阀这样的阀体环形密封面。如图4所示,偏心轴(25)可为分体式,包括偏心轴体(39)、球头轴(38),二者螺纹连接,通过螺钉(40)锁定。现以整体式来描述,偏心轴(25)水平放置,由左盖(43)和右盖(41)支承,其上固定连接有锥齿轮(44),锥齿轮(44)与齿轮轴(45)上锥齿相啮合,齿轮轴(45)由支承座(42)支承,左盖(43)和右盖(41)与支承座(42)固定连接。支承座(42)上端可与带锁定圈组件(18和19)的轴套(15)相连接,齿轮轴(45)与传动轴(4)固定连接,为使研磨头(5)与传动轴(4)能轴向伸缩可调节,支承座(42)上端固定连接支承套(47),齿轮轴(45)上端固定连接联接轴(46),联接轴(46)由支承套(47)支承,支承套(47)与带锁定圈组件(18和19)的轴套(15)相连接,联接轴(46)与传动轴(4)花键连接,研磨头(5)与传动轴(4)轴向可调节,这种研磨头称之为Ⅱ型研磨头,与传动轴(4)和轴套(15)的连接结构同Ⅰ型研磨头。即Ⅱ型研磨头与Ⅰ型研磨头与传动轴(4)、轴套(15)的连接可互换。

  对于上述第一、第二中的第(一)的研磨头,机架组件(3)可为悬臂——立柱式,如

  图1所示,包括前述的支架(14)、齿轮(13)、操纵件(12)、螺杆——滑块式锁紧机构和悬臂(48)、立柱(50)、升降螺母(49)、工程车(51)、工作台(52),悬臂(48)与支架(14)螺栓固定连接,与立柱(50)相配合,升降螺母(49)置于悬臂(48)与立柱(50)配合处下方,与立柱(50)螺纹传动,转动升降螺母(49),可使悬臂(48)沿立柱(50)上下移动。立柱(50)和工作台(52)分别固定于工程车(51)上。便于对阀门进行现场维修。

  对于第二中第(一)和第(二)的研磨头,福建体彩网,机架组件(3)可为拖板式。如图5、图6所示,机架组件(3)还包括摇头架(53)、拖板(58)、螺杆(60)、燕尾槽底板(61)和定位板(62)等,摇头架(53)与支架(14)螺栓固定连接〔同悬臂(48)与支架(14)的连接可互换〕,与拖板(58)通过销(54)铰接,调节螺杆(57)与拖板(58)铰接,与螺母(56)螺纹连接,拧紧螺母(56),摇头架(53)顺时针偏转,使传动整体顺时针偏转,反之,放松螺母(56),传动整体逆时针偏转。摇头架(53)与拖板(58)之间设置有螺杆——滑块锁紧机构(55)。拖板(58)与燕尾槽底板(61)成移动副连接,螺杆(60)与燕尾槽底板(61)螺纹传动,燕尾槽底板(61)固定于定位板(62)上,定位板(62)可安装于阀门中法兰上。转动手柄(59),使螺杆(60)旋入燕尾槽底板(61),从而带动拖板(58)左移,使传动整体左移,反之,拖板右移,传动整体右移,以适应不同通径阀门的研磨和借以施加研磨压力。

  图1所示的工程车(51),将电机(1)、减速器(2)、传动轴(4)等组成的传动整体置于工程车(51)内,配置Ⅰ型研磨头和Ⅱ型研磨头及悬臂——立柱式机架组件和拖板式机架组件,形成组合阀门研磨机,能对阀门启闭件、水平环形密封面和垂直环形密封面进行研磨,同时适应于阀门专业生产和阀门现场维修。

  权利要求1.一种阀门研磨机,包括有电机(1)、减速器(2)、传动轴(4)、研磨头(5)、机架组件(3),电机(1)、减速器(2)和传动轴(4)由减速箱体(11)连接成传动整体,其特征在于a、研磨头(5)包括研磨盘(21)、偏心轴(25)和油石(20),油石(20)均布于研磨盘(21)上,偏心轴(25)下端与研磨盘(21)成转动副连接,上端与传动轴(4)相连接;b、减速箱体(11)下端固定连接有轴套(15),轴套(15)制有外齿条(15a),轴套(15)与机架组件(3)中的支架(14)内孔相配合,支架(14)上置有齿轮(13)和操纵件(12),齿轮(13)与外齿条(15a)相啮合。

  2.根据权利要求1所述的研磨机,其特征在于所述的减速器为行星齿轮减速器,包括主齿轮(9)、行星齿轮(7)、内齿圈(10)、曲轴(6),主齿轮(9)与电机轴固定连接,内齿圈(10)固定于减速箱体(11)上,行星齿轮(7)分别与主齿轮(9)、内齿圈(10)相啮合,曲轴(6)分别与行星齿轮(7)成转动副连接,与传动轴(4)固定连接。

  3.根据权利要求1或2所述的研磨机,其特征在于所述的偏心轴(25)上端与传动轴(4)是通过弹簧伸缩机构相连接的,偏心轴(25)上端与下中间轴(32)下端内孔相配合,二者轴向之间置有弹簧(31),偏心轴(25)上端径向固定有螺钉(30),下中间轴(32)内孔壁上制有轴向长槽(B),螺钉(30)与长槽(B)相配合,由下中间轴(32)上端与传动轴(4)相连接。

  4.根据权利要求3所述的研磨机,其特征在于所述的下中间轴(32)上端与传动轴(4)是通过一级齿轮减速器相连接的,下中间轴(32)上端固定有内齿轮(35),上中间轴(37)下端制有外齿轮(36),内齿轮(35)与外齿轮(36)相啮合,下中间轴(32)由下支承座(33)支承,上中间轴(37)由上支承座(34)支承,上支承座(34)与下支承座(33)固定连接,上支承座(34)上端外圆与轴套(15)内孔相配合,由弹性锁定圈组件(18和19)锁定,上中间轴(37)与传动轴(4)花键连接。

  5.根据权利要求1或2所述的研磨机,其特征在于所述的偏心轴(25)与传动轴(4)是通过一级锥齿轮变换传动方向后相连接的,偏心轴(25)水平放置,由左盖(43)、右盖(41)支承,其上固定有锥齿轮(44),锥齿轮(44)与齿轮轴(45)上锥齿相啮合,齿轮轴(45)由支承座(42)支承,左盖(43)、右盖(41)与支承座(42)固定连接,支承座(42)上端外圆与轴套(15)内孔相配合,由弹性锁定圈组件(18和19)锁定,齿轮轴(45)与传动轴相连接。

  6.根据权利要求5所述的研磨机,其特征在于支承座(42)上端固定连接有支承套(47),支承套(47)上端外圈与轴套(15)内孔相配合,由弹性锁定圈组件(18和19)锁定,齿轮轴(45)上端固定连接联接轴(46),联接轴(46)由支承套(47)支承,联接轴(46)与传动轴(4)花键连接。

  专利摘要一种阀门研磨机,包括电机、减速器、传动轴、研磨头、机架组件,研磨头为环形偏摆式结构,基本形式包括偏心轴、研磨盘,以油石为研磨体,偏心轴转动,使研磨盘公转、自转,研磨盘可水平设置和垂直设置,二者能互换,配以不同机架同置于工程车中,能对各种阀门的金属环形密封平面进行研磨,研磨均匀,质量稳定,径向吻合度可达80%,粗糙度可达,工效高,适用于阀门专业生产和火力发电、冶金、石油、化工等行业对阀门进行现场维修。

  发明者张汉林, 陶志国, 林和平 申请人:浙江省永嘉县机电阀门五厂, 武汉锅炉厂阀门分厂

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