一种碳刷端面磨弧机

技术领域

本发明涉及碳刷加工设备技术领域，具体公开了一种碳刷端面磨弧机。

背景技术

碳刷又称为电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。在碳刷的制备过程中，需要将压制成型的碳刷端面打磨成与集电环相吻合的弧形面，保证碳刷的弧形端面与集电环的接触面占比不少于碳刷弧形面的75%。

申请号为201120131512.3的实用新型专利公开了一种碳刷磨合机，包括电机、碳刷，电机通过传动装置连接磨轮转动，磨轮与碳刷相接触，碳刷安装在碳刷盒内，碳刷盒设置在碳刷架上，碳刷架按照中心轴高线调整固定。该实用新型公开的碳刷磨合机通过将碳刷端面与高速旋转的磨轮相接触实现对碳刷端面的打磨，但是该类型的碳刷磨合机在使用过程中存在一些不足。其一，碳刷在与磨轮接触打磨过程中，其碳刷上落下的碳粉容易受挤压力粘在磨轮上，加上碳粉自身具有较好的润滑性，导致后续磨轮对碳刷的打磨效果不佳；其二，该碳刷磨合机每个磨轮只能对一个碳刷进行加工，严重制约了对碳刷的加工效率；其三，该类型的碳刷磨合机只能在碳刷端面上加工出同一尺寸的弧形接触面，而在碳刷的生产过程需要根据客户不同产品的型号需求，需要将碳刷端面加工成不同大小的弧形接触面，针对该问题，只能停机更换对应大小的磨轮，其更换磨轮不仅操作复杂，而且停机更换也会一定程度上影响了对碳刷的加工效率。因此，针对现有碳刷磨合机的上述不足，本申请提出了一种能够对碳刷进行批量加工，同时还可以根据产品型号不同快速切断至对应弧形面尺寸的碳刷端面磨弧机。

发明内容

本发明的目的是针对现有用于碳刷磨合的轮式磨合机在背景技术中提出的三个不足，设计了一种能够对碳刷进行批量加工，同时还可以根据产品型号不同快速切断至对应弧形面尺寸的碳刷端面磨弧机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种碳刷端面磨弧机，包括机箱和设置在机箱上端的加工平台，所述加工平台上设置有进给轨道槽，且进给轨道槽的中间部分断开设置，位于所述进给轨道槽断开位置处设置有前后移动的碳刷块夹持推动组件，位于所述碳刷块夹持推动组件后侧的加工平台上设置有砂带打磨装置；

其中，所述砂带打磨装置包括前后设置在加工平台上的变径砂带辊、定径砂带辊，所述变径砂带辊和定径砂带辊之间设置有打磨砂带，位于所述变径砂带辊和定径砂带辊之间加工平台上设置有吸尘罩，所述打磨砂带的下端贯穿吸尘罩设置，所述吸尘罩中转动设置有清理辊，所述清理辊的辊身上设置有大量与打磨砂带相接触的刷丝。

作为上述方案的具体设置，所述加工平台上设置有固定辊座和活动辊座，所述加工平台上设置有用于推动活动辊座前后移动的调节气缸，所述变径砂带辊转动设置在固定辊座上，定径砂带辊转动设置在活动辊座上。

作为上述方案的具体设置，所述变径砂带辊包括中空设置的辊身和套设在辊身上的可变径辊套，所述可变径辊套由钢板弯曲成型，所述可变径辊套的两对接端均间隔连接有多个弧形条，且可变径辊套两端上的弧形条均错位对插设置，所述辊身上呈环形阵列状开设有多个沿辊身轴线方向设置的条形口，所述条形口中设置有向外伸出或向内收缩的涨条板，所述涨条板的外端设置有与可变径辊套内壁相抵接的贴合条。

作为上述方案的具体设置，所述涨条板的内端设置有倾斜状的光滑斜面，所述辊身内腔中同心设置有圆台状的推动辊，且推动辊的辊身与光滑斜面相抵接，所述加工平台上设置有实现推动辊沿中轴线方向移动的变径气缸，所述贴合条与辊身之间连接有回缩弹簧。

作为上述方案的进一步设置，所述可变径辊套的内外面均设置有防滑纹或者增加摩擦力的粗糙层。

本发明中的变径砂带辊通过变径气缸推动圆台状的推动辊在辊身的中空内腔中轴向移动，在推动辊轴向移动的过程使得推动辊的辊身与涨条板内端的光滑斜面相接触，从而同步推动多个涨条板向外张开，然后贴合条涨开具有弹性的可变径辊套，使得其外径逐步变大，从而起到调节变径的效果。在变径砂带辊进行变径的过程中，还控制调节气缸推动活动辊座前后移动，保持打磨砂带始终处于绷直状态，减少打磨砂带对碳刷块打磨时产生的滑动。

作为上述方案的进一步设置，所述进给轨道槽的一端连接有上料轨道槽，所述机箱上还设置有推料气缸，所述推料气缸的端部连接有伸入进给轨道槽端部的推料块；上述通过上料轨道槽与外界振动上料盘相连接进行上料，然后碳刷块从上料轨道槽进入到进给轨道槽中时通过推料气缸的作用将其向碳刷块夹持推动组件的位置处进行推动，另外还可设置相关计算传感器对推入的碳刷块进行计数，达到设定数量时推料气缸直接伸直最长将所有的碳刷块一起推入碳刷块夹持推动组件中进行弧形端面磨合加工。

作为上述方案的具体设置，所述碳刷块夹持推动组件包括前后移动设置的C型夹持座，且C型夹持座的两端与进给轨道槽断开位置的两端相衔接，所述C型夹持座的上表面设置有压下气缸，所述C型夹持座中设置有与压下气缸相连接的压紧板，所述加工平台上还设置有用于实现C型夹持座前后移动的伸缩推动装置；上述结构设置为碳刷块夹持推动组件的一种具体设计方式，通过压下气缸的的作用将压紧板向下推动从而将一排碳刷块夹紧，夹紧后再由伸缩推动装置将C型夹持座逐步朝砂带打磨装置处推动，从而完成对碳刷块的磨合加工。

作为上述方案的进一步设置，所述机箱的外部设置有负压风机，所述负压风机的抽气端与吸尘罩的下端相连接；上述通过负压风机的作用将清理下的碳粉有效吸附回收，防止弥漫在空气中造成污染。

作为上述方案的进一步设置，所述机箱的上端可拆卸安装有机罩；上述何止的机罩能够对加工平台上所有的部件与外界隔开，防止加工过程中碳粉弥漫在空气中，有效保证了车间环境的清洁性。

有益效果：

1）本发明公开的碳刷端面磨弧机通过设置的碳刷块夹持推动组件每次能够对一排碳刷块进行夹持，夹持后将其向砂带打磨装置处逐步推进，通过高速运行的砂带完成对碳刷块端面的磨弧过程，极大提高了对碳刷块的加工效率。

2）本发明的碳刷端面磨弧机还设置吸尘罩，并使砂带贯穿吸尘罩设置，然后在吸尘罩的内部设置清理辊，清理辊上设置有大量的刷丝，当砂带进入到吸尘罩中时其刷丝能够作用在砂带上，将粘附在砂带上的碳粉有效刷下，能够有效避免因砂带表面上的碳粉影响后续对碳刷块的打磨效率；另外，还通过负压吸尘的作用将刷下的碳粉进行回收，防止其污染车间环境。

3）本发明中的砂带打磨装置采用一个定径砂带辊和变径砂带辊，当需要对不同尺寸要求的碳刷块进行磨弧时，可通过控制变径砂带辊调节至相应的辊径大小后再进行磨合加工，整个过程无需停机更换砂带辊，只需要控制变径气缸的伸长或缩短即可，有效实现了对不同尺寸要求的碳刷块磨弧在线调节，其变径砂带辊的结构设计新颖、使用效果优异。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明拆除机罩后的立体结构图；

图3为本发明中碳刷块输送机构、砂带打磨装置等第一角度立体结构图；

图4为本发明中碳刷块输送机构、砂带打磨装置等第二角度立体结构图；

图5为本发明中C型夹持座、伸缩推动装置等立体结构图；

图6为本发明中打磨砂带、吸尘罩等内部平面结构示意图；

图7为本实施例3中的变径砂带辊的内部平面结构示意图；

图8为本实施例3中辊身、贴合条等立体结构示意图；

图9为本实施例3中可变径辊套的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~9，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1公开了一种碳刷端面进行批量加工的磨弧机，参考附图1和附图2，该磨弧机的主体包括一个机箱1、机罩2、碳刷块输送机构3以及砂带打磨装置4。其中，机罩2可拆卸式安装在机箱1的上端，并在机箱1的下表面连接有多个支脚，并在机箱1的前侧面设置有用于控制所有电器件的控制箱5。

参考附图3和附图4，在机箱1的上表面设置有加工平台6，碳刷块输送机构3设置在加工平台6上，在具体设置过程中碳刷块输送机构3包括纵向设置在上料轨道槽301，上料轨道槽301的一端伸出机罩2与外界的振动上料机相衔接，另一端连接有横向设置在加工平台6上的进给轨道槽302，同时并将进给轨道槽302的两端均伸出机罩2设置，一端用于推料，另一端用于出料。在机箱1的外侧固定安装有一个推料气缸303，推料气缸303的活塞杆端部连接有一个伸入进给轨道槽302一端的推料块，通过推料气缸303的作用能够将每次将一个进料轨道301上碳刷块沿着其方向推动送料进给。另外，为了对上料轨道槽301中送入进料轨道301中的碳刷块进行计数，还在机罩2上安装有正对着上料轨道槽301设置的计算传感器（图中未画出）。

参考附图4和附图5，砂带打磨装置4设置在进给轨道槽302后侧的加工平台6上，并将进给轨道槽302与砂带打磨装置4相对齐的部分断开设置。在进给轨道槽302断开位置处设置有C型夹持座304，并且C型夹持座304的两端与进给轨道槽302的两断面相衔接。在C型夹持块304的上表面设置有压下气缸305，压下气缸305的下端连接有压紧板306，当进给轨道槽302中的若干碳刷块被推入C型夹持块304中时，通过压下气缸305和压紧板306的作用能够将碳刷块夹紧固定。在C型夹持座304前侧的加工平台6上表面固定设置有伸缩推动装置307，该伸缩推动装置可选用气缸、液压缸或者电动推杆其中的一种，并将伸缩推动装置的端部与C型夹持座304相连接，通过伸缩推动装置307的伸长作用将夹持着碳刷块的C型夹持座304朝砂带打磨装置4一侧推动，从而使得碳刷块的端面与打磨装置4相接触对齐进行磨弧加工。另外，为了保证C型夹持座304能够稳定前进不发生偏移，还在C型夹持块304的下表面设置有滑块308，并在加工平台6上表面固定有与滑块308相匹配的第一滑轨309。

参考附图3和附图4，本实施例中的砂带打磨装置4包括前后固定设置在加工平台6上的辊座401，两个辊座401中均转动设置有砂带传动辊402，两个砂带传动辊402之间设置有绷直的打磨砂带403，同时还在后侧的辊座401上设置有用于驱动砂带传动辊402的驱动电机404，通过驱动电机404的作用带动打磨砂带403绕着两个砂带传动辊402传动，然后碳刷块的端面与前侧砂带传动辊402上的打磨砂带403相接触，从而实现对碳刷块前侧面的磨弧加工。

实施例2

实施例2公开了一种以实施例1为基础上进行改进的碳刷端面磨弧机，本实施例2所改进的点主要针对打磨砂带403在对碳刷块进行磨弧加工时，石墨粉会粘在打磨砂带403外表面，导致打磨砂带403对后续碳刷块端面磨弧加工效果不佳的问题。

本实施例2与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处参考附图2、附图4和附图6，本实施例2在加工平台6上安装有吸尘罩7，吸尘罩7的两侧面均开设有通口，使得打磨砂带403的下部能够贯穿吸尘罩7设置。同时在吸尘罩7的外侧面设置有清理电机701，清理电机701的输出轴伸入吸尘罩7的端部连接有清理辊702，清理辊702的辊身上设置有大量的刷丝703，并且刷丝703与伸入吸尘罩7中打磨砂带403的下表面相接触，通过旋转的清理辊702和刷丝703对打磨砂带403的下表面进行理清作用，使得粘在打磨砂带403上的石墨粉被有效刷下，不影响后续对碳刷块的磨弧加工过程。

同时，还在机箱1的外部设置有负压风机8，该负压风机8的抽气端伸入机箱1中与吸尘罩7的下端相连接，并将负压风机8的出气端与外界的除尘过滤装置（图中未画出）相连接，通过负压风机8的作用将刷下的碳粉抽入除尘过滤装置中即可进行碳粉的收集，减少碳粉对空气环境的影响。

实施例3

实施例3公开了一种以实施例1为基础进行改进的碳刷端面磨弧机，其主要针对现有碳刷端面磨弧机在对不同型号的碳刷端面进行加工时，需要停机更换不同直径的打磨轮的不足，设计了一种能够实时调节碳刷端面磨弧尺寸的磨弧机。

本实施例3与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处参考4、附图7、附图8和附图9，本实施例3中的砂带打磨装置4包括一个固定辊座405和一个活动辊座406，其中固定辊座405设置在靠近C型夹持座304的一侧，活动辊座406设置在远离C型夹持座304的一侧，在加工平台6上固定安装有调节气缸407，并且调节气缸407的活塞杆端部与活动辊座406相连接，通过调节气缸407的伸长或缩短推动活动辊座406向固定辊座405方向前进或后退，同时为了保证活动辊座406移动过程中的稳定性，在活动辊座406的下端开设有滑槽，并在加工平台6上固定设置有与滑槽相匹配的第二滑轨408。

在活动辊座406中设置有定径砂带辊409，并将驱动电机404设置在活动辊座406上用于驱动定径砂带辊409转动。在固定辊座405上设置有变径砂带辊410，在定径砂带辊409和变径砂带辊410之间设置有打磨砂带403。在具体设置时，变径砂带辊410包括一个中空设置的辊身4101，在辊身4101的外围套设有可变径辊套4102，该可变径辊套4102由钢板弯曲成型，并且可变径辊套4102的内外面均设置有防滑纹或者增加摩擦力的粗糙层，使得打磨砂带403包覆在可变径辊套4102上时两者不会发生滑动。在可变径辊套4102的两对接端均间隔连接有多个弧形条4103，并且可变径辊套4102两端上的弧形条4103均错位对插设置，从而构成了一个完整的圆形面。在辊身4101上呈环形阵列状开设有多个沿辊身轴线方向设置的条形口，每个条形口中均设置有涨条板4104，涨条板4104的外端设置有与可变径辊套4102内壁相抵接的贴合条4105，并且贴合条4105内侧面与辊身4101之间设置有弹簧4106。将每个涨条板4104的内端均设置有一高一低的斜面状，并且涨条板4104的内端面设置有光滑耐磨层4107，该光滑耐磨层4107可由金属铜制成。在辊身4101的中空内腔中同轴设置有圆台状的推动辊4108，并且推动辊4108的辊身斜面角度与涨条板4104的内端相同。在辊身4101的一端设置有中空辊轴4109，推动辊4108上连接有一个穿过中空辊轴4109伸出的推动杆4110，并且在加工平台6上固定设置有与推动杆外端相连接的变径气缸4111，当然该变径气缸4111也可由液压缸替代。

本实施例3公开的碳刷端面磨弧机当需要调节碳刷端面磨弧尺寸时，通过控制变径气缸4111的伸长或缩短来带动推动辊4108沿着辊身4101的中轴线移动，然后推动辊4108推动所有的涨条板4104同步向外张开或者在弹簧的作用下同步向内收缩，同时由于可变径辊套4102自身具有弹性，在受到涨条板4104作用下同步扩大直径或者收缩直径，此时还通过控制调节气缸407推动活动辊座406移动，使得整个打磨砂带403始终绷直绕在定径砂带辊409和变径砂带辊410之间，从而实现了变径砂带辊410变径过程，使得打码砂带403能够将碳刷块进行不同尺寸的弧面打磨。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。