CN103465087B - 一种附件铣头的主轴换速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种附件铣头的主轴换速装置，特别涉及一种安装于附件铣头主轴内部的换速装置，主要结构为：通过轴承固定在设置在主轴箱上的轴承套上的伞齿轮，伞齿轮通过花键套直接带动主轴旋转或通过设置在主轴箱内的行星轮系间接带动主轴转动，花键套通过轴承固定在换速支架上，换速支架与设置在主轴组件上的液压缸连接，通过液压缸来实现主轴的换速。本发明结构简单、紧凑，体积小，可方便地安装于附件铣头的主轴内部。

Description

一种附件铣头的主轴换速装置
技术领域
本发明涉及机床主轴技术领域，尤其是涉及一种附件铣头的主轴换速装置。
背景技术
目前，机床的附件铣头加工工况不断变化，往往需要主轴速度也一起变化。但是主轴速度的变化，对滑枕和附件铣头的结构提出了更加苛刻的要求。通过改变滑枕或附件铣头的结构达到主轴可变速的目的，不仅难以实现，也大大提高了加工成本。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的是在保持滑枕和附件铣头原有结构的基础上，提供一种结构简单、体积较小、加工和安装方便的附件铣头的主轴换速装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于，包括：
主轴，其轴向设置在主轴组件内，所述主轴组件固定连接在主轴箱的前端；
齿圈，其固定在轴承座上，所述轴承座通过隔环将沿轴向设置在所述轴承座内部的角接触球轴承的外环固定，所述轴承座设置在所述主轴箱的后部；
伞齿轮，其沿轴向设置在所述角接触球轴承内，所述伞齿轮的后端连接有后轴承法兰，所述后轴承法兰的台阶面将角接触球轴承的内环固定；
换速支架，其固定在活塞杆上，所述活塞杆设置在活塞缸内；所述活塞缸固定在所述主轴组件上；
花键套，其沿轴向设置在所述伞齿轮内，其前端套装有前轴承，所述前轴承设置在所述换速支架和所述花键套之间；
行星支架，其沿轴向设置在所述主轴上，所述花键套套设在所述行星支架上；所述行星支架和所述伞齿轮之间还设有后轴承；
销轴，其沿轴向设置在所述行星支架的后端，所述销轴上设有行星齿轮，所述销轴和所述行星齿轮之间设有行星齿轮轴承；所述行星齿轮同时与所述主轴和所述齿圈啮合；
检测开关，其固定安装在所述轴承座上，用以检测所述行星支架的转速。
较佳地，所述主轴的后端设有齿轮与所述行星齿轮啮合；所述主轴的中部设有花键与所述花键套的内孔联接。
更佳地，所述伞齿轮的内孔设有花键与所述花键套的外孔联接。
较佳地，所述前轴承的内、外环分别通过前轴承内法兰和前轴承外法兰固定；所述前轴承内法兰固定在所述花键套上，所述前轴承外法兰固定在所述换速支架上。
较佳地，所述后轴承的外环固定在所述伞齿轮的内壁，所述后轴承的内环设置在所述行星支架上。
更佳地，所述后轴承的外环依靠后轴承法兰通过隔垫固定，其内环通过卡簧固定。
较佳地，所述销轴上沿轴向套设有销轴垫，所述销轴垫位于行星支架的后端。
较佳地，所述行星齿轮轴承的外环沿轴向设置在所述行星齿轮内并通过行星齿轮轴承外法兰固定；所述行星齿轮轴承的内环沿轴向设置在所述销轴上并通过行星齿轮轴承内法兰固定。
较佳地，所述轴承座上还固设有开关座，所述检测开关设置在所述开关座上。
在一具体实施例中，所述轴承座内部沿轴向设置有两个角接触球轴承，两个角接触球轴承相重叠设置。
由于采用上述技术方案，本发明附件铣头的主轴换速装置具有以下优点：通过活塞缸推动花键套上下运动，从而分别使花键套与行星支架或主轴配合，动力输入附件铣头后，可实现由伞齿轮、花键套和行星轮系带动主轴慢速旋转，或者由伞齿轮和花键套直接带动主轴高速旋转，实现了主轴转速的变换，同时依靠检测开关22来判断换速的时机，十分方便；本发明结构简单、紧凑，体积小，加工和安装方便，且直接安装于主轴内部，避免了对滑枕或附件铣头结构的改变。
附图说明
图1为本发明的第一局部剖面结构示意图。
图2为本发明的第二局部剖面结构示意图。
附图中：1-行星支架，2-齿圈，3-隔环，4-轴承座，5-角接触球轴承，6-主轴箱，7-伞齿轮垫，8-伞齿轮，9-花键套，10-换速支架，11-前轴承，12-活塞杆，13-活塞缸，14-活塞缸支座，15-主轴组件，16-前轴承内法兰，17-前轴承外法兰，18-卡簧，19-后轴承，20-隔垫，21-后轴承法兰，22-检测开关，23-检测开关座，24-主轴，25-销轴，26-销轴垫，27-行星齿轮轴承，28-行星齿轮轴承外法兰，29-行星齿轮轴承内法兰，30-行星齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
请参阅图1及图2，本发明提供一种附件铣头的主轴换速装置，主要包括主轴24、齿圈2、伞齿轮8、换速支架10、花键套9、行星支架1、销轴25和检测开关22。
主轴24轴向设置在主轴组件15内，所述主轴组件15固定连接在主轴箱6的前端。主轴24的后端设有齿轮与所述行星齿轮30啮合；主轴24的中部设有花键与花键套9的内孔联接配合。
齿圈2通过螺钉固定在轴承座4上，其内部与行星齿轮30啮合。轴承座4通过隔环3将沿轴向设置在所述轴承座4内部的角接触球轴承5的外环固定，所述轴承座4设置在所述主轴箱6的后部。轴承座4内部沿轴向设置有两个角接触球轴承5，两个角接触球轴承5相重叠设置。
伞齿轮8沿轴向设置在两个角接触球轴承5内，伞齿轮8的后端连接有后轴承法兰21，后轴承法兰21的台阶面将角接触球轴承5的内环固定。
换速支架10通过螺钉固定在活塞杆12上，活塞杆12设置在活塞缸13内。活塞缸13通过螺纹固定连接在活塞缸支座14上，活塞缸支座14通过螺钉固定在主轴组件15上。
花键套9沿轴向设置在伞齿轮8内，花键套9的前端套装有前轴承11，前轴承11设置在换速支架10和花键套9之间。伞齿轮8的内孔设有花键与花键套9的外孔联接配合。前轴承11的内、外环分别通过前轴承内法兰16和前轴承外法兰17固定。前轴承内法兰16固定在花键套9上，前轴承外法兰17固定在换速支架10上。
行星支架1沿轴向设置在主轴24上，花键套9套设在行星支架1上。行星支架1和伞齿轮8之间还设有后轴承19。后轴承19的外环固定在伞齿轮8的内壁，后轴承9的内环设置在行星支架1上。具体地，后轴承19的外环依靠后轴承法兰21通过隔垫20固定，其内环通过卡簧18固定。
销轴25沿轴向设置在行星支架1的后端，销轴25上设有行星齿轮30。销轴25上沿轴向套设有销轴垫26，销轴垫26位于行星支架1的后端。销轴25和行星齿轮30之间设有行星齿轮轴承27。行星齿轮轴承27的外环沿轴向设置在行星齿轮30内并通过行星齿轮轴承外法兰28固定。行星齿轮轴承27的内环沿轴向设置在所述销轴25上并通过行星齿轮轴承内法兰29固定。行星齿轮30同时与主轴24和齿圈2啮合。
检测开关座23固定在轴承座4上。检测开关22设置在检测开关座23上，用以检测所述行星支架1的换速位置。具体地，检测开关22为接近开关，所述行星支架1的侧面开设有检测孔，行星支架1转动时，检测开关22可检测到行星支架1的侧面进而产生响应信号；当所述检测孔与检测开关22相对应时，由于孔底面距离较远，检测开关22无法响应，系统根据检测开关22的感应频率可计算出行星支架1的转速。
液压油从活塞缸支座14下部输入活塞缸13后，使活塞杆12向上移动，这时花键套9内孔花键与行星支架1配合，动力输入附件铣头后，带动伞齿轮8转动，伞齿轮 8通过花键套9带动行星支架1转动，行星支架1通过销轴25带动行星齿轮30在齿圈2内旋转，从而带动主轴24旋转，此时主轴24转速较低。
液压油从活塞缸支座14上部输入活塞缸13后，使活塞杆12向下移动，这时花键套9内孔花键与主轴24配合，动力输入附件铣头后，带动伞齿轮8转动，伞齿轮 8通过花键套9带动主轴24转动，此时主轴转速较高。
由此，本发明的附件铣头的主轴换速装置通过液压缸进油的方式来改变花键套9的联接方式，从而实现了主轴换速的目的，同时依靠接近开关22来判断换速的时机，换速更加精准。相较于现有技术，本发明结构简单、紧凑，体积较小，工作可靠，加工和安装十分方便。

Claims (10)

1.一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于，包括：
主轴（24），其轴向设置在主轴组件（15）内，所述主轴组件（15）固定连接在主轴箱（6）的前端；
齿圈（2），其固定在轴承座（4）上，所述轴承座（4）通过隔环（3）将沿轴向设置在所述轴承座（4）内部的角接触球轴承（5）的外环固定，所述轴承座（4）设置在所述主轴箱（6）的后部；
伞齿轮（8），其沿轴向设置在所述角接触球轴承（5）内，所述伞齿轮（8）的后端连接有后轴承法兰（21），所述后轴承法兰（21）的台阶面将角接触球轴承（5）的内环固定；
换速支架（10），其固定在活塞杆（12）上，所述活塞杆（12）设置在活塞缸（13）内；所述活塞缸（13）固定在所述主轴组件（15）上；
花键套（9），其沿轴向设置在所述伞齿轮（8）内，其前端套装有前轴承（11），所述前轴承（11）设置在所述换速支架（10）和所述花键套（9）之间；
行星支架（1），其沿轴向设置在所述主轴（24）上，所述花键套（9）套设在所述行星支架（1）上；所述行星支架（1）和所述伞齿轮（8）之间还设有后轴承（19）；
销轴（25），其沿轴向设置在所述行星支架（1）的后端，所述销轴（25）上设有行星齿轮（30），所述销轴（25）和所述行星齿轮（30）之间设有行星齿轮轴承（27）；所述行星齿轮（30）同时与所述主轴（24）和所述齿圈（2）啮合；
检测开关（22），其固定安装在所述轴承座（4）上，用以检测所述行星支架（1）的转速。
2.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述主轴（24）的后端设有齿轮与所述行星齿轮（30）啮合；所述主轴（24）的中部设有花键与所述花键套（9）的内孔联接。
3.根据权利要求2所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述伞齿轮（8）的内孔设有花键与所述花键套（9）的外孔联接。
4.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述前轴承（11）的内、外环分别通过前轴承内法兰（16）和前轴承外法兰（17）固定；所述前轴承内法兰（16）固定在所述花键套（9）上，所述前轴承外法兰（17）固定在所述换速支架（10）上。
5.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述后轴承（19）的外环固定在所述伞齿轮（8）的内壁，所述后轴承（19）的内环设置在所述行星支架（1）上。
6.根据权利要求5所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述后轴承（19）的外环依靠后轴承法兰（21）通过隔垫（20）固定，其内环通过卡簧（18）固定。
7.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述销轴（25）上沿轴向套设有销轴垫（26），所述销轴垫（26）位于行星支架（1）的后端。
8.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述行星齿轮轴承（27）的外环沿轴向设置在所述行星齿轮（30）内并通过行星齿轮轴承外法兰（28）固定；所述行星齿轮轴承（27）的内环沿轴向设置在所述销轴（25）上并通过行星齿轮轴承内法兰（29）固定。
9.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述轴承座（4）上还固设有开关座（23），所述检测开关（22）设置在所述开关座（23）上。
10.根据权利要求1所述的一种附件铣头的主轴换速装置，其特征在于：所述轴承座（4）内部沿轴向设置有两个角接触球轴承（5），两个角接触球轴承（5）相重叠设置。
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