离心式光整加工密封筒盖自动开关机构的制作方法

本发明属于自锁密封技术领域，具体涉及离心式光整加工密封筒盖自动开关机构。

背景技术

目前市面上立式离心式光整机主要有专利号为cn201989037u的一种自动控制光整机和专利号为cn204935340u的自动控制离心运动光整加工装置，料筒总容积大于5l。前者多个筒盖都固定在一个升降体上，通过升降体的升降，实现筒盖开关，这种结构的优点是结构简单，但对加工精度和装配精度要求很高，必须保证所有筒盖装配后在一个平面上，否则由于下压力不同，压力小的筒盖密封效果差，设备运转过程会出现泄漏。后者虽然通过结构的变化，使每个筒盖变成独立的，降低了加工精度和装配精度，但这种三爪机构不能自锁，滚筒在进行高速离心运动时，三爪受到离心力的作用，克服弹簧阻力，会慢慢张开，使密封失效，导致泄漏。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种密封效果好，具备自锁功能的离心式光整加工密封筒盖自动开关机构。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种离心式光整加工密封筒盖自动开关机构，包括筒座、料筒、密封圈、筒盖，其中料筒固定于筒座中，料筒与筒盖之间通过密封圈密封连接，所属筒盖外侧面上铰接卡爪，卡爪通过连杆机构连接驱动机构，所述驱动机构包括凸轮旋转体、活动柱、旋转齿盘、导向柱、固定座、碟簧和下锁齿盘，所述旋转齿盘下端面上设置齿牙，活动柱上端面设置齿牙，凸轮旋转体下端面设置齿牙，下锁齿盘上端面设置齿牙，所述导向柱上端固定在旋转齿盘的中心孔中，导向柱下端与活动柱的中心孔活动插接，活动柱通过平键安装于凸轮旋转体的中心孔中，凸轮旋转体旋转固定于固定座的中心孔中，固定座固定于筒盖上端面上，筒盖上端面中心设置中心柱体，固定座的中心孔与中心柱体同轴，碟簧和下锁齿盘依次套装于中心柱体上，工作时，导向柱下端插入活动柱的中心孔中并下压，凸轮旋转体与下锁齿盘的啮合脱开，旋转齿盘与活动柱啮合，旋转齿盘驱动活动柱旋转，进而驱动凸轮旋转体旋转，凸轮旋转体利用凸轮结构驱动连杆机构带动卡爪卡紧或松开。

进一步的，所述连杆机构包括销子、滚轮、拨杆、连杆、大弹簧和导向块，所述导向块固定于筒盖上，拨杆活动插入导向块中心孔中，拨杆通过销轴连接滚轮，拨杆另一端通过销轴连接连杆一端，连杆另一端连接卡爪，大弹簧套装在拨杆上，且位于导向块中心孔中，导向块中心孔为台阶孔，大弹簧通过导向块以及拨杆本体上的法兰盘压缩限位。

优选的，所述连杆机构以及卡爪设置三套，卡爪为l形，卡爪中部通过销轴铰接于筒盖外侧面的凸耳上，三个卡爪沿筒盖外侧面均匀设置，三套连杆机构与三个卡爪位置对应均匀设置。

进一步的，所述卡爪端部设有防转机构，包括筒座、固定块、插销、开口销以及小弹簧，其中固定块固定在卡爪侧面，所述固定块上设置台阶孔，所述插销本体头部设有法兰盘，小弹簧套装于插销上并将插销尾部穿过固定块的台阶孔露出，使小弹簧通过法兰盘以及固定块压缩限位于台阶孔中，插销尾部上插入开口销，使插销活动连接于固定块的台阶孔中，所述筒座设置外翻上沿，其上沿外侧圆周方向均匀设置矩形槽，当卡爪合上时，插销头部插入矩形槽内进行防转。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明利用驱动机构驱动连杆机构，进而驱动卡爪，实现筒盖的自动锁紧或松开，并利用齿盘实现自锁，利用防转机构实现筒盖防转，结构巧妙，密封效果好，工作过程中不会出现卡爪松脱现象，全过程不用人工参与，实现自动控制。

附图说明

图1是本发明筒盖卡紧及锁紧状态结构示意图；

图2是本发明筒盖解锁时的状态结构示意图(图1的c部分)；

图3是本发明筒盖解锁时的状态a-a结构示意图；

图4是本发明筒盖松开后的状态结构示意图；

图5是本发明筒盖松开后的状态a-a结构示意图；

图6是本发明防转机构卡住状态结构示意图(图1的b-b方向)；

图7是本发明防转机构局部放大结构示意图(图6的f部分)；

附图标号说明：1、筒座，2、料筒，3、密封圈，4、筒盖，5、碟簧，6、固定座，7、下锁齿盘，8、凸轮旋转体，9、活动柱，10、旋转齿盘，11、导向柱，12、平键，13、销子，14、滚轮，15、拨杆，16、连杆，17、大弹簧，18、导向块，19、卡爪，20、防转机构，21、固定块，22、插销，23、开口销，24、小弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步详细描述：

如图1-6所示，本发明包括筒座1、料筒2、密封圈3、筒盖4，其中料筒固定于筒座中，料筒与筒盖之间通过密封圈密封连接，所属筒盖外侧面上铰接卡爪19，卡爪通过连杆机构连接驱动机构，所述驱动机构包括凸轮旋转体8、活动柱9、旋转齿盘10、导向柱11、固定座6、碟簧5和下锁齿盘7，所述旋转齿盘下端面上设置齿牙，活动柱上端面设置齿牙，凸轮旋转体下端面设置齿牙，下锁齿盘上端面设置齿牙，所述导向柱上端固定在旋转齿盘的中心孔中，导向柱下端与活动柱的中心孔活动插接，活动柱通过平键12安装于凸轮旋转体的中心孔中，平键的作用是当活动柱旋转时可以带动凸轮旋转体同步旋转，另外，凸轮旋转体中心孔的键槽比平键长，活动柱可以在平键的导向下沿着轴线方向滑动，活动柱下端与下锁齿盘中心无齿牙的端面部分接触，凸轮旋转体旋转固定于固定座的中心孔中，可相对固定座旋转，但不能上下移动，固定座固定于筒盖上端面上，筒盖上端面中心设置中心柱体，固定座的中心孔与中心柱体同轴，碟簧和下锁齿盘依次套装于中心柱体上，碟簧支撑起下锁齿盘，下锁齿盘相对与中心柱体可上下移动，但不能转动，工作时，导向柱下端插入活动柱的中心孔中并下压，活动柱沿轴线向下滑动，下压下锁齿盘以及碟簧，使凸轮旋转体与下锁齿盘的啮合脱开，旋转齿盘与活动柱啮合，旋转齿盘驱动活动柱旋转，进而驱动凸轮旋转体旋转，凸轮旋转体利用凸轮结构驱动连杆机构带动卡爪卡紧或松开。当活动柱沿轴线向上滑动时，碟簧下压力消失，恢复原形，下锁齿盘重新被托起，使下锁齿盘和旋转体之间盘齿重新啮合，实现自锁。

所述连杆机构包括销子13、滚轮14、拨杆15、连杆16、大弹簧17和导向块18，所述导向块固定于筒盖上，拨杆活动插入导向块中心孔中，拨杆可沿导向块中心孔来回移动，拨杆通过销轴连接滚轮，滚轮外圆表面倚靠在凸轮旋转体法兰面上的螺旋线表面上，当凸轮旋转体旋转时，其法兰面上的螺旋线形面会推动拨杆沿导向块中心孔滑动，行程为8mm，拨杆另一端通过销轴连接连杆一端，连杆另一端连接卡爪，大弹簧套装在拨杆上，且位于导向块中心孔中，导向块中心孔为台阶孔，大弹簧通过导向块以及拨杆本体上的法兰盘压缩限位。大弹簧的作用是使滚轮外圆表面始终保持与螺旋线形面紧密贴合。当拨杆滑动时，会同时带动连杆和卡爪动作，当拨杆向筒盖中心滑动8mm时，卡爪处于向外张开状态，此时正好与筒座上沿脱开，当拨杆反向滑动回到原位时，卡爪处于竖直状态，卡住筒座上沿，此时，滚轮外圆表面所处的螺旋线形面位置正好是螺旋线的自锁位，此功能由螺旋线的形状特性决定。

所述连杆机构以及卡爪设置三套，卡爪为l形，卡爪中部通过销轴铰接于筒盖外侧面的凸耳上，三个卡爪沿筒盖外侧面均匀设置，三套连杆机构与三个卡爪位置对应均匀设置。

如图7所示，为了防止筒盖在工作过程发生旋转，造成卡爪磨损，所述卡爪端部设有防转机构20，包括筒座、固定块21、插销22、开口销23以及小弹簧24，其中固定块固定在卡爪侧面，所述固定块上设置台阶孔，所述插销本体头部设有法兰盘，小弹簧套装于插销上并将插销尾部穿过固定块的台阶孔露出，使小弹簧通过法兰盘以及固定块压缩限位于台阶孔中，插销尾部上插入开口销，使插销活动连接于固定块的台阶孔中，所述筒座设置外翻上沿，其上沿外侧圆周方向均匀设置矩形槽，当卡爪合上时，插销头部插入矩形槽内进行防转。

工作原理说明：

如图1所示，卡爪处于卡紧状态，设备高速旋转，转速300rpm，此时，三个卡爪会承受向外的离心力，但由于双重自锁机构的作用，可以避免卡爪张开，导致滚筒内的水泄漏。双重自锁机构具体来说是，第一道自锁为螺旋线形面自锁位正好位于卡爪卡紧位上；第二道自锁为下锁齿盘与凸轮旋转体之间盘齿啮合阻止凸轮旋转体旋转；这二道自锁不论哪一道由于零件损坏导致失效，另一道还能继续发挥作用。

工作时，旋转齿盘固定在设备升降体的旋转气缸上，随气缸同步旋转，导向柱固定在旋转齿盘中心孔内，工作结束后，旋转齿盘随升降体下降，下降过程中导向柱先插入活动柱中心孔内进行规正，继续下降与活动柱上端的齿牙啮合，进而下压活动柱，通过下锁齿盘将碟簧压缩，使下锁齿盘与旋转体盘齿啮合脱开，同时下压力使密封圈压缩，设备升降体下降到位后，卡爪与筒座上沿的下表面分离，旋转气缸顺时针旋转，通过旋转齿盘的啮合力带动凸轮旋转体旋转，使三个卡爪同时张开，设备上的抓取机构将筒盖整体抓住，通过升降体起升，将筒盖拎起。

筒盖打开后，可以将筒内的磨块和水以及加工零件取出，更换新的磨块和水以及零件，升降体下降，将筒盖放下，旋转气缸逆时针旋转，三个卡爪同时合上，设备上的抓取机构松开筒盖，升降体升起，碟簧下压力消失，恢复原形，下锁齿盘重新被托起，使下锁齿盘和凸轮旋转体之间盘齿重新啮合。密封圈的压力消失，恢复原形，使三个卡爪与筒座上沿的下表面重新接触并涨紧。

虽然三个卡爪与筒座上沿的下表面重新接触并涨紧，但在高速旋转中有可能筒盖和筒座之间会发生相对旋转，所以设计了防转机构，避免相对旋转造成卡爪的磨损。当三个卡爪合上时，有可能插销头部没进入矩形槽内，而是被顶在了矩形槽外，此时小弹簧是被压缩的状态，当设备高速旋转时，筒盖和筒座发生相对旋转，小弹簧会很容易将插销头部顶进矩形槽内，实现防转功能。