一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置，涉及焊接工艺后处理技术领域，包括打磨组件、振动组件和进给组件；所述打磨组件包括砂轮和第一电机；所述砂轮通过第一电机驱动，砂轮和第一电机设置在变幅杆上；所述振动组件包括超声波发生器、换能器和变幅杆；所述超声波发生器与换能器电连接，换能器的输出端与变幅杆输入端连接；所述进给组件可使换能器左右移动，使砂轮实现横向进给。该方法采用砂轮和超声振动同时对驱动主轴焊接接头进行打磨，通过对旋转的砂轮施加一定频率、振幅和模态的超声振动，利用超声润滑和能量集中等效应，可有效减少砂轮堵塞和磨损，降低磨削力,使打磨后的焊接接头更加平滑，提高了焊接接头的表面质量。

A kind of ultrasonic grinding device for welding joint of escalator driving spindle

【技术实现步骤摘要】
一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置
本技术属于本技术涉及焊接工艺后处理
，特别涉及一种扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨的装置。
技术介绍
自动扶梯是车站、商场、地铁等公共场所中必不可少的交通工具，它不仅极大地缓解繁忙的交通压力，而且能为社会带来极大的便捷。但随着自动扶梯数量日益增多，近年各地自动扶梯危险事故呈上升趋势。据统计，30％的扶梯安全事故是由于扶梯驱动系统中零件或部件的磨损，变形，失效甚至断裂导致。扶梯驱动主轴是自动扶梯驱动系统的核心部件，它主要将来自曳引机的动力传递至两端梯级链轮，梯级链轮再带动梯级沿导轨运动，运输乘客。扶梯驱动主轴由主轴和两个链轮通过焊接工艺装配在一起。扶梯工作时，由于焊接处应力集中和存在残余应力的现象，扶梯在不同工况情况下及启停中，主轴与链轮焊接接头承受循环扭力载荷，长时间运行后造成疲劳失效，导致一边链轮与主轴脱落，失去动力，造成扶梯逆行甚至梯级塌陷。行业内普遍采用手工打磨对焊接部位去除焊接余高，降低应力集中及残余应力，这样不仅效率较低，工人劳动强度大，而且加工的结果是打磨质量不稳定，很难将扶梯驱动主轴处这种环形焊接接头打磨平整、平滑，还可能降低焊接接头质量。专利公开了一种压力容器焊缝打磨装置，通过采用立柱、横梁、基座万向滚轮实现了砂轮的三维立体移动，作业人员通过控制器控制砂轮的位置，即可完成对压力容器表面各类焊缝的打磨作业。这种装置虽然实现了自动化打磨，然而打磨过程中，砂轮片的磨粒在摩擦、挤压作用下，它的棱角逐渐磨圆变钝，磨屑常常嵌塞在砂轮表面的孔隙中，使砂轮片表面堵塞。专利公开了一种打磨方法及打磨系统，通过驱动装置牵引三角型砂带机、仿形磨削装置和抛光装置对定位夹紧于工装胎的轨道车辆转向架的焊缝进行打磨工作，从而获得设计需要的表面轮廓。但这种方法只是降低了残余应力和应力集中，对工况复杂尤其是承受循环载荷的一些焊接接头没有强化作用。超声波磨削是在磨削过程中利用砂轮(或工件)的强迫振动进行磨削的一种工艺方法。专利公开了一种超声磨削装置，通过换能器和变幅杆对砂轮施加超声振动，使砂轮在旋转的同时发生轴向振动，磨削材料表面，提高磨削频率，改善磨削效果，减少切削的变形量，降低切削力，改善了工件表面质量。然而由于砂轮在磨削过程中只是相对材料表面发生轴向振动，并没有对材料表面产生挤压或者冲击作用，这种方法只是改善了磨削效果，提高工作效率，对材料表面的强化效果有限。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨的装置及方法；基于装置的该方法对传统的打磨工艺进行了改进，通过在旋转的砂轮上施加径向超声振动，利用超声润滑和能量集中等效应，可有效减少砂轮堵塞和磨损，降低磨削力，显著提高打磨效率，使打磨后的焊接接头更加平滑，提高了焊接接头的表面质量。本技术是通过如下技术方案得以实现的：一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨装置，包括打磨组件、振动组件和进给组件；所述打磨组件包括砂轮和第一电机；所述砂轮通过第一电机驱动，砂轮和第一电机设置在变幅杆上；所述振动组件包括超声波发生器、换能器和变幅杆；所述超声波发生器与换能器电连接，换能器的输出端与变幅杆输入端连接；所述进给组件可使换能器左右移动，使砂轮实现横向进给。进一步的，所述进给组件包括支撑块、滚柱丝杠和第二电机；所述支撑块的一端与换能器连接，支撑块的另一端与滚柱丝杠输出端连接，滚柱丝杠通过第二电机驱动。进一步的，所述支撑块与活动柱的上端固连，活动柱的下端与下部滑块连接，下部滑块设置在导轨内，可沿导轨移动。进一步的，所述第二电机设置在固定板的一端，固定板的另一端设置在导轨座上。进一步的，所述砂轮上设置有砂轮防护罩。扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨方法，包括如下步骤：将驱动主轴安装在旋转夹具上；设置驱动主轴夹具转速和方向，使驱动主轴匀速转动；设置砂轮转速和方向，使砂轮开始旋转；设置超声振动的模态和参数，使砂轮产生径向超声振动；设置砂轮横向进给量，对焊接接头进行超声打磨，直至获得合格的焊接接头形状，停止横向进给；保持砂轮、驱动主轴转速不变，对焊接接头处进行光磨处理；退出砂轮，停止超声振动，停止砂轮转动，完成驱动主轴环形焊接接头超声打磨。进一步的，驱动主轴旋转速度为0.1～0.2m/s，砂轮旋转速度为6～12m/s，砂轮与驱动主轴旋转方向一致。进一步的，超声振动模态为纵向振动，振动频率为15～25kHz，振幅为8～30μm。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术对扶梯驱动主轴焊接接头包括焊缝、焊趾及热影响区表面同时进行砂轮打磨和超声振动，不仅能够去除焊接余高，降低应力集中，同时能够在焊接接头表面引入一定量的残余压应力，提高了焊接接头疲劳性能。2.本技术对传统的打磨工艺进行了改进，通过在旋转的砂轮上施加超声振动，利用超声润滑和能量集中等效应，可有效减少砂轮堵塞和磨损，降低磨削力，显著提高打磨效率，使打磨后的焊接接头，尤其是母材过渡区更加平滑，提高焊接接头的表面质量。3.本技术具有结构简单，且工艺过程简单，操作方便，效果明显等特点。4.通过在旋转的砂轮上施加径向超声振动，利用超声润滑和能量集中等效应，可有效减少砂轮堵塞和磨损，降低磨削力，显著提高打磨效率，使打磨后的焊接接头更加平滑，提高了焊接接头的表面质量，砂轮的旋转和进给可以提高超声振动的效果，在焊接接头表面引入较高的残余压应力，提高了焊接接头疲劳性能。使用该方法能够获得较好的扶梯驱动轴焊接接头形状及其表面质量，同时显著提高了焊接接头的疲劳性能。附图说明图1为扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨装置结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨过程示意图；图4扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨前示意图；图5扶梯驱动主轴环形焊接接头超声打磨后示意图。附图标记如下：1-驱动主轴；2-焊接接头；3-砂轮；4-砂轮防护罩；5-第一电机；6-变幅杆；7-换能器；8-超声波发生器；9-支撑块；10-活动柱；12-滚柱丝杠；13-固定板；14-第二电机；15-下部滑块；16-导轨；17-导轨座。具体实施方式为对本技术做进一步的了解，现结合附图对本技术做进一步的说明：一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨装置，包括打磨组件、振动组件和进给组件；所述打磨组件包括砂轮3和第一电机5；所述砂轮3通过第一电机5驱动，砂轮3和第一电机5设置在变幅杆6上；所述振动组件包括超声波发生器8、换能器7和变幅杆6；所述超声波发生器8与换能器7电连接，换能器7的输出端与变幅杆6输入端连接；所述进给组件可使换能器7左右移动，使砂轮3实现横向进给。所述进给组件包括支撑块9、滚柱丝杠12和第二电机14；所述支撑块9的一端与换能器7连接，支撑块9的另一端与滚柱丝杠12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置，其特征在于，包括打磨组件、振动组件和进给组件；/n所述打磨组件包括砂轮(3)和第一电机(5)；所述砂轮(3)通过第一电机(5)驱动，砂轮(3)和第一电机(5)设置在变幅杆(6)上；/n所述振动组件包括超声波发生器(8)、换能器(7)和变幅杆(6)；所述超声波发生器(8)与换能器(7)电连接，换能器(7)的输出端与变幅杆(6)输入端连接；/n所述进给组件可使换能器(7)左右移动，使砂轮(3)实现横向进给。/n

【技术特征摘要】
1.一种扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置，其特征在于，包括打磨组件、振动组件和进给组件；
所述打磨组件包括砂轮(3)和第一电机(5)；所述砂轮(3)通过第一电机(5)驱动，砂轮(3)和第一电机(5)设置在变幅杆(6)上；
所述振动组件包括超声波发生器(8)、换能器(7)和变幅杆(6)；所述超声波发生器(8)与换能器(7)电连接，换能器(7)的输出端与变幅杆(6)输入端连接；
所述进给组件可使换能器(7)左右移动，使砂轮(3)实现横向进给。


2.根据权利要求1所述的扶梯驱动主轴焊接接头超声打磨的装置，其特征在于，所述进给组件包括支撑块(9)、滚柱丝杠(12)和第二电机(14)；所述支撑块(9)的一端与换能器(7)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜银方，裴曙光，孙有为，
申请(专利权)人：江苏申阳电梯部件有限公司，江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32