一种球体研磨机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种球阀配件的加工设备，更具体的说是涉及一种球体研磨机。


背景技术：

[0002]
球体是球阀的启闭件，现有技术中，为了提高球阀的密封性，通常采用阀座和球体的球面进行配磨，使球体密封面与阀座之间的配合达到最佳的配合。
[0003]
通常，对球体的研磨通常采用手工研磨或机械研磨，但是手工研磨工作效率低，劳动强度大，而现有的机械研磨一般只对球体密封端与阀座进行配磨，无法实现球面的全面研磨，导致球体表面不平，从而球阀开启或关闭时，容易磨损阀座，影响球阀密封性能。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能代替手工并对整个球面进行研磨的球体研磨机。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种球体研磨机，包括有盛放台、设置于盛放台一侧的机架和设置于机架上的研磨机构，所述研磨机构位于盛放台的上方，所述盛放台上设置有用于夹持球体并带动球体旋转的定位机构，所述研磨机构包括有固定连接于机架上的第一电机，与第一电机的输出轴固定连接连接件、相对第一电机偏心设置并连接于连接件上的连接轴和球铰接于连接轴端部的传动件，所述传动件外接阀座，所述第一电机通过连接件、连接轴和传动件之间的联动带动阀座对球体进行研磨。
[0006]
作为本实用新型的进一步改进，所述传动件为一根杆，所述传动件的两端均伸缩设置有卡件，两个所述卡件均能沿传动件的长度方向移动，所述阀座的内壁上开设有供卡件卡入的卡槽，通过先将两个卡件相向运动使得传动件能移入阀座的空腔内，直至卡件与卡槽相对应，将两个卡件相互远离使得两个卡件分别卡入对应的卡槽内。
[0007]
作为本实用新型的进一步改进，两个所述卡件均与传动件弹性连接。
[0008]
作为本实用新型的进一步改进，两个所述卡件朝向阀座周壁的端面为球面。
[0009]
作为本实用新型的进一步改进，所述定位机构包括有位于球体两侧的支架、分别位于两个支架上的静顶件和动顶件、用于驱动静顶件转动的第二电机和定位于球体通道内的夹具，所述第二电机连接于静顶件所在的支架上，通过静顶件和动顶件分别顶住夹具的两端使得夹具被撑开而与球体通道内壁贴合。
[0010]
作为本实用新型的进一步改进，所述夹具包括有中空的中心筒和定位于中心筒两端的支撑环，两个所述支撑环与中心筒同轴设置并位于中心筒的外侧，两个所述支撑环上均设置有若干根切割线，若干个所述切割线沿支撑环周向分布并将支撑环分成若干份，若干个所述切割线均延伸至中心筒上并沿中心筒的轴向切割，所述中心筒并未被切割开成多份，所述静顶件和动顶件朝向中心筒的一端呈台体状或锥体状。
[0011]
作为本实用新型的进一步改进，位于所述中心筒两端的切割线相互错开设置。
[0012]
作为本实用新型的进一步改进，两个所述支撑环上的切割线的数量均为四或大于
四的偶数。
[0013]
作为本实用新型的进一步改进，所述动顶件所在的支架设置有沿球体通道长度方向延伸的螺杆，所述螺杆同轴螺纹连接有转盘，所述动顶件与螺杆同轴设置并旋转连接于转盘上，当球体被静顶件带动旋转时，球体带动动顶件相对转盘转动。
[0014]
作为本实用新型的进一步改进，所述中心筒内腔的两端均设置有斜面部，两处所述斜面部分别能与静顶件和动顶件贴合。
[0015]
本实用新型的有益效果：研磨机构包括有固定连接于机架上的第一电机，与第一电机的输出轴固定连接连接件、相对第一电机偏心设置并连接于连接件上的连接轴和球铰接于连接轴端部的传动件，传动件外接阀座，第一电机通过连接件、连接轴和传动件之间的联动带动阀座对球体进行研磨，如此设计相比现有技术手动研磨能代替人工操作，节约劳动成本且效率高；阀座来回摆动以及定位机构带动球体转动相比现有技术中的阀座仅自转的方式使得阀座与球体球面的研磨范围由局部球面扩大到整个球面，从而提高研磨精度，使球体能在任何状态下均能与阀座紧密配合，提高球阀整体密封性。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型夹持住球体时的结构示意图；
[0017]
图2为本实用新型松开球体时的结构示意图；
[0018]
图3为本实用新型中阀座与传动件的拆分立体图；
[0019]
图4为本实用新型中阀座与传动件的组装立体图；
[0020]
图5为本实用新型中阀座与传动件组装在一起时的剖视图；
[0021]
图6为本实用新型中阀座与传动件组装在一起时的另一种实施例的剖视图；
[0022]
图7为本实用新型中夹具的立体图。
[0023]
附图标记：1、盛放台；2、机架；3、研磨机构；4、定位机构；5、第一电机；6、连接件；7、连接轴；8、传动件；9、阀座；10、球体；11、卡件；12、支架；13、静顶件；14、动顶件；15、第二电机；16、夹具；17、中心筒；18、支撑环；19、切割线；20、斜面部；21、螺杆；22、转盘；23、轴承；24、卡槽。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
[0025]
参照图1至图7所示，本实施例的一种球体研磨机，包括有盛放台1、设置于盛放台1一侧的机架2和设置于机架2上的研磨机构3，研磨机构3位于盛放台1的上方，盛放台1上设置有用于夹持球体10并带动球体10旋转的定位机构4，研磨机构3包括有第一电机5，连接件6、连接轴7和传动件8，传动件8外接阀座9，第一电机5采用现有技术中的旋转电机，第一电机5的机身固定连接于机架2上，第一电机5的输出轴竖直设置，连接件6为一块板，将连接件6套设于第一电机5的输出轴上并通过焊接形式加以固定，连接件6沿水平方向延伸，将连接轴7的一端加工成球状，在传动件8上开设出供连接轴7的球状端卡入的球槽，在连接轴7 另一端套上孔径小于连接轴7球状端直径的盖板，盖板与传动件8可通过焊接或是螺栓紧固的方式固定在一起，连接轴7的球状端局部露于盖板外，将传动件8 与阀座9固定连接在一起，
现有技术中多采用在加工阀座9时，在其端口处未完全打通而是留下传动件8用于和连接轴7相连的传动件8，即传动件8与阀座9一体成型；或是如图1和图2所示直接将传动件8与阀座9焊接在一起确保连接稳定性，再将连接轴7未加工成球状的一端穿过连接件6，将连接轴7穿过连接板6的一端加工出外螺纹并旋上螺母，使得连接轴7定位于连接件6上，连接轴7相对第一电机5的输出轴偏心设置且相对连接件6垂直设置；
[0026]
使用过程中，将球体10移动至阀座9的下方并与阀座9相贴合，再通过定位机构4对球体10进行夹持，夹持到位后，第一电机5的输出轴与球体10的球心位于同一条竖直线上，启动第一电机5，第一电机5带动连接件6转动，连接轴7随着连接件6绕第一电机5的输出轴做圆周运动，传动件8随连接轴7运动的同时相对连接轴7摇摆，阀座9与传动件8运动一致，阀座9相对球体10边转动边摇摆，阀座9对球体10的表面进行研磨，定位机构4带动球体10相对水平轴缓慢旋转，从而使得球体10整个表面先后被阀座9充分研磨，待研磨结束后，从定位机构4 上取下球体10，将连接轴7与连接件6拆开，接着将传动件8与阀座9相互切割分离；
[0027]
如此设计相比现有技术手动研磨能代替人工操作，节约劳动成本且效率高；阀座9来回摆动相比现有技术中的阀座9仅自转的方式使得阀座9与球体10球面的研磨范围由局部球面扩大到整个球面，从而提高研磨精度，使球体10能在任何状态下均能与阀座9紧密配合，提高球阀整体密封性；
[0028]
进一步说明，机架2的高度可调，可采用现有技术中遮阳伞调节高度的结构或是其他结构，如此可满足大型的球体在安装上会先将其固定于定位机构4上再将阀座9与球体10相贴合的情况，根据实际需求而定。
[0029]
作为改进的一种具体实施方式，参照图6所示，传动件8为一根杆，传动件8 的两端均伸缩设置有卡件11，可在传动件8的两端均纹有外螺纹，两个卡件11分别套设于传动件8的两端外并与传动件8螺纹连接，阀座9的内壁上开设有供卡件 11卡入的卡槽24，在传动件8与阀座9组装的过程中，先将两个卡件11均相对传动件8旋动且两个卡件11相向运动，直至传动件8与两个卡件11的总长度小于阀座9的内腔直径，将传动件8往阀座9的内腔移动，待两个卡件11分别与其对应的卡槽24正对，先后旋动两个卡件11使得两个卡件11先后插入其对应的卡槽24内，此时传动件8与两个卡件11的总长度大于阀座9的内腔直径，为避免传动件8相对阀座9径向移动，可继续旋动卡件11使得卡件11的端部与卡槽24相抵触，提高传动件8与阀座9之间的连接稳定性；当需要将传动件8与阀座9进行拆分时，将两个卡件11先后相对传动件8转动，使得传动件8与两个卡件11的总长度小于阀座9 内腔的直径，两个卡件11均脱离其对应的卡槽24，传动件8移出阀座9，按成拆分操作，如此设计相比将传动件8与阀座9焊接再切割开的方式更利于传动件8与阀座9之间的拆装操作，操作简便且便于传动件8的重复使用，因传动件8与两个卡件11的总长度可调节，所以适用于多个规格的阀座9，扩大了适用范围；卡槽 24的设计相比没有卡槽24的情况能够弥补阀座9在重力作用下相对传动件8向下滑移的缺陷，进一步提高了传动件8与阀座9之间在竖直方向上的连接稳定性；
[0030]
进一步说明，因卡件11相对卡槽24转动，所以可将卡件11与卡槽24相卡的部分设计成圆柱；卡件11的数量为一个的情况与卡件11是两个的情况属于惯用手段的置换，属于本实施例的保护范围；
[0031]
进一步优化，参照图3至图5所示，两个卡件11均与传动件8弹性连接，两个卡件11分别套设于传动件8的两端上并均限位于传动件8上，卡件11和传动件8之间设置有弹簧，弹
簧的两端分别于卡件11和传动件8相抵触，初始状态下，弹簧处于自然状态，传动件8和两个卡件11的总长度大于阀座9的内腔直径，在传动件8与阀座9组装的过程中，将两个卡件11均相对传动件8相向推动，弹簧被压缩，待传动件8和两个卡件11的总长度小于阀座9的内径后，将传动件8移动至阀座9 的内腔口处，卡件11与卡槽24处于同一条竖直线上，松开卡件11并握住传动件8，弹簧推动卡件11使得卡件11与阀座9的内壁贴合，将传动件8向下推动，卡件11 相对阀座9的内壁滑移，直至卡件11滑动至卡槽24处，弹簧继续推动卡件11，卡件11卡入卡槽24内；当需要将传动件8与阀座9拆分时，将两个卡件11相向运动，弹簧压缩，待传动件8和两个卡件11的总长度小于阀座9的内径后，将传动件8向上移出阀座9外，如此设计相比前一条实施例在调节卡件11相对传动件8的运动上更加便捷，提高了传动件8与阀座9之间的拆装效率，可在卡件11设置穿出传动件8并能直线移动的受力件，便于操作人员调控卡件11；
[0032]
进一步优化，参照图3和图5所示，两个卡件11朝向阀座9周壁的端面为球面，当卡件11与卡槽24未处于同一条竖直线上时，将转动件8相对阀座9的轴线旋转，卡件11与阀座9的内壁滑移，卡件11球面的设计能够利于卡件11相对阀座9的内壁在任意方向上滑移，卡件11与阀座9的内壁接触面小，两者的摩擦力小，减缓对阀座9内壁的磨损，卡件11的球面设计能让卡件11缓缓进入卡槽24相比卡件11 与卡槽24对齐时，卡件11突然冲入卡槽24内的设计能够减缓卡件11与阀座9之间的碰撞，利于延长卡件11的使用寿命；
[0033]
进一步说明，参照图5所示，卡槽24供卡件11伸入的深度大于卡件11球面端的半径，以确保阀座9在重力作用下不会相对卡件11的球面滑移，避免了阀座9 与卡件11脱离的情况。
[0034]
作为改进的一种具体实施方式，参照图1、图2和图6所示，定位机构4包括有位于球体10两侧的支架12、分别位于两个支架12上的静顶件13和动顶件14、用于驱动静顶件13转动的第二电机15和定位于球体10通道内的夹具16，第二电机15连接于静顶件13所在的支架12上，夹具16包括有中空的中心筒17和定位于中心筒17两端的支撑环18，两个支撑环18与中心筒17同轴设置并位于中心筒17 的外侧，中心筒17和两个支撑环18可一体成型，垂直于支撑环18端面进行多次切割，沿中心筒17轴线方向切割一定深度，并未将中心筒17切割开多份，切割后的部分为切割线19，若干个切割线19绕中心筒17的轴线圆周分布，静顶件13 和动顶件14朝向中心筒17的一端呈台体状或锥体状，支撑环18的直径略小于球体10的内腔直径，则支撑环18与球体10的内腔间隙配合，中心筒17的内腔轮廓尺寸小于静顶件13或动顶件14的最大值截面的轮廓尺寸，两个支撑环18相背离的端面之间的距离等于球体10内腔的长度，当中心筒17的空腔呈圆柱状，则静顶件13和动顶件14呈圆台体或者圆锥体；当中心筒17的空腔呈多棱柱状，则静顶件13和动顶件14呈棱台体或棱锥体，在球体10安装至定位机构4上的过程中，将夹具16置于球体10内，两个支撑环18分别位于球体10通道的两端处，可将动顶件14所在的支架12相对盛放台1滑移设置，调整支架12位置使得球体10能够移动至静顶件13和动顶件14之间且中心筒17的两端分别于静顶件13和动顶件14对应，再将球体10水平移动使得中心筒17的一端与静顶件13相抵触，接着调节动顶件14所在的支架12运动使得动顶件14渐渐靠近中心筒17并穿插入中心筒17，直至动顶件14无法再直线移动，中心筒17因切割线19的分割而能被静顶件13和动顶件14撑开，两个支撑环18的外壁与球体10的内壁相抵触，球体10被夹持到位；
[0035]
在研磨过程中，第二电机15带动夹具16转动，夹具16带动球体10转动，中心筒17的内腔是单纯的柱状时，将静顶件13和动顶件14设计成棱台体或是棱锥体，中心筒17的内腔外多棱柱状，动顶件14与其所在支架12旋转连接，即第二电机15驱动球体10转动的同时动顶件14也随着球体10转动；或是将中心筒17的内腔由棱柱状和圆柱状衔接而成，静顶件13呈棱台体或是棱锥体并与中心筒17 的多边形端口相卡，动顶件14呈圆台体或圆锥体并与中心筒17的圆形端口相卡，动顶件14相对其所在支架12静止，即第二电机15驱动球体10转动的同时动顶件 14相对中心筒17转动，根据实际需求而定；
[0036]
上述定位机构4的设计相比现有技术手动转动球体10的方式能够实现球体 10整个球面自动被先后研磨，节约劳力成本；夹具16的设计能够按照其切割线 19的各分切部都能独立进行外扩，由此可以针对一些球体10内通道加工不平整的情况下，也能使得夹具16自适应地扩开并夹紧球体10，极大地提高了夹紧的稳定性；支撑环18为两个且分布于球体10通道的两端设置利于支撑环18快递撑开，且相比支撑环18只有一个的情况夹持力更大，球体10更稳定。
[0037]
作为改进的一种具体实施方式，参照图7所示，前述实施例中若将中心筒17 两端处的切割线19均对应设置，则切割线19的长度要小于中心筒17长度的一半，切割线19长度受限制，中心筒17被撑开的程度也相应受限，同时两个相对的切割线19之间的未切割的长度小且容易在中心筒17两端被撑开时受力集中而断裂，影响中心筒17的使用寿命，为解决前述问题，将位于中心筒17两端的切割线19相互错开设置，如此设计相比前述缺陷能使切割线19的长度超过中心筒17 总长度的一半，扩大了支撑环18被撑开的程度，且未切割的部分受力分散，中心筒17不易损坏，间接延长了中心筒17的使用寿命；
[0038]
进一步优化，一端切割线19的位置位于另一端相邻两根切割线19的中间位置；
[0039]
进一步优化，两个支撑环18上的切割线19的数量均为四或大于四的偶数，四根切割线19的设计使得支撑环18向上、下、左和右四个方形扩张，如此设计相比数量小于四根的情况在方向上更加全面；切割线19的数量为偶数相比切割线19的数量为奇数的情况使得支撑环18被切割后的部分为对称的，在受力上更加均匀，利于支撑环18对球体10的夹持。
[0040]
作为改进的一种具体实施方式，参照图1和图2所示，动顶件14所在的支架 12设置有沿球体10通道长度方向延伸的螺杆21，螺杆21固定连接于支架12上，由转盘22上开设有与螺杆21同轴设置的螺纹孔，螺纹孔贯穿转盘22，在转盘22 朝向球体10的端面上开设有与螺纹孔同轴设置的轴承孔，轴承孔与螺纹孔共同形成沉头孔，轴承孔过盈配合有轴承23，轴承23可选用滚动轴承或是球轴承等，转盘22通过螺纹孔与螺杆21螺纹连接，动顶件14上延伸出一根轴，该轴与轴承 23的内环过盈配合且直径大于螺杆21的直径，螺杆21贯穿动顶件14，在球体10 安装到定位机构4上时，先驱动转盘22相对螺杆21转动使得转盘22朝其所在支架12的一侧靠近，动顶件14随着转盘22螺杆21直线运动，动顶件14和静顶件13之间的距离变大，球体10移动至动顶件14和静顶件13之间，逆向转动转盘22使得转盘22带动动顶件14向球体10移动，动顶件14与夹具16相抵触，继续转动转盘 22，夹具16对动顶件14产生阻碍而限制动顶件14转动，则动顶件14通过轴承23 相对转盘22转动，直至转盘22无法转动，球体10被动顶件14和静顶件13固定，第二电机15带动静顶件13转动的同时，球体10和动顶件14均随着静顶件13转动，如此设计弥补了动顶件14与转盘22固定连接而与夹具16相互磨损的缺陷，且减小了第二电机15带动球体10转动时所需的功率，动顶件14的形态结构可任
意选择；
[0041]
进一步优化，将动顶件14和静顶件13均设计成圆锥或圆台，中心筒17内腔的两端均设置有斜面部20，两处斜面部20分别能与静顶件13和动顶件14贴合，斜面部20的设计相比中心筒17内腔单纯为柱状的情况能够增加静顶件13和动顶件14两者与中心筒17的解除面积，有效保护动顶件14和静顶件13的周面不被中心筒17的端口磕碰坏，同时还能提高动顶件14和静顶件13两者与中心筒17的传动效率。
[0042]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。