专利名称：打磨机头的制作方法
技术领域：
一种打磨机械的工作主件，尤其是采用砂带竖向循环的打磨机头。
背景技术：
目前，常见的打磨机械种类较多，性能各异，在磨削工件或工面时，均无自我行洁能力，掉落的尘渣很易将砂布的表面粘贴覆盖，降低磨削能力；同时，机械的高速运动还会扬起灰尘，危害操作者健康，也不环保。
发明内容
本发明，旨在提供一种既打磨效率高，又能自行清理和收集灰尘的打磨机头，以期提高工作效率、减小粉尘危害。该机头由机头架、动力装置、旋转装置、砂带装置、调速装置、清理及粉尘收集装置组成(图1)。机头架承载上述各机头组件，动力装置带动各运动部件工作，旋转装置带动砂带装置旋转，砂带轴的旋转引起砂带循环，循环旋转的砂带在砂带筒的支撑下磨削被打磨面；用调速装置调整砂布带的循环速度，确定砂带在一次循环过程中接触被打磨面时间的长短；与此同时，清理装置开始清理砂布上的灰尘，笼罩和收集粉尘并输向后部的处理设备。机头架机头架用刚性材料制成，机头架分连把式和主轴式两类。连把式机头架(图幻，是将主轴和连接杆(或称把手)连接在一起，共同控制机头；它是打磨机头的骨架，承载机头上的其它组件，导引机头的运动方向，同时也导引砂带轴的上下运行方向；并且，也作为机头与其他组件之间的连接件。主轴式机头架(图2-1)，是将主轴和连接杆分开设置；主轴和集尘罩固定在一起， 主要负责确定旋转件的回转轴心和上部滑动件的方向；把手安装在集尘罩圆筒(下段)上， 通过集尘罩、罩筒轴承共同承载机头上的其它组件。动力装置动力装置由设在机头上的电机(或引自机头外的动力)、动力轴、动力齿轮、以及轴承等构件和配件组成。电机带动动力齿轮转动，动力齿轮与旋转装置上的从动齿轮啮合传动，从而带动旋转装置旋转，进而带动砂带轴旋转。心轴(或称芯轴)是由刚性材料制成的圆轴，固定连接在机头架上，两者共同形成机头的骨架。旋转装置旋转装置由筒轴、从动齿轮等构造组件组成。筒轴是刚性的圆筒状轴，套装在心轴上；从动齿轮固定安装在筒轴上，带动筒轴绕芯轴旋转。筒轴在内筒上下端设轴承，安装在心轴上；用轴承约束筒轴的三维运动，只允许其绕心轴旋转；从动齿轮安装在筒轴外，从动齿轮从动力齿轮上获得动力，带动筒轴旋转。
筒轴中间部位设若干小孔，用于安装干扰棒，其孔径以能使干扰棒稳固为度；当筒轴旋转时，带动干扰棒旋转。筒轴上还设有挡条、销钉等构造设置和部件，防止套筒(砂带装置上的)转动，只允许套筒沿轴向滑动。砂带装置砂带装置由套筒、砂带轴、砂带筒、缓冲筒、循环皮带、砂布带(或称砂带)、轴承、 卡环等组成。套筒套在筒轴上，砂带轴安装在套筒上，砂带筒安装在砂带轴上，缓冲筒套在砂带筒上，循环皮带挂在两条平行的缓冲筒上，砂带附着并卡嵌在循环皮带上。筒轴带动套筒旋转，套筒带动砂带轴和砂带筒以芯轴为轴心旋转，砂带筒又在外来摩擦或调速齿轮(图7、图8)的驱动下被动的绕砂带轴自转，砂带筒的自转又带动套接其上的循环皮带上下循环，继而砂带依附循环皮带做循环运转。套筒，是由钢性材料制成的筒状部件，套接安装在筒轴的上、下两端，套筒上设有砂带轴的轴孔。该轴孔的中心线与套筒轴心线相交，机头上若设多条砂带时，同一套筒上的各轴孔均衡分布，夹角相等，上、下两套筒轴孔设置对应。套筒相对筒轴不转动，其中一个套筒沿筒轴轴向滑动。在两套筒之间对可滑动的套筒设推力弹簧(或称跟紧弹簧)，弹簧推动套筒滑动，带动砂带轴将循环皮带向外撑出绷紧；循环皮带被拉伸的同时，也形成向外挤压砂布带环的势能，使砂布带绷紧并贴附于皮带上。每个套筒上设销钉孔或销钉槽，与筒轴上的挡钉、销钉孔相对应。可滑动的套筒上的销钉槽是长条形的，允许套筒滑动一定的距离以绷紧砂带，并且能在更换砂带时压缩两砂带筒(轴)之间的距。采用弹簧跟紧套筒的做法，也可若采用拉力弹簧，该弹簧设在筒轴的端顶，向上或下牵拉套筒，使两筒之间的距离拉大。两套筒中，只需一个滑动即可撑紧砂带。在毛刷设在套筒上顶部时(图1、7)，应采用下套筒滑动的方案，以保证砂布与毛刷有固定有效的接触距离；在传动齿轮安装在筒轴上部(图8)时，因需将齿轮组隔离保护，也需采用下套筒滑动的方案。从动齿轮安装的位置，会影响机头质心的位置。若将从动齿轮设在筒轴的中、下端 (图2、2-1)，机头的质心就接近被打磨面。采用此法时，循环皮带则需从从动齿轮的中间穿过，故需在齿轮盘的中部留设供循环皮带上下运行的带孔(图3)。从动齿轮设在筒轴的中、下端时，从动齿轮为一大齿轮盘，在齿轮盘上留出供循环皮带上下穿行的带孔；轮齿露于集尘罩之外，以避免灰尘污染。在轮齿的齿根部位设有向上、向下的筒状边沿，集尘罩筒套在筒状边沿上。并且，在从动齿轮设在筒轴的下端时，从动齿轮也可与下套筒连为一体，形成一个综合性部件。此时，必须使上套筒滑动，绷紧砂带。另外，在采用上套筒轴向滑动的方案时，下套筒也可省略不用，而把砂带轴直接设在筒轴的下端。砂带轴砂带轴是一刚性轴，安装在套筒(或筒轴)上，其轴线与筒轴轴心线垂直相交；同一套筒上的砂带轴以心轴为中心，以相等的夹角向外发射，均衡设置。分别悬挑于上、下两个套筒上的砂带轴，互相平行对应。砂带轴上设挡环等构造，以确保砂带筒的位置固定。砂带筒
砂带筒是一刚性筒，安装在砂带轴上，没有轴向移动，能够相对砂带轴旋转。砂带筒两端设环形肋挡，防止循环皮带离心滑脱。缓冲筒缓冲筒是用弹性材料制成的具有一定厚度的套筒，套在砂带筒上。在砂带轴与心轴轴线不垂直相交的情况下(图4)，砂带轴沿心轴旋转形成的回旋面就不是平面，就会造成砂带磨削不均勻的情况，影响打磨质量。在砂带轴轴线与心轴轴线偏差(指与直角相比较)倾角不大的情况下，砂带轴旋转形成的回旋面(锥面)接近平面，此时，套在砂带筒上的缓冲筒就会在被摩擦面的挤压下变形，使接触部位变得扁平，扩大砂布与被摩擦面的接触范围，就在某种程度上将回旋锥面缓冲和修正，使之接近平面，提高了磨削效率和质量。在缓冲筒较厚且已超出砂带筒挡环肋的情况下，缓冲筒两端也需设置挡环，阻止循环皮带离心滑出。循环皮带循环皮带，是套在上下砂带筒(或缓冲筒)上的柔性闭合带环，由单层或双层弹性材料制成(图5.、6)，是纱布的承托带；它具一定的伸缩能力，能始终托住并撑紧砂布带。它在砂带筒驱动下做上下循环运动，拖带砂布随动。双层循环皮带，由两层柔性材料连结在一起，在两侧边处设有若干小口或口袋，用以夹住或别住砂布耳；将砂布耳别在口袋中，不会产生离心滑脱。单层循环皮带，由一层柔性材料制成，在边部设若干纵向的条形孔，砂布耳由内向外穿出，然后将砂布翻叠过来，压住露出的砂布耳；被别住的砂布耳，在砂布的挤压下，砂面与循环皮带间的摩擦力增大，也增大了牵拉砂布的能力，防止砂布离心滑脱。将砂布带在两端连接后形成砂布环，其连接可采用卯榫(图9)的插接方式，在砂布带一端设横向条状砂带耳插孔，另一端设设蘑菇状大头耳朵；插接后，插孔将砂布耳朵卡住，形成闭合环。为了连接牢固，再将菇状大头耳朵方向别进循环皮带上的小口袋或接头插孔中，形成稳定的砂布环。该砂带耳插孔可以是一较大的条形孔，亦可是若干小条形孔排成一行，而蘑菇状大头砂布耳朵与插孔对应。因砂带具有一定厚度，在插接或连接处容易形成突起，影响打磨质量，为消除此现象，可在循环皮带上位置设凹陷区，以平复砂布耳或卯榫结头处的突起。砂布带、轴承、卡环砂布带用砂布制成，侧边带耳，两头带公母卡接头。砂布耳沿砂布侧边间隔设置， 是若干伸出的细小布条；卡接头设在砂布的两端，一端设公头榫，另一端设母头孔，公头榫穿过母头的开口，插入循环皮带上预设的接头孔中，通过循环皮带压住或别住榫头，母头端则被榫头别卡住；砂布依附着循环皮带，就形成了环形砂布带。轴承、卡环，是设于砂带轴上的辅助构造组件，轴承是砂带轴与砂带筒之间的连接件，卡环是固定砂带筒位置的挡环。另外，如果将砂布带预先做成闭合环，就可直接挂在砂带筒上，直接磨削被打磨面，而省略掉循环皮带。皮带循环方向、速度的控制装置不同的打磨对象，对打磨速度和方向要求不同，及时调整打磨速度和方向，可提高打磨效率，减少砂布损耗。
通过调整砂带筒的转速和方向，可调整循环皮带和砂布带的循环速度和方向。其调速装置(图7、8)主要由环形变速齿轮、调速小齿轮、外接调速动力、环形齿轮护罩及其他构造组件组成，环形变速齿轮安装在心轴或集尘罩的上桶上，调速小齿轮安装在砂带筒上，齿轮护罩安装在砂带轴上并随之旋转，保护环形变速齿轮不受粉尘侵染，有两种基本方法一、固定环形齿轮及定速变向在心轴或集尘罩上桶设固定环形调速齿轮(图7)， 在砂带筒上设变速小齿轮(简称变速齿轮)和环形调速齿轮对应啮合后，变速齿轮随砂带轴绕心轴旋转时，被固定的环形调速齿轮(简称环形齿轮)强制转动，进而带动砂带筒旋转，砂带筒再带动循环皮带和砂布带循环。砂布带的循环速度，由变速齿轮和环形调速齿轮的轮齿比数决定，砂带轴每围绕心轴旋转一圈，砂带筒就围绕砂带轴旋转固定的圈数；设置变速齿轮后，改变了砂布带的循环方向(不设调速齿轮时，砂布带的循环靠被摩擦面的摩擦力推动循环，是由前往后循环， 同时循环速度因摩擦力的不固定亦不固定)，增加了磨削能力。另外，若在调速齿轮前再设一反向齿轮组成齿轮组，由反向齿轮啮合环形齿轮，则砂布带的循环方向就又和不设调速齿轮时相同，但此时的循环速度仍是固定的。二、主动旋转环形齿轮及变速变向若前述的调速齿轮的对应关系不变，只改变环形齿轮状态，使其变成主动旋转的齿轮(图8)。将环形调速齿轮安装在筒轴(或安装在集尘罩；在图8-1所示的变速机构中，环形齿轮安装在芯轴上，)上，使之变成主动旋转(相对筒轴旋转)齿轮，再在外部接入驱动动力(简称诱变齿轮)的驱动与之啮合，使其能以心轴为轴心自主旋转；通过调整诱变齿轮转速，即可实现调整环形齿轮的转速，进而调整砂布带的循环速度和方向。若与没有调速装置的砂带的循环情况相比，若环形齿轮与砂带轴同向同速旋转， 则循环皮带和砂布带不循环；若环形调速齿轮速度慢于砂带轴时，砂布带的循环速度相对较慢，但循环方向改变；若环形调速齿轮速度快于砂带轴时，即相对砂带轴向前超越旋转时，砂布带的循环方向不变；在环形齿轮与砂带轴反向旋转时，砂带的循环速度加快。另外，调整循环皮带的循环速度，也可通过调整变速齿轮直径大小来实现。直径增大，则循环皮带的循环速度减小；直径减小，则循环皮带的循环速度加大。清理及粉尘收集装置清理及粉尘收集装置，由集尘罩、吸尘管、毛刷、干扰棒、隔板、砂带筒护罩等组成。 集尘罩集尘罩，是一刚性桶状体，固定在机头架上，套住转动部件，罩住被打磨面的打磨区域，防止磨削掉的灰尘飞逸。集尘罩一般由上下两部分组成，上部是桶体，下部是筒体(简称下筒)，下筒套装在上部桶体上；下筒受固定在桶体上的弹性部件的推挤，向下部弹出，能贴紧被打磨区，并笼罩包住灰尘，使之不外流；下筒能相对上桶回缩，使砂带更深地接触被打磨面，提高效率。在采用从动齿轮安装在下套筒上的方案时(图2、2_1)，上桶直接套在下套筒的上沿上，而不与被打磨面接近；而下筒则套在下套筒的下沿，并受设在下沿部位的弹性装置的推挤，向下弹出，以便贴紧被打磨面；同样，下套筒也能在受到被打磨面较大的反作用力后， 向上回缩。
集尘罩上设有更换循环皮带用的小门，由一长方形开口和堵口板组成；当打磨机头上的砂布用过一段时间后，在砂布上钢砂磨损殆尽或灰尘粘贴过多时，能通过此门口方便取下循环皮带和其上附着的砂布带，及时更换砂带或彻底清除灰尘。另外，集尘罩上还固定着若干个相对内筒壁突出的刚性凸条，此凸条，是用以阻挡干扰棒的正常旋转，该凸条位置与干扰棒位置平齐对应，沿圆周间隔分布。干扰棒干扰棒，一般是个刚质弹性的条状物，一端安装在筒轴的干扰棒孔中，另一端悬挑在筒轴外，悬挑部分的长度能接近集尘罩内壁并触及到凸条，在旋转时抽打循环皮带或砂布。干扰棒的数量视具体情况而定，位置对应循环皮带的位置，由上至下排布。干扰棒若设于循环皮带环内，则抽打振动的是皮带；干扰棒若设于循环皮带环外，则直接抽打砂布。干扰棒在随筒轴转动并碰到凸条时，凸条能挡住干扰棒末端，并使末端暂时停留； 与此同时，内端筒轴的转动对干扰棒形成扭转，使棒体发生弯曲变形并蓄积弹性势能；在旋转到一定角度后，干扰棒末端脱离凸条，向前反弹抽打循环皮带或砂布，浮尘因受震动而脱落，起到清理浮沉的作用。另外，也可选择干扰棒安装在集尘罩上，在筒轴上设当条的方案。当筒轴上设的当条旋转时，碰撞干扰棒而产生反弹振动，使浮尘脱落。隔板隔板，是固定安装在集尘罩上部的刚性平板，它能将齿轮组隔离，避免隔板以上部位的齿轮等部件受灰尘侵染。砂带筒护罩板砂带筒护罩板，是设在砂带筒上的罩板，用以遮盖除砂带缠绕部位以外的砂带筒面，它是防护构造，起防止灰尘沾染砂带筒的作用，可省略不用。毛刷毛刷，安装在集尘罩上桶顶、隔板或安装在筒轴专设的毛刷架上，目的就是用其刷毛蹭磨砂布，使砂布上的灰尘脱落。可根据筒体及内部组件安装情况，相应制成多种形状。吸尘管吸尘管，是集尘罩与吸尘器的连接件，灰尘经过吸尘管，由集尘罩流进吸尘器。安装在干扰棒的对应部位，以便随时吸收掸掉的灰尘。由于集尘罩内的气压处于负压状态，故打磨掉的粉尘不会由下筒与被打磨面之间的缝隙逸出，而是会随外部补充进来的的常压气体流向吸尘管；由下筒底口流进集尘罩内的空气因吸尘管的抽吸作用，以及集尘罩内的空气因负压(或低压)作用，形成流向吸尘管的气流，被砂布打磨掉的灰尘(经旋转装置的搅动，会在集尘罩内形成尘雾)会被顺流吸出，然后输往后台处理设备。为了同时清理掉粘贴在被打磨面上的灰尘，可在下套筒上增设毛刷(图10)，毛刷设在砂带后面，随下套筒旋转，清扫和搅动打磨面上的灰尘，使其形成尘雾，随着集尘罩内的气流被吸走。打磨机头的各装置在机头架支承下，通过各功能区及组件的相互协调配合，形成完整的打磨功能，集打磨、清理砂布、集尘和排尘在一道工序之中。在启动动力装置后，主动齿轮啮合从动轮带动旋转装置转动，旋转装置中的筒轴带动砂带装置的套筒旋转，套筒带动悬挑的砂带轴旋转，砂带轴的旋转带动调速齿轮做圆周运动，调速齿轮与环状齿轮啮合带动砂带筒旋转，砂带筒带动循环皮带和砂布带上下循环，循环的砂布带接触并磨削被打磨面；调速装置控制砂布带的循环速度，针对不同打磨对象，实施高效打磨；砂布带随砂带轴旋转时，扫成一个回转平面；随筒轴的旋转，干扰棒在碰撞凸条后不断地抽打皮带或砂布，清理掉灰尘；同时，在砂带装置和循环皮带的轴向旋转的搅扰下，在集尘罩内形成涡旋风搅飞粉尘，飞起的粉尘在外设的吸尘设备的抽吸和从下筒底口进入的空气的对冲下，流出集尘罩进入后台的吸尘装置。因砂布带随砂带轴旋转时能形成回转面，故只需改变砂带轴与心轴的角度，使之相对倾斜，即可获得一个立体回转面的打磨机头。另外，循环皮带及附着其上的砂布带在不经小齿轮带动的情况下，也能上下循环和进行打磨。砂布带随砂带轴沿筒轴旋转时，砂布带与被摩擦面接触后产生摩擦，被摩擦面的摩擦力使砂布带向后转动循环；但因该循环过程是将砂布带和循环皮带在砂带轴上不断弯曲、缠绕的过程，而弯曲和缠绕改变了砂布带和循环皮带的原始状态，砂布带和循环皮带会因此产生阻滞反力。同时，也因阻滞反力的产生，消减了摩擦力对砂布带和循环皮带反方向循环的作用力，因此循环皮带不是按完全滚动的方式走过被摩擦面，而是连滚带滑的走过被摩擦面；换言之，因砂布带和循环皮带本身的阻滞作用，使砂布带与被摩擦面之间产生了滑动摩擦，砂布带通过滑动摩擦来磨削被打磨面。并且，砂带轴与砂带筒之间的摩擦力， 也能增加砂布的打磨力度。下驱动降重心连把式机架对打磨机头的控制着力点在机头上部，若机架的刚度较小或机头的高度过高时，而同时机头的质心也较高时，机头容易出现摆动或震颤，会影响作业质量。因此， 对质心较高或高度过大(高度大，砂带的长度就大，可以减少更换砂带的次数)的机头，应降低其控制着力点，同时降低质心。将从动齿轮安装在下套筒上(图2、是降低质心的有效方案，若同时把施力点也放在下套筒上(图2-1)则可有效减缓机头的摆动或震颤；同时，还可以改变循环砂带的驱动构造，将变速装置设在筒轴内部(图7-1、图8-1)，既可集中质心降低质心，又可改变结构构造和内部环境。几种典型方案实施时，可根据各组件的功能灵活配置，按具体需要组合；下述的几种方案，是在现有图示的基础上组合而成的典型方案一 如图1所示，采用连把式机架、砂带不调速、下套筒滑动、驱动装置等设置集中在在机头上部；此方案质心较高，操纵机头的施力点在上部。二 如图2所示，采用连把式机架、砂带不调速、上套筒滑动、驱动装置设在下套筒上；此方案质心降低，操纵机头的施力点在上部。三按图1、图7、图8所示功能，重新组合；这是在图1的基础上，增设图7或图8 的调速构造，使砂带的循环速度和方向可调；质心较高，操纵机头的施力点在上部。四按图2、图2-1所示功能，重新组合；这是在图2的基础上，将操纵机头的施力点下移；同时，也降低了质心。五按图1、图7-1、图8-1所示功能，重新组合；这是在图1的基础上，增设图7_1或图8-1的筒轴内的调速构造(此方案中，取消图7-1、图8-1的滑动构造，不相对芯轴位移)，可降低质心(同时集中和组件质心于芯轴处)，减少粉尘对机械组件的侵害。六、按图2、图2-1、图7-1、图8-1所示功能，重新组合；这是在图2或图2_1的基础上，增设图7-1或图8-1的筒轴内的调速构造，降低质心，降低操纵施力点。
图1 打磨机头沿轴心方向的剖面图(实心轴未剖切)；表示机头的机架、心轴、集尘罩等固定部分和筒轴、套筒等可转动部分之间的逻辑关系。是从动齿轮安装在筒轴上部且砂带轴为2条的方案。1代表机头架；2代表芯轴；3代表筒轴；4代表下套筒；5代表下部的砂带轴；6代表砂带筒；7代表动力轴(即动力来源)，该轴可与动力电机直接相连，也可以由机头架以外引入；8代表轴承；9代表从动齿轮；10代表主动齿轮(即动力源齿轮)；11代表集尘罩的上部桶状体；13代表毛刷架；14代表凸条；15代表干扰棒；设干扰棒的目的在于用棒敲打砂带，清理粘贴在砂带上的粉尘，因此若用其他形式的振动器替代之，也可达到清理目的；同时，若把干扰棒变形成其他形式，或以其它构造形式获取动能，均可实现敲打、清理；16代表集尘罩的下部的筒体，可相对上部的桶体伸缩；17代表毛刷架固定件，表示该方案的毛刷架安装在隔板上；18代表上部的砂带轴，是相对的两个短轴；19代表上套筒；20代表吸尘管口，是后台吸尘设备的连接口 ；21代表集尘罩上设的动力轴轴孔；22代表刷毛；23代表固定销钉；对代表安装在筒轴下口的防尘板，防止灰尘侵染轴承；25代表挡钉，它与滑动的套筒配套。图2 表示从动齿轮安装在筒轴中下部的方案；下套筒增设挑檐板承载环状齿轮， 并且在屋檐板边设上、下两个筒状的沿，上下沿分别套接上部捅和下筒，上下沿和筒体之间设轴承，使下套筒可相对转动；上桶体(或称上筒)和下筒分别于机架固定连接。26代表设在下套筒上的供循环皮带上下穿行的预留孔；27代表向下推挤下筒的弹簧；观代表上沿；四代表下沿；30代表环形齿轮；5. 1代表下砂带轴的轴孔；18. 1代表上砂带轴的轴孔。图3 表示从动齿轮和下套筒合为一体。31代表轮齿；32代表销钉孔；33代表循环皮带孔；34代表套筒挑檐板，是在板面上开出循环皮带孔后的剩余部分，实为一轮盘辐条。
图4 表示缓冲筒套在砂带筒上；砂带轴的轴线与心轴的轴线应该垂直相交。35代表缓冲筒；点划线分别代表砂带轴、心轴的轴心线。图5 表示双层材料制成的循环皮带与砂带的关系；上图表示未折叠前的砂布带， 下图表示砂布带折叠后附着在循环皮带上，砂布耳嵌别在循环皮带的小口袋里；该循环皮带是针对双边设耳的砂带做的，两边都设有嵌别砂布耳的小口袋。36代表循环皮带上层面；37代表小口袋；38代表砂布耳；39代表砂布带；40代表代表循环皮带下层面；41代表折叠后用于打磨的砂布的有效表面；42代表钢砂。图6 表示单层材料制成的循环皮带，两边设有嵌别小口 ；选用较厚材料，在砂耳处预留出砂布的厚度凹陷槽，避免砂耳折叠后垫高砂布表面，影响砂布的表面平整。43代表嵌别砂耳的小孔；44代表单层皮带。
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图7 表示循环皮带调速及调向的方案，皮带的上下循环靠小齿轮带动；本例是环形调速齿轮被动强制调速齿轮，且调速齿轮装在砂带筒外侧的方案(也可设在内侧)。45代表调速齿轮；46代表安装在集尘罩上的环形齿轮；12代表循环皮带。图8 表示调装置方案，表示调速装置即可以设置在靠近桶壁，也可靠近筒轴。47代表主动旋转的环形调速齿轮；48代表诱变齿轮。图2-1 表示使机头质心下移、施力点下移的方案，此时的从动轮和动力装置都设在下部，操作把手也设在下部；相对图1的构造取消了机架，增加了把手；芯轴和上筒固定连接，把手通过连接轴承和集尘罩施力，控制机头。2-1. 1代表连接轴承；2-1. 2代表把手，固定在下筒上；2_1. 3代表设在下筒上的伸缩筒，替代图1中下筒16的工作；2-1. 4代表连接上筒、下筒的连接件，它将上下筒固定在一起；2-1. 5代表连接件2-1. 4上设的齿轮10的穿过孔；2-1. 6代表保护连接轴承的环状封板；2-1. 7代表弹簧，用以推压伸缩筒2-1. 3 ；2-1. 8代表吸尘口。图2-2 是图3连体套筒从动齿轮的变形，可将从动齿轮设成扇形齿轮，使动力设备横向传力，从而减低质心。2-2. 1代表连体套筒的上沿或下沿；2-2. 2代表连体套筒挑(伸)出上下筒筒壁厚度的过渡板，是环形板；2-2. 3代表扇形齿轮的轮齿。图7-1 是调速装置设在筒轴内部的方案，是固定调速方案，与图7方案类似；该图的调速装置、上套筒可上下滑动；此方案中，调速齿轮安装在上砂带轴上，环形齿轮既可以安装在调速齿轮之上(如本图)，又可以设在调速齿轮之下(此时，轮齿朝上；环形齿轮在下方时可以降低质心)。另外，此方案的砂带筒和砂带轴是固定连接，砂带筒随砂带轴旋转，与图1、图7、 图8中砂带筒相对砂带轴旋转不同。7-1. 1代表芯轴，此时的芯轴与上桶体固定连接；7-1. 2代表封盖筒轴上口的盖板；7-1. 3代表设在筒轴内的环形齿轮(与图7上的环形齿轮46功能相同)；7-1. 4代表卡当，是防止环形齿轮7-1. 3转动，允许其上下滑动的构造；7-1. 5代表环形齿轮7-1. 3上设的条形开口，开口长度即允许滑动的长度；7-1. 6代表上套筒，套筒上设安装毛刷的支架；
7-1.7代表筒轴上设的条形开口，该开口允许上套筒上下滑动；7-1. 8代表调速齿轮；7-1. 9 代表竖向设置的毛刷，毛刷架固定在套筒上；7-1. 10代表设在套筒上顶的毛刷架；7-1. 11 代表上套筒上的卡销，防止上套筒相对筒轴旋转；此卡销的另一功能是卡住环形齿轮，使其与套筒同步滑动，以保障调速齿轮和环形齿轮之间的有效啮合；7-1. 12代表弹簧。图8-1 是在图7-1的基础上增设诱变齿轮的方案，功能与图8类似；图中8-1. 4、
8-1.5是为了将调速齿轮7-1. 8、环形齿轮7-1. 3、诱变齿轮8-1. 6联锁在一起实现有效啮合的构造示意，或可用其他构造形式取代。8-1. 1代表安装架；8-1. 2代表与诱变齿轮的动力轴；8_1. 3代表伸缩装置，用以调节动力杆下端的长度，对应上套筒的滑移量；8-1. 4代表卡住诱变齿轮的构件，它使两齿轮同高度，有效啮合；8-1. 5代表卡当，它防止上套筒转动，同时保证上套筒和环形齿轮同步上下滑行；8-1. 6代表诱变齿轮。图9 是表示砂带两端结头的示意图。9-1代表砂带条；9-2代表蘑菇状榫头；9-3代表扁插孔。
图10 是表示设在下套筒上的毛刷，该毛刷随在下砂带筒后面，清扫被打磨面上粘贴的灰尘，使之扬起形成尘雾被吸走。10-1代表毛刷；10-2代表下套筒；10-3代表下套筒上的砂带筒。
具体实施例方式1、根据打磨对象，确定机头的尺寸规格、循环皮带及砂布带的周长和宽度、动力大小等。若选择的循环皮带较长，砂布带磨损的慢，更换的次数少，工作效率高。但循环皮带越长，上下两条砂带轴的间距越大，相应的心轴、筒轴就越长，机头体越高。而机头升高， 则质心上升，打磨时机头容易产生晃动。因此选择本例方案时，机头高度要适当。2、选择动力供给方式、从动齿轮安装位置、循环皮带调速、毛刷安装位置等会影响机头构造的方案。从动齿轮安装位置、选择哪个套筒滑动等，会影响机头质心；循环皮带调速，关系到是否设调速齿轮、积尘罩内部的结构空间，涉及环形齿轮所在位置(积尘罩顶部、筒轴内部)，及小齿轮的安装问题，同时还涉及齿轮动力等问题；毛刷若安装在顶部，上套筒就不能滑动等等；毛刷若安装在侧面(平行于上下轴之间的砂带)，则需避让干扰棒的弹打空间；本例实施例选择图1所示方案。3、按前述事项，分别制作机头架、心轴、筒轴，并购置适当的轴承等结构构造配件。 将从动齿轮安装到筒轴上端；后将筒轴安装到心轴上，中间用轴承连接，形成旋转部分。4、将上套筒安装到筒轴上部，固定销钉。5、先将压力弹簧安装固定在套筒下部，随后将下套筒安装在弹簧下方，最后固定 (挡钉)。6、将砂带轴安装在套筒上的轴孔中，用销钉或卡环等固定。7、、在挑出的砂带轴上依次安装轴承、砂带筒、缓冲筒等。8、根据上下砂带筒的距离、直径尺寸等计算出循环皮带和砂带环的长度，并制作成型；安装砂带环时，先将砂带接头别进循环皮带上的接头小口袋，再将砂带耳插入小口袋；撑开撑紧皮带，两端挂到缓冲筒上。挂皮带时，先向上压下套筒，使其回缩，缩短上下两砂带筒之间的距离，再挂皮带。9、将转动部分连同砂带装置安装到机头架上，用手旋转砂带装置，预检各组件的协调情况，同时测量集尘罩的适宜筒径。根据集尘罩筒径，确定隔板尺寸。10、制作并安装集尘罩上部桶体和下部圆筒，预留小门(换皮带用)、动力孔、吸尘孔凸条位以及上部齿轮检修孔等设施。11、在筒轴上安装干扰棒，在集尘罩上安装凸条，隔板上安毛刷等。12、从机头架上，将转动部分连同砂带装置整体卸下，重新正式组装。依顺序先将隔板套在筒轴上部，再安装从动齿轮，再将集尘罩固定在机头架上。13、在集尘罩预留的检修口处安装动力齿轮，安装在机头架上。14、连接吸尘管、动力或电源、吸尘装置。15、将机头对准被打磨面，启动动力装置和吸尘装置，开始打磨。
权利要求
1.一种打磨机头，是磨削机械的运动主件，该机头由机头架、动力装置、旋转装置、调速装置、砂带装置、收集清理装置组成，其特征在于动力装置、旋转装置、收集清理装置以机头架为基础运转，砂带装置以旋转装置为基础运转，调速装置以机头架或筒轴为基础运转， 干预砂带装置的循环；以机头和心轴固定连结形成机头骨架，筒轴安装在心轴上，套筒安装在筒轴上，砂带轴安装在套筒上，砂带筒安装在砂带轴上，循环皮带悬挂在砂带筒上，砂带依附在循环皮带上，从动齿轮安装在筒轴上与动力齿轮对应，然后接入动力驱动筒轴，便可带动机构运行，即形成具备打磨功能的机头的运行模型；在该模型基础上增设调速装置，建立调速模型，设一调速齿轮安装在砂带筒或砂带轴上，另设一环形齿轮与调速齿轮啮合，再设一诱变齿轮啮合环形齿轮，通过调整诱变齿轮转速即可调整砂带循环速度；为防止灰尘粘贴砂带，设毛刷清扫和干扰棒抽打方式扰动灰尘使之脱离，同时设集尘罩包裹尘雾并利用后台吸尘设备吸走灰尘，形成收集清理装置的运作模型；动力驱动筒轴旋转，筒轴带动上下套筒、干扰棒和安装在筒轴上的毛刷旋转，套筒带动砂带轴和砂带筒旋转，砂带筒带动砂带旋转形成回转面，进行磨削作业；干扰棒旋转时借助集尘罩上凸条的阻挡发生弯曲，积蓄弹性势能，然后抽打砂带除尘；毛刷借助筒轴、套筒或隔板的支撑，清扫砂带和被打磨面上的灰尘；诱变齿轮驱动环形齿轮旋转，环形齿轮驱动调速齿轮旋转，进而调整循环皮带和砂带上下循环的速度，调节砂带在一个循环过程中接触被打磨面的时间。
2.如权利要求1所述的打磨机头，其特征在于从动齿轮设在筒轴下部，从动齿轮变形成具有上下沿和挑出环形板的综合齿轮盘，齿轮盘上设有供砂带穿行的孔。
3.如权利要求1所述的打磨机头，其特征在于循环皮带有单层和双层两种，单层皮带上设有嵌别砂布耳和砂布带接头的小孔，双层上设有嵌别沙布耳和砂布带接头的小口袋。
4.如权利要求1所述的打磨机头，其特征在于砂布带侧边带小耳朵，两端设结头构造。
5.如权利要求1所述的打磨机头，其特征在于施力把手设在机头下部，把手通过综合齿轮盘和与集尘罩固定连接的芯轴控制机头。
全文摘要
一种打磨机头，是使用砂布作磨削材料的打磨机械的作业主件，它由机头架、动力装置、旋转装置、砂带装置、调速装置、清理及粉尘收集装置组成。机头架承载各机头组件，动力装置带动各运动部件工作，旋转装置带动砂带装置旋转，砂带装置拖动砂布循环运动，调速装置调整砂布带的循环速度和方向；砂布带与被打磨面接触打磨；清理装置清理掉砂布上粘贴的灰尘，收集装置笼罩粉尘并借助后台的吸尘设备吸出灰尘。
文档编号B24B55/08GK102189467SQ20111003004
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者张旸斌 申请人:张旸斌