一种金相研磨装置及电池极板腐蚀层金相样品抛光方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金相研磨装置及电池极板腐蚀层金相样品抛光方法，旨在提供一种不仅能够有效降低研磨操作的劳动强度、提高研磨效率，而且有利于得到显示清晰的金相组织的金相研磨装置及电池极板腐蚀层金相样品抛光方法。它包括可转动设置在上的研磨轮，用于驱动研磨轮转动的驱动电机，设置在机架上的竖直导柱，可沿竖直导柱升降的升降平台，用于驱动升降平台上、下往复移动的手动升降执行装置，设置在升降平台上的水平导杆，可沿水平导杆移动的极板安装装置及设置在升降平台上、用于驱动极板安装装置沿水平导杆移动的平移装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金相样品制备
，具体涉及一种金相研磨装置及电池极板腐蚀层金相样品抛光方法。
技术介绍
早期阀控式铅酸蓄电池正负极板栅材料都是采用纯铅或铅钙合金，这些电池在循环用途，常常仅在50次循环之内，电池容量就迅速下降，这种现象起初被称作“无锑效应”；但后来被却认为是“早期容量损失（PCL）”。研究表明，由于板栅没有足够的锑，从而使得在板栅活性物质界面上形成了导电不良的PbSO4/α-PbO层；虽然现在阀控式电池用的板栅材料都有添加Sn来提高板栅与活性物质界面的导电性，但还不能完全消除些PCL现象；所以为了进一步消除PCL现象及研究其机理，是非常有意义的；而通过在微观角度下观察极板的腐蚀层的金相组织结构，研究其组织结构变化规律对进一步消除PCL现象（电池性能影响）是非常有实际意义的。目前金相样品制备通常包括以下步骤：取样，研磨及抛光，在研磨过程中通常采用水砂纸进行研磨。电池极板是由铅合金与活性物质组成两相物质，其质地相当软；而砂纸表面存在大量附着力不佳的磨粒，这部分磨粒在研磨过程，非常容易脱落；这就造成采用水砂纸研磨电池极板样品的过程中，电池极板样品与砂纸之间存在大量脱落的磨粒，而这部分脱落的磨粒不仅容易造成电池极板样品被划伤，产生明显的划痕，影响极板样品的金相组织显示；而且脱落的磨粒还容易嵌入质地相当软的极板表面内，影响极板样品的金相组织显示。例如，中国专利公开号CN102661883A，公开日2012年9月12日，专利技术创造的名称为快速制备AS7G03/AS8U3铝合金金相试样的方法,其同样采用水砂纸进行研磨，其同样存在上述不足。另一方面，目前的金相样品制备过程中的研磨设备通常包括研磨轮，在实际研磨过程中其通常是依靠操作者手持样品在磨抛机上研磨的；即操作者手持样品，并将样品抵靠在研磨轮上研磨。目前研磨设备的这种研磨方式不仅劳动强度大，而且研磨过程中样品抵靠在研磨轮上的压力难以控制，而在电池极板腐蚀层金相样品制备中，压力过大极板的活物质（腐蚀层）容易脱落，压力过小研磨效果不佳，影响金相组织的显示（金相组织显示不清晰）。另一方面，手持样品磨抛每一步得到的研磨面的划痕方向难以保持沿着同一个方向，同样会影响金相组织的显示。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了克服现有技术中研磨设备在采用操作者手持样品进行研磨不仅劳动强度大，而且容易影响样品金相组织的显示，尤其在电池极板腐蚀层金相样品制备中，对样品金相组织显示的影响更大的问题，提供一种不仅能够有效降低研磨操作的劳动强度、提高研磨效率，而且研磨过程中的压力控制稳定，每一步研磨得到的研磨面的划痕方向保持沿着同一个方向，研磨效果佳，有利于得到显示清晰的金相组织的金相研磨装置。本专利技术的另一目的是为了克服现有技术中采用砂纸研磨过程中，砂纸上脱落的磨粒不仅容易造成电池极板样品被划伤，产生明显的划痕，影响极板样品的金相组织显示；而且脱落的磨粒还容易嵌入极板表面内，影响极板样品的金相组织显示的问题，提供一种可有效解决因砂纸上脱落的磨粒容易造成电池极板样品被划伤，且脱落的磨粒还容易嵌入极板表面内，影响极板样品的金相组织显示的问题的电池极板腐蚀层金相样品抛光方法。本专利技术的技术方案是：一种金相研磨装置，包括机架，可转动设置在上的研磨轮，用于驱动研磨轮转动的驱动电机，设置在机架上的竖直导柱，可沿竖直导柱升降的升降平台，用于驱动升降平台上、下往复移动的手动升降执行装置，设置在升降平台上的水平导杆，可沿水平导杆移动的极板安装装置及设置在升降平台上、用于驱动极板安装装置沿水平导杆移动的平移装置；所述极板安装装置包括水平设置的限位套，可沿限位套滑动的插设在限位套内的支撑杆，设置在支撑杆一端的限位挡块及设置在支撑杆另一端的竖直支撑板；所述竖直支撑板的表面中部设有连接轴套，支撑杆的一端部延伸至连接轴套内，且支撑杆与连接轴套之间通过轴承转动连接，所述连接轴套外侧面上设有四个周向均布的外限位通孔，支撑杆表面上设有一个内限位孔，所述外限位通孔内可取出的插设有限位杆，且该限位杆可插入内限位孔内；所述支撑杆与水平导杆相平行，支撑杆上、位于连接轴套与限位套之间套设有可使限位挡块抵靠在限位套上的预紧压缩弹簧；所述竖直支撑板朝向研磨轮，且竖直支撑板与研磨轮的转轴相平行；所述手动升降执行装置包括设置在升降平台上的竖直齿条，可转动设置在机架上的驱动轴，第一从动轴及第二从动轴，同轴设置在水平驱动轴上的正向驱动齿轮与反向驱动齿轮，同轴设置在第一从动轴上的第一换向齿轮及第二换向齿轮及设置在第二从动轴上的摆动齿轮；所述驱动轴，第一从动轴及第二从动轴水平设置，所述正向驱动齿轮与反向驱动齿轮均为扇形齿轮且错位布置，正向驱动齿轮与摆动齿轮间断性啮合，反向驱动齿轮与第一换向齿轮间断性啮合，第二换向齿轮与摆动齿轮相啮合，摆动齿轮与竖直齿条相啮合；并且在驱动轴带动正向驱动齿轮与反向驱动齿轮同向转动过程中，当正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合时，反向驱动齿轮与第一换向齿轮脱离啮合；当反向驱动齿轮与第一换向齿轮啮合，正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合脱离啮合。本方案的金相研磨装置不仅能够有效降低研磨操作的劳动强度、提高研磨效率，而且研磨过程中的压力控制稳定，尤其适用于电池极板腐蚀层金相样品研磨制备，并且每一步研磨得到的研磨面的划痕方向保持沿着同一个方向，研磨效果佳，有利于得到显示清晰的金相组织。作为优选，平移装置包括丝杆螺母机构，丝杆螺母机构的螺母固定在升降平台上，丝杆螺母机构的丝杆与水平导杆相平行，且丝杆的一端通过轴承可转动的与极板安装装置相连接。本方案的丝杆螺母机构有利于操作者控制样品抵压在研磨轮上的压力，避免压力过大、过小，影响研磨效果。作为优选，竖直支撑板上、朝向研磨轮的表面上设有安装板，该安装板通过螺栓可拆卸的安装在竖直支撑板上，安装板上、朝向研磨轮的表面上设有用于安装电池极板的极板安装槽。本方案的安装板用于安装电池极板，有利于电池极板的实际安装；而且便于更换安装板，以利于不同电池极板重复使用。作为优选，支撑杆表面上设有沿支撑杆延伸的条形导向凸块，所述限位套内侧面上设有与条形限位凸块相适配的导向滑槽。本方案结构用于防止支撑杆转动，同时允许支撑杆绕限位套转动。作为优选，升降平台上设有与竖直导柱相适配的竖直导套，竖直导套套设在竖直导柱上，所述竖直导柱上、位于竖直导套下方设有环形限位凸起。作为优选，驱动轴的端部还设有第一摇柄结构，第一摇柄结构由与驱动轴平行的握杆及连接握杆与驱动轴的连接杆。一种利用金相研磨装置的电池极板腐蚀层金相样品抛光方法，依次包括以下步骤：（1）电池极板样品固定：将电池极板样固定在竖直支撑板上；水砂纸预处理：首先，在水砂纸表面附上一层石蜡层；接着，用铅合金块进行研磨，在研磨过程中用蒸馏水做润滑剂；将经过上述水砂纸预处理过的200#水砂纸粘附在研磨轮圆周面；（2）开启驱动电机带动研磨轮转动；（3）通过平移装置带动竖直支撑板及其上的电池极板样品往研磨轮移动，直至电池极板样品抵靠在研磨轮上的水砂纸上；接着，操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金相研磨装置，其特征是，包括机架，可转动设置在上的研磨轮（3），用于驱动研磨轮转动的驱动电机，设置在机架上的竖直导柱（1），可沿竖直导柱升降的升降平台（2），用于驱动升降平台上、下往复移动的手动升降执行装置（6），设置在升降平台上的水平导杆（22），可沿水平导杆移动的极板安装装置（4）及设置在升降平台上、用于驱动极板安装装置沿水平导杆移动的平移装置（5）；所述极板安装装置包括水平设置的限位套（44），可沿限位套滑动的插设在限位套内的支撑杆（47），设置在支撑杆一端的限位挡块（43）及设置在支撑杆另一端的竖直支撑板（48）；所述竖直支撑板的表面中部设有连接轴套（410），支撑杆的一端部延伸至连接轴套内，且支撑杆与连接轴套之间通过轴承转动连接，所述连接轴套外侧面上设有四个周向均布的外限位通孔（413），支撑杆表面上设有一个内限位孔，所述外限位通孔内可取出的插设有限位杆（412），且该限位杆可插入内限位孔内；所述支撑杆与水平导杆相平行，支撑杆上、位于连接轴套与限位套之间套设有可使限位挡块抵靠在限位套上的预紧压缩弹簧（46）；所述竖直支撑板朝向研磨轮，且竖直支撑板与研磨轮的转轴相平行；所述手动升降执行装置包括设置在升降平台上的竖直齿条（67），可转动设置在机架上的驱动轴（61），第一从动轴（64）及第二从动轴（69），同轴设置在水平驱动轴上的正向驱动齿轮（62）与反向驱动齿轮（63），同轴设置在第一从动轴上的第一换向齿轮（68）及第二换向齿轮（65）及设置在第二从动轴上的摆动齿轮（66）；所述驱动轴，第一从动轴及第二从动轴水平设置，所述正向驱动齿轮与反向驱动齿轮均为扇形齿轮且错位布置，正向驱动齿轮与摆动齿轮间断性啮合，反向驱动齿轮与第一换向齿轮间断性啮合，第二换向齿轮与摆动齿轮相啮合，摆动齿轮与竖直齿条相啮合；并且在驱动轴带动正向驱动齿轮与反向驱动齿轮同向转动过程中，当正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合时，反向驱动齿轮与第一换向齿轮脱离啮合；当反向驱动齿轮与第一换向齿轮啮合，正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合脱离啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种金相研磨装置，其特征是，包括机架，可转动设置在上的研磨轮（3），用于驱动研磨轮转动的驱动电机，设置在机架上的竖直导柱（1），可沿竖直导柱升降的升降平台（2），用于驱动升降平台上、下往复移动的手动升降执行装置（6），设置在升降平台上的水平导杆（22），可沿水平导杆移动的极板安装装置（4）及设置在升降平台上、用于驱动极板安装装置沿水平导杆移动的平移装置（5）；
所述极板安装装置包括水平设置的限位套（44），可沿限位套滑动的插设在限位套内的支撑杆（47），设置在支撑杆一端的限位挡块（43）及设置在支撑杆另一端的竖直支撑板（48）；所述竖直支撑板的表面中部设有连接轴套（410），支撑杆的一端部延伸至连接轴套内，且支撑杆与连接轴套之间通过轴承转动连接，所述连接轴套外侧面上设有四个周向均布的外限位通孔（413），支撑杆表面上设有一个内限位孔，所述外限位通孔内可取出的插设有限位杆（412），且该限位杆可插入内限位孔内；所述支撑杆与水平导杆相平行，支撑杆上、位于连接轴套与限位套之间套设有可使限位挡块抵靠在限位套上的预紧压缩弹簧（46）；所述竖直支撑板朝向研磨轮，且竖直支撑板与研磨轮的转轴相平行；
所述手动升降执行装置包括设置在升降平台上的竖直齿条（67），可转动设置在机架上的驱动轴（61），第一从动轴（64）及第二从动轴（69），同轴设置在水平驱动轴上的正向驱动齿轮（62）与反向驱动齿轮（63），同轴设置在第一从动轴上的第一换向齿轮（68）及第二换向齿轮（65）及设置在第二从动轴上的摆动齿轮（66）；所述驱动轴，第一从动轴及第二从动轴水平设置，所述正向驱动齿轮与反向驱动齿轮均为扇形齿轮且错位布置，正向驱动齿轮与摆动齿轮间断性啮合，反向驱动齿轮与第一换向齿轮间断性啮合，第二换向齿轮与摆动齿轮相啮合，摆动齿轮与竖直齿条相啮合；并且在驱动轴带动正向驱动齿轮与反向驱动齿轮同向转动过程中，当正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合时，反向驱动齿轮与第一换向齿轮脱离啮合；当反向驱动齿轮与第一换向齿轮啮合，正向驱动齿轮与摆动齿轮啮合脱离啮合。
2.根据权利要求1所述的一种金相研磨装置，其特征是，所述平移装置包括丝杆螺母机构，丝杆螺母机构的螺母（51）固定在升降平台上，丝杆螺母机构的丝杆（52）与水平导杆相平行，且丝杆的一端通过轴承可转动的与极板安装装置相连接。
3.根据权利要求1所述的一种金相研磨装置，其特征是，所述竖直支撑板上、朝向研磨轮的表面上设有安装板（69），该安装板通过螺栓可拆卸的安装在竖直支撑板上，安装板上、朝向研磨轮的表面上设有用于安装电池极板的极板安装槽（610）。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种金相研磨装置，其特征是，所述支撑杆表面上设有沿支撑杆延伸的条形导向凸块（45），所述限位套内侧面上设有与条形限位凸块相适配的导向滑槽。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种金相研磨装置，其特征是，所述升降平台上设有与竖直导柱相适配的竖直导套（21），竖直导套套设在竖直导柱上，所述竖直导柱上、位于竖直导套下方设有环形限位凸起。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种金相研磨装置，其特征是，所述驱动轴的端部还设有第一摇柄结构，第一摇柄结构由与驱动轴平行的握杆及连接握杆与驱动轴的连接杆。
7.一种利用权利要求1所述的金相研磨装置的电池极板腐蚀层金相样品抛光方法，其特征是，依次包括以下步骤：
（1）电池极板样品固定：将电池极板样固定在竖直支撑板上；
水砂纸预处理：首先，在水砂纸表面附上一层石蜡层；接着，用铅合金块进行研磨，在研磨过程中用蒸馏水做润滑剂；
将经过上述水砂纸预处理过的200#水砂纸粘附在研磨轮圆周面；
（2）开启驱动电机带动研磨轮转动；
（3）通过平移装置带动竖直支撑板及其上的电池极板样品往研磨轮移动，直至电池极板样品抵靠在研磨轮上的水砂纸上；
接着，操作者通过驱动轴带动正向驱动齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪涛，孙建逊，张凯，
申请(专利权)人：超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33