一種回轉(zhuǎn)機及其減速裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種回轉(zhuǎn)機及其減速裝置?；剞D(zhuǎn)機的主軸上固定或一體連接有減速軸，減速軸上固定有在其外周上懸伸并處于一容器中的攪動槳葉，容器上設(shè)有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。在開始減速時由于液面較低，減速液對攪動槳葉產(chǎn)生的阻力較小，不致于使主軸在減速軸的帶動下驟然減速；隨著減速液的液面升高，攪動槳葉攪動減速液的深度也逐步增大，即攪動槳葉的懸伸端插入減速液的長度也逐漸增大，對減速軸產(chǎn)生的阻力也同步增大，而此時主軸在減速軸的帶動下轉(zhuǎn)速已緩慢下降，而由于減速液對減速軸的阻力是緩慢增加的，所以可以保證固定主軸上固定砂輪的螺母不致于松脫，確保砂輪和回轉(zhuǎn)機的安全。
【專利說明】一種回轉(zhuǎn)機及其減速裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗的回轉(zhuǎn)機，同時還涉及該回轉(zhuǎn)機的減 速裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 砂輪回轉(zhuǎn)強度是指砂輪旋轉(zhuǎn)中在離心力作用下抵抗破裂的能力，反映了砂輪抗張 應(yīng)力的大小，它是砂輪在制造和使用中涉及設(shè)備和人身安全的最重要的質(zhì)量指標。一般在 砂輪出廠檢驗中必須通過回轉(zhuǎn)機進行回轉(zhuǎn)強度檢驗，在進行回轉(zhuǎn)強度檢驗時，先將砂輪固 定在回轉(zhuǎn)機的主軸上，然后主軸進行升速，升速到規(guī)定速度后，按要求將主軸轉(zhuǎn)速維持一段 時間或不維持，再將帶有砂輪的主軸降速至停止狀態(tài)，因此砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗的一個完整 回轉(zhuǎn)周期應(yīng)至少包括升速階段和降速階段。如果在降速階段不采取人工干預(yù)而任由砂輪自 然減速的話，重量在一百公斤以下的砂輪，整體回轉(zhuǎn)周期在十分鐘內(nèi)；重量在一百公斤以上 的砂輪，由于砂輪的慣性較大，所以回轉(zhuǎn)周期一般在二十分鐘左右，甚至更長，這樣就使得 砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗有大部分時間被浪費在等待砂輪停止的過程中，而效率低下。
[0003] 目前，為了加快砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗的效率，通常會縮短整體回轉(zhuǎn)周期中降速階段 的時長，也就是在降速階段中通過輔助的減速裝置對主軸進行減速，減速裝置將對主軸產(chǎn) 生阻止其轉(zhuǎn)動的阻力，以加快主軸轉(zhuǎn)動過程中能量的消耗，縮短降速階段的時長?，F(xiàn)有的 減速裝置分為機械式減速裝置和電氣式減速裝置，其中機械式減速裝置由主軸上固定的減 速輪和加壓閘瓦構(gòu)成，通過人工操作的方式實現(xiàn)主軸的降速；電氣式減速裝置由對驅(qū)動回 轉(zhuǎn)機的電機施加直流勵磁或反接電機電源的電氣裝置構(gòu)成，該電氣裝置一般會選用直流電 源、轉(zhuǎn)換開關(guān)、交流接觸器等，通過對電機作用來實現(xiàn)主軸的降速。
[0004] 但上述的兩種減速裝置在使用過程中存在明顯的不足而只能在主軸自然減速到 低速段（降速階段包含初始轉(zhuǎn)速較高的高速段和后期轉(zhuǎn)速較低的低速段）時才能介入工作， 致使降速階段的時長不能被明顯的縮短，原因是：機械式減速裝置在高速段介入減速時，機 械式減速裝置會對主軸產(chǎn)生較大的反向沖擊載荷，以致主軸上固定砂輪的螺母出現(xiàn)松動脫 落，導(dǎo)致砂輪和回轉(zhuǎn)機損壞；電氣式減速裝置采用直流勵磁裝置減速時只能在電機頻率小 于5HZ的情況下介入，在電機頻率大于5HZ介入工作會使電機產(chǎn)生大量的熱量，同時過大的 直流電流會損壞減速電路的電氣元件，使得電氣式減速裝置和電機損壞；電氣式減速裝置 采用反接電源裝置減速時也只能在電機速度很低時介入，操作不當(dāng)?shù)那闆r下，很容易使電 機反轉(zhuǎn)，使得固定砂輪的螺母松動脫落，導(dǎo)致電氣式減速裝置和砂輪損壞。另外，機械式減 速裝置在使用過程中，存在人為因素大、不穩(wěn)定和噪音大的缺點，尤其是人為因素大的缺點 將導(dǎo)致同規(guī)格的砂輪在進行檢驗時，降速階段的時長各不相同，破壞了砂輪檢驗的時效一 致性。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的是提供一種可在砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗的降速階段初期的高速段 介入工作、以縮短整體回轉(zhuǎn)周期的回轉(zhuǎn)機的減速裝置，同時還提供了一種使用該減速裝置 的回轉(zhuǎn)機。
[0006] 為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型中回轉(zhuǎn)機的減速裝置的技術(shù)方案如下：
[0007] 減速裝置，包括用于盛裝減速液的容器及用于固定或一體連接在回轉(zhuǎn)機的主軸上 而隨主軸一起轉(zhuǎn)動的減速軸，減速軸可相對轉(zhuǎn)動的裝配在容器上，減速軸上固定有處于容 器內(nèi)的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內(nèi)壁面之 間具有間隙，容器上設(shè)有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。
[0008] 開口處于容器的底部并通過管路連通泵站，管路上裝配有用于在注液狀態(tài)下控制 泵站的注液口和容器連通、在回液狀態(tài)下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
[0009] 攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側(cè)面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變 寬。
[0010] 本實用新型中回轉(zhuǎn)機的技術(shù)方案如下：
[0011] 回轉(zhuǎn)機，包括主軸及其上連接的減速裝置，減速裝置包括用于盛裝減速液的容器 及固定或一體連接在回轉(zhuǎn)機的主軸上而用于隨主軸一起轉(zhuǎn)動的減速軸，減速軸可相對轉(zhuǎn)動 的裝配在容器上，減速軸上固定有處于容器內(nèi)的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周 上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內(nèi)壁面之間具有間隙，容器上設(shè)有供減速液在主軸降速階 段逐漸注入的開口。
[0012] 主軸包括處于減速軸兩端的動力輸入段和砂輪安裝段，動力輸入段和砂輪安裝段 從容器的相對兩側(cè)穿出并通過軸承可相對轉(zhuǎn)動的裝配在容器上。
[0013] 開口處于容器的底部并通過管路連通泵站，管路上裝配有用于在注液狀態(tài)下控制 泵站的注液口和容器連通、在回液狀態(tài)下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
[0014] 攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側(cè)面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變 寬。
[0015] 本實用新型在回轉(zhuǎn)機的主軸上固定或一體連接有減速軸，減速軸上固定有在其外 周上懸伸并處于一容器中的攪動槳葉，容器上設(shè)有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開 口。在使用時，在主軸開始減速前，攪動槳葉已經(jīng)處于容器中；在減速軸在主軸的帶動下進 入降速階段時，向容器中注入被攪動槳葉攪動而對減速軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動阻力的減速液，減速液 在容器中的液面隨主軸轉(zhuǎn)速降低而逐漸升高并對減速軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動阻力同步增大，這樣在 開始減速時由于液面較低，減速液對攪動槳葉產(chǎn)生的阻力較小，不致于使主軸在減速軸的 帶動下驟然減速；隨著減速液的液面升高，攪動槳葉攪動減速液的深度也逐步增大，即攪動 槳葉的懸伸端插入減速液的長度也逐漸增大，對減速軸產(chǎn)生的阻力也同步增大，而此時主 軸在減速軸的帶動下轉(zhuǎn)速已緩慢下降，而由于減速液對減速軸的阻力是緩慢增加的，所以 可以保證固定主軸上固定砂輪的螺母不致于松脫，確保砂輪和回轉(zhuǎn)機的安全，因此本實用 新型可在砂輪回轉(zhuǎn)強度試驗的降速階段中高速段介入工作、以縮短整體回轉(zhuǎn)周期時長，同 時確保了在降速階段的高速段中主軸不會受到過大的反沖載荷，避免了主軸驟然減速所引 起的砂輪和回轉(zhuǎn)機損傷的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型中回轉(zhuǎn)機實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是圖1中回轉(zhuǎn)機的工作流程圖；
[0018] 圖3是圖2中回轉(zhuǎn)機的泵站部分的油路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 本實用新型中回轉(zhuǎn)機的實施例：如圖1、圖2和圖3所示，該回轉(zhuǎn)機主要由主體部 分、泵站部分和控制部分構(gòu)成，主體部分又是由試驗裝置和減速裝置構(gòu)成，其中減速裝置包 括機座12及其頂部固定的容器10,容器10中可相對轉(zhuǎn)動的裝配有左右延伸的減速軸8,減 速軸8上固定有懸伸在其外周上的攪動槳葉9,攪動槳葉9處于容器10中，且攪動槳葉9的 懸伸端與容器10的內(nèi)壁面之間具有間隙；試驗裝置包括與減速軸8 -體連接的主軸，主軸 由處于減速軸8左端的動力輸入段14和處于減速軸8右端的砂輪安裝段15構(gòu)成，動力輸 入段14和砂輪安裝段15分別從容器的左右兩側(cè)穿出并通過軸承6可相對轉(zhuǎn)動的裝配在容 器上，以使減速軸通過動力輸入段14和砂輪安裝段15可相對轉(zhuǎn)動的裝配在容器中，而動力 輸入端通過其上裝配的帶輪11皮帶傳動連接在電機上，砂輪安裝段15上通過壓緊螺母1 和卡盤2固定有待試驗的砂輪3,并在砂輪安裝段15上裝配有防護罩4,防護罩4將待試驗 的砂輪3封閉在一密閉空間中，避免砂輪3破碎后向四周飛濺，同時防護罩4的左側(cè)上開設(shè) 有供砂輪安裝段15穿入的孔，該孔的孔壁面和砂輪安裝段15的外周面之間具有間隙，以保 證防護罩4不會干涉主軸的轉(zhuǎn)動。
[0020] 容器10是一種封閉的主軸箱，其既可以防止灰塵進入容器10內(nèi)污染減速液，又可 以避免減速液從容器10內(nèi)濺出和溢出。容器10的左右兩側(cè)于動力輸入段14和砂輪安裝 段15的穿出部位分別固定有擋止在兩軸承6相背側(cè)的軸承蓋5,且動力輸入段14和砂輪安 裝段15比減速軸8細，以使整根主軸為中間粗大、兩端細小的階梯軸，軸承6被軸承蓋5頂 壓在減速軸8兩端面上，以使軸承6的內(nèi)圈固定在動力輸入段14和砂輪安裝段15上、外圈 固定在容器10左右兩側(cè)的孔壁上，而且軸承蓋5在容器10左右兩側(cè)的穿孔處還起到密封 作用，避免減速液從容器10左右兩側(cè)的穿孔溢出。容器10的頂部開設(shè)有便于觀測的觀察 窗口 13,并在容器10的頂部固定有封上觀察孔的玻璃材質(zhì)的蓋板7,以保證容器10整體的 密封性，避免減速液受攪動槳葉9的攪拌而成觀察窗口 13濺出或溢出。
[0021] 攪動槳葉9是工字型槳葉，攪動槳葉9的中部為沿徑向固定穿裝在減速軸8中的 根部，攪動槳葉9的兩端為沿徑向懸伸在減速軸8外周上的懸伸端，懸伸端和容器10的內(nèi) 壁面之間具有間隙，且攪動槳葉9的與減速軸8軸向平行的一側(cè)面為攪動減速液過程中受 力的作用面，根部的作用面小于懸伸端的作用面的面積。
[0022] 泵站部分由泵站、換向閥18和油管三部分構(gòu)成，泵站又是由油泵17和減速液箱16 構(gòu)成，泵站通過油管連接在容器10底部的開口上，而換向閥18裝配在油管上。換向閥18負 責(zé)控制油管內(nèi)減速液的流向，保證在減速軸8需要減速時(也就是在容器處于注油狀態(tài)時)， 油泵17抽出的減速液經(jīng)換向閥18流向容器10 ;在減速軸8減速結(jié)束后（也就是在容器處 于回油狀態(tài)時)，通過換向閥18的換向，使得容器10內(nèi)的減速液流回到減速液箱16中。
[0023] 控制部分包括速度傳感器、控制電路等，控制部分負責(zé)在主體部分進入減速階段 時啟動油泵17,并在減速階段結(jié)束后將油泵17停止，同時控制換向閥18換向。
[0024] 本實施例中回轉(zhuǎn)機在使用時，先將砂輪固定在回轉(zhuǎn)機的主軸上，然后主軸進行升 速，升速到規(guī)定的速度后按要求維持一段時間或不維持，然后降速直至停止。在降速階段 中，控制部分啟動油泵17向主軸箱內(nèi)注入減速液，隨著液面的升高，減速液和葉片接觸產(chǎn) 生阻力使主軸減速。開始減速時由于液面較低，減速液對攪動槳葉9產(chǎn)生的阻力較小，不致 于使減速軸8驟然減速，而隨著減速液的液面升高，攪動槳葉9攪動減速液的深度逐步增 大，對減速軸8產(chǎn)生的阻力也同步增大，而此時減速軸8的轉(zhuǎn)速已緩慢下降，與減速軸8同 步轉(zhuǎn)動的主軸的轉(zhuǎn)速也將緩慢的下降。由于對減速軸8的阻力是緩慢增加的，可以保證固 定砂輪3的螺母1不致于從主軸上松脫，確保砂輪3和回轉(zhuǎn)機的安全。當(dāng)然，在減速軸8轉(zhuǎn) 速減少到可以采用機械式減速方法或電氣方法減速時，可以考慮是否采用本裝置繼續(xù)減速 或者采用其他裝置進行減速。
[0025] 本實施例中減速裝置具有以下優(yōu)點：
[0026] 減速液直接作用于帶攪動槳葉9的減速軸8進行減速，無需通過中間環(huán)節(jié)，直接形 成了制動力矩，方法簡單。同時，減速軸8的攪動槳葉9只有一次攪動，減速效率提高，由動 能轉(zhuǎn)化而來的減速液的熱能減少。
[0027] 縮短了回轉(zhuǎn)機減速階段的時間，提高效率。由于減速裝置可以在回轉(zhuǎn)機開始減速 時就進行減速，和現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)機在高速段只有自由降速相比，可以大大縮短高速段減速所 需時間，特別是對于回轉(zhuǎn)直徑大、重量重，速度高的砂輪3時，高速段降速所需時間顯著減 少。
[0028] 環(huán)保。機械減速裝置由于摩擦常產(chǎn)生刺耳噪音，電氣減速裝置也有高頻的電磁噪 聲，而該減速裝置只有較低的液壓泵的聲音，噪音等級得到明顯的降低。
[0029] 減速過程穩(wěn)定。由于液體填充度和主軸轉(zhuǎn)速有著線性關(guān)系，在整個減速過程中都 可以控制，即主軸轉(zhuǎn)速高時液體填充度低，阻力??；主軸的轉(zhuǎn)速低時液體填充度高，阻力大， 所以可保證每一次減速過程一致，和機械減速裝置相比，避免了因閘瓦磨損而使減速過程 變化的情況。
[0030] 延長電機使用壽命。該減速裝置對驅(qū)動回轉(zhuǎn)機的主軸回轉(zhuǎn)的電機無任何影響，和 電氣式減速裝置會導(dǎo)致電動機升溫會影響電機絕緣相比，延長了電機的使用壽命。
[0031] 保證砂輪3和回轉(zhuǎn)機安全。該減速裝置減速均勻，不會導(dǎo)致固定砂輪3的螺母1 松動脫落而使砂輪3和回轉(zhuǎn)機損壞，保證了砂輪3和回轉(zhuǎn)機安全。
[0032] 在上述實施例中，減速液通過容器上的同一開口進出容器，即控制減速液在油管 中流向的換向閥是一種類似雙向單通閥的換向閥，以提高整個回轉(zhuǎn)機的泵站部分整體性， 在其他實施例中，泵站也可以用相對獨立設(shè)置的進油管和出油管連通在容器上開設(shè)的兩個 開口上，以分別控制容器的注油和回油。
[0033] 在上述實施例中，減速軸是主軸的一部分，即減速軸一體連接在主軸的中部，且在 主軸處于升速階段時已經(jīng)安裝在回轉(zhuǎn)機上，只因容器中未注入減速液或者減速液的液位較 淺而致攪動槳葉與減速液的液面之間具有間隙，所以減速液不會干涉減速軸的轉(zhuǎn)動，使得 減速軸在主軸的帶動下轉(zhuǎn)動，在其他實施例中，減速軸也可以與主軸分體設(shè)置，即減速軸也 可以被設(shè)置在主軸的端部，此時減速軸可以通過法蘭連接、焊接接等方式固定在主軸上，雖 然此種結(jié)構(gòu)會使得主軸懸伸于容器一側(cè)，使得整個回轉(zhuǎn)機的穩(wěn)定性變差，但并不妨礙降速 降低通過減速液對攪動槳葉、減速軸和主軸產(chǎn)生的阻力。另外，容器也可以與整機分體設(shè) 置，即容器也可以在主軸即將進入降速階段前，再裝配到相應(yīng)的位置，比如在攪動槳葉的下 方設(shè)置較大的空間，在需要安裝容器時通過上下對扣的方式實現(xiàn)容器的安裝，乃至省去容 器的上部分，僅依靠下部分中盛裝的減速液來實現(xiàn)減速；容器也可以通過在水平方向?qū)?的方式形成，此時當(dāng)保證下側(cè)對扣部位的密封。
[0034] 在上述實施例中，容器中減速液通過泵站部分和控制部分共同控制的，以實現(xiàn)整 個回轉(zhuǎn)機的自動化程度，使得回轉(zhuǎn)機在進入減速階段后，減速液能夠自動注入容器中，在其 他實施例中，在不要求該回轉(zhuǎn)機自動開始減速階段相關(guān)操作時，泵站也可以通過手動開啟 的方式控制。
[0035] 在上述實施例中，攪動槳葉的懸伸端比根部的作用面的面積大，以保證減速階段 的高速段時雖然減速液的液面較低，但通過較大的接觸面積來起到預(yù)設(shè)的高速段減速效 果，在其他實施例中，懸伸端和根部的作用面的面積也可以相同或懸伸端的作用面比根部 的作用面的面積小，尤其是采用后者且作用面從懸伸端到根部逐漸變寬時，整個砂輪回轉(zhuǎn) 強度試驗的降速階段將通過以下兩個方面來逐漸增大減速液作用在攪動槳葉上的阻力：一 個方面仍然是隨著減速液的液面升高所帶來的攪動槳葉的懸伸端插入長度增大，作用面與 攪動槳葉所接觸的部分也逐漸增大，阻力增大；另一方面是由于隨著液面在作用面上的攀 升，作用面與減速液接觸部位的面積增大速度也在不斷加快，即減速液越接近攪動槳葉的 根部，作用面的增大量也會逐漸增大，從而進一步增大降速階段后期減速液作用在攪動槳 葉上的阻力，增強降速階段后期的減速效果。
[0036] 在上述實施例中，減速裝置中減速軸為試驗裝置中主軸的一部分，以使減速裝置 和試驗裝置形成一個有機整體，在其他實施例中，試驗裝置和減速裝置也可以是相對獨立 的，減速軸和主軸將在軸向相對獨立設(shè)置，如減速軸處于主軸的端部時，雖然此種結(jié)構(gòu)會使 得主軸懸伸于容器一側(cè)，使得整個回轉(zhuǎn)機的穩(wěn)定性變差，但并不妨礙降速降低通過減速液 對攪動槳葉、減速軸和主軸產(chǎn)生的阻力。
[0037] 本實用新型中回轉(zhuǎn)機的減速裝置的實施例：本實施例中減速裝置的結(jié)構(gòu)與上述實 施例中減速裝置的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1. 回轉(zhuǎn)機的減速裝置，其特征在于，包括用于盛裝減速液的容器及用于固定或一體連 接在回轉(zhuǎn)機的主軸上而隨主軸一起轉(zhuǎn)動的減速軸，減速軸可相對轉(zhuǎn)動的裝配在容器上，減 速軸上固定有處于容器內(nèi)的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速軸的外周上，攪動槳葉的懸伸 端與容器的內(nèi)壁面之間具有間隙，容器上設(shè)有供減速液在主軸降速階段逐漸注入的開口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)機的減速裝置，其特征在于，開口處于容器的底部并通 過管路連通泵站，管路上裝配有用于在注液狀態(tài)下控制泵站的注液口和容器連通、在回液 狀態(tài)下容器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)機的減速裝置，其特征在于，攪動槳葉與減速軸的軸 向平行的側(cè)面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變寬。
4. 回轉(zhuǎn)機，包括主軸及其上連接的減速裝置，其特征在于，減速裝置包括用于盛裝減速 液的容器及固定或一體連接在回轉(zhuǎn)機的主軸上而用于隨主軸一起轉(zhuǎn)動的減速軸，減速軸可 相對轉(zhuǎn)動的裝配在容器上，減速軸上固定有處于容器內(nèi)的攪動槳葉，攪動槳葉懸伸在減速 軸的外周上，攪動槳葉的懸伸端與容器的內(nèi)壁面之間具有間隙，容器上設(shè)有供減速液在主 軸降速階段逐漸注入的開口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)機，其特征在于，主軸包括處于減速軸兩端的動力輸入 段和砂輪安裝段，動力輸入段和砂輪安裝段從容器的相對兩側(cè)穿出并通過軸承可相對轉(zhuǎn)動 的裝配在容器上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的回轉(zhuǎn)機，其特征在于，開口處于容器的底部并通過管路連 通泵站，管路上裝配有用于在注液狀態(tài)下控制泵站的注液口和容器連通、在回液狀態(tài)下容 器和控制泵站的回液口連通的換向閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的回轉(zhuǎn)機，其特征在于，攪動槳葉與減速軸的軸向平行的側(cè) 面為作用面，作用面從懸伸端到根部逐漸變寬。
【文檔編號】G01M13/00GK203868192SQ201420292604
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】呂申峰, 張良, 陳學(xué)偉, 包華 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司