阅读说明：本技术 一种用于深孔的气动型全自动打磨设备 (Pneumatic full-automatic polishing equipment for deep holes ) 是由 许佳元 贝晨吉 陈翔 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：一种用于全自动深孔打磨船用柴油机大型零部件的加工设备,实现全自动化深孔打磨,其特征在于：由气动控制系统,支撑部件,打磨部件和机架部件组成的设备,整套设备可实现船用柴油机大型零部件的全自动化深孔打磨；气动控制系统是整套设备集动力、控制、动作的核心部分,在深孔打磨的过程中,双向气动马达负责控制打磨杆的前后往复运动,打磨杆前端的单向气动马达负责驱动打磨头进行深孔打磨,各类型阀件和气动计数器组成的气动系统负责实现全自动化深孔打磨；支撑部件能有效防止深孔打磨中的卡刀、打磨不均匀现象,支撑部件和打磨杆部件安置于机架部件上；机架部件作为整套设备的基础,所有的元件和零部件均固定于此。本发明结构简单,成本低廉,操作便捷,安全可靠。(The utility model provides a processing equipment that is used for full-automatic deep hole to polish large-scale spare part of marine diesel engine, realizes full automatization deep hole and polishes its characterized in that: the full-automatic deep hole polishing device comprises a pneumatic control system, a supporting component, a polishing component and a rack component, and the full-automatic deep hole polishing of large parts of the marine diesel engine can be realized by the whole device; the pneumatic control system is a core part of the whole set of equipment integrating power, control and action, in the deep hole polishing process, the bidirectional pneumatic motor is responsible for controlling the front-back reciprocating motion of the polishing rod, the one-way pneumatic motor at the front end of the polishing rod is responsible for driving the polishing head to polish the deep hole, and the pneumatic system consisting of various types of valves and a pneumatic counter is responsible for realizing full-automatic deep hole polishing; the supporting component can effectively prevent the phenomena of cutter clamping and uneven polishing in deep hole polishing, and the supporting component and the polishing rod component are arranged on the rack component; the frame part serves as the basis for the entire installation, to which all components and parts are fixed. The invention has the advantages of simple structure, low cost, convenient operation, safety and reliability.)

一种用于深孔的气动型全自动打磨设备

技术领域

本发明涉及船用柴油机大型零部件的加工装备，特别涉及一种用于深孔的气动型全自动打磨设备，属于船用柴油机制造技术领域。

背景技术

打磨设备主要用于去除零件加工完后产生的毛刺、飞边等缺陷。在船用柴油机上有不少大型零部件，如连杆、活塞等，其结构上有一些深孔，当加工结束后就需要对深孔中留下的毛刺等进行打磨去除。

深孔打磨设备分为全自动和半自动两种类型。半自动深孔打磨设备采用气动控制的方式，其缺陷在于，一方面由于需要人工参与操作，而打磨时产生的大量粉尘颗粒会对人体有直接的伤害，因此虽然口罩能隔绝部分的有害物质，但是长期以往终究会对人体健康产生不可逆的危害；另一方面半自动化的形式使得工作效率并不高。全自动深孔打磨设备主要采用气电混合的方式进行控制，其打磨杆采用固定支撑结构，并且通过齿轮齿条进行驱动进给，同时通过接近开关和计数器来实现深孔的循环打磨过程；全自动化深孔打磨设备的缺陷在于，首先气电混合的控制方式造成了使用中的用电安全隐患，其次齿轮齿条进给机构会造成设备的成本提升和装配困难，再者固定支撑的刚性结构会造成打磨过程中的卡刀、打磨不均匀等现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述全自动深孔打磨设备的不足，提供一种用于深孔的气动型全自动打磨设备，采用全气动控制系统，实现连杆、活塞杆等大型零件的全自动化深孔打磨，从而达到提高作业效率、避免安全隐患、提升产品质量和简化设备结构的目的。

基于上述目的，本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

一种用于深孔的气动型全自动打磨设备，包括气动控制系统、支撑部件、打磨部件和机架部件；

所述机架部件为整台设备的基础，可移动地安置于地面上且高度可调节；

所述支撑部件为柔性支撑系统，固定连接于所述机架部件上；

所述打磨部件为可拆卸部件，柔性地支撑于所述支撑部件上并能够沿轴向在该支撑部件上前后移动，所述打磨部件包括打磨杆、打磨头、前限位块和后限位块，该打磨杆为一空心长管，所述前限位块和后限位块分别设置于所述打磨杆的前部和后部，该前限位块和后限位块的位置可调整以实现打磨行程的调整，所述打磨头通过螺纹连接于该打磨杆的前端且伸入所述深孔的内腔以进行打磨，所述打磨杆的后端设有连接所述气动控制系统的螺纹接口；

所述气动控制系统为集动力和控制功能于一体的核心部分，固定于所述机架部件上，该气动控制系统与所述打磨头连接并驱动该打磨头作旋转磨削运动，同时与所述支撑部件连接并通过该支撑部件驱动所述打磨部件在所述前限位块与后限位块之间的范围中作直线往复进给运动，该气动控制系统依据内部设定的次数对所述打磨部件的往复进给运动循环进行控制；

所述气动控制系统驱动和控制所述打磨部件，在支撑部件的柔性支撑下，实现对所述深孔的预定循环的全自动化打磨。

作为进一步改进，所述的气动控制系统连接于气源上，包括单向气动马达、双向气动马达、气动三联件、手控阀、气控阀、换向阀、两调速阀、前机控阀、后机控阀和气动计数器，所述气源依次连接气动三联件、手控阀、气控阀和换向阀，所述单向气动马达分别连接所述手控阀和打磨头并且驱动该打磨头旋转，所述双向气动马达通过所述两调速阀与所述换向阀连接，所述前机控阀和后机控阀与所述换向阀连接，构成往复进给控制回路，所述气动计数器与所述气控阀连接构成循环控制回路；

在所述深孔的打磨过程中，当所述打磨杆向前使所述前限位块碰触到所述前机控阀时，所述换向阀切换动作，控制所述打磨杆向后作反向运动，当所述后限位块碰触到所述后机控阀时，所述换向阀再次切换复位，控制所述打磨杆向前作正向运动，同时所述气动计数器作一次记数，所述打磨杆如此反复循环进行所述深孔的打磨，直至循环次数达到所述气动计数器内设定的次数，所述气控阀断开所述气动控制系统，从而完成所述深孔的全自动化打磨作业。

作为进一步改进，所述的支撑部件包括三个柔性支撑组件和一个刚性驱动轮，每一柔性支撑组件包括相互连接的弹性隔振器和支撑轮，其中，两个柔性支撑组件以所述支撑轮相对的上下位置固定于所述机架部件上且将所述打磨杆夹置于该两个柔性支撑组件的支撑轮之间，另一柔性支撑组件与所述刚性驱动轮以上下位置固定于所述机架部件上，该柔性支撑组件的支撑轮与所述刚性驱动轮相对且将所述打磨杆夹置于该柔性支撑组件的支撑轮与所述刚性驱动轮之间，所述三个柔性支撑组件通过所述弹性隔振器对所述打磨杆形成柔性支撑，所述刚性驱动轮通过同步带轮与所述双向气动马达连接，并且在该双向气动马达的驱动下推动所述打磨杆进行前后直线运动。

作为进一步改进，所述的支撑轮的外周和所述刚性驱动轮的外周设置有夹持所述打磨杆的V型槽。

作为进一步改进，所述的双向气动马达为活塞式气动减速马达，所述单向气动马达的钻速为700r/min，扭矩为5.4N*M。

作为进一步改进，所述的机架部件包括壳体、丝杆、底座和脚轮，所述底座包括水平的上钢板和下钢板，所述丝杆垂直地连接于该上钢板与下钢板之间且能够调节所述上钢板与下钢板之间的距离，从而构成整台设备的高度调节机构，所述脚轮连接于所述下钢板的下面以实现所述设备的移动，所述壳体为前后贯通的方筒状杆件，固定连接于所述上钢板的上方，所述气动控制系统固定于该壳体的外周。

作为进一步改进，所述的丝杆为梯形丝杆，所述脚轮为可刹车脚轮。

与现有气电混合控制全自动化深孔打磨设备相比，本发明取得了下列有益效果：

1、本发明采用气动控制，避免了用电隐患，提高了生产的安全性。

2、本发明实现了对大型零件深孔的全自动化打磨作业，提高了打磨作业的效率，减轻了劳动强度，能够进行一人多机的操作，取得了良好的经济效益。

3、所述气动型全自动打磨设备采用柔性支撑系统，从而避免了打磨过程中的卡刀、磨削不均匀等现象，提高了深孔打磨的质量，提升了产品品质。

4、所述气动型全自动打磨设备能够根据实际情况进行深孔打磨循环次数的调整，为提高打磨质量提供了保障。

5、本发明具有结构简单、制造方便、成本低廉、操作便捷、安全可靠、维护方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为柔性支撑部件和打磨部件的简图。

图3为气动控制系统原理图。

图中，

1—气动三联件，2—手控阀，3—气控阀，4—换向阀，5—调速阀，6—调速阀，7—双向气动马达，8—单向气动马达，9—前机控阀，10—后机控阀，11—气动计数器，21—柔性支撑组件，211—弹性隔振器，212—支撑轮，22—刚性驱动轮，31—打磨杆，32—打磨头，33—前限位块，34—后限位块，41—壳体，42—底座，43—丝杆，44—脚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作详细的说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

所述用于深孔的气动型全自动打磨设备可实现对连杆、活塞杆等大型零件的全自动化深孔打磨，包括气动控制系统、支撑部件、打磨部件和机架部件。

机架部件作为整套设备的基础，支撑部件、气动控制系统和打磨部件上所有的元件及零部件均固定于该机架部件上，其采用一根梯形丝杆实现垂直方向高度的调节，采用脚轮实现设备的换场移动。

具体而言，请参阅图1，机架部件主要由壳体41和竖向调节机构两部分组成，其结构简单，易于维修更换，使用简便安全。竖向调整机构由底座42、丝杆43和脚轮44组成。底座42包括水平的上钢板和下钢板，上钢板的尺寸基于壳体41的尺寸，攻有相应的螺纹孔以达到与法兰的配合安装，上钢板采用螺纹联接的方式通过四条方钢立柱与壳体41联接在一起，下钢板的尺寸与上钢板的尺寸类似，同时攻有相应的螺纹以达到与脚轮44的配合安装。丝杆43为梯形丝杆，垂直地连接于上钢板与下钢板之间，并且能够调节该上钢板与下钢板之间的距离。脚轮44的选型采用中型聚氨酯的刹车脚轮，能够承受中型负载，带有的刹车能够保证使用中设备不发生偏移。壳体41为前后贯通的方筒状杆件，固定连接于上钢板的上方，壳体41的结构设计基于支撑部件和选型的气动元件，其四个面设有不同尺寸的螺纹和孔，以达到固定元件和零部件的目的，壳体41的上方固定气动控制系统所有的气动控制元件，右侧固定气动马达，左侧固定限位安装板，下方与竖向调节机构相连接。

打磨部件作为深孔打磨的执行部件，柔性地支撑于支撑部件上并能够沿轴向在该支撑部件上前后移动；打磨部件与支撑部件相互协作，实现深孔区域的打磨。打磨部件为可拆卸形式，可根据实际使用情况进行拆卸，使得换场使用更简便，减少场地的占用空间。打磨部件前端采用气动马达驱动打磨头旋转进行深孔打磨，结构简单，安装在打磨杆上的两个限位可实现深孔打磨的循环。

具体而言，请结合参阅图2，打磨部件主要由打磨杆31和打磨头32组成；打磨杆31为一根空心长管，前后端均有管螺纹接口，分别连接打磨头32和气动控制系统的气管，安装在打磨杆31前后部的前限位块33和后限位块34可实现深孔打磨的行程调整；打磨部件采用气动马达驱动打磨头32旋转进行深孔打磨，打磨头32采用市面上常见的桁磨头形式，可根据实际加工孔的大小进行更换，且结构简单，打磨效果好，使用方便安全。

支撑部件为柔性支撑系统，固定连接于机架部件上，该支撑部件作为整套设备的主要部件，主要解决深孔打磨中的卡刀、打磨不均匀等问题，与刚性支撑相比较，不会出现深孔打磨过程中卡刀的现象，并且整个机构能根据实际情况进行自行调整打磨头32的位置，而且打磨的效果更佳。

具体而言，请参阅图2，支撑部件包括三个柔性支撑组件21和一个刚性驱动轮22，全部固定安装于机架部件的壳体41内。柔性支撑组件21主要由相互连接的弹簧隔振器211和支撑轮212组成；根据选型的弹簧隔振器211而确定支撑轮212的尺寸，根据支撑轮212的尺寸而设定轮轴的尺寸并选定轴承和联轴器，根据柔性支撑组件21的高度而配制调整板的厚度，以达到实际使用要求。壳体41前部设有上下各一组柔性支撑组件21，位置以支撑轮212上下相对，并且将打磨杆31夹置于该两个柔性支撑组件21的支撑轮212之间；后部上方设有一组柔性支撑组件21，下方为刚性驱动轮22，该柔性支撑组件21的支撑轮212与刚性驱动轮22位置相对，并且将打磨杆31夹置于该支撑轮212与刚性驱动轮22之间，支撑轮212的外周和刚性驱动轮22的外周设置有夹持打磨杆31的V型槽；三个柔性支撑组件21通过所述弹性隔振器211对打磨杆31形成柔性支撑。刚性驱动轮22与气动控制系统的双向气动马达7连接，并且在该双向气动马达7的驱动下推动所述打磨杆31进行前后直线运动。

气动控制系统作为整套设备的核心，集动力、控制、动作于一体；该气动控制系统固定于所述机架部件的壳体41上，是实现深孔打磨循环的关键部件，其驱动打磨杆31的进退进给运动、打磨头32的旋转磨削运动以及循环打磨。气动控制系统驱动和控制打磨部件，在支撑部件的柔性支撑下，实现对深孔的预定循环的全自动化打磨。

具体而言，请参阅图3，气动控制系统与气源相连接，主要由往复进给控制回路、循环控制回路和气动计数器11组成。

气动控制系统包括单向气动马达8、双向气动马达7、气动三联件1、手控阀2、气控阀3、换向阀4、两调速阀5和6、前机控阀9、后机控阀10和气动计数器11。所述气源依次连接气动三联件1、手控阀2、气控阀3和换向阀4；单向气动马达8钻速高达700r/min，扭矩为5.4N*M；手控阀2的功能和按钮相同，起到控制设备启停的作用。单向气动马达8分别连接所述手控阀2和打磨部件的打磨头32，并且驱动该打磨头32旋转进行深孔打磨；双向气动马达7为活塞式气动减速马达，通过所述两调速阀5和6与所述换向阀4连接，同时与支撑部件的刚性驱动轮22通过同步带轮连接，负责驱动打磨杆31的前后运动；前机控阀9和后机控阀10与所述换向阀4连接，构成往复进给控制回路，所述气动计数器11与所述气控阀3连接构成循环控制回路。

在深孔打磨的过程中，气动控制系统形成一个正向运动回路，当打磨杆31正向运动，使前限位块33碰到前机控阀9的限位后，使得换向阀4动作，进而形成一个反向运动回路，使打磨杆31反向运动；当后限位块34碰到后机控阀10的限位后，使得换向阀4复位，整个回路复位为正向运动回路，控制打磨杆31向前作正向运动；同时通过气动计数器11记一次数，打磨杆31通过如此往复动作进行循环深孔打磨，当循环次数达到气动计数器11的次数设定值后，气控阀3断开，整个深孔打磨过程结束。

本发明的工作原理为：按下启动按钮(手控阀2)，打磨头32旋转，打磨杆31前后移动，设备进行深孔打磨；当打磨杆31正向运动至碰到前机控阀9限位后反向运动，直至碰到后机控阀10限位后，再次正向运动，如此往复循环，直至循环次数达到设定的值后停止深孔打磨。

综上所述，本发明所述用于深孔的气动型全自动打磨设备的结构原理简单、使用维护方便，有效地达到了全自动气动化深孔打磨的目的，具有较高的实用性，缩短了产品的打磨时间，提高了生产效率。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。