卷筒制动盘的加工装置和加工方法与流程

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种卷筒制动盘的加工装置和加工方法。

背景技术：

升船机、提升机等大型起重设备的卷扬机构包括电机、联轴器、减速器、卷筒和制动盘。盘式制动盘是一种摩擦式制动盘，摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，这个金属圆盘称为制动盘，摩擦元件从两侧夹紧制动盘而产生制动。

制动盘一般安装在卷筒端部，安装规范中对制动盘相对卷筒轴线的端面跳动有严格要求。现有制动盘的加工工艺通常先将制动盘焊接或者装配到卷筒上，使制动盘和卷筒形成一个整体，再在车床上以卷筒轴线为基准对制动盘的端面进行机械加工，以使制动盘相对卷筒轴线的端面跳动满足规范要求。

随着近年来起重设备的载荷越来越大，卷筒和制动盘的尺寸也越来越大。基本上没有设备可以对卷筒和制动盘进行整体加工，卷筒和制动盘需要分开加工，制动盘相对卷筒轴线的端面跳动无法满足规范要求。

而且当制动盘的直径在5米以上时，即使将卷筒和制动盘装配成一个整体进行加工，也会因为运输限制而无法在加工之后对整体进行运输。只能先对整体进行拆分，将拆分的各个部分分别进行运输，并在所有部分运输到验收现场之后进行安装还原。由于制动盘的直径在5米以上，厚度薄，刚性差，存放、运输、吊装过程中都会发生变形，造成安装还原后的制动盘相对卷筒轴线的端面跳动无法满足规范要求。

由于验收现场的加工条件有限，一般没有加工车床，因此目前采取的办法是利用手持式电动砂轮对制动盘端面进行手动打磨，以使制动盘相对卷筒轴线的端面跳动在现场满足规范要求而通过验收。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

手动打磨的过程中无法控制打磨的平面度和平行度，打磨效果较差，打磨后的制动盘相对卷筒轴线的端面跳动还是达不到验收要求。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种卷筒制动盘的加工装置和加工方法，能够对打磨的平面度和平行度进行控制，保证打磨效果，使得打磨后的制动盘相对卷筒轴线的端面跳动能够达到验收要求。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种卷筒制动盘的加工装置，所述加工装置包括砂轮、第二电机、固定座、滑块、丝杠、手柄和基座；所述基座上设有直线导轨和挡板，所述挡板上设有通孔，所述通孔的延伸方向与所述直线导轨的延伸方向平行；所述滑块可滑动地设置在所述直线导轨上，所述滑块上设有螺孔，所述螺孔的轴线与所述通孔的轴线重合；所述丝杠的第一端穿过所述螺孔并与所述滑块螺纹连接，所述丝杠的第二端穿过所述通孔并与所述手柄固定连接；所述固定座固定在所述滑块上，所述电机固定在所述固定座上，所述砂轮与所述电机传动连接，所述砂轮的轴线与所述直线导轨的延伸方向平行。

可选地，所述砂轮和所述电机采用电动砂轮机实现。

进一步地，所述砂轮和所述电机采用台式砂轮机实现。

可选地，所述固定座采用车床的刀架实现。

可选地，所述滑块、所述丝杠和所述手柄采用车床的滑板组件实现。

另一方面，本发明实施例提供了一种卷筒制动盘的加工方法，所述加工方法包括：

将卷扬机构装配成一体；所述卷扬机构包括第一电机、减速器、卷筒和制动盘，所述减速器分别与所述第一电机、所述卷筒传动连接，所述制动盘固定在所述卷筒的端面上；

确定所述制动盘的加工余量；

将加工装置安装在所述制动盘的一侧；所述加工装置包括砂轮、第二电机、固定座、滑块、丝杠、手柄和基座；所述基座上设有直线导轨和挡板，所述挡板上设有通孔，所述通孔的延伸方向与所述直线导轨的延伸方向平行；所述滑块可滑动地设置在所述直线导轨上，所述滑块上设有螺孔，所述螺孔的轴线与所述通孔的轴线重合；所述丝杠的第一端穿过所述螺孔并与所述滑块螺纹连接，所述丝杠的第二端穿过所述通孔并与所述手柄固定连接；所述固定座固定在所述滑块上，所述电机固定在所述固定座上，所述砂轮与所述电机传动连接，所述砂轮的轴线与所述直线导轨的延伸方向平行；所述砂轮与所述制动盘的端面相贴，所述砂轮的轴线与所述制动盘的轴线垂直；

控制所述第一电机驱动所述制动盘转动，控制所述第二电机驱动所述砂轮转动，并转动所述手柄，所述丝杠将旋转运动转化为直线运动，利用所述滑块带动所述砂轮沿所述制动盘的端面移动。

可选地，所述控制所述第一电机驱动所述制动盘转动，控制所述第二电机驱动所述砂轮转动，并转动所述手柄，所述丝杠将旋转运动转化为直线运动，利用所述滑块带动所述砂轮沿所述制动盘的端面移动，包括：

多次沿所述制动盘的径向移动所述砂轮，使所述砂轮从所述制动盘的外边缘移动到所述制动盘的内边缘，对所述制动盘进行粗磨；

多次沿所述制动盘的径向移动所述砂轮，使所述砂轮从所述制动盘的外边缘移动到所述制动盘的内边缘，对所述制动盘进行精磨。

进一步地，相邻两次移动所述砂轮之间，所述制动盘的转动圈数在一圈以上。

更进一步地，对所述制动盘进行粗磨时，所述砂轮沿所述制动盘的径向移动的距离为所述砂轮的宽度的0.5倍～0.75倍；对所述制动盘进行精磨时，所述砂轮沿所述制动盘的径向移动的距离为所述砂轮的宽度的为0.3倍～0.5倍。

进一步地，所述砂轮每次从所述制动盘的外边缘移动到所述制动盘的内边缘对所述制动盘粗磨时，所述砂轮向所述制动盘的端面移动0.1mm～0.2mm；所述砂轮从所述制动盘的外边缘移动到所述制动盘的内边缘对所述制动盘精磨时，所述砂轮向所述制动盘的端面移动0.02mm～0.04mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过转动手柄，丝杠的旋转运动转化为滑块的直线运动，利用固定座和电机，带动砂轮沿制动盘的端面移动，从而有效控制磨削的平面度和平行度，保证加工效果，使磨削后的制动盘相对卷筒轴线的端面跳动达到验收要求。而且将制动盘的转动和加工装置沿制动盘径向的移动配合，即可完成制动盘上所有区域的加工，工作量较小，工作效率较高。另外，整个加工装置体积较小，方便携带，特别适用于在验收现场对安装还原后达不到验收要求的制动盘进行再加工，解决验收现场缺乏车床等加工设备的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工装置的俯视图；

图3是本发明实施例提供的滑块部分一种实现的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的滑块部分另一种实现的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的加工装置安装在制动盘一侧的主视图；

图6是本发明实施例提供的加工装置安装在制动盘一侧的俯视图；

图7是本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种卷筒制动盘的加工装置。图1为本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工装置的主视图，图2为本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工装置的俯视图。参见图1和图2，加工装置包括砂轮11、电机12、固定座20、滑块31、丝杠32、手柄33和基座40。

图3和图4为本发明实施例提供的滑块部分实现的结构示意图。参见图3和图4，在本实施例中，基座40上设有直线导轨41和挡板42，挡板42上设有通孔42a，通孔42a的延伸方向与直线导轨41的延伸方向平行。滑块31可滑动地设置在直线导轨41上，滑块31上设有螺孔31a，螺孔31a的轴线与通孔42a的轴线重合。丝杠32的第一端穿过螺孔31a并与滑块31螺纹连接，丝杠32的第二端穿过通孔42a并与手柄33固定连接。如图1和图2所示，固定座20固定在滑块31上，电机12固定在固定座20上，砂轮11与电机12传动连接，砂轮11的轴线与直线导轨41的延伸方向平行。

图5为本发明实施例提供的加工装置安装在制动盘一侧的主视图，图6为本发明实施例提供的加工装置安装在制动盘一侧的俯视图。参见图5和图6，卷扬机构包括电机100、减速器200、卷筒300和制动盘400，减速器200分别与电机100、卷筒300传动连接，制动盘400固定在卷筒300的端面上。砂轮11与制动盘300的端面相贴，砂轮11的轴线与制动盘300的轴线垂直。

下面结合图1和图2简单介绍一下本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工工装的工作原理。

电机12转动，带动与电机传动连接的砂轮11转动，砂轮11对制动盘的端面进行磨削。转动手柄33，带动与手柄33固定连接的丝杠32旋转，与丝杠32螺纹连接的滑块31受到直线导轨41的限制而进行沿直线导轨41的延伸方向作直线运动，依次通过固定在滑块31上的固定座20、固定在固定座20上的电机12，带动与电机12传动连接的砂轮11在直线方向上移动，使砂轮11沿制动盘的端面移动，去除制动盘端面的加工余量。

电机100通过减速器200驱动卷筒300转动，带动与卷筒300固定连接的制动盘400转动，使砂轮11可以沿制动盘400的周向对制动盘400的端面进行加工，可以配合手柄带动砂轮11沿制动盘的端面移动，实现制动盘400上所有区域的加工。

另外，可以利用螺栓顶一下等手段将砂轮11沿制动盘400的轴向移动，调整砂轮11的磨削深度。

本发明实施例通过转动手柄，丝杠的旋转运动转化为滑块的直线运动，利用固定座和电机，带动砂轮沿制动盘的端面移动，从而有效控制磨削的平面度和平行度，保证加工效果，使磨削后的制动盘相对卷筒轴线的端面跳动达到验收要求。而且将制动盘的转动和加工装置沿制动盘径向的移动配合，即可完成制动盘上所有区域的加工，工作量较小，工作效率较高。另外，整个加工装置体积较小，方便携带，特别适用于在验收现场对安装还原后达不到验收要求的制动盘进行再加工，解决验收现场缺乏车床等加工设备的问题。

在本实施例的一种实现方式中，如图3所示，基座40的第一表面包括凸起部40a和位于凸起部40a两侧的凹陷部40b，凸起部40a和凹陷部40b呈条形，形成直线导轨41；挡板42设置在凸起部40a的一端上。相应地，滑块31上设有与凸起部40a宽度一致的条形通槽31a，使滑块31套设在凸起部40a上，实现在直线导轨41上的滑动。同时滑块31和挡板42相对，丝杠32可以依次穿过滑块31的上螺孔31a和挡板42上的通孔42a。

在本实施例的另一种实现方式中，如图4所示，基板40内设有条形通槽40c，形成条形导轨41；挡板42设置条形通槽40c的一端。相应地，滑块31设置在条形通槽40c内，实现在直线导轨41上的滑动。同时滑块31和挡板42相对，丝杠32可以依次穿过滑块31的上螺孔31a和挡板42上的通孔42a。

另外，在基座40的第一表面上设有与条形通槽40c连通的条形通孔40d，以使固定座20可以固定在滑块31上。

可选地，砂轮11和电机12可以采用电动砂轮机实现。

直接采用成品实现，获取方便，实现成本较低。

在实际应用中，砂轮11和电机12也可以采用电动砂带机实现。

进一步地，砂轮11和电机12可以采用台式砂轮机实现。

台式砂轮机更换砂轮很方便，采用台式砂轮机实现，可以根据实际需要选用不同磨粒和规格的砂轮。

例如，制动盘的材料一般采用碳钢或者合金钢，对制动盘的端面进行平面加工，可以采用平形砂轮，磨料采用棕刚玉a，粒度36#～60#。

可选地，固定座20可以采用车床的刀架实现。

直接采用车床上的部件进行组装，获取方便，实现成本较低。

进一步地，电机12可以通过螺栓固定在固定座20上。

车床的刀架上设有螺孔并相应配有螺栓，直接通过螺栓固定电机，实现简单方便。

可选地，滑块31、丝杠32和手柄33可以采用车床的滑板组件实现。

直接采用车床上的部件进行组装，获取方便，实现成本较低。

本发明实施例提供了一种卷筒制动盘的加工方法，适用于采用图1和图2所示的加工装置对制动盘的端面进行加工。图7为本发明实施例提供的一种卷筒制动盘的加工方法的流程图。参见图7，加工方法包括：

步骤201：将卷扬机构装配成一体。

在本实施例中，卷扬机构包括第一电机、减速器、卷筒和制动盘，减速器分别与第一电机、卷筒传动连接，制动盘固定在卷筒的端面上。

步骤202：确定制动盘的加工余量。

可选地，该步骤202可以包括：

利用百分表测量制动盘相对卷筒轴线的端面跳动。

采用百分表可以直接测量得到制动盘相对卷筒轴线的端面跳动，实现简单方便。

在实际应用中，制动盘有两个端面，可以分别测量两个端面的跳动情况，并针对两个端面的跳动情况，分别执行如下步骤203～步骤204进行加工。

在测量之后，可以直接将测量结果作为制动盘的加工余量，加工效果更容易通过验收要求；也可以将测量结果减去验收要求作为制动盘的加工余量，以尽可能将制动盘的厚度最大化，有利于避免制动盘变形。

步骤203：将加工装置安装在制动盘的一侧。

在本实施例中，加工装置包括砂轮、第二电机、固定座、滑块、丝杠、手柄和基座；基座上设有直线导轨和挡板，挡板上设有通孔，通孔的延伸方向与直线导轨的延伸方向平行；滑块可滑动地设置在直线导轨上，滑块上设有螺孔，螺孔的轴线与通孔的轴线重合；丝杠的第一端穿过螺孔并与滑块螺纹连接，丝杠的第二端穿过通孔并与手柄固定连接；固定座固定在滑块上，电机固定在固定座上，砂轮与电机传动连接，砂轮的轴线与直线导轨的延伸方向平行；砂轮与制动盘的端面相贴，砂轮的轴线与制动盘的轴线垂直。

步骤204：控制第一电机驱动制动盘转动，控制第二电机驱动砂轮转动，并转动手柄，丝杠将旋转运动转化为直线运动，利用滑块带动砂轮沿制动盘的端面移动。

可选地，该步骤204可以包括：

多次沿制动盘的径向移动砂轮，使砂轮从制动盘的外边缘移动到制动盘的内边缘，对制动盘进行粗磨；

多次沿制动盘的径向移动砂轮，使砂轮从制动盘的外边缘移动到制动盘的内边缘，对制动盘进行精磨。

先对制动盘进行粗磨，可以提高加工效率；再对制动盘进行精磨，可以保证加工效果。

进一步地，相邻两次移动砂轮之间，制动盘的转动圈数可以在一圈以上。

在保证砂轮对制动盘整圈都进行加工之后，再移动砂轮，有利于保证制动盘端面的所有区域都能加工到。

更进一步地，对制动盘进行粗磨时，砂轮沿制动盘的径向移动的距离可以为砂轮的宽度的0.5倍～0.75倍；对制动盘进行精磨时，砂轮沿制动盘的径向移动的距离可以为砂轮的宽度的为0.3倍～0.5倍。

粗磨和精磨的移动距离都不超过砂轮的宽度，有利于保证制动盘端面的所有区域都能加工到。同时粗磨的移动距离大于精磨的移动距离，有利于在粗磨的时候保证加工效率，在精磨的时候保证加工效果。

进一步地，砂轮每次从制动盘的外边缘移动到制动盘的内边缘对制动盘粗磨时，砂轮可以向制动盘的端面移动0.1mm～0.2mm；砂轮从制动盘的外边缘移动到制动盘的内边缘对制动盘精磨时，砂轮可以向制动盘的端面移动0.02mm～0.04mm。

粗磨的移动距离大于精磨的移动距离，有利于在粗磨的时候保证加工效率，在精磨的时候保证加工效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。