專利名稱:高稠度研磨頭安裝方法及器械的制作方法
本發(fā)明有關在一根軸上安裝一個盤形結構的方法和器械，具體有關在高稠度研磨機的軸上安裝研磨頭的方法和器械。
在一臺高稠度研磨機中，在軸上安裝一個大研磨頭時必須有控制，以保證有正確的配合(Inteference)，傳遞一個大扭矩，并保持研磨表面之間有所要求的對正。配合量必須能適當?shù)目紤]到因為運轉速度的離心力所造成的研磨頭軸孔擴大的問題。
迄至如今，在研磨機制造中的安裝有兩種方法。第一種技術是采用經(jīng)過計算的壓配合壓緊量，并用鍵和鍵槽連接。連接處端部的肩臺還控制研磨頭在軸上的軸向定位。這個方法中的主要問題是，在從軸上拆卸研磨頭時，按照保蘭養(yǎng)程序的一般要求拆卸，是非常困難的。研磨頭的外邊緣必須加熱，才能把軸孔漲大，把研磨頭從軸上取下。采用這類型的操作，難以確定什么時候已經(jīng)獲得理想的有利于卸研磨頭的間隙。所以，就遇到許多問題，研磨頭和軸咬死，拉住這兩個表面，對組合件不造成無法修復的損壞幾乎便不能拆卸。
第二個方法是使用研磨頭和軸的楔形配合。這樣又有決定適當?shù)膲壕o量的問題。不足夠的壓緊量會造成研磨頭表面失去方正的形狀，或者在運轉時松動，引起安全事故。過大的壓量在部件組裝時，會造成與直配合相似的問題。各制造商的正確安裝方法各不相同;但都沒有能研究出一種根據(jù)已知的壓緊量，能夠正確安裝研磨頭的自動消滅故障的方法。多數(shù)方法中建議用一個大液壓千斤頂，在軸向上向研磨頭加一個已知的力。但是，給定的靜摩擦系數(shù)千變?nèi)f化，例如鋼與鋼的靜摩擦系數(shù)在《馬克機械工程標準手冊，第八版》(Mark′s standard Handbook for Mechanical Engineers 8th Ed.)中，系數(shù)為0.78(無滑油)到0.0051(加滑脂)，采用這種方法造成的壓緊是有極大的差異。
本發(fā)明的目的是提出一種方法和器械，把有錐形軸孔的一個研磨頭，安裝在一個有錐形部份的匹配軸上。
根據(jù)本發(fā)明所提出，有一個安裝在圓周上的應變儀，設放在研磨頭軸孔內(nèi)一個凹穴的內(nèi)表面上，當連接到指示儀時，讀出研磨頭的圓周應變，然后在把軸和研磨頭壓在一起時，讀出壓緊量。這技術可量出兩個部件之間的準確的組裝壓緊量。
更具體講，上述的解決辦法用的是一個研磨頭軸孔內(nèi)的一個小突出部或凹穴里的在圓周上安裝的應變儀。這應變儀測量和兩個部件之間的平均壓緊量有關的圓周應變。把研磨頭向研磨機的軸上作壓配合的操作，使研磨頭的軸孔擴大，軸的直經(jīng)縮小。這尺寸的變化反映材料的應變，可以用應變儀直接量出。測得的圓周應變量和要求的壓配合壓緊量的關系可以用以下公式表示εt＝σt/E＝(△/4a)[1+(a2/b2)]中εt＝圓周應變;
σt＝圓周應力;
E＝彈性模數(shù);
△＝徑向壓緊量;
a＝研磨頭的軸孔內(nèi)徑;
b＝研磨頭外徑;
本發(fā)明的其他目的，特點和優(yōu)點，其組織，構造和運轉，從下文的斜述，結合附圖，便可作最清楚的理解，附圖內(nèi)容如下;
圖1是本發(fā)明所提出的安裝在研磨機軸上的研磨頭的拆卸剖視圖;
圖2是沿圖1，Ⅱ-Ⅱ線的拆卸剖視圖;
圖3是本發(fā)明的方法流程圖。
參看圖1，示出一個研磨頭10安裝在研磨機軸12上。研磨頭10有一個圓錐形的孔14，研磨機軸12有一個形狀與之配合的端部16?？?4有一個環(huán)形槽18，從圖2可以最清楚看到在槽中有兩個在直徑上對放的應變儀20和22。
從圖1可見應變儀20用導線24和一個應變指示儀30連接，指示儀如北方技術服務公司(Northern Technical Service，Inc.)所供應的5210型應變數(shù)字指示儀。此外，應變儀22也可以通過導線32連接。導線從研磨頭10里的一對相交的孔26，28中穿過?？讖綖?英寸的研磨頭的應變，舉例為100微應變(100×10英寸/英寸)。
因此可以看到研磨頭可以用安裝在可拆卸的組件34上的吊車，提升到軸的高度。
一個液壓沖錘有一個液壓缸38和一個伸縮件40，用于在研磨頭10上，作相對于軸12的加壓。如圖所示伸縮件40有一個擴大的遠端，上面有肩臺42，抵靠用若干螺絲48固定在軸12的端面上的一個帽形結構46的肩臺44。因此，當加壓將軸40后退，伸長件42便在軸12的端部上施加一個拉力。用時液壓缸38的前面50通過一個加壓元件54，對研磨頭10的端面52作用，加壓元件54有一個孔56，容納伸縮件40從里面通過。
如圖1所示，有一根有螺紋的桿58，和研磨圓盤10及一塊板60固定，支承液壓缸38的左端。
加壓元件54有一個孔62，容納一個徑向的伸出部64，和元件46相連。有一個軸向位移儀66，安裝在突出部64和研磨圓盤10的端面之間，提供軸向位移的讀數(shù)，例如指針面的一同等于1/10英寸。
現(xiàn)參看圖3，圖示本發(fā)明提出的研磨頭的安裝方法。如圖所示，無論在把研磨頭提升到軸的高度以前或以后，在軸的錐形部份上，涂敷一層機油薄膜。然后把研磨頭放到軸上，把應變儀連接，液壓沖錘和測距儀都安放就位，并連接。
在下一步驟中用沖錘加100磅/平方英寸的壓力，使研磨頭在軸上安放。然后把軸向位移計66調(diào)到零位，再增高壓力，實現(xiàn)研磨頭在軸向上前進0.032英寸的進程。
再增高壓力，同時觀察應變指示儀30，達到研磨頭上的預定的應變，諸如上述的100微應變。
在達到預定的應變后，把壓力保持一段預定的時間，例如15分鐘，把油膜擠出。
應變儀可用環(huán)氧樹脂固定，但最好用焊接。圖2所示是用兩個應變儀，作為重疊安裝，為的是預防有一個應變儀損壞。雖然可判讀兩個應變儀，但是，舉例而言，可以設置四個應變儀，布置成在直徑上相對的兩對，用橋式連接供應變指示儀判讀。當用一個應變儀和應變指示儀連接時，可采用圖1中所示的標準1/4橋式連接。
研磨頭安裝完畢后，把導線和應變指示儀切斷，塞在孔28中，再用螺紋堵頭70把孔堵閉。
雖然本發(fā)明人對他的發(fā)明參照一個特定的舉例實施方案作敘述如上，但精于本技術行業(yè)者可以明顯看出，可就本發(fā)明作出許多變化和更改，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明人有意在本發(fā)明的專利權中，包括一切可以合理而正確地包括在本發(fā)明人所作供獻的范圍內(nèi)的一切變化和更改。
權利要求
1.一種把一個有一個圓錐形孔的元件，安裝在有一個與孔配合的圓錐形部份的一根軸上的方法，其特征為步驟包括a)把元件移動，使軸的圓錐形部份容放在圓錐形孔內(nèi)；b)在元件上加壓力，把這元件壓到軸上，同時測量與軸相鄰的元件上的應變；c)在元件上獲得預定的應力后，撒去施加的壓力。
2.如權利要求
第1項中之方法，特征為包括另一個步驟d)把元件向軸上軸放置前，在軸的圓錐形部份上涂敷潤滑劑涂層。
3.如權利要求
第1項中之方法，特征為對步驟b)的元件的加壓過程，另作規(guī)定如下(b1)在元件上施加預定的壓力，把元件放置到軸上;(b2)增高施加的壓力，取得元件在軸上的預定的配合;(b3)進一步增高壓力，直到測得預定的應變;(b4)把進一步增高的壓力保持預定的一段時間，擠出潤滑劑膜。
4.如權利要求
第3項中之方法，特征為在步驟(b1)的對元件旋加預定的壓力中，進一步規(guī)定把元件相對于軸的軸向移動，調(diào)定成為零位;在步驟(b2)中增高壓力達到元件在軸上的配合中，進一步規(guī)定為測量元件從零位置所作的相對于軸的軸向運動的預定距離。
5.一種把一個有一個錐形孔的研磨頭安裝在有一個圓錐形部份的軸上的方法，方法中包括步驟如下。(a)把圓錐形孔放在軸的圓錐形部份上;(b)在研磨頭上施加預定的壓力，把研磨頭固定在軸上;(c)在達到預定的壓力后把軸向位移計調(diào)到零位;(d)增高施加的壓力的同時，測量研磨頭從零位的軸向位移，直到達到預定的位移;(e)感測研磨頭上的應變;(f)進一步增高施加的壓力，直到感測到預定的應變。
6.一種把有一個錐形孔的研磨頭，安裝在有一個圓錐部份的軸上的方法，方法中包括步驟如下(a)在圓錐形部份上施加一個機油薄膜層;(b)把研磨頭的圓錐形孔放在軸的圓錐形部份上;(c)對研磨頭施加一個預定的壓力，使研磨頭安放到軸上，(c1)施加預定的壓力后，把軸向位移計調(diào)定在零位上;(d)在增高施加的壓力的同時，(d1)測量軸向位移，直到達到預定的軸向位移;(e)測量鄰近于軸的研磨頭上的應變，同時，(e1)進一步增高研磨頭上的壓力;(f)在達到預定的應變后，在預定的一段時間內(nèi)保持施加在研磨頭上的增高的壓力，把潤滑劑薄膜擠出。
7.下列各項的組合一根軸有一個圓錐形部份;一個研磨頭有一個主體，一個通過上述主體，與上述圓錐形部分配合的圓錐形孔;一個在上述孔中的槽，形成在軸向上有間距的研磨頭第一部份和第二部份;定位裝置把上述孔在上述圓錐形部分上定位;一個測距儀，參照一個數(shù)據(jù)測量上述研磨頭沿上述軸的向位移;至少有一個應變儀，固定在上述研磨頭里的上述研磨頭第一部份和第二部份之間的槽里;一個應變指示儀，和上述至少一個應變儀連接，測量應變;加壓裝置，和上述研磨頭及上述軸連接，上述加壓裝置可以操縱，按若干運轉方式把上述研磨頭壓到上述軸的上述圓錐形部份上去，加壓方式隨預定的應變量終止。
8.如權利要求
第7項中之組合，特征為上述研磨頭有裝置，形成上述研磨頭外部和上述凹槽之間的一條通道;有若干電導線在上述應變儀和上述應變指示儀之間的上述通道中穿過。
9.如權利要求
第8項中之組合，特征為另外還有一個堵塞，在把上述電導線和上述應變指示儀切斷，把導線塞進上述通道后，把上述通道堵閉。
10.如權利要求
第7項中之組合，特征為上述加壓裝置有一個液壓沖錘裝置，其中有一個液壓缸和一個與上述軸端連接的一個伸縮件;有一個支架支承上述液壓缸和上述研磨頭。
11.如權利要求
第7項中之組合，特征為另外還有安裝裝置，把上述沖錘和上述軸固定，上述安裝裝置有一個突出部，上述測距計安裝在上述突出部和上述研磨頭之間。
12.如權利要求
第7項中之組合，特征為另有裝置把上述加壓裝置和上述研磨頭連接。
13.如權利要求
第7項中之組合，特征為另有焊接裝置，把上述應變儀安裝在上述凹槽內(nèi)。
14.下列各項的組合一個研磨頭有一個錐形中心孔，上述中心孔中有一個圓形凹槽，并有一個通道設施形成上述凹槽和上述研磨頭接通的通道;一根軸有一個形狀與上述錐形中心孔配合的圓錐形部分，被放在上述孔中;一個安裝在上述凹槽中的應變儀，并有導線連接上述應變儀，導線從上述通道穿出上述研磨頭，與上述應變儀連接，測量上述研磨頭上的應變;一個液壓沖錘中有一個液壓缸，其中有第一端和第二端，和一個伸縮件，上述液壓缸和上述研磨頭連接;一個加壓裝置安裝在上述液壓缸的上述第一端，和上述研磨頭之間，當上述伸縮件后退時，把壓力傳遞到上述研磨頭上;一個牽引件把上述伸縮件和上述軸連接;一個軸向測距計，在上述牽引件和上述研磨頭之間連接。
專利摘要
把一個研磨頭精確安裝的方法和器械，研磨頭有一個錐形孔，套在插接的軸的一個錐形部分上。有一個在圓周上安裝的應變儀設放在孔中的一個凹槽的內(nèi)表面上，軸和研磨頭之間的壓緊量用圓周應變量表示。通過測量以測定研磨頭和軸之間的精確壓緊量。
文檔編號B23P21/00GK86101662SQ86101662
公開日1986年10月8日 申請日期1986年3月11日
發(fā)明者菲利普·亨利·戈登堡 申請人:美商貝洛特公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan