具有压力冷却圈的立式珩磨机

技术领域

本发明涉及珩磨设备技术领域，特别是一种具有压力冷却圈的立式珩磨机。

背景技术

现有的立式珩磨机例如中国专利CN112975734A公开的一种珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机，包括机架和主轴箱，主轴箱安装在机架上带动珩磨工具做同步旋转和上下往复的珩磨运动。在珩磨加工过程中会高温，影响珩磨精度，需要进行冷却。

中国专利文献CN215240221U公开了一种气缸套珩磨加工冷却装置，该冷却装置通过一个具有冷却液进口的压盖使冷却液流进待珩磨的工件的内孔中，进行冷却。但是，珩磨工具的珩磨头与工件的内孔之间的间隙很小，进入工件的内孔的冷却液仅靠重力向下流动，流量较小，冷却效果不够理想，会影响珩磨精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在珩磨加工过程用于冷却珩磨工具和工件的冷却液的冷却效果不够理想。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有压力冷却圈的立式珩磨机，包括机架和主轴箱，主轴箱安装在机架上，机架上具有可升降地安装的升降台，升降台位于主轴箱的下方，升降台上安装有压力冷却圈，压力冷却圈的中心孔包括同轴的上下两端的工具过孔和中间的冷却内腔，工具过孔的直径小于冷却内腔的直径，压力冷却圈上具有至少一个向冷却内腔通冷却液的进液孔，压力冷却圈上方具有密封组件，密封组件包括密封套和固定圈，密封套由至少两部分拼合而成，固定圈套在密封套外部，用于保持密封套处于拼合状态，密封套套在珩磨工具的珩磨杆上，密封组件通过套在珩磨工具的珩磨杆上的弹簧压紧在压力冷却圈的上端部，密封组件与压力冷却圈的上端部之间密封配合，密封套的中心孔与珩磨工具的珩磨杆之间密封配合。

为减小冷却液从压力冷却圈下端的工件过孔喷出的阻力，进一步限定，冷却内腔的下部与下端的工具过孔之间通过斜坡过渡。

进一步限定，进液孔位于压力冷却圈的侧面，进液孔的数量为三个以上，进液孔沿压力冷却圈的周向均匀分布，并且进液孔沿压力冷却圈的径向延伸并倾斜向下。进液孔的数量和分布设计可以保证冷却液喷出压力的均匀性，进液孔倾斜向下的设计可以增大冷却液喷出的压力。

进一步限定，压力冷却圈安装在升降台的安装孔中，压力冷却圈的外壁上具有环槽，用于在升降台的安装孔中形成环槽腔，进液孔位于压力冷却圈的侧面，进液孔的进口与环槽腔相通，升降台具有冷却液进口和与环槽腔相通的流道，冷却液依次通过冷却液进口、流道、环槽腔和进液孔进入冷却内腔。

进一步限定，升降台通过液压油缸进行升降驱动。

更进一步限定，液压油缸的一端安装在机架上，液压油缸的另一端安装在升降台背面的油缸连接座上，冷却液进口位于油缸连接座上。

进一步限定，固定圈和弹簧的直径大于珩磨工具的珩磨头的直径。

进一步限定，压力冷却圈包括压力冷却圈本体和过孔套，过孔套安装在压力冷却圈本体的上端口，过孔套堵在压力冷却圈本体的中心孔的上端口，过孔套的内孔为压力冷却圈上端的工具过孔。

为保证密封效果，并使密封套可通过压力冷却器进行定位，进一步限定，密封套的下端还具有凸出的锥形凸部，压力冷却圈的上端的工具过孔具有与该锥形凸部配合的锥形开口，密封组件与压力冷却圈的密封配合部位位于锥形凸部的外壁面和工具过孔的锥形开口的内壁面之间。

本发明的有益效果是：通过密封套、固定圈和弹簧对压力冷却圈的上端进行密封，使冷却液可具有压力地喷入工件内孔，保证冷却效果，实现高精度珩磨。

冷却内腔的冷却液通过缩小的位于压力冷却圈下端的工具过孔喷入工件内孔，可以对冷却液起到增压效果。

直接喷入工件内孔的具有压力的冷却液借助珩磨工具旋转产生的离心力，可以不断地有效冲洗去除吸附在工件孔壁上的磨削所产生的杂物和珩磨条脱落的砂粒，并使工件、珩磨工具得到充分的冷却和润滑，从而确保工件孔壁不被划伤，提高表面光洁度和珩磨效率，同时也能提高珩磨工具的使用寿命，有利于降低成本。

弹簧对密封组件施加密封压力的同时，可以平衡主轴箱以及珩磨工具上下移动速度的差异，上下移动速度差异是指在珩磨过程中因为主轴箱重量大，珩磨工具的下降速度大于上升速度。

压力冷却圈的上端的工具过孔的直径小于冷却内腔的直径，可以减小上端的工具过孔与珩磨杆之间的泄漏缝隙，使密封套可以更好地密封压力冷却圈的上端。

通过压力冷却圈定位的密封套可以对珩磨工具的珩磨杆进行导向，保证珩磨效果。

斜坡过渡和进液孔倾斜向下的设计可降低冷却液喷出的阻力，提高冷却效果。

压力冷却圈安装在可升降的升降台上，使压力冷却圈可方便地压在工件上，实现压力冷却圈与工件之间的密封，使冷却液都进入工件内孔进行冷却。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1是本发明的立式珩磨机的立体图；

图2是本发明的立式珩磨机的正面结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图3的B处放大图；

图5是本发明的压力冷却圈的立体图；

图6是本发明的压力冷却圈的正面结构示意图；

图7是图6的C-C剖视图；

图8是本发明的升降台的正面立体图；

图9是本发明的升降台的背面立体图；

图10是本发明的密封套的立体图；

图11是本发明的实施例2的压力冷却圈的剖视图；

图中，1.机架，2.主轴箱，3.升降台，4.压力冷却圈，4-1.压力冷却圈本体，4-2.过孔套，4-3.卡环，5.工具过孔，6.冷却内腔，7.进液孔，8.密封套，8-1.锥形凸部，9.固定圈，10.珩磨工具，11.弹簧，12.斜坡，13.环槽，14.冷却液进口，15.流道，16.液压油缸，17.油缸连接座，18.工件，19.工装平台，20.顶紧螺钉。

具体实施方式

实施例1，如图1~10所示，一种具有压力冷却圈的立式珩磨机，包括机架1和主轴箱2，主轴箱2安装在机架1上，机架1上具有可升降地安装的升降台3，升降台3位于主轴箱2的下方，升降台3上安装有压力冷却圈4，压力冷却圈4的中心孔包括同轴的上下两端的工具过孔5和中间的冷却内腔6，工具过孔5的直径小于冷却内腔6的直径，压力冷却圈4的侧面具有三个以上向冷却内腔6通冷却液的进液孔7，进液孔7沿压力冷却圈4的周向均匀分布，同时进液孔7沿压力冷却圈4的径向延伸并倾斜向下。压力冷却圈4上方具有密封组件，密封组件包括密封套8和固定圈9，密封套8由至少两部分拼合而成，密封套8套在珩磨工具10的珩磨杆上，如图10所示，密封套8具体等分为三个部分。固定圈9套在密封套8外部，用于保持密封套8处于拼合状态，密封组件通过套在珩磨工具10的珩磨杆上的弹簧11压紧在压力冷却圈4的上端部，密封组件与压力冷却圈4的上端部密封配合，密封套8的中心孔与珩磨工具10的珩磨杆密封配合。固定圈9和弹簧11的直径大于珩磨工具10的珩磨头的直径。

如图4所示，密封套8的上端具有凸出的边沿，对密封套8进行上端限位，固定圈9的外侧具有顶紧螺钉20，顶紧螺钉20顶在密封套8的外侧，将固定圈9与密封套8固定在一起，弹簧11的两端分别作用在密封套8和珩磨工具10的珩磨杆上端的凸台上，密封套8的下端还具有凸出的锥形凸部8-1，压力冷却圈4的上端的工具过孔5具有与该锥形凸部8-1配合的锥形开口，密封组件与压力冷却圈4之间的密封由密封套8的锥形凸部8-1的外壁面和工具过孔5的锥形开口的内壁面密封配合实现。当然也不排除省略固定圈9上的顶紧螺钉20，固定圈9通过密封套8的边沿和压力冷却圈4的上端面进行上下限位。也不排除密封组件与压力冷却圈4之间的密封由密封套8的下端面与压力冷却圈4的上端面密封配合实现。

冷却内腔6的下部与下端的工具过孔5之间通过斜坡12过渡。如图7所示，冷却内腔6具体分为上部的柱形内腔段和下部的斜坡12形成的锥形内腔段。

压力冷却圈4安装在升降台3的安装孔中，压力冷却圈4的外壁上具有环槽13，用于在升降台3的安装孔中形成环槽腔，进液孔7的进口与环槽腔相通，升降台3具有冷却液进口14和与环槽腔相通的流道15，冷却液依次通过冷却液进口14、流道15、环槽腔和进液孔7进入冷却内腔6。

升降台3通过液压油缸16进行升降驱动。液压油缸16的一端安装在机架1上，液压油缸16的另一端安装在升降台3背面的油缸连接座17上，冷却液进口14位于油缸连接座17上。

本实施例的工作过程是：首先将工件18通过工装平台19上的夹具进行夹装固定，然后升降台3下降，将压力冷却圈4的下端面压在工件18的上端面上；然后主轴箱2控制珩磨工具10下降，使珩磨工具10的珩磨头依次通过压力冷却圈4的上端的工具过孔5、冷却内腔6和下端的工具过孔5进入工件18的内孔中；然后，拼合密封套8，并将拼合的密封套8插入固定圈9，并旋入顶紧螺钉20，弹簧11压在密封套8上；立式珩磨机启动开始珩磨，冷却液进入压力冷却圈4并从压力冷却圈4的下端的工具过孔5与珩磨杆之间的间隙喷入工件18的内孔，对工件18进行冷却；在珩磨结束后，升降台3上升，珩磨头拔出工件18内孔，即可将完成珩磨加工的工件18取出。

在经过一定的珩磨周期后，需要更换维护珩磨工具10，这时可以旋出顶紧螺钉20，然后将密封套8拔出固定圈9，密封套8的各部分分解后脱离珩磨杆，因为固定圈9和弹簧11的直径大于珩磨工具10的珩磨头的直径，固定圈9和弹簧11可从珩磨头一侧取出。

实施例2，和实施例1基本相同，区别在于：在实施例1中，压力冷却圈4是一体结构，而在本实施例2中压力冷却圈4为分体结构。如图11所示，该压力冷却圈4包括压力冷却圈本体4-1和过孔套4-2，过孔套4-2通过卡环4-3安装在压力冷却圈本体4-1的上端口，过孔套4-2堵在压力冷却圈本体4-1的中心孔的上端口，过孔套4-2的内孔为压力冷却圈4的上端的工具过孔5。分体结构的压力冷却圈4可以降低压力冷却圈4的加工难度，同时通过可更换的过孔套4-2可以使压力冷却圈4上端的工具过孔5更好的匹配珩磨工具10，减小上端的工具过孔5与珩磨杆之间的泄漏缝隙，使密封套8可以更好地密封压力冷却圈4的上端。