CN103706906A

CN103706906A - 大型电火花机床的工作液槽门

Info

Publication number: CN103706906A
Application number: CN201410029198.6A
Authority: CN
Inventors: 李锻能; 丰树礼; 牛金磊; 姚松亮; 郑秀宏
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: CN103706906B

Abstract

本发明公开了一种大型电火花机床的工作液槽门，其包括液槽体，液槽体的液槽门由上门和下门组成，上门的下端部与下门的上端部通过铰链连接，下门的下端部设有铰链与机床的底座铰接，上门的左右两端部分别与液压驱动机构联接，液压驱动机构驱动液槽门的开启和关闭。本发明具有结构紧凑，操作空间距离小，液槽门开合稳定性好，启闭方便，便于密封，可实现自锁，节约能源等优点。

Description

大型电火花机床的工作液槽门

技术领域

本发明涉及一种机床附属装置，更确切的说是一种适用于大型电火花机床的工作液槽门。

背景技术

目前，市场上大型电火花机床仍然采用双牛头结构，也即是电火花主轴为单立柱悬臂支承。随着电加工技术水平的不断提高，电火花机床的行程不断增大，传统的双牛头结构难以满足加工性能的要求，从而大型切削机床常用的龙门式结构被引入电火花机床中来。

由于电火花加工整个过程，是在工具电极与工作液反复通-断电的情况下，一点点蚀除工件的加工余量。这就要求工件浸没于工作液中，以便形成电流回路，达到通电加工的目的。通常情况下，电火花成形机床都会有相应的工作液槽与之相匹配。为了装卸工件，以及在加工过程中观察加工情况，液槽必须设置方便开、合的门，这一点和传统牛头式电火花机床的液槽要求是一样的。传统大型电火花机床的工作液槽的门是以平行四边形连杆与液压系统组成的举升机构。这种液槽门由于尺寸小，因此能做到机构运行平稳，具有良好的密闭性，受到市场的广泛认可并一直被沿用。

对于大型机床，引入龙门结构往往是设计者的必然考虑，因为龙门的动柱正好在机床的操作面方向，门的开、合动作与动柱有可能造成干涉。对这一问题的解决就是门和动柱之间要留出相当大的空间，这又使得设计者对龙门结构的大型电火花机床感到犹豫。如果能够将液槽门的结构设计得比较紧凑，同时不因此影响龙门动柱的设计，则龙门式结构将促使电火花机床越来越大型化。

大型电火花机床的特点是机床的纵向长度尺寸越来越大，液槽门的长度也越来越长，为了保证足够的刚性，大型机床工作液槽门的重量非常大，沿用传统机床的平行四边形连杆与油缸举升机构不可能稳定提升如此重量的液槽门。

发明内容

本发明的目的在于，针对大型电火花机床沿用传统的双牛头电火花机床工作液槽的平行四边形连杆与油缸举升机构不能稳定地提升较大重量的液槽门，而提供一种适合于电火花机床结构特点的具有自动启闭功能的大型电火花机床大型电火花机床工作液槽门。

实现本发明的发明目的的技术解决方案如下：

大型电火花机床的工作液槽门包括液槽体，其液槽门由上门和下门组成，上门的下端部与下门的上端部通过铰链连接，下门的下端部设有铰链与机床的底座铰接，上门的左右两端部分别与液压驱动机构联接，液压驱动机构驱动液槽门的开启和关闭。

以上所述的液压驱动机构由液压缸、主动杆和从动杆组成，液压缸的驱动轴与主动杆和从动杆的一端通过铰链连接，主动杆的另一端通过铰链与机床的底座连接，从动杆的另一端通过铰链与上门的左右两端部上设有的辊子连接。

以上所述的液槽体的左右两端设有导向板，导向板的内侧面上设有导引槽，上门的左右两端部上设有辊子与导引槽活动连接，上门受到导引槽的约束，从而使液槽门按设定的轨迹运动。

以上所述的导引槽形状是直线形或者是曲线形。

以上所述的主动杆和从动杆在液槽门完全开启时处在同一条直线上，从而实现自锁，减轻液压缸的负荷。

本发明设有在液槽门关闭后用于压紧上下门的液压锁紧装置，液压锁紧装置由机械锁、摆动油缸和油缸固定座组成，其中机械锁固设在上下门的两端，摆动油缸通过油缸固定座固设在液槽体上与机械锁相对应的部位。

本发明的液槽门开启时向内折叠并处在水平位置。

本发明的工作原理是将液槽门设计成为折叠式，通过铰轴与机床铰接，可将液槽门的一部分重量传递给机床床身，相当于液槽门一半的重量被机床床身所承受，因此可达到减少门驱动负荷的目的。长尺寸的门基本可视为柔性体，当其中一条边被铰接轴固定后，将在一定程度上提高液槽门的刚性，提高液槽门开、合工作的稳定性。

将液槽门设计成为折叠式，还能较好解决门的受力变形问题，但门在开合动作时占据空间大，外翻的液槽门对于操作人员来说也极不安全。将液槽门设计成为可折叠结构，门的开、合操作是向内翻开，操作安全性大为提高。

液槽门的开、合采用液压油缸驱动，特别是当液槽门闭合、机床开展加工工作期间，液压油缸处于静止位置，如果能够停止液压站供油又能保证对门有一定的支承力，则可减少不少的能耗。传统电火花机床的液槽门采用油缸驱动平行四边形机构，机构不具备自锁性，但因为门的重量相对轻小，沿用原有机构一直没有出现相应的不良问题。本发明的液槽门尺寸大、重量重，因此油缸驱动机构必须具备自锁性，既能减小能耗，还能保证液槽门的开、合动作稳定可靠。

液槽门的上门和下门与液压驱动机构的主动杆和从动杆组成四连杆机构。四连杆机构具有自锁功能，与上门连接的从动杆和与机床本体连接的主动杆可实现自锁，当上下门完全开启时，主动杆和从动杆处于同一直线上，呈180度，利用杆系结构的自锁功能，可减轻液压缸的负荷。

本发明的优点是由于工作液槽及工作液槽门是电火花机床的关键部件之一，本发明的工作液槽折叠门结构及其驱动方式能很好地配合大型电火花龙门结构，有利于电火花机床按需要进一步大型化，而不再受制于悬臂式的牛头电火花机床结构，及其工作液槽门的平行四边形液压缸举升机构。本发明具有结构紧凑，操作空间小，启闭方便，便于密封，可实现自锁，节约能源等优点。

附图说明

图1为工作液槽的液槽门关闭时的构造示意图；

图2为工作液槽的液槽门开启时的构造示意图；

图3为液槽门开闭机构的工作原理图；

图4 为液槽门的构造示意图；

图5为液槽门处于开启位置时的开闭机构的构造示意图；

图6为液槽门处于关闭位置时的开闭机构的构造示意图；

图7为工作液槽的俯视图；

图8为图7中沿A－A的剖视图及其局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步的阐述：

参见图1、图2，大型电火花机床的工作液槽2设置于机床底座上，机床的工作台置于工作液槽2中。工作液槽2的容积很大，尤其是模向尺寸非常大。

工作液槽2由液槽体5、为增加液槽体5的承压能力而设的两内侧壁板6、两外护板8、固定安装在两外护板8内侧的两导向板7、由上门9、下门10铰接而成的液槽门11以及液压驱动机构12组成。

由于液槽体5的纵向长度过长，而后壁无疑是工作液槽2承压能力最为薄弱的环节，因此特在液槽体5的后壁设置一辅助承压机构，该机构与机床立柱固结。

液槽体5与液槽门11的下门10铰接处设置有承重板，当液槽门11开启到极限位置时，上门9通过下门10搭接在承重板上，处于向内折叠的水平位置，操作人员可踩着打开的液槽门11进入工作液槽2内，方便调试机床。

液槽体5为钣金焊接件，形成独立的三面包围，一面开口的结构，开口部分由液槽门11补充，从而形成储油腔体。其下部两侧各有两个支撑，具有辅助承重、保持平衡的作用。

液压驱动机构12由液压缸13、主动杆15和从动杆14组成。液压缸13铰接在机床底座3上, 为液槽门11的开启提供动力。液压缸13的驱动轴16与主动杆15和从动杆14的一端通过铰链连接，主动杆15的另一端与固定安装在机床底座3上的铰链连接，从动杆14的另一端通过铰链与上门9的左右两端部上安装的辊子17连接。上门9的左右两端部上还安装有的辊子18与导向板7上加工有的导引槽19连接。导引槽19的形状是曲线形直线形，也可以是直线形。

如图2所示，上门9上的辊子18运动到导引槽19下面的极限位置，液槽门11完全打开，处于水平位置。

参见图3，液压缸13的驱动轴16、主动杆15、从动杆14与上门9和下门10组成四杆机构。导引槽19对上门9提供一个约束，并对其运动轨迹起修正引导作用。其中实线表示液槽门11关闭的极限位置，虚线表示液槽门11开启时的极限位置。在液槽门11关闭的极限位置，主动杆15和主动杆14处在同一条直线上，从而实现自锁，减轻液压缸13的负荷。

参见图4，液槽门11由上门9和下门10两部分通过合页铰链20铰接而成。合页铰链20安装于上门9和下门10的结合处内侧，因而液槽门11开启时向内翻，上门9和下门10的内壁有相贴合的趋势，从而保证了操作安全。

液槽门11通过铰轴21与机床底座3铰接，这样可以将门一半的重量传递给机床，并且增加了大尺寸液槽门11的刚性，可以提高液槽门11启闭运动的平稳性。

液槽门11的上门9比下门10的长度大，辊子17和辊子18安装在上门9的长出部分的两侧的端部。

参见图5，导向板7上的导引槽19通过安装于其内的辊子18对液槽门11的轨迹进行引导，达到顺利关闭。

参见图6, 导向板7上的导引槽19通过安装于其内的辊子18对液槽门11的轨迹进行引导，达到顺利开启。

由图5、图6可以看出，导向板7的导引槽19与液槽门11和液压驱动机构12相互配合，使原本欠约束的液槽门11开启系统达到完全约束，并能对液槽门11的运动轨迹进行修正，以实现液槽门11的开启和关闭。

参见图2、图7、图8，在液槽门11关闭后用于压紧上门9与下门10的液压锁紧装置22由机械锁23、摆动油缸24和油缸固定座25组成，其中机械锁23固定安装在上门9与下门10的两端，摆动油缸24通过油缸固定座25固定安装在液槽体5上与机械锁23相对应的部位，摆动油缸24的锁头26通过伸出、摆动，避开干涉，插入机械锁23的腔体内，然后收缩，压紧上门9、下门10，实现液槽门11的锁紧和密封。

液压锁紧装置22的工作流程为：当液槽门11门处于开启状态时，摆动油缸24的锁头26处于收缩状态；当液槽门11关闭时，摆动油缸24的锁头26通过伸出-摆动90°，伸进机械锁23的腔体内，然后进行收缩-压紧这一系列的动作，从而完成液槽门11的压紧，使液槽门11上的密封条贴合于液槽体5上，达到密封的目的。

Claims

1.大型电火花机床的工作液槽门，包括液槽体，其特征在于：液槽体的液槽门由上门和下门组成，上门的下端部与下门的上端部通过铰链连接，下门的下端部设有铰链与机床的底座铰接，上门的左右两端部分别与液压驱动机构连接，液压驱动机构驱动液槽门的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：所述液压驱动机构由液压缸、主动杆和从动杆组成，液压缸的驱动轴与主动杆和从动杆的一端通过铰链连接，主动杆的另一端通过铰链与机床的底座连接，从动杆的另一端通过铰链与上门的左右两端部上设有的辊子连接。

3.根据权利要求2所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：所述液槽体的左右两端设有导向板，导向板的内侧面上设有导引槽，上门的左右两端部上设有辊子与导引槽活动连接，上门受到导引槽的约束，从而使液槽门按设定的轨迹运动。

4.根据权利要求3所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：所述导引槽形状是直线形，或者是曲线形。

5.根据权利要求2所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：所述主动杆和从动杆在液槽门完全开启时处在同一条直线上，从而实现自锁，减轻液压缸的负荷。

6. 根据权利要求1所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：设有在液槽门关闭后用于压紧上下门的液压锁紧装置，所述液压锁紧装置由机械锁、摆动油缸和油缸固定座组成，其中机械锁固设在上、下门的两端，摆动油缸通过油缸固定座固设在液槽体上与机械锁相对应的部位。

7.根据权利要求1所述的大型电火花机床的工作液槽门，其特征在于：所述液槽门开启时向内折叠并处在水平位置。