CN101979216B - 一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，主要包括滑杆7、弹簧10、滑套13、支撑套20、端套11、夹紧轴8、14。滑套13设于支撑套20内，并可相对其轴向滑动。滑套13的内孔中设有滑杆7，弹簧10和端套11设于滑杆7上，端套11固定在滑杆7上，并可与滑杆7一起相对滑套13轴向滑动。一端的滑杆7上固定有一根夹紧轴8，另一端的滑套13上固定有另一根夹紧轴14，两夹紧轴8、14上设有滚轮15。两个滚轮15在弹簧10的作用下可同时向内收缩夹紧传动带4的松紧两边，夹紧力在同一个弹簧力的作用下，大小相等，自动补偿，使传动带松紧两边同时受到动态且均衡的张紧力作用，且两边的张紧力基本保持稳定，保证了机床的运行平稳性和加工定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控机床龙门加工中心的部件，特别是一种可动态均衡补偿张紧力的电机传动带张紧装置。
背景技术
龙门加工中心是一种用于对大型零件进行粗精加工的数控机床，具有承重力强、行程大、精度高等特点，可以进行铣、镗、钻、攻等各种工序，只需一次装夹就可以按顺序完成多道工序，也可以对大型模具进行三维加工，效率高，加工精度好。龙门加工中心的Y轴进给运动，由电机通过丝杠传动机构驱动滑板沿着横梁导轨作往复直线运动而完成的，其往复运动由电机的正反转来实现。由于Y轴进给运动是一个正反向的直线运动，滑板和电机要频繁的进行正反向运动，这样，对传动带的张紧要求特别强。目前大多的传动带的张紧力都是通过调节电机底座与丝杠的距离来实现。该结构虽然简单，但却存在着明显的不足：
一是，电机和滑板在正反向运动中，传动带的紧边一侧受力较大，而松边一则受力较小，有时还为零，当滑板由一个方向转为另一个方向运动时，电机转向同时也由一个方向转到另一个方向，此时，传动带原来张紧的一边会突然放松，而原来较松的一边则会突然张紧，这样突然的一松一紧，交替变化，会给电机及电控系统带来很大的冲击，使瞬间负荷上升，严重时会引起系统报警。
二是，由于电机带轮、丝杠带轮、传动带三者都存在有一定的制造误差，加之传动带材料本身所具有的弹性，使传动带紧边在传动过程中所承受的张紧拉力，始终处于不断地变化之中，而且松边的张紧力有时还会完全丧失，从而极大的影响进给力的平稳传递，对机床进给运动的稳定性和定位精度造成很大影响。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，可以使传动带在运动过程中，其松一紧两侧边始终同时处于张紧状态，并且两侧边在正反向交变过程中，其张紧力自动补偿，自动张紧，从而使其张紧力始终处于平稳状态。
本发明技术解决方案是：包括滑杆7、弹簧10、滑套13、支撑套20、端套11、夹紧轴8、14、滚筒15和轴承16，支撑套20为一套筒，其内孔中设有可与其相对轴向滑动的滑套13；滑套13为一通心滑块，其内孔中穿置有滑杆7，弹簧10和端套11设于滑杆7上，端套11与滑杆7固定联接；滑套13的一端设有轴肩，另一端的孔内设有可随滑杆7一起相对滑套13轴向滑动的端套11，弹簧10设于滑套13的轴肩与端套11之间；滑杆7的两端分别设有夹紧轴8、14，其一端的夹紧轴8与滑杆7固定联接，另一端的夹紧轴14与滑套13固定联接，两夹紧轴8、14上分别设有滚轮15。
滑套13一端的轴肩与滑杆7之间通过键9联接。
支撑套20为内外方形的套筒，滑套13为外方内圆的通心滑块，滑套13与支撑套20之间、端套11与滑套13之间均为滑动配合。
两夹紧轴8、14为端部带安装圈的短轴，其一端的安装圈设于滑杆7上，并与其固定联接；另一端的安装圈设于端套11的外侧，并与滑套13固定联接；设于两夹紧轴8、14上的滚轮15内设有滚动轴承16。
端套11与滑杆7通过螺纹联接，端套11的外侧还设有并紧螺母12。
本发明与现有技术相对比的优点是，通过来自同一个弹簧10的大小相等方向向对的施加于传动带松紧两边的作用力，使传动带松紧两边同时受到动态且均衡的张紧力作用，且两边的张紧力基本保持稳定。虽然传动带传递力的紧边一侧受力仍较大、另一侧的松边受力仍较小，但是差距已远远缩小，特别是不会出现松边丧失张紧力的情况。本发明结构简单，可靠性高，有利于保证机床运行的平稳性，有效提高加工定位精度。
图面说明
图1是本发明的结构示意图，也即图3的A-A剖面放大图；
图2是图1的B-B剖面图；
图3是本发明在机床中的位置示意图。
图中标号：1-滑板，2-横梁，3-丝杠带轮，4-传动带，5-电机带轮，6-电机，7-滑杆，8-夹紧轴，9-键，10-弹簧，11-端套，12-并紧螺母，13-滑套，14-夹紧轴，15-滚轮，16-轴承，17-弹性挡圈，18-挡环，19-挡盖，20-支撑套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
本发明包括滑杆7、弹簧10、滑套13、支撑套20、端套11、夹紧轴8、14、滚轮15和轴承16。支撑套20为一内外方形的矩形套筒，滑套13为外方内圆的通心滑块，滑套13置于支撑套20中，并可在支撑套20中轴向滑动。滑杆7穿于滑套13的内孔中，弹簧10和端套11设于滑杆7上，端套11与滑杆7螺纹联接，端套11可随滑杆7一起相对滑套13轴向滑动。
滑套13的一端本体上设有轴肩，另一端的孔内设置有端套11，弹簧10设于滑套13的轴肩与端套11之间。弹簧10在弹性力的作用下可推动端套11带动滑杆7一起相对滑套13轴向移动。通过调节端套11的位置，可调节弹簧10的压紧力。端套11的外端设有并紧螺母12。
滑杆7的两端分别设有夹紧轴8、14，两夹紧轴8、14为端部带安装圈的短轴，其一端的安装圈设于滑杆7上，并由螺钉固定在滑杆7上。另一端的安装圈设于端套11的外侧，并由螺钉固定在滑套13上；端套11可相对此端安装圈和滑套13运动，此端安装圈上设有一凸台，可对端套11的行程进行限位。两夹紧轴8、14的短轴上分别设有滚轮15，滚轮15内设有轴承16，滚轮15的内端轴上设有挡盖19，外端轴上设有挡环18和弹性挡圈17。
为防止滑杆7相对滑套13转动，滑套13的内轴肩与滑杆7之间通过键9联接。滑杆7及端套11在滑套13的圆形孔中轴向滑动，滑套13在支撑套20的矩形孔中轴向滑动而不会发生相对转动，键9用于防止滑杆7产生相对滑套13的转动，滚轮15随着传动带4的运动而同时转动以减小摩擦力。
本实施例的电机与丝杠之间的传动大多采用同步齿型带作为传动带进行传动。使用时，将本发明的两滚轮15夹紧在传动带4的松紧两边外侧即可。为提高装置使用的稳定性，支撑套20可固定在电机座上。
工作时，两个滚轮15在弹簧10的作用下同时向内收缩夹紧在传动带4的松紧两边的外侧，以施加一对方向向内大小相等的弹性夹紧力，使传动带4的松紧两边同时张紧，且张紧力在同一个弹簧力的作用下，大小相等，自动补偿。
传动带4的紧边和松边都受到动态且均衡的张紧力作用，松边的张紧力保持基本不变，不会出现松边丧失张紧力的情况，有利于进一步保证机床滑板运行的平稳性。当一侧或两侧的拉力瞬间变小时，传动带4会变得松驰，弹簧10立刻就会伸长，推动滑杆7在滑套13中滑动，带动滚轮15基本上以原张紧力的大小继续与传动带4两侧紧贴，保持张紧力的相对稳定，从而使拉力重新回到原来的大小；相反，当拉力瞬间变大时，传动带4会崩得更紧，弹簧10立刻就会缩短，滑杆7在滑套13中向另一个方向滑动，使滚轮15对传动带4两侧的张紧力基本维持不变，同样使拉力回到原来的大小，从而保持传动带4传递驱动力的稳定性，进而保持机床的滑板1在横梁2上进给运动平稳，有利于保证定位精度。
机床滑板1正反向运动时，虽然传动带4传递力的紧边一侧受力仍较大、另一侧的松边受力仍较小，但是差距已远小于没有动态张紧的时候。当机床滑板1由一个方向转为另一个方向运动时，电机6转向由一个方向转到另一个方向，传动带4原来的紧边会平缓放松到一定的受力状态成为松边、而不是放松到完全松驰，而原来的松边则会由一定的受力状态平缓张紧成为紧边、而不是从完全松驰状态开始张紧，在这个过程中，滑套13会在滑杆7及弹簧10的作用下轴向自由滑动，由本来的偏向原紧边位置滑移到偏向新的紧边位置，直到新的紧边和松边与弹簧10的作用力达到新的平衡。这样的传动带4松紧边转换过程比没有动态张紧时要平稳得多，消除了突紧突松对电机6及电控系统的冲击，使机床的滑板1在正反向运动时更为平稳。
Claims (5)
1.一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，其特征在于：包括滑杆(7)、弹簧(10)、滑套(13)、支撑套(20)、端套(11)、夹紧轴(8、14)、滚筒(15)和轴承(16)，支撑套(20)为一套筒，其内孔中设有可与其相对轴向滑动的滑套(13)；滑套(13)为一通心滑块，其内孔中穿置有滑杆(7)，弹簧(10)和端套(11)设于滑杆(7)上，端套(11)与滑杆(7)固定联接；滑套(13)的一端设有轴肩，另一端的孔内设有可随滑杆(7)一起相对滑套(13)轴向滑动的端套(11)，弹簧(10)设于滑套(13)的轴肩与端套(11)之间；滑杆(7)的两端分别设有夹紧轴(8、14)，其一端的夹紧轴(8)与滑杆(7)固定联接，另一端的夹紧轴(14)与滑套(13)固定联接，两夹紧轴(8、14)上分别设有滚轮(15)。
2.如权利要求1所述的一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，其特征在于：滑套(13)一端的轴肩与滑杆(7)之间通过键(9)联接。
3.如权利要求1所述的一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，其特征在于：支撑套(20)为内外方形的套筒，滑套(13)为外方内圆的通心滑块，滑套(13)与支撑套(20)之间、端套(11)与滑套(13)之间均为滑动配合。
4.如权利要求1所述的一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，其特征在于：两夹紧轴(8、14)为端部带安装圈的短轴，其一端的安装圈设于滑杆(7)上，并与其固定联接；另一端的安装圈设于端套(11)的外侧，并与滑套(13)固定联接；设于两夹紧轴(8、14)上的滚轮(15)内设有滚动轴承(16)。
5.如权利要求1所述的一种动态均衡补偿张紧力的传动带张紧装置，其特征在于：端套(11)与滑杆(7)通过螺纹联接，端套(11)的外侧还设有并紧螺母(12)。
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