CN100341654C - 气动攻丝机 - Google Patents

Abstract

气动攻丝机它包括进气装置、换向装置、气缸装置、变速齿轮装置、换档装置和丝锥夹筒，多级变速齿轮组由一级行星齿轮组、二级行星齿轮组、三级行星齿轮组依次变速组成，换档装置由三级内啮合齿轮和环形滑块套在三级内啮合齿轮和环形滑块外围变速轴套以及套在变速轴套外围的开关轴套组成。经过三级行星变速和环形滑块换档操作后，使气动攻丝机的丝锥攻丝扭力从2牛顿升至75牛顿，最高升至160牛顿，转速由大变小，扭力由小变大，也可以转速由小变大，扭力由大变小，按需调节使用。操作简单使用方便保证攻丝精度高，适应多种规格特别是M22以下尺寸内的螺纹加工的需要，使气动攻丝真正成为攻丝机领域的革命性设备。

Description

气动攻丝机

技术领域

本发明涉及气动加工设备，特别是一种多功能气动攻丝机。

背景技术

现在使用的台式或手提式气动攻丝机，因其功率高，操作方便，加工精度高，被机械加工行业称之为攻丝方法的革命性设备，但气动攻丝机必须使用高压空气作动力源，由于攻丝机工作范围和操作环境差别太大，气马达转速高、扭力小，不能适应各种规格加工件的需要，CN2625119Y提出一种不改变气缸体积状况下增大其容气压，从而加快转动速度，达到增大扭力的结构，此种结构增加扭力有限，无法实现多级变速，多扭力输出功能的气动攻丝机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述气动攻丝机的缺陷，设计一种能多级变速、多扭力输出的气动攻丝机。

本发明的设计方案是，气动攻丝机，它包括进气装置、换向装置、气缸装置、变速齿轮装置、换档装置和丝锥夹筒，其特征是变速齿轮装置由一级行星齿轮组、二级行星齿轮组和三级行星齿轮组依次变速组成；换档装置由变速轴套、螺旋滑槽、变速滑销、变速滑块、三级变速内啮合齿轮和变速开关轴套组成；变速轴套套在三级变速内啮合齿轮与变速滑块外，变速开关轴套套在变速轴套外；变速轴套上设螺旋滑槽，变速滑销的一端与变速滑块中间相固接，另一端穿过设在变速轴套上的螺旋滑槽；变速开关轴套的内壁设一与水平垂直的垂直滑槽并与螺旋滑槽内的变速滑销相配合滑动；镶入三级变速内啮合齿轮内的变速滑块滑动带动三级变速内啮合齿轮轴向运动实现与二级行星架串联为一体或分开。

气缸转子齿轮与一级行星齿轮组的行星齿轮啮合，一级行星齿轮组的行星架齿轮与二级行星齿轮组的行星齿轮啮合，二级行星组的行星架齿轮与三级行星齿轮组的行星齿轮啮合，三级行星齿轮架主轴输出变速和扭力。

当高压空气接入进气装置后，经换气装置变换成正反向进气，高压空气进入气缸装置带动马达转子高速旋转，此时转速为7500～9500周/分，输出扭力为1～2牛顿，而攻丝机要攻M22的内螺纹一般要100～120牛顿的扭力才能高数率高质量工作，马达转子经过一级行星变速齿轮变速，带动行星架做旋转运动进入二级行星变速齿轮变速，二级行星变速齿轮的行星架运动后带动三级行星变速齿轮组工作，输出强大的扭力带动主轴运转进行攻丝作业。在三级行星变速齿轮组变速轴套外设换档变速装置，可以二级变三级变速，转速由快变慢，使扭力由小变大，也可作三级变二级变速、转速由慢变快，使扭力由大变小转换。适应多种规格加工的需要。

附图说明

图1为气动攻丝机整体结构框图。

图2为气动攻丝机进气装置结构图。

图3为气动攻丝机换向装置结构图，其中a表示正转进气状态，b表示反转进气状态。

图4为气动攻丝机的气缸装置结构图。

图5为气动攻丝机一级行星齿轮组结构图。

图6为气动攻丝机一级行星齿轮组工作示意图，其中a为正转齿轮运动方向，b为反转齿轮运动方向。

图7为气动攻丝机二级行星齿轮组结构图。

图8为气动攻丝机二级行星齿轮组工作示意图，其中a为正转齿轮运动方向，b为反转齿轮运动方向。

图9为气动攻丝机三级行星齿轮组结构图。

图10为气动攻丝机三级行星齿轮组工作示意图，其中a为正转齿轮运动方向，b为反转齿轮运动方向。

图11为气动攻丝机换档变速装置结构图。

图12为气动攻丝机变速轴套结构图，其中A表示A-A线向上剖视图。

图13为开关轴套结构图，其中C表示C向仰视。

图14为气动攻丝机丝锥夹筒结构图。

具体实施方式

请参阅图1所示，气动攻丝机包括进气装置1、换向装置2、气缸装置3、一级行星齿轮组4、二级行星齿轮组5、三级行星齿轮组6、换档装置7、快换丝锥夹筒8八大部分。

进气装置1请参阅图2所示进气装置1包括扳机11、进气接头12、进气阀体13、阀体弹簧盖帽14、弹簧15、封气阀16、封气O形圈17、进气开关18。高压空气由进气口19进入进气阀体13，高压空气经过气室a到达气室b；当压下扳机11，扳机11推动进气开关18往d向运动，进气开关18推开封气阀16，封气阀16带动封气O形圈17打开气门，高压空气从气室b到达气室c，从出气口10进入换向装置2。封气阀16端面装有弹簧15，由阀体弹簧盖帽14压紧；当扳机11不受压力时，弹簧15会将封气阀16弹回气门，阻止高压空气从气室b到达气室c，使马达停止运转。

换向装置2参阅图3所示，换向装置2包括进气阀体13、换向套23、换向按钮24、限位螺丝25、弹簧28。高压空气由进气口21进入换向套23，正转工作状态时高压空气由22气流方向进入出气孔26，到达气缸装置进行正转工作；当反转工作状态时，把换向按钮24往e向压入，高压空气就会由20气流方向进入出气孔27，到达气缸装置进行反转工作；换向按钮24底部装有弹簧28，当换向按钮24不受力时，换向按钮24退回到正转工作状态位置，由限位螺丝25定位。

气缸装置参阅图4所示，气缸装置3包括前盖31、轴承32、37、前垫盖33、叶片34、后垫盖35、气缸转子齿轮36、后盖38、气缸39。其结构和运转动作与常用气动工具气缸类似，现不做详细解释。气缸装置参数：工作气压：0.75MPa，耗气量：960L/min，空载转速：9500r/min，扭矩：2N.m。

一级行星齿轮组4参阅图5所示，一级行星齿轮组4包括气缸转子齿轮36、2个行星齿轮41、轴销42、一级行星架43、轴承44、内啮合齿轮45、马达柄体46，气缸转子齿轮36与外围的2个一级行星齿轮41相啮合，2个一级行星齿轮41与内啮合齿轮45的内齿啮合。其中一级行星架43有两孔与轴销42配合，用于定位行星齿轮41的中心距；内啮合齿轮45的外径与马达柄体46内孔配合固定；当气缸转子齿轮36运转后，带动行星齿轮41作行星运动，从而带动一级行星架43作旋转运动；气缸装置3的转子转速经过行星变速后，输出端一级行星架齿轮43a的旋转转速降低，扭力增大；输出端转速降低为1250转/min，扭矩达到15N.m。

一级行星齿轮组齿轮运转方向请参阅图6所示。

a表示气缸转子齿轮36顺时针转动时，二个行星齿轮41反时针转动，带动一级行星架顺时针转动。b表示气缸转子齿轮36反时针转动时，二个行星齿轮41顺时针转动，带动一级行星架反时针转动。

二级行星齿轮组5参阅图7所示，二级行星齿轮组5包括马达柄体46、行星齿轮轴承51、内啮合齿轮52、轴销53、二级行星架54、一级行星架齿轮43a、行星齿轮55，一级行星架齿轮43a与外围的3个二级行星齿轮55啮合，3个二级行星齿轮与二级内啮合齿轮52的内齿相啮合。其中二级行星架54有三个孔与轴销53配合，用于定位行星齿轮55的中心距；内啮合齿轮52的外径与输出变速轴套56配合，用销子57定位固定；输出变速箱56与马达柄体46用螺纹连接，当一级行星架齿轮43a运转后，带动行星齿轮55作行星运动，从而带动二级行星架齿轮54a作旋转运动；一级行星齿轮组4的一级行星架齿轮43a经过二级行星变速后，输出端二级行星架齿轮54a的旋转转速再次降低，扭力再次增大，输出端转速降低为250转/min，扭矩达到75N.m。

二级行星齿轮组齿轮运转方向请参阅图8所示。

a表示一级行星架齿轮43a顺时针转动时，二级行星架54输出也为顺时针转。b表示一级行星架齿轮43a反时针转动时，二级行星架54输出也为反时针转。

三级行星齿轮组6参阅图9所示，三级行星齿轮组6包括三级行星齿轮61、内啮合啮轮62、二级行星架齿轮54a、变速轴套56、主轴63、轴销64，二级行星架齿轮54a与外围的3个三级行星齿轮61啮合，3个三级行星齿轮61与行星架主轴63啮合。其中主轴63有三个孔与轴销64配合，用于定位三级行星齿轮61的中心距；内啮合齿轮62与变速轴套56配合固定；当二级行星架齿轮54a运转后，带动三级行星齿轮61作行星运动，从而带动主轴63作旋转运动；二级行星齿轮组5的二级行星架齿轮54a经过三级行星变速后，输出端主轴63的旋转转速再次降低，扭力再次增大，输出端转速降低为90转/min，扭矩达到160N.m。

三级行星齿轮组齿轮运转方向请参阅图10所示。

a表示二级行星架齿轮54a顺时针转动时，主轴63也作顺时针转动。b表示二级行星架齿轮54a反时针转动时，主轴63也作反时针转动。

换档装置7参阅图11、12、13所示，换档装置7包括二级行星架齿轮54a、三级内啮合齿轮62、变速轴套56、开关轴套73、变速滑销74、变速滑块75、弹簧76、弹簧压圈77、档位销78。变速轴套56套在三级内啮合齿轮62和变速滑块75的外围，开关轴套73套在变速轴套56的外围。变速滑销74的一端与环状变速滑块75中间相固接，另一端穿过设在变速轴套56上的螺旋滑槽80并能在此滑槽内滑动。变速开关轴套73的内壁设一与水平垂直的滑槽72，滑槽72与在螺旋滑槽80内的变速滑销74相配合滑动。变速开关轴套73的上端设一档位销78，并与垂直滑槽72在同一直径上。变速开关轴套73下端与螺旋弹簧76相连接。变速轴套56上端的法兰边缘设二个限位孔79，二个孔的间距应与相对应的螺旋滑槽水平距离相对。其中变速轴套56上的螺旋滑槽80的螺旋角与水平面呈8～12度夹角，(参阅图12所示)，变速滑销74可在变速轴套56的螺旋滑槽80内沿螺旋线滑动，变速滑销74一端连接变速滑块75，变速滑块75镶入三级内啮合齿轮62内带动其上下滑动；当转动开关轴套73时，因垂直滑动槽72(参阅图13所示)带动作用，变速滑销74在螺旋滑槽80内从W点到V点作往复运动，带动变速滑块75作上下滑动，变速滑块75运动后，带动三级变速内啮合齿轮62作上下运动；如三级变速内啮合齿轮62往Y向运动，会把二级行星架齿轮54a串连成一体，故三级行星齿轮组6变为无作用，此时主轴输出的转速和扭力分别为：转速250转/min，扭矩75N.m，为快档。

如三级变速内啮合齿轮62往Y向的反向运动，二级行星架齿轮54a与三级变速内啮合齿轮62分开，三级行星齿轮组6进行工作，此时主轴输出的转速和扭力分别为：转速90转/min，扭矩160N.m，为慢档。

变速轴套73下端内部装有弹簧76，弹簧76由弹簧压圈77压紧；当进行快慢档变换时，把变速轴套73往L方向拉，然后旋转开关轴套73直到档位销78扣入限位孔79为止。

参阅图14所示，快换丝锥夹筒8包括快换夹头85、丝锥夹筒86、定位套87和活动套89，将丝锥夹筒8前端的定位套87推入，丝锥88插入套体方孔内，松开定位套87、丝锥8即被锁定。再将快换夹头前端的活动套89推进，丝锥夹筒86插入孔内，松开活动套89丝锥夹筒8即被锁紧。

Claims (7)

1、气动攻丝机，它包括进气装置(1)、换向装置(2)、气缸装置(3)、变速齿轮装置、换档装置(7)和丝锥夹筒，其特征是变速齿轮装置由一级行星齿轮组(4)、二级行星齿轮组(5)和三级行星齿轮组(6)依次变速组成；换档装置由变速轴套(56)、螺旋滑槽(80)、变速滑销(74)、变速滑块(75)、三级变速内啮合齿轮(62)和变速开关轴套(73)组成；变速轴套(56)套在三级变速内啮合齿轮(62)与变速滑块(75)外，变速开关轴套(73)套在变速轴套(56)外；变速轴套(56)上设螺旋滑槽(80)，变速滑销(74)的一端与变速滑块(75)中间相固接，另一端穿过设在变速轴套(56)上的螺旋滑槽(80)；变速开关轴套(73)的内壁设一与水平垂直的垂直滑槽(72)并与螺旋滑槽(80)内的变速滑销(74)相配合滑动；镶入三级变速内啮合齿轮(62)内的变速滑块(75)滑动带动三级变速内啮合齿轮(62)轴向运动实现与二级行星架(54)串联为一体或分开。

2、根据权利要求1所述的气动攻丝机，其特征是一级行星齿轮组(4)由气缸转子齿轮(36)、行星齿轮(41)、行星架(43)和一级内啮合齿轮(45)组成，气缸转子齿轮(36)与外围的2个一级行星齿轮(41)相啮合，2个一级行星齿轮(41)与内啮合齿轮(45)的内齿啮合。

3、根据权利要求2所述的气动攻丝机，其特征是气缸转子齿轮(36)与一级行星齿轮组的行星齿轮(41)啮合，一级行星齿轮组的行星架齿轮(43a)与二级行星齿轮组的行星齿轮(55)啮合；二级行星组的行星架齿轮(54a)与三级行星齿轮组的行星齿轮(61)啮合，三级行星齿轮主轴(63)输出变速和扭力。

4、根据权利要求1所述的气动攻丝机，其特征是二级行星齿轮组(5)由一级行星架齿轮(43a)、二级行星齿轮(55)、二级行星架(54)、二级内啮合齿轮(52)组成，一级行星架齿轮(43a)与外围的3个二级行星齿轮(55)啮合，3个二级行星齿轮与二级内啮合齿轮(52)的内齿相啮合。

5、根据权利要求1所述的气动攻丝机，其特征是三级行星齿轮组(6)由二级行星架齿轮(54a)、三级行星齿轮(61)，三级行星架主轴(63)和三级内啮合齿轮(62)组成，二级行星架齿轮(54a)与其外围的3个三级行星齿轮(61)啮合，3个三级行星齿轮与行星架主轴(63)啮合。

6、根据权利要求1所述的气动攻丝机，其特征是变速开关轴套(73)的上端设与垂直滑槽(72)在同一直径上的档位销(78)，其下端与螺旋弹簧(76)相连接。

7、根据权利要求1所述的气动攻丝机，其特征是变速轴套上的螺旋滑槽(80)的螺旋角与水平面呈8～12度。

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