用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電主軸領(lǐng)域，具體提供一種用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置。本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有電主軸鎖緊裝置加工、裝配復(fù)雜以及電主軸鎖緊時(shí)存在軸向竄動(dòng)的問題。本發(fā)明的液壓鎖緊裝置包括：法蘭盤、固定在電主軸殼體上的液壓座、設(shè)置在所述液壓座上的摩擦環(huán)；所述液壓座的一端與所述摩擦環(huán)固定連接；所述法蘭盤與電主軸的轉(zhuǎn)軸固定連接；所述液壓座的另一端設(shè)置有液壓通道，所述液壓通道內(nèi)通入液壓油，所述液壓油驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)徑向壓緊所述法蘭盤，進(jìn)而制動(dòng)并鎖緊所述電主軸。本發(fā)明不僅簡化了電主軸鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)，還消除了鎖緊電主軸時(shí)施加到電主軸上的軸向力，進(jìn)而提高了電主軸上軸承的使用壽命。
【專利說明】
用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電主軸領(lǐng)域，具體提供一種用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]早在20世紀(jì)50年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了用于磨削小孔的高頻電主軸，當(dāng)時(shí)的變頻器采用的是真空電子管，雖然轉(zhuǎn)速高，但是傳遞的功率和轉(zhuǎn)矩都很小。隨著對高速切削的需求和電子技術(shù)的進(jìn)步，全固態(tài)元件的變頻器和矢量控制驅(qū)動(dòng)器應(yīng)運(yùn)而生；加之混合陶瓷軸承的出現(xiàn)，使得在20世紀(jì)80年代末、90年代初出現(xiàn)了用于銑削、車削的加工中心，并且近年來車銑復(fù)合式電主軸日益盛行。車銑復(fù)合式電主軸一般采用的是齒輪鎖緊或者外接盤式制動(dòng)的方式，鎖緊裝置的加工、裝配以及安裝很是繁瑣，并且在電主軸鎖緊時(shí)會(huì)出現(xiàn)軸向上的竄動(dòng)。
[0003]相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的電主軸鎖緊裝置來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有電主軸鎖緊裝置加工、裝配復(fù)雜以及電主軸鎖緊時(shí)存在軸向竄動(dòng)的問題，本發(fā)明提供了一種用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，所述電主軸包括轉(zhuǎn)軸和主軸殼體;所述液壓鎖緊裝置包括固定在所述主軸殼體上的液壓座和設(shè)置在所述液壓座上的摩擦環(huán);所述液壓座上設(shè)置有液壓通道;在操作過程中，所述液壓通道內(nèi)被通入液壓油，所述液壓油驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)徑向壓緊所述轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而制動(dòng)并鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。
[0005]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓鎖緊裝置還包括徑向壓縮密封圈，所述徑向壓縮密封圈沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)與所述液壓座之間，所述徑向壓縮密封圈上設(shè)置有與所述液壓通道接通的環(huán)形凹槽，使得所述液壓油能夠徑向壓縮所述徑向壓縮密封圈，從而驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)制動(dòng)并鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。
[0006]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓鎖緊裝置還包括法蘭盤，所述法蘭盤沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)內(nèi)側(cè)并與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，使得所述摩擦環(huán)能夠通過徑向擠壓所述法蘭盤來制動(dòng)和鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。
[0007]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓座內(nèi)設(shè)置有圓孔，所述摩擦環(huán)和所述法蘭盤沿徑向依次設(shè)置在所述圓孔內(nèi)。
[0008]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述摩擦環(huán)包括環(huán)形凸緣和摩擦套，所述環(huán)形凸緣和所述摩擦套固定連接，所述環(huán)形凸緣與所述液壓座的一端固定連接，所述摩擦套沿徑向設(shè)置在所述徑向壓縮密封圈內(nèi)。
[0009]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓鎖緊裝置還包括摩擦環(huán)壓蓋，所述摩擦環(huán)壓蓋的一端與所述環(huán)形凸緣固定連接，所述摩擦環(huán)壓蓋通過緊固件將所述環(huán)形凸緣固定到所述液壓座上。
[0010]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述摩擦套上設(shè)置有多個(gè)開口，所述開口沿所述摩擦套的軸線方向布置并貫穿所述摩擦套的側(cè)壁，使得所述摩擦套在受到徑向力時(shí)能夠收縮變形。
[0011]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓座上設(shè)置有環(huán)形槽，所述徑向壓縮密封圈設(shè)置在所述環(huán)形槽中。
[0012]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液壓通道設(shè)置在所述液壓座的另一端。
[0013]在上述的液壓鎖緊裝置優(yōu)選技術(shù)方案中，所述徑向壓縮密封圈是W型圈。
[0014]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過在電主軸的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置固定連接的法蘭盤，在主軸殼體上設(shè)置固定連接的液壓座，在液壓座內(nèi)設(shè)置液壓通道以及圓孔和與液壓通道連通環(huán)形槽，并且在圓孔內(nèi)沿徑向設(shè)置摩擦環(huán)，在環(huán)型槽中設(shè)置W型圈，當(dāng)電主軸需要鎖緊時(shí)，液壓通道內(nèi)被通入高壓液壓油，液壓油周向壓縮W型圈，進(jìn)而使得W型圈徑向壓緊摩擦環(huán)，導(dǎo)致摩擦環(huán)收縮變形，與法蘭盤周向接觸壓緊，以此來制動(dòng)和鎖緊法蘭盤，達(dá)到制動(dòng)和鎖緊電主軸的轉(zhuǎn)軸的目的。由于本發(fā)明的液壓鎖緊裝置是對轉(zhuǎn)軸進(jìn)行周向制動(dòng)和鎖緊的，所以轉(zhuǎn)軸不會(huì)受到軸向上的力造成軸向上的竄動(dòng)，進(jìn)而與提高了軸承的使用壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的液壓鎖緊裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的液壓鎖緊裝置的局部放大圖；
[0017]圖3是圖2中的H部分的局部放大圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的液壓鎖緊裝置的摩擦環(huán)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，雖然說明書和附圖中是按照豎直方向來描繪用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，但是這僅僅是為了描述方便，并不影響液壓鎖緊裝置的水平使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。在實(shí)踐中，電主軸以及該液壓鎖緊裝置通常是水平設(shè)置的。
[0020]需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0021]此外，還需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0022]如圖1所示，電主軸I包括主軸殼體11和設(shè)置在主軸殼體11內(nèi)部的轉(zhuǎn)軸12。液壓鎖緊裝置2與主軸殼體11固定連接，并能夠?qū)D(zhuǎn)軸12進(jìn)行制動(dòng)和鎖緊。
[0023]如圖1和圖2所示，液壓鎖緊裝置2包括:摩擦環(huán)壓蓋21、摩擦環(huán)22、液壓座23、胃型圈24和法蘭盤25。液壓座23的下端(圖1至圖3中所示液壓座23的下端)設(shè)置有液壓通道231，液壓座23的內(nèi)側(cè)(圖1至圖3中所示液壓座23的內(nèi)側(cè))設(shè)置有圓孔232。液壓座23的內(nèi)側(cè)還設(shè)置有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與液壓通道231連通，W型圈24安裝在該環(huán)形槽內(nèi)，并且W型圈24的外圈上設(shè)置有環(huán)形凹槽(即，圖2中與液壓通道231連通的部位)。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，盡管本申請是結(jié)合W型圈來描述的，但是，本發(fā)明并不局限于這種具體的密封圈形狀，只要能夠在保證密封的情況下通過施加液壓油來實(shí)現(xiàn)徑向收縮，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇其他密封圈形狀。
[0024]優(yōu)選地，W型圈24采用具有彈性的橡膠制作而成，以便向液壓通道231內(nèi)通高壓液壓油時(shí)，W型圈24受到液壓油的壓力能夠徑向收縮，進(jìn)而壓縮摩擦環(huán)22，并且W型圈24在環(huán)形槽內(nèi)還能夠?qū)σ簤河推鸬矫芊庾饔?，以防止液壓油泄漏?br>[0025]如圖2和圖4所示，摩擦環(huán)22又包括連接為一體的環(huán)形凸緣221和摩擦套222。優(yōu)選地，環(huán)形凸緣221和摩擦套222—體成型，或者將環(huán)形凸緣221和摩擦套222焊接為一個(gè)整體。摩擦套222放置在液壓座23的圓孔232內(nèi)，并且摩擦套222的外圓周面與W型圈24的內(nèi)圈能夠抵靠。按照圖1中的方位，環(huán)形凸緣221的下端面與液壓座23的上端面貼合連接。摩擦環(huán)壓蓋21設(shè)置在環(huán)形凸緣221的上端，并通過螺栓將環(huán)形凸緣221固定到液壓座23上，使得摩擦套222在圓孔232內(nèi)得以固定。
[0026]如圖4所示，摩擦套222采用具有一定彈性的金屬材料制成，并且在摩擦套222上沿軸線方向設(shè)置多個(gè)貫穿單側(cè)圓周壁的條形口，以便在摩擦套222的外圓周上施加力時(shí)，摩擦套222能夠徑向向內(nèi)變形收縮。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，條形開口的數(shù)量、寬度和長度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，例如，摩擦套222的材質(zhì)、壁厚、長短等。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，摩擦套222可以用其他結(jié)構(gòu)代替，例如，固定連接到環(huán)形凸緣221上并沿環(huán)形凸緣221軸線周向均勻布置的鋼片。
[0027]繼續(xù)參閱圖1和圖2，法蘭盤25與轉(zhuǎn)軸12固定連接，優(yōu)選地，采用螺栓固定的方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，法蘭盤25與轉(zhuǎn)軸12除了通過螺栓固定連接的方式外，很明顯還有其他的固定連接方式，例如，螺紋連接、過盈配合等。從圖1和圖2中可以看出，法蘭盤25位于摩擦環(huán)22內(nèi)，并與摩擦環(huán)22同軸，以便于摩擦套222壓縮收緊時(shí)法蘭盤25的外圓周能夠均勻受力。
[0028]如圖3所示，摩擦套222與法蘭盤25之間留有一個(gè)很小的間隙26，以便于摩擦套222受到W型圈24的壓縮時(shí)，能夠快速地做出反應(yīng)并壓緊法蘭盤222，進(jìn)而制動(dòng)和鎖緊電主軸I的轉(zhuǎn)軸12。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在條件許可的情況下，間隙26應(yīng)做的應(yīng)盡量小些，用以確保電主軸I能夠被快速地制動(dòng)和鎖緊。
[0029]下面結(jié)合圖1至圖3對電主軸的鎖緊以及解鎖過程進(jìn)行詳細(xì)說明。當(dāng)電主軸I需要鎖緊時(shí)，向液壓通道231內(nèi)通入高壓液壓油，高壓液壓油進(jìn)入W型圈24的環(huán)形凹槽內(nèi)給W型圈24的施加一個(gè)周向的壓力，在該壓力的作用下，W型圈24會(huì)變形收縮，致使W型圈24壓縮摩擦環(huán)22，摩擦套222收緊，間隙26消除，此時(shí)摩擦環(huán)22開始對固定在轉(zhuǎn)軸12上的法蘭盤25進(jìn)行制動(dòng)和鎖緊，從而制動(dòng)和鎖緊轉(zhuǎn)軸12。當(dāng)電主軸I需要旋轉(zhuǎn)時(shí)，液壓通道231的液壓油被泄壓，此時(shí)摩擦環(huán)22在自身彈力的作用下恢復(fù)原來的形狀，摩擦環(huán)22脫離與法蘭盤25的接觸，W型圈24在自身彈力和摩擦環(huán)22施加到其上力的共同作用下恢復(fù)原來的形狀，從而解除轉(zhuǎn)軸12的鎖定。
[0030]本發(fā)明的液壓鎖緊裝置通過液壓油驅(qū)動(dòng)W型圈24進(jìn)而驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22對法蘭盤25進(jìn)行周向制動(dòng)和鎖緊，使得轉(zhuǎn)軸12只受到徑向力制動(dòng)，不存在軸向的制動(dòng)力，從而避免了轉(zhuǎn)軸12在軸向上的竄動(dòng)，并提高了電主軸I上軸承的使用壽命。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的是，除了通過W型圈24驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22鎖緊法蘭盤25外，還可以通過液壓油直接驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22鎖緊法蘭盤25，例如，將摩擦環(huán)22換成耐磨且具有彈性的橡膠，摩擦套222上不設(shè)置開口并保證液壓油不泄露。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能理解的是，還可以在液壓座23內(nèi)設(shè)置多個(gè)環(huán)形槽和W型圈24，同時(shí)驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22制動(dòng)和鎖緊法蘭盤25。
[0032]至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些【具體實(shí)施方式】。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，所述電主軸包括轉(zhuǎn)軸和主軸殼體； 其特征在于，所述液壓鎖緊裝置包括固定在所述主軸殼體上的液壓座和設(shè)置在所述液壓座上的摩擦環(huán)； 所述液壓座上設(shè)置有液壓通道;在操作過程中，所述液壓通道內(nèi)被通入液壓油，所述液壓油驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)徑向壓緊所述轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而制動(dòng)并鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓鎖緊裝置還包括徑向壓縮密封圈，所述徑向壓縮密封圈沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)與所述液壓座之間， 所述徑向壓縮密封圈上設(shè)置有與所述液壓通道接通的環(huán)形凹槽，使得所述液壓油能夠徑向壓縮所述徑向壓縮密封圈，從而驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)制動(dòng)并鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓鎖緊裝置還包括法蘭盤，所述法蘭盤沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)內(nèi)側(cè)并與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，使得所述摩擦環(huán)能夠通過徑向擠壓所述法蘭盤來制動(dòng)和鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓座內(nèi)設(shè)置有圓孔，所述摩擦環(huán)和所述法蘭盤沿徑向依次設(shè)置在所述圓孔內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述摩擦環(huán)包括環(huán)形凸緣和摩擦套，所述環(huán)形凸緣和所述摩擦套固定連接，所述環(huán)形凸緣與所述液壓座的一端固定連接，所述摩擦套沿徑向設(shè)置在所述徑向壓縮密封圈內(nèi)側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓鎖緊裝置還包括摩擦環(huán)壓蓋，所述摩擦環(huán)壓蓋的一端與所述環(huán)形凸緣固定連接，所述摩擦環(huán)壓蓋通過緊固件將所述環(huán)形凸緣固定到所述液壓座上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述摩擦套上設(shè)置有多個(gè)開口，所述開口沿所述摩擦套的軸線方向布置并貫穿所述摩擦套的側(cè)壁，使得所述摩擦套在受到徑向力時(shí)能夠收縮變形。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓座上設(shè)置有環(huán)形槽，所述徑向壓縮密封圈設(shè)置在所述環(huán)形槽中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述液壓通道設(shè)置在所述液壓座的另一端。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于電主軸制動(dòng)的液壓鎖緊裝置，其特征在于，所述徑向壓縮密封圈是W型圈。
【文檔編號】F16D49/12GK106078308SQ201610687012
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610687012.5, CN 106078308 A, CN 106078308A, CN 201610687012, CN-A-106078308, CN106078308 A, CN106078308A, CN201610687012, CN201610687012.5
【發(fā)明人】項(xiàng)久鵬, 蒙七星
【申請人】北京超同步伺服股份有限公司