本發(fā)明涉及一種拋丸器。
背景技術(shù):
拋丸(shot blast)是一種機(jī)械方面的表面處理工藝,相類似的工藝還有噴砂和噴丸。拋丸是一個冷處理過程,分為拋丸清理工藝和拋丸強(qiáng)化工藝。
拋丸器的主要結(jié)構(gòu)體是葉輪體,葉輪體上一般裝有多個葉片,葉輪體與位于拋丸輪中心的分丸輪一起裝在由例如電動機(jī)驅(qū)動的主軸上。進(jìn)丸管與分丸輪連接,用于提供彈丸,然后由分丸輪分發(fā)出去,隨著葉輪體的旋轉(zhuǎn)而使彈丸獲得所需要的速度。
關(guān)于拋丸器,其性能與葉片形狀密切相關(guān),而葉片的形狀也會影響其使用壽命和固定方式,固定方式則影響其可維護(hù)性。目前絕大多數(shù)的拋丸器只能單向轉(zhuǎn)動。典型地,如中國專利文獻(xiàn)CN202640171U,其公開了一種拋丸機(jī)所用的葉輪葉片,所使用的葉片是弧形的葉片(一般稱為前曲葉片),該類葉片自身的剛度除取決于材質(zhì)外還與其自身的厚度有關(guān),但受其安裝空間的影響,葉片不易做的太厚,其使用壽命主要取決于特殊材質(zhì)的使用,如高錳合金,造成其成本偏高。其工作方式單一,利用其弧形的葉片的外弧面作為工作面,基于其所提供的結(jié)構(gòu)視圖可以確定其轉(zhuǎn)動只能是逆時針轉(zhuǎn)動。
而如中國專利文獻(xiàn)CN103600300A所使用的葉片同樣是弧形葉片,只不過其葉片的安裝方式與中國專利文獻(xiàn)CN202640171U安裝方式相反,也只能實(shí)現(xiàn)順時針的轉(zhuǎn)動。這類葉片的安裝方式一般是葉片的側(cè)面安裝在葉輪的端板上,如中國專利文獻(xiàn)CN202640171U,其依賴于燕尾槽的單側(cè)固定,該種固定條件下,葉片的兩邊受到的支撐力不同,容易產(chǎn)生葉片的變形。
中國專利文獻(xiàn)CN204639939U公開了一種拋丸器葉輪體的固定結(jié)構(gòu),其固定方式是基于兩個圓盤進(jìn)行葉片的固定,其中圓盤位于葉片的根部,類同于對葉片根部的固定,葉片仍然有比較長的懸伸,容易在葉輪轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生顫動,而影響其使用壽命和拋丸質(zhì)量。
而如中國專利文獻(xiàn)CN203495774U則采用一體式的拋丸輪,一體式的結(jié)構(gòu)盡管整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,但可維護(hù)性比較差,葉片一旦損壞,則無法更換,導(dǎo)致整個葉輪的報廢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在正反轉(zhuǎn)條件下都可以進(jìn)行拋丸處理的Y型葉片拋丸器,且該Y型葉片拋丸器的使用壽命比較長。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種Y型葉片拋丸器,包括具有轂孔的葉輪組合體和安裝在轂孔的以用于提供彈丸的分丸裝置,所述葉輪組合體包括:
端盤,具有兩個,兩端盤內(nèi)側(cè)面相對,并通過輪轂組配成葉輪體,其中,兩端盤相應(yīng)內(nèi)側(cè)面對位的形成有多個具有左右對稱結(jié)構(gòu)的Y型槽,且Y型槽的頭部向心設(shè)置;
Y型葉片,該Y型葉片在端盤軸向的兩端定位并被固定在兩端盤上形成的Y型槽內(nèi),Y型葉片于葉輪組合體周向的兩外側(cè)面為拋丸工作面。
上述Y型葉片拋丸器,可選地,所述Y型槽的槽底一直延伸到所在端盤的外緣,從而Y型葉片能夠沿端盤的徑向裝入;
端盤上設(shè)有用于固定Y型葉片的固定部件。
可選地,所述Y型葉片的V型口為承壓口;
軸向穿過端盤的所述固定部件的向心側(cè)壓在所述承壓口上。
可選地,所述固定部件為螺栓;
相應(yīng)地,兩端盤上形成有與承壓口相對位的螺栓孔。
可選地,螺栓的尾端形成有開口銷或者開有銷孔,以與螺栓尾端所對應(yīng)的螺栓孔形成開口銷連接。
可選地,所述Y型葉片為一體結(jié)構(gòu),且該Y型葉片包括:
底座,為板型結(jié)構(gòu),匹配Y型葉片的兩端各有一個,且板型結(jié)構(gòu)的板厚與Y型槽的槽深相同;
片體,介于兩底座之間,底座在工作面?zhèn)雀叱龉ぷ髅妫构ぷ髅鏄?gòu)成底座高出部分所約束的槽底。
可選地,所述Y型槽的頭部為圓頭,相應(yīng)地,Y型葉片的頭部也是圓頭。
可選地,所述Y型葉片的兩個尾部也是圓形。
可選地,所述Y型槽的V型口角度為30~33度。
可選地,兩相鄰Y型葉片間的端盤間空間內(nèi)還具有一軸向設(shè)置的柱銷。
依據(jù)本發(fā)明,提供Y型葉片,每一Y型葉片的在葉輪組合體周向具有兩個工作面,逆時針側(cè)一個,順時針側(cè)一個,從而在正反轉(zhuǎn)情況下都可以進(jìn)行拋丸,其一工作面失效,另一工作面仍然可以使用,相當(dāng)于普通葉片在此條件下使用壽命的兩倍。Y型葉片的V型部分和I型部分順次連接,相當(dāng)于兩個葉片復(fù)合而成,完全可以滿足兩個葉片所能完成的功能。
同時Y型葉片相當(dāng)于兩個小葉片的組合體,整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大于單個葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,整體而言剛度也會更好,即便是產(chǎn)生振動,振動的幅度也會減小。同時Y型葉片通過Y型槽定位,可以形成對Y型葉片大致的周向約束,約束效果好,可以進(jìn)一步的降低振動,振動減弱,對連接件等的損傷就會減弱,從而可以進(jìn)一步的提高使用壽命。
附圖說明
圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種Y型葉片拋丸器的爆炸圖。
圖2為一種Y型葉片拋丸器的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為一種葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為一種Y型葉片立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為一種Y型葉片主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為一種端盤組合成葉輪體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為一種端盤主視結(jié)構(gòu)示意圖(內(nèi)側(cè)面)。
圖中:1.Y型葉片;2.端盤;3.柱銷;4.Y型葉片固定螺栓;5.開口銷;6.分丸輪;7.定向套;8.連接盤;9.Y型葉輪葉片組合體;1-1.葉片螺栓固定處;1-2.底座;1-3.片體;2-1.柱銷孔;2-2.Y型葉片固定螺栓孔;2-3.Y型槽。
具體實(shí)施方式
參照說明書附圖2和3所示,Y型葉片拋丸器是典型的輪式部件,其整體類同圓柱體,或者等效圓柱體,因此其端面實(shí)質(zhì)其軸向的端面。所謂徑向則是以葉片拋丸器整體而言的輪式軸線結(jié)構(gòu)條件下的徑向。
對于Y型葉片1,參見說明書附圖4,其整體是一個具有左右對稱結(jié)構(gòu)的Y型塊,也可以認(rèn)為是一個V型塊和一個條形塊的組合體,如圖4所示,組合之后的片體1-3是一個整體的曲面,類同于兩個前曲葉片符合到一塊。
同時在方位結(jié)構(gòu)上,基于輪式結(jié)構(gòu),對于圖4中所示的結(jié)構(gòu),其底座1-2構(gòu)成為Y型塊和條形塊組合體的端面板部分,圖中所示的片體1-3是工作面而基于轉(zhuǎn)動方向而具有前側(cè)面和后側(cè)面。同時,由于Y型葉片拋丸器可以正反轉(zhuǎn),因此,前側(cè)面亦為后側(cè)面,整體而言,工作面是組合體的前后面并不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員對其的正確理解。
Y型葉片1V型口內(nèi)稱為內(nèi),V型口外稱為外,整體而言,在內(nèi)外關(guān)系上以此為基礎(chǔ)。
如圖1-4所述的一種Y型葉片拋丸器,其主體包括4個部分,依次是Y型葉輪葉片組合體9,連接盤8,分丸輪6和定向套7,其中Y型葉輪葉片組合體9具有轂孔,不過這里的轂孔不是直接連軸的,而是安裝定向套7和分丸輪6,以及連接盤8,其中轂孔朝向Y型葉片1之間的位置是空開的,轂孔內(nèi)套定向套7,定向套7上開有彈丸出孔,分丸輪6則套入定向套7,再使用連接盤8將其約束在定向套7內(nèi),連接盤8類似于軸承帶孔端蓋,分丸輪6在軸向部分地探出連接盤8。
其中定向套7和分丸輪6整體而言可以理解為Y型葉輪葉片組合體9的軸,與轂孔相對應(yīng)。
關(guān)于所述葉輪組合體,參見說明書附圖3-5,其主體結(jié)構(gòu)包括:
端盤2,具有兩個,形似圓柱筒體的端蓋,其是構(gòu)成葉輪體的主體,也可以理解為葉輪組合體的支架部分,基于此可以安裝其他部件。其對于例如Y型葉片1的安裝結(jié)構(gòu)是利用型面配合的槽進(jìn)行安裝,如圖6和7中所示的Y型槽2-3。
相對地,兩端盤2內(nèi)側(cè)面相對(在葉輪組合體軸向,兩端相對為內(nèi),相反為外),兩個端盤2通過輪轂組配成葉輪體,在一些應(yīng)用中,兩個端盤2以及輪轂可以是一體結(jié)構(gòu),而在另一些應(yīng)用中,端盤2與輪轂間為可拆結(jié)構(gòu)。
匹配圖3中Y型葉片1的位置,兩端盤2開有Y型槽2-3,顯然,Y型槽2-3在兩個端盤2上是對應(yīng)的,在位置上是對位的。
圖5中則可以清晰的看出Y型槽2-3的基本布局,圖中Y型槽2-3有6個,其小端或者頭部向心設(shè)置,這里的向心必然是前述的基本參考系,即拋丸器的輪式結(jié)構(gòu)的軸心,或者說Y型槽2-3的條形塊部分是向心設(shè)置的。
多個Y型槽繞拋丸器的軸線均勻布設(shè)。
關(guān)于Y型葉片1,則是一種對稱結(jié)構(gòu),對稱面為過Y型葉片條形塊的拋丸器徑向面。
如前所述Y型葉片1的定位,則依賴于Y型槽2-3,Y型葉片1和Y型槽2-3的錐度相同,Y型葉片1嵌入Y型槽2-3后,其端面邊緣受到Y(jié)型槽緊密且可靠的約束,靜剛度大大提高。
同時由于一個Y型葉片1相當(dāng)于兩個常規(guī)葉片,因此,其自身的靜剛度和動剛度都有提高,從而在拋丸時,葉片本身產(chǎn)生的振動較小。
相應(yīng)地,Y型葉片1具有一個天然的接頭,即具有V型口,具體如圖4所示的葉片螺栓固定處1-1,在其兩端側(cè)邊受到約束的條件下,再對其進(jìn)行在端盤2徑向的約束即可完成可靠的固定,此外,可以理解的是,由于兩個端盤2都設(shè)有Y型槽,因此,Y型葉片1在拋丸器的軸向直接為兩端盤2所約束,因此,Y型葉片1的固定強(qiáng)度比較高。
如圖6所示,每一個Y型葉片1都有兩個工作面,如圖6中所示的片體1-3,兩個工作面可以交替使用,從而使得Y型葉片1相對于其他類型的葉片使用壽命大大提高。
如前所述,葉輪體,即兩端盤2和輪轂組配而成的總成,可以是一體結(jié)構(gòu),也可以是三個基本部件裝配而成的結(jié)構(gòu),當(dāng)是可拆連接時,Y型葉片1可以通過與Y型槽2-3的過盈配合,實(shí)現(xiàn)可靠的約束,即不再需要額外的固定結(jié)構(gòu)。
在圖5所示的結(jié)構(gòu)中,Y型槽2-3的槽底一直延伸到所在端盤2的外緣,即端盤2在Y型槽2-3的徑向部分是開放的,在此類結(jié)構(gòu)中,葉輪體可以是整體的結(jié)構(gòu),不必拆裝端盤2就可以進(jìn)行Y型葉片1的裝配。
具體的裝配方式則是:Y型葉片1從端盤2的徑向沿Y型槽2-3的左右型面裝入,裝入后,Y型葉片1受到的約束是端盤2和Y型槽2-3的槽壁所提供的約束,唯一的自由度是葉輪體徑向的離心側(cè)。
對離心側(cè)的自由度的約束結(jié)構(gòu),設(shè)置在端盤2,關(guān)于約束結(jié)構(gòu),可以配置為兩種形式,其一是直接利用Y型葉片1自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即其具有V型口,使用例如圖3中所示的Y型葉片1固定螺栓4壓在V型口上,不會對Y型葉片1自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
另一種則是Y型葉片1上形成孔,例如圖3中Y型葉片固定螺栓4穿過該孔后實(shí)現(xiàn)固定,該種結(jié)構(gòu)由于需要在Y型葉片1,而會對Y型葉片1的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。
對于第一種Y型葉片1的固定方式,其內(nèi)V型口為承壓口,如圖4中所示的葉片螺栓固定處1-1。
進(jìn)而如圖3所示,軸向穿過端盤2的Y型葉片1固定螺栓4的向心側(cè)壓在所述承壓口上,形成對Y型葉片1在葉輪體離心側(cè)的約束。
所述固定部件為采用螺栓時,其可以包含一部分螺紋,該部分螺紋只用于與圖4中一個Y型葉片固定螺栓孔2-2連接,光桿部分連接到另外一個孔后可以通過過盈的方式連接。
此外,在一些實(shí)施例中,Y型葉片固定螺栓孔2-2可以都是螺紋孔,而所使用的螺栓則是由兩段螺桿和中間段的光桿組成,光桿部分用于壓緊Y型葉片1。
在一些實(shí)施例中,螺栓的尾端形成有開口銷或者開有銷孔,以與螺栓尾端所對應(yīng)的螺栓孔形成開口銷連接。具體地,如果是開口銷,那么所對位的螺栓孔即為與開口銷相適應(yīng)的銷孔,穿過口利用自身彈性固定。如果是開口銷孔,則使用開口銷穿過所對位的螺栓孔后,再插入開口銷孔,實(shí)現(xiàn)固定。
基于前述的說明可知,在一些實(shí)施例中所述葉輪體可以采用一體結(jié)構(gòu),該一體結(jié)構(gòu)可以一體加工而成,也可以是通過不可拆連接方式形成的結(jié)構(gòu),例如焊接。
而Y型葉輪1也可以采用一體結(jié)構(gòu),參見說明書附圖6,圖6中,所示的Y型葉片1包括:
底座1-2,為板型結(jié)構(gòu),匹配Y型葉片1的兩端各有一個,且板型結(jié)構(gòu)的板厚與Y型槽的槽深相同;
片體1-3,介于兩底座1-2之間,底座1-2在工作面?zhèn)雀叱龉ぷ髅?,而使工作面?gòu)成底座1-2高出部分所約束的槽底。
拋丸時,片體1-3與端盤2之間的接合處會出現(xiàn)縫隙,縫隙則會產(chǎn)生刃面,會損傷彈丸,基于一體結(jié)構(gòu),可以有效的消除刃面,盡管底座1-2與Y型槽2-3的結(jié)合也會產(chǎn)生刃面,但由于位置較高,與彈丸直接接觸的概率較低。
此外,底座1-2在不影響片體1-3工作面位置的情況下,進(jìn)一步增加整體的約束結(jié)構(gòu)接合面長度,結(jié)合穩(wěn)定性更好。
優(yōu)選地,所述Y型槽的頭部為圓頭,相應(yīng)地,如圖4所示的Y型葉片1的頭部也是圓頭,圓筒具有一定的導(dǎo)引作用,且的彈丸的損傷比較小。
進(jìn)一步地,如圖4所示,所述Y型葉片1的兩個尾部也是圓形。
對于Y型槽2-3,其也決定了片體1-3工作面的安裝角度,優(yōu)選地,所述Y型槽2-3的角度為30~33度,使的片體1-3或者說工作面與過其向心端的徑向面的角度不宜過大,也不宜過小。
在一些實(shí)施例中,如圖3所示,在兩相鄰Y型葉片間的端盤間空間內(nèi)還設(shè)置有柱銷3,利用柱銷3的圓柱面,用于對飛出的彈丸進(jìn)行導(dǎo)流。
Y型葉片更像兩個背靠背前曲的復(fù)合體,也類同于常規(guī)的前曲葉片,具有比較長的對彈丸的引導(dǎo)面。