CN101954594A - 一种浸油式数控回转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浸油式数控回转工作台，包括：带有一开口的中空腔体的本体、旋转主轴、工作台、蜗轮蜗杆传动系统、电机罩和锁紧机构，电机罩固定于本体上并同本体密封连接，用于密封所述电机，其上固定有接线盒，接线盒同电机罩之间密封连接；锁紧机构上还设有同其连通的固定于电机罩内的压力感应阀，压力感应阀的阀芯上固定有发信块、刹紧传感器和松开传感器，当压力感应阀的进口端输入压力油或压力气时，发信块感应所述刹紧传感器并发出刹紧信号，当压力感应阀泄压时，发信块感应松开传感器并发出松开信号；本发明的密封效果好，锁紧力大，可以确保工作台完全浸泡在煤油或去离子水中工作，不渗漏。

Description

一种浸油式数控回转工作台

技术领域

  本发明涉及数控机床附件技术领域，具体的讲是一种浸油式数控回转工作台，可以确保工作台完全浸泡在煤油或去离子水中工作，不渗漏，防护等级高，并且工作台可以水平或垂直放置，安装快捷，使用方便。

背景技术

当前，数控回转工作台产品多采用径向轴向组合滚子轴承进行支撑，这种轴承精度高，承载力大。目前采用蜗轮蜗杆传动的数控转台多采用一个刹紧片进行锁紧，用气压或液压将活塞压在刹紧片上，靠刹紧片的摩擦力将转台锁紧。

 目前的数控回转工作台旋转部分通常采用一个回转密封圈或星形密封圈等进行密封，防止外部的液体流入转台。电机罩部分，现有的产品多采用直接开口将电机线等线缆引出的方法。但是当转台使用环境的水或其他液体比较多的时候，会有很多杂质、碎屑流到密封圈上，会对密封圈产生破坏，从而造成不同程度的渗漏。电机罩部分，由于不可避免的要在电机罩上留出线口，使电机罩的防护性能很难做到很高。采用传统电机罩的数控转台产品，防护等级大部分都为IP65，很难达到IP67以上。

 在中国公开号为CN 101239440A发明专利中公开了“一种可液浸数控转台”，该发明提供了一种可以工作在液体环境中的数控转台。该发明由转台座、旋转轴、压环、转台支撑环、伺服电机及O型密封圈等组成。该发明将除工作台之外的所有零件安装在工作台以下，然后在工作台外圆处用支撑环压住一个O型密封圈，然后在支撑环下方用压环对O型密封圈施加预压力，以保证可靠的密封，从而将液体隔离在工作台以上，很好的保护了工作台下面的零件不被液体侵蚀。该发明制造工艺简单，传动链短，防护性能良好。但该转台由于只在工作台边缘处密封，故只能固定在机床上作为机床的回转工作台来使用。该转台没有信号发送装置，在机床上使用的时候，不能提供零位和锁紧、松开信号。另外，该发明是用角接触球轴承支撑的转台，故承载能力有限。

    目前转台上常用的径向轴向组合滚子轴承进行支撑的轴承垫厚度较大，造成转台内空间紧张，轴承和蜗轮之间距离较小，相应部位的强度受到影响。单个刹紧片进行锁紧，在切削力矩比较大的时候往往不足以维持转台的静止状态。

在机加工领域，有些场合需要数控转台能够完全浸没在液体当中工作，如电加工，就需要转台及其上面固定的工件均浸没在油液中才能进行加工，在这种环境下，不但要求转台的精度要高，还要求转台的密封要好，在这种环境下普通的数控转台使用起来很困难，这时候就需要一种能够完全浸没在液体当中使用的高精度转台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种密封效果好，锁紧力大，可以确保工作台完全浸泡在煤油或去离子水中工作，不渗漏，防护等级高的浸油式数控回转工作台。

为实现上述目的，本发明提供了一下技术方案：一种浸油式数控回转工作台，包括：

本体，带有一开口的中空的腔体；

旋转主轴，通过径向轴向组合滚子轴承固定于所述本体的腔体内；

工作台，置于所述本体的开口端并同其通过密封装置连接，所述旋转主轴的一端同所述工作台紧定连接；

蜗轮蜗杆传动系统，置于所述本体腔体的下部，包括蜗杆、电机和固定于所述旋转主轴上的蜗轮，所述电机输出端伸入所述本体的腔体内，并通过齿轮传动方式带动所述蜗轮蜗杆实现啮合传动；

电机罩，固定于所述本体上并同本体密封连接，用于密封所述电机，其上固定有接线盒，所述接线盒同电机罩之间密封连接；

锁紧机构，包括刹紧片、活塞和活塞盖；

所述活塞盖垂直于所述旋转主轴固定于远离工作台一端的本体上，通过对所述活塞施加压力油或气控制所述旋转主轴的刹紧和松开动作；

所述锁紧机构上还设有同其连通的固定于电机罩内的压力感应阀，所述压力感应阀的出口端通过管路同所述活塞盖和活塞之间所形成的压力腔相连通，所述压力感应阀的阀芯上固定有发信块、刹紧传感器和松开传感器，当所述压力感应阀的进口端输入压力油或压力气时，所述发信块感应所述刹紧传感器并发出刹紧信号，当所述压力感应阀泄压时，所述发信块感应所述松开传感器并发出松开信号。

 所述本体的腔体内还设有用于控制所述工作台零位的信号发送装置，包括固定于所述蜗轮上的零位发信块，和固定于本体上的零位传感器，所述零位发信块感应所述零位传感器的位置并发出零位信号。

 所述刹紧机构设置有三个刹紧片，其中两个所述刹紧片并列固定于所述旋转主轴外圆面所成型的径向端面上，所述两刹紧片之间设有环形间隙，所述另一刹紧片的内圆面置于所述环形间隙内同两刹紧片重叠设置，所述另一刹紧片的外圆面固定于所述本体的腔体上；所述压力腔施入压力时，推动活塞挤压所述的三个刹紧片，使其产生摩擦致使所述旋转主轴维持静止状态。

 所述密封装置包括环形压环和置于环形压环内外圆端面处的回转密封圈，所述环形压环通过螺钉固定于所述本体开口端的端面上，所述回转密封圈同所述工作台、旋转主轴和本体之间形成密封配合连接。

 所述径向轴向组合滚子轴承的其中一个同所述旋转主轴相配合的轴承垫厚度小于远离其配合面的另一个轴承垫的厚度。

 所述接线盒内的线缆经密封胶灌装后同所述电机罩密封连接。

 所述蜗杆为双导程蜗杆，所述蜗杆上的啮合齿的齿厚沿蜗杆轴向呈递增或递减排布，所述蜗杆的远离电机的一端设有用于调整同蜗轮啮合间隙的调整垫，所述调整垫设置于所述本体的外侧面上。

本发明与已有技术相比具有以下积极效果：

A.已有技术的工作台由于只在工作台边缘处密封，故只能固定在机床上作为机床的回转工作台来使用，而本发明采用的是旋转部分和电机罩部分全面的密封，可以作为一个独立的转台来使用。

B.已有技术中没有设置信号发送等装置，在机床上使用的时候，不能提供零位和锁紧、松开信号。本发明在本体的腔体内设置各种发信号装置，可以随时把工作台的状态反应给使用者。

C．已有技术中的用于支撑旋转主轴旋转的径向轴向组合滚子轴承，进行支撑的轴承垫厚度较大，从而造成本体腔体内的空间紧张，轴承盒蜗轮之间的距离较小，相应部位的强度受到影响；而本发明采用的径向轴向组合滚子轴承的一个轴承垫由原来的10mm减为2mm，依靠与此轴承垫相配合的主轴端面，其承载能力依然可以保证，这样增加了轴承盒蜗轮之间的空间，增加了整体强度。

D.本发明中用三个刹紧片代替了原来的一个刹紧片，这样摩擦面有原来的一个变成了三个，其摩擦力增大了两倍，提高了对旋转轴的锁紧力度。

附图说明

图1所示为本发明的结构图；

图2所示为图1的侧面结构图；

图3所示为图1中的锁紧机构结构图；

图4所示为图2中的压力感应阀剖视图；

图5所示为图2中的压力感应阀外形图；

图6所示为图1中的蜗轮蜗杆啮合结构图；

图7所示为图1中的径向轴向组合滚子轴承结构图。

图中附图标记表示为：

1、本体2、蜗杆 3、工作台 4、蜗轮 5、旋转主轴 6、轴承 7、回转密封圈           8、环形压环 9、回转密封圈  10、活塞盖  11、活塞 12、刹紧片    13、角度编码器  14、联轴节 15、零位发信块 16、零位传感器     17、压力感应阀 18、航空插头 19、电机罩 20、松开传感器 21、发信块      22、刹紧传感器  23、接线盒  24、调整垫 25、从动齿轮    26、主动齿轮 27、电机 28、盖板  29、O型密封圈  30、阀芯  31、弹簧    32、进口端      33、环形间隙  34、压力腔  35、轴承垫。 

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

如图1和图2所示,本发明的数控回转工作台，包括带有一开口的本体1、工作台3、旋转主轴5、蜗轮蜗杆传动系统、电机罩19、锁紧机构和角度编码器13，其中的本体1内有一个腔体，旋转主轴5通过径向轴向组合滚子轴承6固定于本体1的腔体内；工作台3置于本体1的开口端并同其通过密封装置连接，旋转主轴5的一端同工作台3紧定连接，另一端设置有角度编码器13，角度编码器13通过联轴节14与旋转主轴5连接在一起。

电机罩19固定于本体1上并同本体1密封连接，用于密封电机27，电机罩19与本体1之间用O型密封圈29密封，盖板28用密封垫把在电机罩19上，盖板28外面有接线盒23，通过向其中灌入密封胶来固定和密封各种线缆，刹紧气（油）通入口也在盖板28上。

其中工作台3同本体1之间的密封装置包括环形压环8和置于环形压环8内外圆端面处的回转密封圈9，环形压环8通过螺钉固定于本体1开口端的端面上，回转密封圈9同工作台3、旋转主轴5和本体1间形成密封配合连接。

靠近旋转主轴5的另一端上设置有锁紧机构，如图3所示，其中的锁紧机构包括三个刹紧片12、活塞11和活塞盖10；活塞盖10垂直于旋转主轴5固定于本体1上，其中两个刹紧片并列固定于旋转主轴5外圆面所成型的径向端面上，两刹紧片之间设有环形间隙33，另一刹紧片的内圆面置于环形间隙33内同两刹紧片重叠设置，另一刹紧片的外圆面固定于本体1的腔体上；当压力腔施入压力油或气时，推动活塞11挤压三个刹紧片12，使其产生摩擦致使旋转主轴5维持静止状态。

锁紧机构上还设有同其连通的固定于电机罩19内的压力感应阀17，如图4和图5所示的压力感应阀结构图，压力感应阀17的出口端通过管路同活塞盖10和活塞11之间所形成的压力腔34相连通，压力感应阀17的阀芯30上固定有发信块21、刹紧传感器22和松开传感器20，当压力感应阀17的进口端32输入压力油或压力气时，由压力油或气将阀芯30推出，发信块21感应刹紧传感器并发出刹紧信号，当压力感应阀17的压力撤消后，由弹簧31将阀芯30推回，发信块21感应松开传感器20并发出松开信号；本体1的腔体内还设有用于控制工作台零位的信号发送装置，包括固定于蜗轮4上的零位发信块15，和固定于本体上的零位传感器16，零位发信块15感应所述零位传感器16的位置并发出零位信号，航空插头18将传感器的线连接在一起。

蜗轮蜗杆传动系统置于本体1腔体的下部，包括蜗杆2、电机27和固定于旋转主轴5上的蜗轮4，电机27输出端伸入本体1的腔体内，并通过电机27输出端的26主动齿轮带动所述蜗轮4蜗杆2上的25从动齿轮实现啮合传动；如图6所示，蜗杆2为双导程蜗杆，蜗杆2上的啮合齿的齿厚沿轴向呈递增或递减排布，蜗杆2的远离电机27的一端设有用于调整同蜗轮啮合间隙的调整垫24，调整垫24设置于本体1的外侧面上。

如图7所示，用于支撑和供旋转主轴5旋转用的径向轴向组合滚子轴承6采用非标准的轴承，其中一个同旋转主轴5相配合的轴承垫35厚度小于远离其配合面的另一个轴承垫35的厚度，即本发明中将标准的径向轴向组合滚子轴承6的一个轴承垫35由原来的10mm减为2mm，依靠与此轴承垫35相配合的旋转主轴5端面，原来的轴承精度，承载能力依然可以保证。这样不仅增加了轴承6和蜗轮4之间的空间，同时增加了回转工作台的整体强度。

虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (7)

1.一种浸油式数控回转工作台，包括：

本体，带有一开口的中空的腔体；

旋转主轴，通过径向轴向组合滚子轴承固定于所述本体的腔体内；

工作台，置于所述本体的开口端并同其通过密封装置连接，所述旋转主轴的一端同所述工作台紧定连接；

蜗轮蜗杆传动系统，置于所述本体腔体的下部，包括蜗杆、电机和固定于所述旋转主轴上的蜗轮，所述电机输出端伸入所述本体的腔体内，并通过齿轮传动方式带动所述蜗轮蜗杆实现啮合传动；

电机罩，固定于所述本体上并同本体密封连接，用于密封所述电机，其上固定有接线盒，所述接线盒同电机罩之间密封连接；

锁紧机构，包括刹紧片、活塞和活塞盖；

所述活塞盖垂直于所述旋转主轴固定于远离工作台一端的本体上，通过对所述活塞施加压力油或气控制所述旋转主轴的刹紧和松开动作；其特征在于：

所述锁紧机构上还设有同其连通的固定于电机罩内的压力感应阀，所述压力感应阀的出口端通过管路同所述活塞盖和活塞之间所形成的压力腔相连通，所述压力感应阀的阀芯上固定有发信块、刹紧传感器和松开传感器，当所述压力感应阀的进口端输入压力油或压力气时，所述发信块感应所述刹紧传感器并发出刹紧信号，当所述压力感应阀泄压时，所述发信块感应所述松开传感器并发出松开信号。

2.根据权利要求1所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述本体的腔体内还设有用于控制所述工作台零位的信号发送装置，包括固定于所述蜗轮上的零位发信块，和固定于本体上的零位传感器，所述零位发信块感应所述零位传感器的位置并发出零位信号。

3.根据权利要求2所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述刹紧机构设置有三个刹紧片，其中两个所述刹紧片并列固定于所述旋转主轴外圆面所成型的径向端面上，所述两刹紧片之间设有环形间隙，所述另一刹紧片的内圆面置于所述环形间隙内同两刹紧片重叠设置，所述另一刹紧片的外圆面固定于所述本体的腔体上；所述压力腔施入压力时，推动活塞挤压所述的三个刹紧片，使其产生摩擦致使所述旋转主轴维持静止状态。

4.根据权利要求1所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述密封装置包括环形压环和置于环形压环内外圆端面处的回转密封圈，所述环形压环通过螺钉固定于所述本体开口端的端面上，所述回转密封圈同所述工作台、旋转主轴和本体之间形成密封配合连接。

5.根据权利要求1所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述径向轴向组合滚子轴承的其中一个同所述旋转主轴相配合的轴承垫厚度小于远离其配合面的另一个轴承垫的厚度。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述接线盒内的线缆经密封胶灌装后同所述电机罩密封连接。

7.根据权利要求6所述的浸油式数控回转工作台，其特征在于：

所述蜗杆为双导程蜗杆，所述蜗杆上的啮合齿的齿厚沿蜗杆轴向呈递增或递减排布，所述蜗杆的远离电机的一端设有用于调整同蜗轮啮合间隙的调整垫，所述调整垫设置于所述本体的外侧面上。

Images