[實用新型]仿生腕裝置

有效

• 申請號: 201220182145.4
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN202726676U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王向旗;劉新平;熊海斌;馬剛;馮珺;肖海燕
• 申請（專利權）人: 中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠
• 主分類號: B24B11/02
• 分類號: B24B11/02;B24B41/06
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所 42219
• 代理人: 王春玲

所屬技術領域：

本實用新型涉及內球面研磨加工的仿生腕裝置。

背景技術：

2〞×105MPa緊急卸荷閥，是一種廣泛應用于石油勘探開采領域的高壓產品，閥內與鋼球配合起密封作用閥座的密封面為一個半徑為R17.46mm的內球面。

對于金屬通過內、外球面密封的產品，其密封性能取決于密封球面的硬度、球面的精度和表面粗糙度。應用于石油勘探、開采領域的高壓閥件產品，其內腔流體壓力為105MPa時，仍能保持良好的密封性能，當緊急卸荷閥內、外球面的硬度大于HRC50、球面的半徑公差不大于0.002mm，表面粗糙度不大于Ra0.2?m，才能滿足高壓狀態下的密封要求。通常鋼球的外球面，在球磨機上加工，與其相配合的內球面，在車削之后就必須要進行研磨才能達到上述要求。?

長期以來，閥座內球面的研磨是操作人員握住閥座在車床上加工的。其方法是在車床上三爪夾持一個研磨頭，研磨頭上涂抹研磨砂，啟動車床使主軸旋轉，人工握住閥座在旋轉的研磨頭上進行研磨。這種方法存在如下問題：一是效率低，一個工作日只能研磨12~15個閥座；二是勞動強度大，手工研磨一個閥座大概需要研磨20~25分鐘；三是研磨的質量差，手工研磨的球面精度及表面粗糙度都很難達到設計要求；四是還存在操作工的手臂、衣袖離旋轉主軸太近很容易被卷到研磨頭上的嚴重安全隱患。?

發明內容：

本實用新型的目的在于：提供一種機械夾持閥座裝置，該裝置能在閥座內球面和研磨頭之間保持一定的正壓力，而且能像人的手腕一樣繞動，以代替人工進行閥座的研磨。

本實用新型是通過如下技術方案來實現上述目的：仿生腕裝置包括蝸輪減速機、曲柄，其特征在于：在車床的中拖板上安裝蝸輪減速機，仿生腕裝置的曲柄一端與減速機的輸出軸相連，在曲柄中部通過緊固螺母連接一個定位套，定位套中穿行星轉軸，兩者可以相對轉動；行星轉軸的一端連接萬向節為仿生腕提供一個球鉸，萬向節的另一端與彈簧座鉸接；彈簧座與夾頭之間用一個滑動鍵相連，以保證彈簧座與夾頭之間不能相對轉動，在彈簧座和夾頭的空腔內裝有一個彈簧。為防止夾頭與彈簧座脫落，設計了防脫螺栓，防脫螺栓穿過彈簧座中間的孔與夾頭連接，保證夾頭只能在彈簧座內的一定范圍內移動。?

工作時，將仿生腕裝置安裝在車床的中拖板上，車床的主軸三爪上裝夾研磨頭，將待研的閥座裝在仿生腕的夾頭內。啟動車床使主軸帶動研磨頭旋轉，再啟動仿生腕使閥座繞研磨頭的球面中心作腕式繞動，使研磨頭對閥座的研磨均勻。?

與現有技術相比的有益效果：?

1．由于仿生腕裝置用機械裝置替代了人工操作，研磨時，人工只需將產品裝在夾頭內，移動一次車床大拖板即可，降低人的勞動強度。

2.?由于仿生腕裝置靠彈簧產生待研產品與研磨頭之間的壓力使得球面的接觸壓力均勻，研磨所需的時間縮短，平均每個閥座的研磨時間約為6分鐘，提高效率5倍左右，一次通過率由不足15%提高到一次試壓通過率達90%以上。?

3．采用仿生腕裝置研磨，當車床和仿生腕的電機啟動后，人體無須接觸車床，完全避免了存在的安全問題。?

附圖說明

圖1?為仿生腕裝置主視圖。?

具體實施方式：?

參見圖1，仿生腕裝置是在車床的中拖板（17）上安裝一個53型蝸輪減速機（16），仿生腕的曲柄（13）的一端焊接一個軸套，該軸套通過平鍵與減速機的輸出軸相連；在仿生腕的曲柄（13）上的一定位置上通過緊固螺母（15）連接一個定位套（14），行星轉軸（12）穿在定位套（14）中，兩者可以相對轉動；行星轉軸（12）的一端連接一個萬向節（11），該萬向節（11）為仿生腕提供一個球鉸；萬向節（11）的另一端與彈簧座（8）鉸接；彈簧座（8）與夾頭（6）之間用一個滑動鍵（7）相連，以保證彈簧座（8）與夾頭（6）之間不能相對轉動，只能沿軸向相對移動；在彈簧座（8）和夾頭（6）的空腔內裝有一個彈簧（9），通過移動車床大拖板使彈簧（9）壓縮，從而提供研磨頭（4）與待研零件（3）之間的接觸壓力。為防止夾頭（6）與彈簧座脫落，設計了防脫螺栓（10），防脫螺栓（10）是穿過彈簧座（8）中間的孔與夾頭連接，保證夾頭（6）只能在彈簧座（8）內的一定范圍內移動。

研磨時，在車床主軸（1）軸端的三爪（2）上夾持一個研磨頭（4），研磨頭（4）在車床主軸的帶動下，以一定的轉速旋轉。先將定位套（14）在曲柄（13）的滑槽內調整位置，以確定仿生腕繞動的球面轉角。其它零件按圖示連接好，在研磨頭上涂抹一層研磨砂。移動車床大拖板，使待研產品（3）與研磨頭（4）的內、外球面相接觸，再繼續移動大拖板5~10mm，壓縮彈簧（9），啟動機床、啟動仿生腕的減速機，這時，仿生腕就像人工手握持待研產品（9）在研磨頭（4）上進行研磨一樣，使待研產品得到研磨。?