一种新型砂轮动平衡装置

技术领域

本发明属于动平衡领域，设计一种新型砂轮动平衡装置。

背景技术

随着社会进步科技发展，机械加工中精密和超精密加工在多个领域有着广泛的应用，磨削是一种提高加工材料精度和质量的重要手段，在精密和超精密加工中起到重要作用。近年来各发达国家、制造大国不断投入大量人才、资源和资金，用以研究磨削技术。砂轮可视为一种转子，是磨削加工中的重要加工部件，其不平衡产生的振动直接影响了加工材料的精度和质量，并且影响自身的效率和寿命。在砂轮工作过程中由于自身的磨损和吸附冷却液不均匀会不断产生新的不平衡量，传统的静平衡方法受到限制。因此研究砂轮动平衡技术在精密和超精密加工以及磨削自动化的发展中十分重要。

目前，液体式自动平衡装置在市场上得到了广泛的应用。液体式平衡装置平衡精度高，平衡能力强，平衡方式多样化，用水做平衡介质不污染环境。但是，液体式自动平衡系统也存在缺点，释放液体式砂轮平衡头结构较为复杂，而注液式砂轮平衡头的平衡腔是开放的，在转速较低或停机时，会使得平衡液流出储液腔，引入新的不平衡量，因此，在每次开机时都需要重新平衡，不仅麻烦而且精度保持性较低。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型砂轮动平衡装置，本发明设计的密封阀在转子工作达到一定速度时，进入到单向阀下壳腔内的平衡液产生压力，顶起橡胶膜片使其与挡片接触，平衡液通过环形斜槽、进液孔和密封阀进入储液腔内，实现平衡能力，停机状态下，储液腔内的平衡液流入单向阀上壳腔内推动橡胶膜片与单向阀下壳紧密贴合而实现止回功能，保持平衡精度。

为达到上述目的，本发明所述的新型砂轮动平衡装置包括底盘、端盖和密封阀，底盘开设有轴孔、若干通孔和若干储液腔，各个储液腔均匀分布在轴孔外周，端盖开设有若干环形斜槽、若干通孔和若干与对应储液腔相连通的排液孔，各环形斜槽底部设有与对应储液腔相连通的进液孔，储液腔通过固定在端盖后侧面的密封阀与外界相连通，端盖固定于底盘的侧面，密封阀固定在端盖的侧面。

所述密封阀包括底座、卡箍一、卡箍二、单向阀下壳、橡胶膜片、挡片、单向阀上壳、橡胶软管，底座设有螺纹孔和进液交叉孔，单向阀上壳设有若干挡片，橡胶膜片与单向阀下壳接触，单向阀上壳与单向阀下壳之间熔接在一起，底座和单向阀下壳之间通过橡胶软管和卡箍一、卡箍二固定。

密封阀在转子工作达到一定速度时，进入到单向阀下壳腔内的平衡液产生压力，顶起橡胶膜片使其与挡片接触，平衡液通过环形斜槽、进液孔和密封阀进入储液腔内，实现平衡能力，停机状态下，储液腔内的平衡液流入单向阀上壳腔内推动橡胶膜片与单向阀下壳紧密贴合而实现止回功能，保持平衡精度。

在对转子的平衡过程为：通过传感器获得转子振动信号，根据所述振动信号分析计算转子不平衡量的大小和相位，根据所述不平衡量的相位计算得出为使转子平衡，需要向对应的储液腔注射平衡液，根据所述不平衡量的大小计算得出为使转子平衡，各储液腔内所需平衡液的量，在转子工作过程中，由离心力的作用使环形斜槽内平衡液通过进液孔和密封阀不断进入储液腔，实现转子动平衡，当储液腔注满平衡液时，只需松动排液孔螺钉，放出储液腔的平衡液，即可重新进行平衡。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的新型砂轮动平衡装置在工作时，只需通过喷头将平衡液注射进环形斜槽内，平衡液从环形斜槽、进液孔和进液交叉孔进入到单向阀下壳内，产生压力顶起橡胶膜片使其与挡片接触，从而进入到储液腔内，在使用时，只需控制进入到各储液腔内平衡液的量就可以实现转子的在线动平衡，当储液腔注满平衡液时，只需松动螺钉，放出平衡液即可，实现自动化、高效率、高精度，操作方便简单，并具有良好的精度保持性。

进一步，在平衡过程中，本发明设计的密封阀提高平衡头平衡精度的保持性，用密封阀将平衡腔封闭，由密封阀控制平衡腔的工作状态。在转子工作达到一定速度时，进入到单向阀下壳腔内的平衡液产生压力，顶起橡胶膜片使其与挡片接触，平衡液通过环形斜槽、进液孔和密封阀进入储液腔内，实现平衡能力，停机状态下，储液腔内的平衡液流入单向阀上壳腔内推动橡胶膜片与单向阀下壳紧密贴合而实现止回功能，保持平衡精度。

进一步，在平衡过程中，本发明在端盖的侧面设置排液孔，排液孔的内壁上设有内螺纹，由排液孔螺钉封闭，能够有效避免因螺钉松动、离心力过大等原因造成的甩出螺钉和平衡液的事故，安全性高。

进一步，在平衡过程中，本发明在端盖的侧面设置的环形斜槽，与端盖侧面的角度有一定角度α，能够保证平衡头在转动过程中，平衡液受离心力作用能够有效的从进液孔经过密封阀进入到储液腔内，防止平衡液外溅。

附图说明

图1为本发明的平衡头结构示意图。

图2为本发明的密封阀的结构示意图。

图3为本发明的平衡头的局部结构示意图。

其中，1—端盖、2—通孔、3—紧固螺钉、4—轴孔、5—环形斜槽、6—进液孔、7—密封阀、8—底盘、9—储液腔、10—排液孔螺钉、11—紧固螺钉、12—螺纹孔、13—底座、14—卡箍一、15—卡箍二、16—单向阀下壳、17橡胶膜片、18—挡片、19—单向阀上壳、20—橡胶软管、21—进液交叉孔、22—紧固螺钉。

具体实施方案

下面结合附图以及具体实施方案对本发明做进一步详细描述：

本发明所述的一种新型砂轮动平衡装置，包括底盘8、端盖1和密封阀7，底盘8开设有轴孔4、若干通孔2和若干储液腔9，各个储液腔9均匀分布在轴孔4外周，端盖1开设有轴孔4、若干通孔2、若干排液孔和若干环形斜槽5，各环形斜槽5底部设有与对应储液腔9相连通的进液孔6，储液腔9通过用紧固螺钉22固定在端盖1后侧面的密封阀7和端盖1上的进液孔6与外界相连通，端盖1和底盘8通过紧固螺钉3和紧固螺钉11固定，密封阀7用紧固螺钉22固定在端盖1侧面，平衡头和转子之间由螺栓和螺母通过通孔2固定。

所述排液孔的内壁上设有内螺纹，由排液孔螺钉10封闭，密封阀7包括底座13、卡箍一14、卡箍二15、单向阀下壳16、橡胶膜片17、挡片18、单向阀上壳19、橡胶软管20，底座13设有螺纹孔12和进液交叉孔21，单向阀上壳19设有若干挡片18，橡胶膜片17与单向阀下壳16接触，单向阀上壳19与单向阀下壳16之间熔接在一起，底座13和单向阀下壳16之间通过橡胶软管20和卡箍一14、卡箍二15固定。

需要说明的是，排液孔位于端盖1侧面，并设有内螺纹，由排液孔螺钉10封闭，环形斜槽5与端盖1侧面有一定角度α，设计的密封阀7在转子工作达到一定速度时，进入到单向阀下壳16腔内的平衡液产生压力，顶起橡胶膜片17使其与挡片18接触，平衡液通过环形斜槽5、进液孔6和密封阀7进入储液腔9内，实现平衡能力，停机状态下，储液腔9内的平衡液流入单向阀上壳19腔内推动橡胶膜片17与单向阀下壳16紧密贴合而实现止回功能，保持平衡精度。

实例

当密封阀随平衡头转动时，进入到单向阀下壳腔内的平衡液产生的压强为

单向阀采用四挡片设计，重量轻；上壳和下壳采用超声震动加热后相熔接在一起，牢固性好；工作压强为开启力<0.5Kpa，背压300KPa-600Kpa。橡胶膜片材料为硅胶，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度。外壳材料采用ABS，力学性能和热性能均好，硬度高，表面易镀金属。 耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高。 耐酸碱等化学性腐蚀。价格较低，加工成型容易。 耐热性不够理想，使用温度在-30—90℃。

在对转子的平衡过程为：通过传感器获得转子振动信号，根据所述振动信号分析计算转子不平衡量的大小和相位，根据所述不平衡量的相位计算得出为使转子平衡，需要向对应的储液腔注射平衡液，根据所述不平衡量的大小计算得出为使转子平衡，各储液腔内所需平衡液的量，在转子工作过程中，由离心力的作用使环形斜槽内平衡液通过进液孔和密封阀不断进入储液腔，实现转子动平衡，当储液腔注满平衡液时，只需松动排液孔螺钉，放出储液腔的平衡液，即可重新进行平衡。