專利名稱：仿生腕裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及內(nèi)球面研磨加工的仿生腕裝置。
背景技術(shù)：
2" X 105MPa緊急卸荷閥，是一種廣泛應用于石油勘探開采領域的高壓產(chǎn)品，閥內(nèi)與鋼球配合起密封作用閥座的密封面為一個半徑為R17. 46mm的內(nèi)球面。對于金屬通過內(nèi)、外球面密封的產(chǎn)品，其密封性能取決于密封球面的硬度、球面的精度和表面粗糙度。應用于石油勘探、開采領域的高壓閥件產(chǎn)品，其內(nèi)腔流體壓力為105MPa時，仍能保持良好的密封性能，當緊急卸荷閥內(nèi)、外球面的硬度大于HRC50、球面的半徑公差不大于O. 002_，表面粗糙度不大于RaO. 2 & m，才能滿足高壓狀態(tài)下的密封要求。通常鋼球的外球面，在球磨機上加工，與其相配合的內(nèi)球面，在車削之后就必須要進行研磨才能達到上述要求。長期以來，閥座內(nèi)球面的研磨是操作人員握住閥座在車床上加工的。其方法是在車床上三爪夾持一個研磨頭,研磨頭上涂抹研磨砂,啟動車床使主軸旋轉(zhuǎn),人工握住閥座在旋轉(zhuǎn)的研磨頭上進行研磨。這種方法存在如下問題一是效率低，一個工作日只能研磨12^15個閥座；二是勞動強度大，手工研磨一個閥座大概需要研磨2(Γ25分鐘；三是研磨的質(zhì)量差，手工研磨的球面精度及表面粗糙度都很難達到設計要求；四是還存在操作工的手臂、衣袖離旋轉(zhuǎn)主軸太近很容易被卷到研磨頭上的嚴重安全隱患。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種機械夾持閥座裝置，該裝置能在閥座內(nèi)球面和研磨頭之間保持一定的正壓力，而且能像人的手腕一樣繞動，以代替人工進行閥座的研磨。本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的仿生腕裝置包括蝸輪減速機、曲柄，其特征在于在車床的中拖板上安裝蝸輪減速機，仿生腕裝置的曲柄一端與減速機的輸出軸相連，在曲柄中部通過緊固螺母連接一個定位套，定位套中穿行星轉(zhuǎn)軸，兩者可以相對轉(zhuǎn)動；行星轉(zhuǎn)軸的一端連接萬向節(jié)為仿生腕提供一個球鉸，萬向節(jié)的另一端與彈簧座鉸接；彈簧座與夾頭之間用一個滑動鍵相連，以保證彈簧座與夾頭之間不能相對轉(zhuǎn)動，在彈簧座和夾頭的空腔內(nèi)裝有一個彈簧。為防止夾頭與彈簧座脫落，設計了防脫螺栓，防脫螺栓穿過彈黃座中間的孔與夾頭連接，保證夾頭只能在彈黃座內(nèi)的一定沮圍內(nèi)移動。工作時，將仿生腕裝置安裝在車床的中拖板上，車床的主軸三爪上裝夾研磨頭，將待研的閥座裝在仿生腕的夾頭內(nèi)。啟動車床使主軸帶動研磨頭旋轉(zhuǎn)，再啟動仿生腕使閥座繞研磨頭的球面中心作腕式繞動，使研磨頭對閥座的研磨均勻。與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果I.由于仿生腕裝置用機械裝置替代了人工操作，研磨時，人工只需將產(chǎn)品裝在夾頭內(nèi)，移動一次車床大拖板即可，降低人的勞動強度。2.由于仿生腕裝置靠彈簧產(chǎn)生待研產(chǎn)品與研磨頭之間的壓力使得球面的接觸壓力均勻，研磨所需的時間縮短，平均每個閥座的研磨時間約為6分鐘，提高效率5倍左右，一次通過率由不足15%提高到一次試壓通過率達90%以上。[0014]3.采用仿生腕裝置研磨，當車床和仿生腕的電機啟動后，人體無須接觸車床，完全避免了存在的安全問題。

圖I為仿生腕裝置主視圖。
具體實施方式
參見圖1，仿生腕裝置是在車床的中拖板(17)上安裝一個53型蝸輪減速機(16)，仿生腕的曲柄(13)的一端焊接一個軸套，該軸套通過平鍵與減速機的輸出軸相連；在仿生 腕的曲柄(13)上的一定位置上通過緊固螺母(15)連接一個定位套(14)，行星轉(zhuǎn)軸(12)穿在定位套(14)中，兩者可以相對轉(zhuǎn)動；行星轉(zhuǎn)軸(12)的一端連接一個萬向節(jié)(11)，該萬向節(jié)(11)為仿生腕提供一個球鉸；萬向節(jié)(11)的另一端與彈簧座(8)鉸接；彈簧座(8)與夾頭(6)之間用一個滑動鍵(7)相連，以保證彈簧座(8)與夾頭(6)之間不能相對轉(zhuǎn)動，只能沿軸向相對移動；在彈簧座(8)和夾頭(6)的空腔內(nèi)裝有一個彈簧(9)，通過移動車床大拖板使彈簧(9)壓縮，從而提供研磨頭(4)與待研零件(3)之間的接觸壓力。為防止夾頭(6)與彈簧座脫落，設計了防脫螺栓(10)，防脫螺栓(10)是穿過彈簧座(8)中間的孔與夾頭連接，保證夾頭(6)只能在彈黃座(8)內(nèi)的一定沮圍內(nèi)移動。研磨時，在車床主軸(I)軸端的三爪(2)上夾持一個研磨頭(4)，研磨頭(4)在車床主軸的帶動下，以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。先將定位套(14)在曲柄(13)的滑槽內(nèi)調(diào)整位置，以確定仿生腕繞動的球面轉(zhuǎn)角。其它零件按圖示連接好，在研磨頭上涂抹一層研磨砂。移動車床大拖板，使待研產(chǎn)品(3)與研磨頭(4)的內(nèi)、外球面相接觸，再繼續(xù)移動大拖板5 10_，壓縮彈黃(9),啟動機床、啟動仿生腕的減速機，這時，仿生腕就像人工手握持待研廣品(9)在研磨頭(4)上進行研磨一樣，使待研產(chǎn)品得到研磨。
權(quán)利要求1.仿生腕裝置包括蝸輪減速機(16)、曲柄(13)、仿生腕，其特征在于在車床的中拖板(17)上安裝蝸輪減速機(16)，仿生腕的曲柄(13) —端與蝸輪減速機(16)的輸出軸相連，在曲柄(13)的中部通過緊固螺母連接一個定位套，定位套(14)中穿行星轉(zhuǎn)軸(12)，行星轉(zhuǎn)軸(12)的一端連接一個萬向節(jié)(11)為仿生腕提供一個球鉸，萬向節(jié)(11)的另一端與彈簧座(8)鉸接；彈簧座(8 )與夾頭之間用一個滑動鍵(7)相連，以保證彈簧座(8)與夾頭(6)之間不能相對轉(zhuǎn)動，在彈簧座(8)和夾頭的空腔內(nèi)裝有一個彈簧(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的仿生腕裝置，其特征在于將防脫螺栓(10)穿過彈簧座(8)的中間小孔與夾頭(6)相連，以防止夾頭(6)脫離彈簧座。
專利摘要本實用新型涉及內(nèi)球面研磨加工的仿生腕裝置。包括蝸輪減速機(16)、曲柄(13)、其特征在于在車床的中拖板(17)上安裝蝸輪減速機(16)，仿生腕的曲柄(13)一端與蝸輪減速機(16)的輸出軸相連，在曲柄(13)的中部通過緊固螺母連接一個定位套，定位套(14)中穿行星轉(zhuǎn)軸(12)，行星轉(zhuǎn)軸(12)的一端連接一個萬向節(jié)(11)為仿生腕提供一個球鉸，萬向節(jié)(11)的另一端與彈簧座(8)鉸接；在彈簧座(8)和夾頭的空腔內(nèi)裝有一個彈簧(9)。該裝置能在閥座內(nèi)球面和研磨頭之間保持一定的正壓力，而且能像人的手腕一樣繞動，以代替人手握持進行閥座的研磨。提高加工效率5倍左右，解決了人工操作握持研磨而存在的安全問題。
文檔編號B24B41/06GK202726676SQ20122018214
公開日2013年2月13日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者王向旗, 劉新平, 熊海斌, 馬剛, 馮珺, 肖海燕 申請人:中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠