活塞環金相試樣切割機雙輪操作移動式升降臺設計

摘要：活塞環金相試樣切割機由機械部分和控制部分組成，機械部分由砂輪片切割機構、進給機構、夾具、機體和冷卻系統組成，采用砂輪片切割機構固定不動，夾具內的活塞環金相試樣前后、上下進給的切割方式工作，本文針對進給結構、夾具進行設計，結構型式為雙輪手動控制的前后移動式升降臺。

關鍵詞：活塞環金相試樣切割機;進給機構;雙輪手動控制的前后移動式升降臺

中圖分類號：U664.121.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0090-02

0? 引言

前后移動式升降臺大多前后移動與升降運動的運動機構是相互獨立的，易產生干涉現象，兩個運動不能同時完成，需要在完成一個運動后再完成另外一個運動，操作時很不方便，而且操作不當會對機器造成損傷，效率低下，通過改進可以提高生產效率。

1? 技術方案

雙輪手動控制的前后移動式升降臺，包括安裝機架、前后移動機構、升降機構和夾持機構，前后移動機構和升降機構上套設有箱體，該箱體上通過水平導軌與夾持機構連接，安裝機架上設置有一對水平導桿，箱體套設在該水平導桿上;前后移動機構包括滾珠絲桿副和手動輪一，滾珠絲桿副包括絲桿軸以及套設在該絲桿軸上的滾珠螺母，絲桿軸一端與手動輪一連接，另一端穿入箱體內并通過滾珠螺母與該箱體連接;升降機構包括依次相連的手動輪二、回轉軸和花鍵軸，花鍵軸上套設有與其相配合并能沿其軸向相對滑動的花鍵套，花鍵軸上套設有滑移軸，該滑移軸的一端與花鍵套連接，滑移軸的另一端穿入箱體內并通過換向機構與立軸傳動連接，立軸上端絲桿部分套設有滾珠螺母座，滾珠螺母座上固定設置有用于安裝水平導軌的蓋板，蓋板與箱體頂端可分離連接。

雙輪手動控制的前后移動式升降臺可實現前后移動和升降同時完成，前后移動機構中的滾珠絲桿副在手動輪一的作用下轉動，通過滾珠螺母帶動整個箱體及夾持機構的前后移動，升降機構中的回轉軸在手動輪二的作用下轉動，進而帶動與之連接的花鍵軸轉動，花鍵軸通過花鍵套帶動滑移軸轉動，滑移軸通過換向機構將水平方向的轉動轉化為豎直方向立軸的轉動，立軸上方絲桿部分與滾珠螺母座相連，進而把立軸轉動轉化為滾珠螺母座的升降運動，進而帶動蓋板及夾持機構完成升降運動。當前后移動機構運作時，由于升降機構中的花鍵套和滑移軸可在花鍵軸上進行前后方向的平動，使的前后移動與升降運動之間不會產生干涉，實現前后移動升降運動同步進行，使操作簡化，保證生產效率。

2? 設備構造

2.1 附圖說明

圖1為前后移動式升降臺的主視圖，并示出了滾珠螺母座和導向軸的局部剖視圖，圖中拆去手動輪一和手動輪二;圖2為前后移動式升降臺的俯視圖;圖3為圖2中的A-A剖視圖，示出了升降機構的結構示意圖;圖4為圖2中的B-B剖視圖，示出了前后移動機構的結構示意圖，去掉了水平導軌和夾持機構。

圖1-圖4中：100、安裝機架，110、水平導桿，200、前后移動機構，201、橡膠伸縮套，211、絲桿軸，212、滾珠螺母，213、擋圈，214、調整墊，220、手動輪一，300、升降機構，301、圓柱銷，302、橡膠伸縮套，310、手動輪二，320、回轉軸，321、壓塊，330、花鍵軸，340、花鍵套，350、滑移軸，360、換向機構，370、立軸，380、滾珠螺母座，381、導向軸，390、蓋板，400、夾持機構，500、箱體，510、護罩，511、檔邊，600、水平導軌。

2.2 詳細說明

如圖1和2所示，雙輪手動控制的前后移動式升降臺包括安裝機架100、前后移動機構200、升降機構300和夾持機構400，前后移動機構和升降機構上套設有箱體500，該箱體上通過水平導軌600與夾持機構連接，安裝機架上設置有一對水平導桿110，箱體套設在該水平導桿上。

如圖3所示，前后移動機構200包括滾珠絲桿副和手動輪一220，其中滾珠絲桿副包括絲桿軸211以及套設在該絲桿軸上的滾珠螺母212，該絲桿軸一端與手動輪一通過鍵連接，另一端穿入箱體內并通過滾珠螺母與該箱體連接，滾珠螺母與箱體之間還設置有調整墊214。手動輪一轉動帶動絲桿軸轉動，絲桿軸上的滾珠螺母將該轉動轉化為水平方向上的平動，實現前后移動。

如圖4所示，升降機構300包括依次相連的手動輪二310、回轉軸320和花鍵軸330，回轉軸一端與手動輪二通過平鍵連接，回轉軸另一端特別加工出連接結構并開設有連接孔，花鍵軸前端開設有與回轉軸連接孔相匹配的孔，兩者之間通過圓柱銷301連接。

花鍵軸330上套設有與其相配合的花鍵套340，兩者之間充分潤滑，在軸向能進行相對滑動，花鍵軸上套設有空心的滑移軸350，該滑移軸的一端與花鍵套通過平鍵連接，同時使用平槽平端緊定螺釘進行固定，滑移軸的另一端穿入箱體內并通過換向機構360與立軸370傳動連接，當前后移動機構作用設備發生前后移動時，滑移軸和花鍵套一起可在花鍵軸上實現滑移，當升降機構作用花鍵軸發生轉動時，滑移軸在花鍵套的帶動下一起轉動，前后移動和升降運動之間不會形成干涉現象。

立軸370上半部為絲桿軸，下半部為光軸，其中上端絲桿部分套設有滾珠螺母座380，滾珠螺母座上固定設置有用于安裝水平導軌600的蓋板390。所示蓋板與箱體的頂端可分離連接，該蓋板上還開設有與水平導軌相適配的導向槽。換向機構360優選一種傳動比為1：1的等徑傘形齒輪。

絲桿軸211和回轉軸320上均設置有用于定位的軸承、軸承套以及與軸前端相配合的用來定位的擋圈213或壓塊321，該軸承套與箱體之間還設置有用于套裝軸體的橡膠伸縮套201、302，該橡膠伸縮套通過法蘭與箱體固定連接，橡膠伸縮套的兩端分別用管箍卡接在法蘭和軸承套上。所述的軸承套通過緊定螺釘固定在設備的固定主體上，起到限制定位作用，所述的的法蘭通過緊定螺釘固定在安裝機架上。

如圖1所示，箱體上設置有用于導向限位滾珠螺母座380的導向軸381，能保證滾珠螺母座做垂直升降運動。

如圖1、圖3和圖4所示，位于水平導桿110上方的箱體兩外側壁上設置有一對護罩510，該護罩上端相對于箱體頂端伸出有用于限位蓋板的檔邊511，該檔邊與蓋板之間設置有密封條。

3? 結論

雙輪手動控制可移動式升降臺部件應用在活塞環金相試樣砂輪切割機上，設計巧妙、結構緊湊、剛性高、操作性好，前后移動的導軌面與砂輪端面的平行度、升降運動的夾具鉗口基準面與砂輪端面的平行度均高于同類金相試樣切割機的相應靜態精度，金相試樣的切割平面光滑平整，達到了研發的預期目標。下一步，我們將研發伺服控制可移動式升降臺，拓寬公司產品線，滿足不同用戶的需求。

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