仪表车床悬持式气动夹持机构转让专利

申请号 : CN201210054013.8

文献号 : CN102886700B

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发明人 : 陈江源

申请人 : 陈江源陈江川

摘要 :

本发明属于机械及气液增压技术领域,涉及仪表车床气动夹持机构;其特征在于:本发明采用以内径大于主轴且安装有稳定器的中空筒形一体式气液增压缸或中空筒形分体式气液增压缸或中空筒形单气室压力缸为主体,两端分别串联滑套一(4)、推力轴承一(3)、推力轴承二(5)、滑套二(6)并受压于静压弹簧(7)的悬持式气动流体压力缸为核心特征;辅以管状主轴(1)与耐磨轴套(24)结构,结合相应附加组件尤其是E形推力滑块(301)及不同的技术方案,可中置式或后置式安装。所述机构适合低成本推广、适应高转速、夹持力强、无压力泄漏、低故障、自动化程度高。

权利要求 :

1.仪表车床悬持式气动夹持机构,包括:主轴(1)、耐磨轴套(24)、弹簧夹头一(2),拉杆(22)、紧定圆螺母(23)、悬持式流体压力缸组件、以及附加组件,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件由流体压力缸及分别安装于两侧的推力轴承一(3)、滑套一(4)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、静压弹簧(7)、以及缸体稳定器组成;所述流体压力缸为中空筒形结构,内径大于主轴(1);缸体、活塞两侧分别设有安装推力轴承静环的阶台;滑套一(4)、滑套二(6)为中空筒形结构,活动配合于主轴(1),并分别设置安装推力轴承回转端的阶台;

所述流体压力缸及分别安装于两侧的滑套一(4)、推力轴承一(3)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、静压弹簧(7)依次串联于主轴(1);所述缸体稳定器包括,抵消缸体重力的弹力装置和防止缸体回转的定位螺丝(8),以及固连于主轴箱(27)的定位槽(115);所述定位螺丝(8)卡入定位槽(115);所述弹力装置由托盘(303)、弹簧(304)、弹簧支架(305)组成,安装于缸体重力方向并固定于主轴箱(27);所述流体压力缸在推力轴承一(3),滑套一(4),推力轴承二(5),滑套二(6),静压弹簧(7),以及缸体稳定器的共同作用下静止并与主轴(1)保持同轴悬浮。

2.如权利要求1所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形一体式气液增压缸结构,并由液压活塞(9)、液压缸体(10)、气压活塞(11)、气压缸体(12)、筒形活塞杆(13)、补油罐(111)、及连接管路(216)组成;所述液压缸体(10)、气压缸体(12)为中空筒形结构,并同心连接;所述筒形活塞杆(13)为两端阶梯筒形结构,一端固连气压活塞(11),另一端为增压阶台并设有圆弧倒角;所述液压缸体(10)设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(104);所述气压缸体(12)设有导气孔(105)、密封圈(106)、定位螺孔(107);所述液压活塞(9)设有密封圈(108)、密封圈(109);所述补油孔(103)与补油罐(111)通过管路(216)相连,所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。

3.如权利要求1所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形分体式气液增压缸结构,并由液压活塞(201)、液压缸体一(202)、增压器及连接管路组成;所述液压缸体一(202)设有导压孔(203)、定位螺孔(107);所述导压孔(203)通过管路(215)与增压器连接;所述增压器由气压缸体(205)、液压缸体二(206)、气压活塞(207)、活塞杆(208)、补油罐(111)、基座(219)及连接管路(216)组成;所述气压缸体(205)设有导气孔(104);所述基座(219)分别与气压缸体(205)、液压缸体二(206)螺纹连接并设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(105)、液压油孔(214);所述补油孔(103)通过管路(216)与补油罐(111)连接;所述导压孔(203)与液压油孔(214)通过管路(215)连接;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。

4.如权利要求1所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形单气室压力缸,并由活塞(29)、缸体(28)组成;所述活塞(29)设有密封圈(108);

所述缸体(28)设有导压孔(203)、密封圈(109)、定位螺孔(107);所述导压孔(203)通过管路(215)直连压力源;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。

5.如权利要求2或3或4所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件安装于主轴箱内;所述主轴(1)开有方形径向通孔,并安装推力滑块组件;

所述推力滑块组件包括,一对E形推力滑块(301)、滑块支撑套(302)、变径套(16);所述E形推力滑块(301)具有受力的半圆环形基座和传递推力的的本体;所述基座和本体为一整体;所述本体包括与主轴(1)横截面投影重合的过渡区,与变径套(16)横截面投影重合的推力区;所述E形推力滑块(301)本体过度区嵌入主轴(1)方孔,推力区与变径套(16)的端面并联;所述安装于主轴(1)的一对E形推力滑块(301)组成的圆环形基座安装于滑块支撑套(302)的内阶台;所述滑块支撑套(302)端面受压于静压弹簧(7);所述一对E形推力滑块(301)组成的圆环形基座与滑套(6)端面并联。

6.如权利要求2或3或4所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:主轴(1)两端分别安装有弹簧夹头一(2)、弹簧夹头二(20);所述弹簧夹头二(20)外螺纹与弹簧夹头一(2)内螺纹连接;所述弹簧夹头二(20)置于变径套(16)内;所述变径套(16)设有与弹簧夹头二(20)外锥面角度一致的内锥面并设有方形通孔;所述方孔嵌入E形推力滑块(301)的本体;所述弹簧夹头一(2)前端设有限位挡圈(35);所述限位挡圈(35)与耐磨轴套(24)螺纹连接。

7.如权利要求2或3或4所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件安装于主轴(1)末端;所述滑套一(4)固连于主轴(1)外圆;所述滑套二(6)活动配合于主轴(1)外圆;所述静压弹簧(7)安装于主轴(1);所述缸体(28)及活塞(29)分别设有阶台,并安装轴承黄油盖(18)。

8.如权利要求1所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述主轴(1)为管状空心轴,两端设有连接用外螺纹;所述主轴(1)和弹簧夹头一(2)之间设有耐磨轴套(24);所述主轴(1)与耐磨轴套(24)以螺纹同轴连接;所述耐磨轴套(24)设有与弹簧夹头一(2)外锥面角度一致的内锥面。

说明书 :

仪表车床悬持式气动夹持机构

技术领域

[0001] 本发明属于机械及气液增压技术领域,涉及仪表车床夹持机构,特别是涉及仪表车床自动化气动夹持机构。

背景技术

[0002] 近年,仪表车床自动化夹持机构发展迅速,尤其对是液压,气压夹持机构的研究日新月异。由于仪表车床本身属于低价值设备,所以从节能及可推广的角度考虑,压缩气体是最佳动力源。目前的气动夹持机构大致有以下三类机构:
[0003] (1)三爪+锥形离合器+气缸式夹持机构,如公开专利201020510509.8,此类机构因改造简易故使用广泛。但由于三爪与锥形离合器以及三爪盘之间的机械摩擦磨损点多,尤其气缸推力较大时,磨损故障多。
[0004] (2)前置式回转气缸筒夹装置或后置式回转气缸等以同轴回转的缸体和活塞为基础,通过静止的气压分配器对活塞做功。如公开专利01255364.6,此类装置多用于高端机械制造,故制造精密,价格昂贵,难以修复,尤其是对工作环境要求较高,而且由于结构设计的原因,压力泄漏量问题始终存在。
[0005] (3)钢珠+斜锥面+固定式缸体+四推力轴承的夹持机构,如公开专利200610032139.X,通过静止缸体上前后导气孔控制安装有双止推轴承的活塞,并利用活塞内锥面推动钢珠,钢珠推动安装于拉杆的斜契面,达到夹紧目的。该结构精密复杂,且无法避免钢珠与斜契面的机械磨损。
[0006] 对于上述三大类,及其他气动夹持机构的研究,发现传统夹持机构种类虽多,但无法寻找到适应高转速、强力夹持、高效生产并能够低成本推广的夹持机构:如转速高于2500转/分、活塞推力大于2000kgN以上、无磨损故障、结构简单、维护方便、自动化程度高、无压力泄漏的夹持机构。

发明内容

[0007] 本发明旨在提供适合低成本推广、适应高转速、夹持力强、结构简单、无压力泄漏、低故障、自动化程度高的仪表车床气动夹持机构;其基本机构不仅可以安装于主轴尾部,也可以安装于主轴箱内;可以普通夹持,也可以强力夹持;可以单弹簧夹头夹持,也可以双弹簧夹头双向夹持。
[0008] 为实现上述目的,本发明的核心是:
[0009] 仪表车床悬持式气动夹持机构,包括:主轴(1)、耐磨轴套(24)、弹簧夹头一(2),拉杆(22)、紧定圆螺母(23)、悬持式流体压力缸组件、以及附加组件,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件由流体压力缸及分别安装于两侧的推力轴承一(3)、滑套一(4)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、静压弹簧(7)、以及缸体稳定器组成;所述流体压力缸为中空筒形结构,内径大于主轴(1);缸体、活塞两侧分别设有安装推力轴承静环的阶台;滑套一(4)、滑套二(6)为中空筒形结构,活动配合于主轴(1),并分别设置安装推力轴承回转端的阶台;所述流体压力缸及分别安装于两侧的滑套一(4)、推力轴承一(3)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、静压弹簧(7)依次串联于主轴(1);所述缸体稳定器包括,抵消缸体重力的弹力装置和防止缸体回转的定位螺丝(8),以及固连于主轴箱(27)的定位槽(115);所述定位螺丝(8)卡入定位槽(115);所述弹力装置由托盘(303)、弹簧(304)、弹簧支架(305)组成,安装于缸体重力方向并固定于主轴箱(27);所述流体压力缸在推力轴承一(3),滑套一(4),推力轴承二(5),滑套二(6),静压弹簧(7),以及缸体稳定器的共同作用下静止并与主轴(1)保持同轴悬浮。
[0010] 如[0009]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形一体式气液增压缸结构,并由液压活塞(9)、液压缸体(10)、气压活塞(11)、气压缸体(12)、筒形活塞杆(13)组成;所述液压缸体(10)、气压缸体(12)为中空筒形结构,并同心连接;所述筒形活塞杆(13)为两端阶梯筒形结构,一端固连气压活塞(11),另一端为增压阶台并设有圆弧倒角;所述液压缸体(10)设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(104);所述气压缸体(12)设有导气孔(105)、密封圈(106)、定位螺孔(107);所述液压活塞(9)设有密封圈(108)、密封圈(109);所述补油孔(103)通过管路(216)与补油罐(111)连接;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。
[0011] 如[0009]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形分体式气液增压缸结构,并由液压活塞(201)、液压缸体一(202)、增压器及连接管路组成;所述液压缸体一(202)设有导压孔(203)、定位螺孔(107);所述导压孔(203)通过管路(215)与增压器连接;所述增压器由气压缸体(205)、液压缸体二(206)、气压活塞(207)、活塞杆(208)、补油罐(111)、基座(219)及连接管路(216)组成;所述所述气压缸体(205)设有导气孔(104);所述基座(219)分别与气压缸体(205)、液压缸体二(206)连接并设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(105)、液压油孔(214);所述补油孔(103)通过管路(216)与补油罐(111)连接;所述导压孔(203)与液压油孔(214)通过管路(215)连接;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。
[0012] 如[0009]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述流体压力缸为中空筒形单气室压力缸,并由活塞(29)、缸体(28)组成;所述活塞(29)设有密封圈(108);所述缸体(28)设有密封圈(109)、导压孔(203)、定位螺孔(107);所述导压孔(203)通过管路(215)直连压力源;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。
[0013] 本发明如[0010]或[0011]或[0012]所述仪表车床悬持式气动夹持结构具有如下安装结构及附加组件特征。
[0014] (1)本发明如[0010]或[0011]或[0012]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件安装于主轴箱内;所述主轴(1)开有方形径向通孔,并安装推力滑块组件;所述推力滑块组件包括,一对E形推力滑块(301)、滑块支撑套(302)、变径套(16);所述E形推力滑块(301)具有受力的半圆环形基座和传递推力的的本体;所述基座和本体为一整体;所述本体包括与主轴(1)横截面投影重合的过渡区,与变径套(16)横截面投影重合的推力区;所述E形推力滑块(301)本体过度区嵌入主轴(1)方孔,推力区与变径套(16)的端面并联;所述安装于主轴(1)的一对E形推力滑块(301)组成的圆环形基座安装于滑块支撑套(302)的内阶台;所述滑块支撑套(302)端面受压于静压弹簧(7);所述一对E形推力滑块(301)组成的圆环形基座与滑套(6)端面并联。
[0015] (2)本发明如[0010]或[0011]或[0012]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:主轴(1)两端分别安装有弹簧夹头一(2)、弹簧夹头二(20);所述弹簧夹头二(20)外螺纹与弹簧夹头一(2)内螺纹连接;所述弹簧夹头二(20)置于变径套(16)内;所述变径套(16)设有与弹簧夹头二(20)外锥面角度一致的内锥面并设有方形通孔;所述方孔嵌入E形推力滑块(301)的本体;所述弹簧夹头一(2)前端设有限位挡圈(35);所述限位挡圈(35)与耐磨轴套(24)螺纹连接。
[0016] (3)本发明如[0010]或[0011]或[0012]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述悬持式流体压力缸组件安装于主轴(1)末端,滑套一(4)固连于主轴(1)外圆,滑套二(6)滑配于主轴(1)外圆;所述静压弹簧(7)安装于主轴(1);所述缸体及活塞分别设有阶台,并安装黄油盖(18)。
[0017] 本发明除以上核心特征及安装结构特征外,还具有一条附加特征:如[0009]所述仪表车床悬持式气动夹持机构,其特征在于:所述主轴(1)为管状空心轴,两端设有连接用外螺纹;所述主轴(1)和弹簧夹头一(2)之间设有耐磨轴套(24);所述主轴(1)与耐磨轴套(24)以螺纹同轴连接;所述耐磨轴套(24)设有与弹簧夹头一(2)外锥面角度一致的内锥面。
[0018] 补充说明
[0019] 1)关于[0009]所述弹力装置,目的在于抵消流体压力缸重力,以减少止推轴承一(3)、止推轴承二(5)高速回转过程中因径向荷载而产生的热量,提高轴承使用寿命;弹簧(304)的弹力设置应为流体压力缸重力的0.9~1.1倍;即经过弹力装置抵消,止推轴承一(3)、止推轴承二(5)承受小于10%流体压力缸重力的径向荷载。
[0020] 2)关于静压弹簧(7),设置的目的是:保持止推轴承一(3)、止推轴承二(5)受压以保证止推轴承的导向力使流体压力缸悬浮;静压弹簧(7)的弹力应设置为流体压力缸重力的5~10倍;配合[0018]所述弹力装置,止推轴承一(3)、止推轴承二(5)承受小于轴向静压力2%的径向荷载;此状态下即使所述止推轴承为推力球轴承,在松夹状态下,轴承仍有足够的导向力使流体压力缸悬浮,保证主轴高速回转时轴承无工作损伤。
[0021] 3)关于[0010]所述中空筒形一体式气液增压缸所产生的推力=气体压强*液压活塞(9)的横截面积*气压活塞(12)的横截面积/筒形活塞杆(13)的增压阶台横截面积。
[0022] 4)关于[0011]所述中空筒形分体式气液增压缸所产生的推力=气体压强*液压活塞(201)的横截面积*气压活塞(207)的横截面积/活塞杆(208)的横截面积。
[0023] 5)关于[0012]所述中空筒形单气室压力缸为最简式结构直连压力源,出于稳定性,经济性考虑,活塞直径不宜大于200mm,故只应用于推力要求较小且空间较大的场合;弹簧夹头,拉杆或压力缸其中之一需设置限位结构。
[0024] 6)关于[0014]所述E型推力滑块(301),当本体一端受力时,另一侧半圆环形基座端面具备均匀受压的力学特性;故只要有足够的厚度和刚性,其结构可稳定地,无磨损地传递夹持机构所需推力。
[0025] 7)关于[0017]所述主轴(1)和耐磨轴套(24):该结构简化了传统主轴的T性设计,耐磨轴套(24)的热处理效果可承受弹簧夹头一(2)强力夹持所带来的机械磨损。
[0026] 设计原理及特点
[0027] 本发明采用以内径大于主轴且安装有稳定器的中空筒形一体式气液增压缸或中空筒形分体式气液增压缸或中空筒形单气室压力缸为主体,两端分别串联推力轴承一(3)、滑套一(4)、推力轴承二(5)、滑套二(6)并受压于静压弹簧(7)的悬持式气动流体压力缸为核心特征,辅以管状主轴(1)与耐磨轴套(24)结构,结合相应附加组件尤其是E形推力滑块(301)及不同的技术方案,可中置或后置式安装,并分别具有以下有益效果。
[0028] 1)以中空筒形气液增压缸为主体的悬持式结构,具有结构紧凑的特点,可安装于主轴箱内,若需极限设计,通径20MM的仪表车床主轴能缩短至150MM以内。
[0029] 2)流体压力缸及密封圈组件之间无回转磨损运动,气密性好,寿命长。
[0030] 3)气液增压式流体压力缸推力强劲,能提供相同横截面气动活塞2~15倍推力输出,其中中空筒形一体式气液增压缸结构紧凑,气源连接方便;中空筒形分体式气液增压缸安装更灵活,更超薄。
[0031] 4)中置式夹持机构,其推力滑块组件,尤其是E形推力滑块(301)的特殊设计,[0032] 保证了活塞的强力输出能同轴心,无效率损耗,无机械磨损,免维护地通过拉杆传递到弹簧夹头;其流体压力缸悬浮式动力输出,主轴无径向荷载,无轴向荷载,故主轴运行平稳,噪音低,寿命长;其双止推轴承在主轴箱内油浸加飞溅润滑,适应高速运行,发热量小,寿命长。
[0033] 5)中置式双向夹持机构,能在保证稳定性的前提下提供更短主轴的双向夹持。
[0034] 6)管状双头螺纹主轴及耐磨轴套设计,简化了常用主轴T形结构,并强化了耐磨特性。
[0035] 7)在生产转速要求低于1500转/分,活塞推力小于1500kgn的情况下,可采用后置悬持单气室压力缸夹持机构设计,其结构拆装维护更简易。
[0036] 8)相对于同类气动夹持机构,本发明所提供的多种应用,结构简单、制造成本低、夹持力强、稳定性高、易于推广。

附图说明

[0037] 图1是本发明的第一实施例:中置悬持一体式气液增压缸夹持机构半剖示例。
[0038] 图2是本发明的第二实施例:中置悬持分体式气液增压缸双向夹持机构半剖示例。
[0039] 图3是本发明的第三实施例:后置悬持单气室压力缸夹持机构半剖示例。
[0040] 图4是图1的A-A线纵剖图:E形推力滑块(301)的安装效果示例。
[0041] 图5是图1的B-B线纵剖图:中空筒形一体式气液增压缸的安装效果示例。
[0042] 图6是图2的C-C线纵剖图:中空筒形分体式气液增压缸的安装效果示例。
[0043] 附图补充说明:如图1,图2,图3所示半剖图,上半部为夹持机构松夹状态,下半部为夹持状态。
[0044] 图中所示:1.主轴 2.弹簧夹头一 3.推力轴承一 4.滑套一 5.推力轴承二 6.滑套二 7.静压弹簧 8.定位螺丝 9.液压活塞 10.液压缸体 11.气压活塞12.气压缸体 13.筒形活塞杆 14.前支撑轴承 15.后支撑轴承 16.变径套 17.紧定圆螺母 18.轴承黄油盖 20.弹簧夹头二 22.拉杆 23.紧定圆螺母 24.耐磨轴套
25.前防尘盖 26.后防尘盖 27.主轴箱 28.缸体 29.活塞 30.皮带盘 31.变径套 33.轴套 34.箱盖 35.限位挡圈 101.气压密封圈 102.油压密封圈 103.补油孔 104.导气孔 105.导气孔 106.密封圈 107.定位螺孔 108.密封圈 109.密封圈 110.液压油腔 111.补油罐 115.定位槽 201.液压活塞 202.液压缸体一 203.导压孔 205.气压缸体 206.液压缸体二 207.气压活塞 208.活塞杆 214.液压油孔 215.管路 216.管路 219.基座 220.液压油 301.E形推力滑块 302.滑块支撑套 303.托盘 304.弹簧 305.弹簧支架

具体实施方式

[0045] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明:
[0046] 如图1所示的是中置悬持一体式气液增压夹持机构;主轴(1)穿过固定于主轴箱(27)的前支撑轴承(14)后支撑轴承(15)与耐磨轴套(24)螺纹连接,另一端安装皮带盘(30)并与紧定圆螺母(17)螺纹连接;主轴(1)的中心设一拉杆(22);拉杆(22)前端螺纹连接弹簧夹头一(2),尾端螺纹连接紧定圆螺母(23);变径套(16)处于主轴(1)和拉杆(22)之间;所述前支撑轴承(14)后支撑轴承(15)之间依次串联滑套一(4)、推力轴承一(3)、气压缸体(12)、气压活塞(11)、筒形活塞杆(13)、液压缸体(10)、液压活塞(9)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、一对E型推力滑块(301)、滑块支撑套(302)、静压弹簧(7);E形推力滑块(301)的本体过度区安装于主轴(1)的方形通孔,推力区与变径套(16)端面并联;所述液压缸体(10)、气压缸体(12)为中空筒形结构,并同心连接;所述筒形活塞杆(13)为两端阶梯筒形结构,一端固连气压活塞(11),另一端为增压阶台并设有圆弧倒角;所述液压缸体(10)设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(104);所述气压缸体(12)设有导气孔(105)、密封圈(106)、定位螺孔(107);所述液压活塞(9)设有密封圈(108)、密封圈(109);所述补油孔(103)与补油罐(111)相连,所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8)。由托盘(303)、弹簧(304)、弹簧支架(305)组成的弹力装置,安装于缸体重力方向并固连于主轴箱(27)。
[0047] 工作中,电机通过皮带,带动皮带盘(30)及主轴(1)转动;高压气体通过导气孔(105)进入气压缸体(12)驱动气压活塞(11)及筒形活塞杆(13);筒形活塞杆(13)前进与油压密封圈(102)闭合后进入增压阶段,并通过液压油(220)推动液压活塞(9)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、E型推力滑块(301)、变径套(21)、紧定圆螺母(23)、拉杆(22)、最后驱动弹簧夹头一(2)收缩并夹持工件。完成切削后,高压气体通过导气孔(104)进入气压缸体(12),驱动气压活塞(11),筒形活塞杆(13)及液压活塞(9)复位;静压弹簧(7)推动滑套二(6)、E型推力滑块(301)、变径套(31)、并驱动弹簧夹头一(2)以及拉杆(22)紧定圆螺母(23)复位,工件松脱;所述流体压力缸由于推力轴承一(3)、滑套一(4)、推力轴承二(5)、滑套二(6)、静压弹簧(7)、以及由托盘(303)、弹簧(304)、弹簧支架(305)组成的弹力装置及卡入定位槽的定位螺丝(8)的共同作用下静止并与回转主轴(1)始终保持同轴悬浮。
[0048] 如图2所示的是中置悬持分体式气液增压双向夹持机构;由于该夹持机构设有与图1所示实施例不同的分体式气液增压缸和双弹簧夹头设计,故主要对此进行说明,且对于图1所示实施例相同的构成原件标注相同的符号以省略说明。
[0049] 所述流体压力缸为中空筒形分体式气液增压缸结构,并由液压活塞(201)、液压缸体一(202)、增压器及连接管路组成;所述液压活塞(201)设有密封圈(108);所述液压缸体一(202)设有密封圈(109)、导压孔(203)、定位螺孔(107);所述导压孔(203)通过管路(215)与增压器连接;所述增压器由气压缸体(205)、液压缸体二(206)、气压活塞(207)、活塞杆(208)、补油罐(111)、基座(219)及连接管路(216)组成;所述所述气压缸体(205)设有导气孔(104);所述基座(219)分别与气压缸体(205)、液压缸体二(206)螺纹连接并设有气压密封圈(101)、油压密封圈(102)、补油孔(103)、导气孔(105)、液压油孔(214);所述补油孔(103)通过管路(216)与补油罐(111)连接;所述导压孔(203)与液压油孔(214)通过管路(215)连接;所述定位螺孔(107)安装定位螺丝(8);主轴(1)两端分别安装有弹簧夹头一(2)、弹簧夹头二(20);所述弹簧夹头二(20)外螺纹与弹簧夹头一(2)内螺纹连接;所述弹簧夹头二(20)和主轴之间设有变径套(16);变径套(16)设有径向方形通孔,并活动嵌入E形推力滑块(301)本体;变径套(16)设有与弹簧夹头二(20)外锥面角度一致的内锥面。
[0050] 工作中,高压气体通过导气孔(105)进入气压缸体(205)驱动气压活塞(207)、活塞杆(208);活塞杆(208)前进与油压密封圈(102)闭合后进入增压阶段,通过液压油(220)推动液压活塞(201)以及一系列组件,推动变径套(16)同时拉紧弹簧夹头一(2),弹簧夹头二(20)并夹持工件。完成切削后,高压气体通过导气孔(104)进入气压缸体(205)并驱动气压活塞(207),活塞杆(208),液压活塞(201)复位。静压弹簧(7)推动E型推力滑块(301)、变径套(16)、并驱动弹簧夹头一(2)、弹簧夹头二(20)复位,工件松脱。
[0051] 如图3所示的是后置悬持单气室压力缸夹持机构;由于在该夹持机构设有与图1所示实施例不同的单气室压力缸以及后置安装,故主要对此进行说明,且对与图1所示实施例相同的构成原件标注相同的符号以省略说明:其悬持式流体压力缸安装于主轴(1)末端;滑套一(4)固连于主轴(1)外圆;滑套2(6)活动配合于主轴(1)外圆;静压弹簧(7)安装于主轴(1);缸体(28)及活塞(29)组成单气室压缸;缸体(28)及活塞(29)分别设有阶台,并安装轴承黄油盖(18);滑套(6)与紧定圆螺母(23)端面并联;缸体(28)设有导压孔(203)。
[0052] 工作中,高压介质通过导压孔(203)进入缸体(28),并驱动活塞(29)、推力轴承二(5),滑套二(6)、紧定圆螺母(23)、拉杆(22)、弹簧夹头一(2);弹簧夹头一(2)收缩并夹持工件。完成切削后,压力源卸压;静压弹簧(7)推动E形推力滑块(301)、变径套(31)、弹簧夹头一(2),拉杆(22)以及相关部件复位,工件松脱。
[0053] 最后,针对上述实施例及其变化进行说明。
[0054] (1)上述实施例图形仅为简化的说明本发明的示意图,而非真实表述;如主轴箱内的润滑油飞溅结构,高压气体的控制阀安装位置,前后防尘盖的迷宫式油封结构,控制电路等等实际工作中需要的基本要素,实例中均已简化。
[0055] (2)上述实施例图形比例,尺寸,间隙,外形,结构仅为说明本发明的示意图,而非实物图样,如:图1中液压缸体(10)与气压活塞(11)之间的比例,尺寸,间隙,外形,连接方式等等仅为说明本发明的参考。
[0056] (3)图1所示中空筒形一体式气液增压缸所具有的独创,新颖及实用性,本发明保留未知领域的应用权利。
[0057] (4)图例所示的悬持式流体压力缸组件之仪表车床应用,因其本身固有的自动化特性,本发明拥有应用于筒夹式数控车床,专用自动化仪表车床的设计权利。
[0058] (5)图例所示中空筒形流体压力缸的形态及其安装结构仅为简化的较优方案,本发明拥有权利要求主旨范围内合理变形及安装压力传感器或到位传感器的设计权利。
[0059] (6)图4所示E形推力滑块(301)的局部特征,本发明拥有权利要求主旨范围内合理变形的设计权利。
[0060] (7)图例所示补油罐(111)为简化的液压油重力补油方案,本发明保留中空筒形气液增压缸组件之补油罐(111)的预压补油的设计权利。
[0061] (8)此外,在不脱离本发明要旨的范围内,各组件的排列组合及安装次序可以如附图所示通过多种变化来实施。