一种行星轮式钢球强化研磨装置

1.本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种行星轮式钢球强化研磨装置。


背景技术：

2.钢球是轴承行业使用最多的滚动体，作为轴承的关键零件，其表面完整性对轴承的寿命、可靠性、使用性能和回转精度有着决定性的影响。
3.钢球的失效占轴承失效的80％往往因为钢球的失效而导致轴承的故障，目前钢球的加工方法是“毛坯-粗加工-热处理-粗硬磨-强化加工-精磨-研磨”，其中强化加工是提高钢球强化的重要手段。它是采用一个离心滚桶，并内置提升板和旋转击球转板，使钢球随机撞击，进行机械强化加工。但是这种加工方式存在强化加工效率不高、强化加工的一致性不高以及强化层机械物理性能不高的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种行星轮式钢球强化研磨装置，有效地提高钢球研磨效果，提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率。
5.根据本发明的一个目的，本发明提供一种行星轮式钢球强化研磨装置，包括：
6.行星轮系机构，包括太阳齿轮、与所述太阳齿轮的外周啮合的多个行星齿轮以及套设在多个所述行星齿轮的齿套；
7.行星轮式研磨机构，包括多个与所述太阳齿轮或行星齿轮连接的研磨单元，所述研磨单元包括研磨滚筒，所述研磨滚筒内设有研磨搅拌杆，所述研磨滚筒的侧壁上设有密封盖；
8.行星轮架，所述行星轮架上设有多个与所述研磨滚筒对应设置的通孔，所述研磨滚筒的一端贯穿所述通孔且可在所述通孔内自由转动；
9.回收机构，包括回收滤网和回收盘，所述回收盘设置在所述研磨滚筒的正下方，所述回收滤网设在所述回收盘内。
10.进一步地，每个所述研磨单元包括一个所述研磨滚筒和多个研磨搅拌杆，所述研磨搅拌杆包括中心研磨杆和边缘研磨杆，所述中心研磨杆的端头部设有中心齿轮，所述边缘研磨杆的端头部设有边缘齿轮，所述边缘齿轮与所述中心齿轮啮合连接，所述研磨滚筒内还设有密封盘，所述密封盘上设有若干与所述中心研磨杆或边缘研磨杆对应设置的定位孔，所述中心研磨杆或边缘研磨杆贯穿所述定位孔；所述中心齿轮通过连接轴与所述太阳齿轮或所述行星齿轮固定连接。
11.进一步地，所述太阳齿轮的外周啮合连接有五个所述行星齿轮，所述边缘研磨杆的数量为五个。
12.进一步地，所述太阳齿轮的一端固定有驱动轴，所述驱动轴与驱动装置连接，还包括驱动轴架，所述驱动轴架上设有圆孔，所述驱动轴贯穿所述圆孔与所述驱动装置连接。
13.进一步地，还包括底座，所述驱动轴架、所述齿套和所述行星轮架均固定在所述底
座上。
14.进一步地，所述齿套的外侧还设有一个固定环，所述固定环通过连接板固定在所述底座上，所述齿套与所述固定环之间通过轴承连接。
15.进一步地，所述回收盘设置在所述连接板和所述行星轮架之间，在所述连接板和所述行星轮架相向的一侧分别设有滑槽，所述回收盘的侧壁设有与所述滑槽对应的滑轨。
16.进一步地，还包括上料机构，包括支座、上料管、螺旋上料杆和驱动电机，所述上料管的底端与所述支座固定连接，所述上料管的顶部侧壁上设有进料口，所述螺旋上料杆位于所述上料管内，所述螺旋上料杆与所述驱动电机连接，所述驱动电机固定在所述支座上。
17.进一步地，所述研磨滚筒靠近所述上料管的一端可拆卸的设有端盖。
18.进一步地，还包括上料支架，所述上料支架上设有多个分别与所述研磨滚筒对应设置的固定座，所述支座可拆卸的固定在所述固定座上。
19.本发明的技术方案通过行星轮式研磨机构的设置可以提高研磨体与待磨体的接触均匀度，实现研磨效果的提升，有利于提高待磨体的加工质量。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
21.图1为本发明实施例结构示意图；
22.图2为本发明实施例行星轮系机构的结构示意图；
23.图3为本发明实施例行行星轮系机构和星轮式研磨机构的结构示意图；
24.图4为本发明实施例行星轮式研磨机构的结构示意图；
25.图5为本发明实施例行星轮式研磨机构的另一结构示意图；
26.图6为本发明实施例底座的结构示意图；
27.图7为本发明实施例上料机构的结构示意图；
28.图中，1、太阳齿轮；2、行星齿轮；3、齿套；4、固定环；5、底座；6、驱动轴；7、驱动装置；8、驱动轴架；9、圆孔；10、研磨滚筒；11、中心研磨杆；12、边缘研磨杆；13、行星轮架；14、通孔；15、回收滤网；16、回收盘；17、连接板；18、滑槽；19、滑轨；20、支座；21、上料管；22、螺旋上料杆；23、驱动电机；24、进料口；25、固定座；26、端盖；27、轴承；28、密封盖；29、中心齿轮；30、边缘齿轮、31、密封盘；32、定位孔；33、连接轴。
具体实施方式
29.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"
顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例1
33.如图1-图7所示，
34.一种行星轮式钢球强化研磨装置，包括行星轮系机构，行星轮系机构包括太阳齿轮1、与太阳齿轮1的外周啮合的多个行星齿轮2；本实施例中，太阳齿轮1的外周啮合连接有五个行星齿轮2。应当理解的是，行星齿轮2的数量不仅局限于五个，还可以根据实际情况选择合适数量的行星齿轮。
35.在多个行星齿轮2的外侧套设有一个齿套3，齿套3呈圆环形结构，齿套3的内侧设有一圈齿牙，使得行星齿轮2的外齿一方面与太阳齿轮啮合，另一方面与齿套3的齿牙啮合，行星齿轮2可以在太阳齿轮1的驱动下转动，行星齿轮2的转动方向与太阳齿轮1转动方向相反。
36.本实施例中，为了使行星齿轮2可以更好的转动，在齿套3的外侧还设有一个固定环4，固定环4通过连接板17固定在底座5上，齿套3与固定环4之间通过轴承27连接，使得齿套3也以相对固定环4转动，使得行星齿轮2的转动更灵活、顺畅。
37.太阳齿轮1的一端固定有驱动轴6，驱动轴6与驱动装置7连接，底座5上还固定有驱动轴架8，驱动轴架8固定在底座5上，驱动轴架8上设有圆孔9，驱动轴6贯穿圆孔9与驱动装置7连接。为了提高驱动轴6的转动灵活性，可以在圆孔9内设置轴承27，驱动轴6通过轴承与圆孔转动连接。驱动装置7可以采用伺服电机或其他驱动电机，通过驱动装置7为太阳齿轮提供动力。
38.行星轮式研磨机构包括多个与太阳齿轮1或行星齿轮2连接的研磨单元，研磨单元包括研磨滚筒10，研磨滚筒10内设有研磨搅拌杆，研磨滚筒10的侧壁上设有密封盖。
39.每个研磨单元包括一个研磨滚筒10和多个研磨搅拌杆，研磨搅拌杆包括中心研磨杆11和边缘研磨杆12，中心研磨杆11的端头部设有中心齿轮29，边缘研磨杆12的端头部设有边缘齿轮30，边缘齿轮30与中心齿轮29啮合连接，研磨滚筒10内还设有密封盘31，密封盘31上设有若干与中心研磨杆11或边缘研磨杆12对应设置的定位孔32，中心研磨杆11或边缘研磨杆12贯穿定位孔32；中心齿轮29通过连接轴33与太阳齿轮1或行星齿轮2固定连接。
40.本实施例的研磨滚筒10呈两端封闭的圆筒型，研磨搅拌杆位于研磨滚筒10内部，并且研磨搅拌杆的一端设计呈齿轮结构，位于中间的中间研磨杆11在太阳齿轮1的带动下转动，从而可以同时带动多个边缘齿轮30转动，通过中心研磨杆11和多个边缘研磨杆12同时对钢球进行研磨。通过在研磨滚筒10内还设有密封盘31，可以防止研磨料和钢球进入行
边缘齿轮30与中心齿轮29破坏齿轮运作，提高整个装置的寿命。
41.应当理解的是，本实施例的中心研磨杆11和边缘研磨杆12为了实现较好的研磨效果，可以将其横截面设计呈多边形结构；为了实现中心研磨杆11和多个边缘研磨杆12与定位孔之间的良好转动，中心研磨杆11和多个边缘研磨杆12与定位孔连接的部位可以设计呈圆柱形结构。
42.本实施例中，太阳齿轮1转动带动多个行星齿轮2同时转动，进而驱动与太阳齿轮1连接的中心研磨杆11转动，中心研磨杆转动的同时带动边缘研磨杆12同时转动，实现同时对钢球搅拌研磨的作用。
43.本实施例在每个行星齿轮2或太阳齿轮1上均设置有研磨单元，并且在研磨单元包括外侧的研磨滚筒10和内部的中心研磨杆11和边缘研磨杆12，通过中心研磨杆11、边缘研磨杆12和研磨滚筒10的配合将放入研磨滚筒10内的钢球进行搅拌研磨。在研磨滚筒10上设置的密封盖28可以在研磨完成后打开，研磨工作结束后，打开研磨滚筒10上的密封盖28，可以将研磨滚筒10里的钢球和研磨料掉落在回收机构里进行后续处理。
44.底座5上还设有行星轮架13，行星轮架13上设有多个与研磨滚筒10对应设置的通孔14，研磨滚筒10的一端贯穿通孔14且可在通孔14内自由转动；为了提高研磨滚筒10的转动灵活性，可以在通孔14内设置轴承，研磨滚筒10通过轴承与通孔转动连接。
45.回收机构包括回收滤网15和回收盘16，回收盘16设置在研磨滚筒10的正下方，回收滤网15设在回收盘16内。回收盘16设置在连接板17和行星轮架13之间，在连接板17和行星轮架13相向的一侧分别设有滑槽18，回收盘16的侧壁设有与滑槽18对应的滑轨19，回收盘16通过滑轨19与滑槽18滑动连接。通过采用滑槽和滑轨的配合方式，可以方便回收盘16的取出，从而方便对研磨后的钢球和研磨料的处理。研磨工作结束后，打开研磨滚筒10上的密封盖28，钢球和研磨料掉落在回收机构里并通过回收滤网15分别筛选出来，取出筛选在回收滤网15上的已加工钢球，并将筛选在回收盘16里的研磨料倒回上料机构，再次利用。
46.上料机构包括支座20、上料管21、螺旋上料杆22和驱动电机23，上料管21的底端与支座20固定连接，上料管21的顶部侧壁上设有进料口24，螺旋上料杆22位于上料管21内，螺旋上料杆22与驱动电机23连接，驱动电机23固定在支座20上。上料支架24上设有多个分别与研磨滚筒10对应设置的固定座25，支座20可拆卸的固定在固定座25上，在研磨滚筒10靠近上料管21的一端可拆卸的设有端盖26。
47.本实施例上料时打开研磨滚筒10一端的端盖26，将在回收盘16里的研磨料以及待加工的钢球倒进喇叭口状的进料口24内，物料从进料口24进入到上料管21内，通过螺旋上料杆22将上料管21里面的材料推进研磨滚筒10里，实现高效上料工作。
48.本实施例在上料支架24上的固定座25，可以方便对上料机构的固定，在使用时，可以在每个固定座25上安装一个上料机构分别为对应的研磨滚筒10上料，也可以仅设置一个上料机构进行上料，通过将上料机构安装在对应的固定座25上，可以通过该上料机构为对应的研磨滚筒10上料。
49.本发明通过行星轮实现对钢球的强化研磨，有效地提高钢球研磨效果，利用多组行星齿轮和太阳齿轮的配合分别带动研磨搅拌杆对钢球进行研磨，提高钢球与研磨料的碰撞程度从而有效地提高研磨效率。本发明装配简易，便于上下料，有效提高工作效率。能在离心力和重力及摆动力作用下使强化液、钢球、研磨粉形成复杂的流场和对轴承钢球加工
表面随机等概率的撞击，研磨粉在钢球冲击时的压印使钢球表面形成表面织构；通过钢球带动附着的研磨粉对钢球冲击，使钢球表面形成机械强化及残余压应力；通过强化液的冷却、清洗、润滑以及研磨粉和钢球相互作用产生研磨-微切削和微碰撞形成去除变质层的研磨加工，改善精度，降低粗糙度，从而使钢球表面达到获得减摩织构和强化层以及降低粗糙度等效果。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。