用于转动组件的支撑跨度调整装置和机床转让专利
申请号 : CN202011457218.1
文献号 : CN112846828B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 陈永龙 , 高威 , 何圳涛 , 谢慧皇
申请人 : 珠海格力电器股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于转动组件的支撑跨度调整装置,其中所述转动组件包括承载组件、设在所述承载组件内且沿着左右方向间隔开的左轴承组件和右轴承组件,以及沿着左右方向装入所述左轴承组件和右轴承组件内的转轴,其特征在于,所述支撑跨度调整装置包括:执行单元,其设在所述承载组件上,并包括能够在伸出时用于推动所述左轴承组件相对所述转轴和承载组件向右滑动的第一伸缩组件,能够在伸出时推动所述左轴承组件相对所述转轴和承载组件向左滑动的第二伸缩组件、能够在伸出时推动所述右轴承组件相对所述转轴和承载组件向右滑动的第三伸缩组件和能够在伸出时推动所述右轴承组件相对所述转轴和承载组件向左滑动的第四伸缩组件;
控制单元,与所述第一伸缩组件、第二伸缩组件、第三伸缩组件和第四伸缩组件相连,并至少能控制所述第一伸缩组件、第二伸缩组件、第三伸缩组件和第四伸缩组件的伸出运动。
2.根据权利要求1所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,所述第一伸缩组件、第二伸缩组件、第三伸缩组件和第四伸缩组件皆为液控式伸缩组件,所述控制单元包括油箱、与所述油箱相连的第一油泵和与所述油箱相连的第二油泵,以及第一换向阀和第二换向阀,其中所述第一换向阀和第二换向阀皆为O型的三位四通换向阀,所述第一换向阀的进油口与油箱相连通,其供油口与第一油泵相连通,其两个工作口分别与第一伸缩组件和第二伸缩组件相连通,而所述第二换向阀的进油口与油箱相连通,其供油口与第二油泵相连通,其两个工作口分别与第三伸缩组件和第四伸缩组件相连通。
3.根据权利要求2所述的支撑跨度调整装置,其特征在于:至少由所述第一油泵、第一伸缩组件、第二伸缩组件和第一换向阀和油箱共同组成的第一回路的数量为两个,在一个所述第一回路中,所述第一伸缩组件和第二伸缩组件分别与所述左轴承组件的两侧的轴承外圈区相抵靠,在另一个所述第一回路中,所述第一伸缩组件和第二伸缩组件分别与所述左轴承组件的两侧的轴承内圈区相抵靠;
至少由所述第二油泵、第三伸缩组件、第四伸缩组件和第二换向阀和油箱共同组成的第二回路的数量为两个,在一个所述第二回路中,所述第三伸缩组件和第四伸缩组件分别与所述右轴承组件的两侧的轴承外圈区相抵靠,在另一个所述第二回路中,所述第三伸缩组件和第四伸缩组件分别与所述右轴承组件的两侧的轴承内圈区相抵靠。
4.根据权利要求3所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,所述第一回路包括设在所述第一油泵与第一换向阀之间的第一流量计、第一压力计和第一溢流阀,所述第二回路包括设在所述第二油泵与第二换向阀之间的第二流量计、第二压力计和第二溢流阀。
5.根据权利要求2所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,所述承载组件包括能够容纳所述转轴的筒体、与所述筒体的一端相连且套设在所述转轴上的第一端盖及固定设在所述筒体内且套设在所述转轴的第一止挡环,所述左轴承组件设在所述筒体内并位于所述第一止挡环和第一端盖之间,所述第一伸缩组件设在所述第一端盖上并通过设在所述第一端盖上和筒体上的第一导流通道与所述第一换向阀相连通,所述第二伸缩组件设在所述第一止挡环上并通过设在所述第一止挡环上和筒体上的第二导流通道与所述第一换向阀相连通。
6.根据权利要求5所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,所述承载组件包括与所述筒体的另一端相连且套设在所述转轴上的第二端盖,所述第二端盖包括与所述筒体相连的环形本体及设在所述环形本体的一侧的第二止挡环和设在所述环形本体的另一侧的第三止挡环,所述右轴承组件设所述筒体内并位于所述第二止挡环和第三止挡环之间,所述第三伸缩组件设在所述第二止挡环上并通过设在所述第二止挡环上和环形本体上的第三导流通道与所述第二换向阀相连通,所述第四伸缩组件设在所述第三止挡环上并通过设在所述第三止挡环上和环形本体上的第四导流通道与所述第二换向阀相连通。
7.根据权利要求5所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,还包括设在所述筒体的内壁上的电机定子和固定设在所述转轴上的电机转子。
8.根据权利要求2到6中任一项所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,各个所述液控式伸缩组件包括设在所述承载组件上的环形腔、设在所述环形腔内的环形活塞及固定设在所述环形活塞上且与所述左轴承组件或右轴承组件的侧部相抵靠的推动环。
9.根据权利要求1到6中任一项所述的支撑跨度调整装置,其特征在于,所述左轴承组件包括两个或三个并列相邻的滚珠轴承,所述右轴承组件包括两个或三个并列相邻滚珠轴承。
10.一种机床,包括转动组件及用于所述转动组件上且根据权利要求1到9中任一项所述的支撑跨度调整装置,其中所述转动组件的转轴为主轴。
说明书 :
用于转动组件的支撑跨度调整装置和机床
技术领域
背景技术
轴。在转动组件中,左轴承组件和右轴承组件之间的相对距离被称为支撑跨度,支撑跨度是
影响转动组件刚度性能和抗震动性能的重要参数,一旦转动组件的支撑跨度不合适就容易
降低转动组件的使用寿命,甚至直接影响机床加工质量和生产效率。然而,当转动组件的转
动速度不同时其因转动所产生的热量不同,导致在不同转动速度下的转动组件的的支撑刚
度也不同,适用的支撑跨度也有所不同,转动组件转动过程中因支撑跨度不合适导致缩短
转动组件使用寿命甚至影响机床加工质量的现象时有发生,因此亟需一种能够调整转动组
件支撑跨度的装置。
发明内容
不合适而影响机床加工质量和生产效率。
轴承组件,以及沿着左右方向装入所述左轴承组件和右轴承组件内的转轴,支撑跨度调整
装置包括:执行单元,其设在所述承载组件上,并包括能够在伸出时用于推动所述左轴承组
件相对所述转轴和承载组件向右滑动的第一伸缩组件,能够在伸出时推动所述左轴承组件
相对所述转轴和承载组件向左滑动的第二伸缩组件、能够在伸出时推动所述右轴承组件相
对所述转轴和承载组件向右滑动的第三伸缩组件和/或能够在伸出时推动所述右轴承组件
相对所述转轴和承载组件向左滑动的第四伸缩组件;控制单元,与所述第一伸缩组件、第二
伸缩组件、第三伸缩组件和/或第四伸缩组件相连,并至少能控制所述第一伸缩组件、第二
伸缩组件、第三伸缩组件和/或第四伸缩组件的伸出运动。
的第二油泵,以及第一换向阀和第二换向阀,其中所述第一换向阀和第二换向阀皆为O型的
三位四通换向阀,所述第一换向阀的进油口与油箱相连通,其供油口与第一油泵相连通,其
两个工作口分别与第一伸缩组件和第二伸缩组件相连通,而所述第二换向阀的进油口与油
箱相连通,其供油口与第二油泵相连通,其两个工作口分别与第三伸缩组件和第四伸缩组
件相连通。
伸缩组件分别与所述左轴承组件的两侧的轴承外圈区相抵靠,在另一个所述第一回路中,
所述第一伸缩组件和第二伸缩组件分别与所述左轴承组件的两侧的轴承内圈区相抵靠;
分别与所述右轴承组件的两侧的轴承外圈区相抵靠,在另一个所述第二回路中,所述第三
伸缩组件和第四伸缩组件分别与所述右轴承组件的两侧的轴承内圈区相抵靠。
第二流量计、第二压力计和第二溢流阀。
所述左轴承组件设在所述筒体内并位于所述第一止挡环和第一端盖之间,所述第一伸缩组
件设在所述第一端盖上并通过设在所述第一端盖上和筒体上的第一导流通道与所述第一
换向阀相连通,所述第二伸缩组件设在所述第一止挡环上并通过设在所述第一止挡环上和
筒体上的第二导流通道与所述第一换向阀相连通。
止挡环和设在所述环形本体的另一侧的第三止挡环,所述右轴承组件设所述筒体内并位于
所述第二止挡环和第三止挡环之间,所述第三伸缩组件设在所述第二止挡环上并通过设在
所述第二止挡环上和环形本体上的第三导流通道与所述第二换向阀相连通,所述第四伸缩
组件设在所述第三止挡环上并通过设在所述第三止挡环上和环形本体上的第四导流通道
与所述第二换向阀相连通。
侧部相抵靠的推动环。
四伸缩组件,能够在控制单元的控制下使上述伸缩组件做伸出运动,并推动左轴承组件和/
或右轴承组件,从而以改变左轴承组件和右轴承组件之间的距离的方式改变转动组件的支
撑跨度,这不但可以延长转动组件的使用寿命,而且可以避免因支撑跨度不合适而影响机
床加工质量和生产效率,另外,本发明的用于转动组件的支撑跨度调整装置还允许操作者
在转动组件发生共振时直接调节转动组件的支撑跨度,从而降低共振对转动组件造成的损
伤。
式改变转动组件的支撑跨度,这不但可以延长转动组件的使用寿命,而且可以避免因支撑
跨度不合适而影响机床加工质量和生产效率,另外,本发明的用于转动组件的支撑跨度调
整装置还允许操作者在转动组件发生共振时直接调节转动组件的支撑跨度,从而降低共振
对转动组件(主要主轴)和待加工产品造成的损伤。
附图说明
具体实施方式
装置100应用在转动组件200上。转动组件200主要包括承载组件21、设在承载组件21内且沿
着左右方向间隔开的左轴承组件22和右轴承组件23,以及沿着左右方向装入左轴承组件22
和右轴承组件23内的转轴24。转动组件200优选为机床的主轴组件,其转轴为机床的主轴。
22相对转轴24和承载组件21向右滑动的第一伸缩组件11,能够在伸出时推动左轴承组件22
相对转轴24和承载组件21向左滑动的第二伸缩组件12、能够在伸出时推动右轴承组件23相
对转轴24和承载组件21向右滑动的第三伸缩组件13和/或能够在伸出时推动右轴承组件23
相对转轴24和承载组件21向左滑动的第四伸缩组件14。控制单元2与第一伸缩组件11、第二
伸缩组件12、第三伸缩组件13和/或第四伸缩组件14相连,并至少能控制第一伸缩组件11、
第二伸缩组件12、第三伸缩组件13和/或第四伸缩组件14的伸出运动,并推动与其对应的左
轴承组件22和/或右轴承组件23向左或向右,改变转动组件200的支撑跨度,这不但可以延
长转动组件的使用寿命,而且可以避免因支撑跨度不合适而影响机床加工质量和生产效
率。另外,本发明实施例的用于转动组件的支撑跨度调整装置100还允许操作者在转动组件
200发生共振时直接调节转动组件200的支撑跨度,从而降低共振对转动组件200造成的损
伤。
的距离变小,达到缩小转动组件200的支撑跨度的目的;也可以选择控制第四伸缩组件14伸
出并推动右轴承组件23相对转轴24和承载组件21向左滑动,使得左轴承组件22和右轴承组
件23之间的距离变小,达到缩小转动组件200的支撑跨度的目的。执行单元1还可以选择同
时控制第一伸缩组件11伸出并推动左轴承组件22相对转轴24和承载组件21向右滑动,第四
伸缩组件14伸出并推动右轴承组件23相对转轴24和承载组件21向左滑动,使得左轴承组件
22和右轴承组件23之间的距离变小,达到缩小转动组件200的支撑跨度的目的。
增加,达到增大转动组件200的支撑跨度的目的;和/或,控制第三伸缩组件13伸出并推动右
轴承组件23相对转轴24和承载组件21向右滑动,使得左轴承组件22和右轴承组件23之间的
距离增加,达到增大转动组件200的支撑跨度的目的支撑跨度。
为线性驱动结构,比如液控式伸缩组件或电动丝杆等。在图1所示的优选实施例中,第一伸
缩组件11、第二伸缩组件12、第三伸缩组件13和第四伸缩组件14皆为液控式伸缩组件。控制
单元2包括油箱、与油箱相连的第一油泵22a和与油箱相连的第二油泵22b,以及第一换向阀
23a和第二换向阀23b。第一换向阀23a和第二换向阀23b皆为O型的三位四通换向阀,其中第
一换向阀23a的进油口与油箱相连通,其供油口与第一油泵22a相连通,其两个工作口分别
与第一伸缩组件11和第二伸缩组件12相连通,而第二换向阀23b的进油口与油箱相连通,其
供油口与第二油泵22b相连通,其两个工作口分别与第三伸缩组件13和第四伸缩组件14相
连通。其中,至少由第一油泵22a、第一伸缩组件11、第二伸缩组件12和第一换向阀23a和油
箱共同组成了第一回路。当第一换向阀23a处于第一工作状态时,第一油泵22a从油箱中获
取的油液并将其注入到第一伸缩组件11中,并使第一伸缩组件11伸出并推动左轴承组件22
向右移动,此时由于第二伸缩组件12与油箱相接通,所以其被迫进行收缩运动。当第一换向
阀23a处于第二工作状态时,第一油泵22a从油箱中获取油液并将其注入到第二伸缩组件12
中并使第二伸缩组件12伸出并推动左轴承组件22向左移动,此时由于第一伸缩组件11与油
箱相接通,所以其被迫进行收缩运动。当第一换向阀23a处于第三工作状态时,第一伸缩组
件11和第二伸缩组件12被迫保持当前压力不变,进而维持当前的工作状态。
的油液并将其注入到第三伸缩组件13中,并使第三伸缩组件13伸出并推动右轴承组件23向
右移动,此时由于第四伸缩组件14与邮箱接通,所以其被迫进行收缩运动。当第二换向阀
23b处于第二工作状态时,第二油泵22b从油箱中获取的油液并将其注入到第二伸缩组件12
中并使第二伸缩组件12伸出,并推动右轴承组件23向左移动,此时由于第三伸缩组件13与
油箱相接通,所以其被迫进行收缩运动。当第二换向阀23b处于第三工作状态时,第三伸缩
组件13和第四伸缩组件14被迫保持当前压力不变,进而维持当前的工作状态。
第二伸缩组件12分别与左轴承组件22的两侧的轴承外圈区相抵靠。在另一个第一回路中,
第一伸缩组件11和第二伸缩组件12分别与左轴承组件22的两侧的轴承内圈区相抵靠。两个
第一回路能够同时移动左轴承组件22并以更快的速度调整转动组件100的支撑跨度。优选
地,每个第一回路包括设在第一油泵22a与第一换向阀23a之间的第一流量计24a、第一压力
计25a和第一溢流阀26a。这使得操作者能够通过监测第一流量计24a和第一压力计25a的示
数实施监测流体流量与压力情况,以此判断左轴承组件22的轴承内圈区和轴承内圈区受力
是否均衡。第一溢流阀26a能够提高第一回路的安全性能。
14分别与右轴承组件23的两侧的轴承外圈区相抵靠。在另一个第二回路中,第三伸缩组件
13和第四伸缩组件14分别与右轴承组件23的两侧的轴承内圈区相抵靠。两个第二回路能够
同时移动右轴承组件23并以更快的速度调整转动组件100的支撑跨度。优选地,每个第二回
路包括设在第二油泵22b与第二换向阀23b之间的第二流量计24b、第二压力计25b和第二溢
流阀26b。这使得操作者能够借助第二流量计24b和第二压力计25b的示数实施监测流体流
量与压力情况,并以此判断右轴承组件23的轴承内圈区与轴承外圈区的受力是否均衡。第
二溢流阀26b能够提高第二回路的安全性能。
213,左轴承组件22设在筒体211内并位于第一止挡环213和第一端盖212之间,第一伸缩组
件11设在第一端盖212上并通过设在第一端盖212上和筒体211上的第一导流通道15与第一
换向阀23a相连通,第二伸缩组件12设在第一止挡环213上并通过设在第一止挡环213上和
筒体211上的第二导流通道16与第一换向阀23a相连通。
的第二止挡环214b和设在环形本体214a的另一侧的第三止挡环214c,右轴承组件23设在筒
体211内并位于第二止挡环214b和第三止挡环214c之间,第三伸缩组件13设在第二止挡环
214b上并通过设在第二止挡环214b上和环形本体214a上的第三导流通道17与第二换向阀
23b相连通,第四伸缩组件14设在第三止挡环214c上并通过设在第三止挡环214c上和环形
本体214a上的第四导流通道18与第二换向阀23b相连通。
结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点。
承组件23的侧部相抵靠的推动环133。每个环形活塞132都能在环形腔131中被注入油液时
沿着环形腔131的腔壁滑动,伸出并推动与其相抵靠的左轴承组件22或右轴承组件23。
数量越少,其形成的阻力越小。优选地,与轴承组件的内圈相抵靠的环形活塞132与环形腔
131相连接的两侧的推动环133为旋转密封圈,使得当转轴24发生转动时,与左轴承组件22
的内圈相抵靠的第一伸缩组件11和第二伸缩组件12能够与左轴承组件22的内圈一起转动。
与轴承组件的外圈相抵靠的环形活塞132与环形腔131相连接的两侧的推动环133为O型密
封圈,这使得设置在转轴24上的电机转子25被设置在筒体211的内壁上的电机定子26驱动
时,筒体211能够保持不动,使电机定子25能够带动转轴24相对于承载组件21转动。
撑跨度不合适而影响机床加工质量和生产效率支撑跨度。
述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,
因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理
解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,
“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求书的保护范
围为准。只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合
起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有
技术方案。