CN105618872A - 一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电加工技术领域的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，包括端盖、壳体、驱动圆盘、旋转轴、引电螺钉、自动调节端面密封装置、高速轴承、弹簧夹头、键、垫片、弹性挡圈、工具电极。驱动圆盘通过键连接旋转轴，为工具电极高速旋转提供驱动力；引电螺钉固定在壳体上，通过壳体中的工作液及旋转轴传导电流到工作电极；自动调节密封装置保证了装置中在旋转轴旋转时可靠密封。本发明可以实现工具电极高速旋转并在高速旋转时实现可靠引电，可用于电化学加工、电火花加工及电化学放电加工等电加工领域。

Description

一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备
技术领域
本发明涉及一种电加工设备领域，特别是指一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备。
背景技术
在进行电加工时，工具电极高速旋转有利于改善加工状况，目前实现工具电极高速旋转的方式基本采用高速电机驱动工具电极旋转，但在工具电极高速旋转进行电加工时引电较为困难，目前常用的引电方式有两种：①碳刷引电；②水银引电。使用碳刷引电时由于高速旋转作用，引电接触位置磨损快及较短时间就要更换，导致加工效率低。使用水银引电方式，由于加工中水银的蒸发，会对操作者及环境带来危害。
采用工具电极高速旋转电加工设备，即一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，通过带有一定压力的工作液与驱动圆盘之间形成边界效应，驱动旋转轴高速旋转，带动下端夹持的工具电极高速旋转，克服了不需要使用高速电机驱动工具电极旋转。通过壳体上固定的引电螺钉与壳体内工作液及旋转轴，可以把电流传导到工具电极上，可以不需要使用碳刷、水银环引电，解决碳刷磨损快、水银引电污染问题。
一种特斯拉涡轮机的工具电极高速旋转电加工设备，可以实现工具电极高速旋转、引电可靠、结构简单等，在电加工技术领域具有很好的应用价值。
发明内容
(1)本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种工具电极高速旋转电加工设备，特别是提供了一种通过工作液与驱动圆盘间形成边界效用，驱动旋转轴高速旋转，实现旋转轴下端夹持的工具电极高速旋转，以及实现高速旋转工具电极引电，以克服现有工具电极旋转电加工设备的技术缺陷。
(2)本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，包括壳体、上轴承座、下端盖、下轴承座、高速轴承、旋转轴、引电螺钉、驱动圆盘、键、弹性挡圈、垫片、弹簧夹头、自动调节端面密封装置，其中，所述的驱动圆盘通过键安装在旋转轴上并用弹性挡圈固定，驱动圆盘之间装配间隙通过垫片调整；所述的引电螺钉固定在壳体上，壳体上端连接上轴承座，上轴承座安装高速轴承，下端连接下端盖及下轴承座，下轴承座安装高速轴承，高速轴承与旋转轴配合；所述的旋转轴下端为空心结构，下端设有弹簧夹头，工具电极通过弹簧夹头与旋转轴连接；所述的自动调节端面密封装置装配在旋转轴上，其上端与旋转轴轴肩固定连接，下端与下端盖连接。
进一步地，所述工作液通过壳体上孔进入壳体内腔，由于流体边界效应使驱动圆盘带动旋转轴高速旋转，同时带动旋转轴下端连接的弹簧夹头所夹持的工具电极高速旋转，实现加工过程中的工具电极高速旋转。
进一步地，所述壳体上安装引电螺钉，通过壳体中的工作液及旋转轴传导加工电流到工具电极，实现加工过程中的引电。
进一步地，所述旋转轴设有T字形交叉孔结构，使壳体内的工作液通过T字形交叉孔及工具电极，为加工过程提供工作液。
进一步地，所述壳体内轴段设有轴肩，自动调节端面密封装置上端连接轴肩，下端与下端盖紧密贴合，实现自动调节端面密封装置的安装方法。
进一步地，加工过程中所述工作液具有导电性；旋转轴导电。
(3)与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1)利用驱动圆盘的结构特点，使得工作液与驱动圆盘间产生的边界效应，实现了电极的高速旋转加工，同时利用旋转轴的T字形交叉孔结构，实现了内外通流和提供加工工作液；
2)利用工作液的导电性，解决了高速引电的难题；
3)利用特斯拉涡轮机驱动，实现工作电极高速旋转及避免使用高速电机，实现了设备简单化；
4)利用自动调节端面密封装置的安装方法，实现了压力密封的可靠性。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2位本发明的主视图；
图3为本发明的轴的结构示意图；
图4为本发明的驱动圆盘2结构示意图；
图5为本发明的驱动圆盘3结构示意图；
图6为本发明的壳体结构示意图；
图7为本发明的驱动部分结构示意图；
图8为本发明的内部工作液流向示意图。
图中：1高速轴承、2圆盘、3圆盘、4键、5旋转轴、6弹簧夹头、7工具电极、8高速轴承、9下轴承座、10下端盖、11自动调节端面密封装置、12引电螺钉、13壳体、14垫片、15弹性挡圈、16上轴承座。
具体实施方式
为了使本发明所实现的技术手段、创新特点、实现目的易于明白了解，下面结合附图对本发明作进一说明：
如图1所示，工具电极高速旋转电加工设备，包括高速轴承1、圆盘2、圆盘3、键4、旋转轴5、弹簧夹头6、工具电极7、高速轴承8、下轴承座9、下端盖10、自动调节端面密封装置11、引电螺钉12、壳体13、垫片14、弹性挡圈15、上轴承座16。其中，所述引电螺钉12固定在壳体13上，壳体13上端连接上轴承座16，上轴承座16安装高速轴承1，下端连接下端盖10及下轴承座9，下轴承座9安装高速轴承8，高速轴承1、8与旋转轴5配合；所述的驱动圆盘2、3通过键4安装在旋转轴5上并用弹性挡圈15固定，驱动圆盘2、3之间装配间隙通过垫片14调整；所述的旋转轴5下端为空心结构，下端设有弹簧夹头6，工具电极7通过弹簧夹头6与旋转轴5连接；所述的自动调节端面密封装置11装配在旋转轴5上，其上端与旋转轴5轴肩固定连接，下端与下端盖10连接。
如图1所示，工具电极高速旋转电加工设备，其原理如下：
(1)工作液通过壳体13上孔进入壳体13内腔，由于流体边界效应使驱动圆盘2、3带动旋转轴5高速旋转，同时带动旋转轴5下端连接的弹簧夹头6所夹持的工具电极7高速旋转，实现加工过程中的工具电极7高速旋转。
(2)壳体13上安装引电螺钉12，通过壳体13中具有导电性的工作液及旋转轴5传导加工电流到工具电极7，实现加工过程中的引电。
(3)旋转轴5设有T字形交叉孔结构，使壳体13内的工作液通过T字形交叉孔及工具电极7，为加工过程提供工作液。
(4)壳体13内轴段设有轴肩，自动调节端面密封装置11上端连接轴肩，下端与下端盖10紧密贴合，实现自动调节端面密封装置11的安装方法。
实施例1
如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，将直径为1mm的中空工具电极7通过弹簧夹头6夹持固定在旋转轴5上，同时将工作液供液管接入壳体13注液口，供液溢流阀调压0.5-1MPa,自动调节端面密封装置11起到密封保压，此时壳体13内的工作液通过圆盘2、3上所开通孔时，工作液与圆盘2、3形成边界效应使其高速转动，带动旋转轴5高速旋转，高速旋转轴5带动下端夹持的工具电极7高速旋转，再接通引电螺钉12引电，利用工作液导电传导性通过旋转轴5，使电流传导到高速旋转的工具电极7，工作液从中空管电极7中喷射出，为加工区域提供工作液，实现了工具电极高速旋转电加工。

Claims (7)

1.一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，包括壳体(13)、上轴承座(16)、下端盖(10)、下轴承座(9)、高速轴承(1)、高速轴承(8)、旋转轴(5)、引电螺钉(12)，所述的引电螺钉(12)固定在壳体(13)上，壳体(13)上端连接上轴承座(16)，上轴承座(16)安装高速轴承(1)，下端连接下端盖(10)及下轴承座(9)，下轴承座(9)安装高速轴承(8)，高速轴承(1)和(8)与旋转轴(5)配合。
所述的驱动圆盘(2)、(3)通过键(4)安装在旋转轴(5)上并用弹性挡圈(15)固定，驱动圆盘(2)、(3)之间装配间隙通过垫片(14)调整。
所述的旋转轴(5)下端为空心结构，下端设有弹簧夹头(6)，工具电极(7)通过弹簧夹头(6)与旋转轴(5)连接。
所述的自动调节端面密封装置(11)装配在旋转轴(5)上，其上端与旋转轴(5)轴肩固定连接，下端与下端盖(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：壳体(13)上安装引电螺钉(12)，通过壳体(13)中的工作液及旋转轴(5)传导加工电流到工具电极(7)，实现加工过程中的引电。
3.根据权利要求1所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：工作液通过壳体(13)上孔进入壳体(13)内腔，由于流体边界效应使驱动圆盘(2)、(3)带动旋转轴(5)高速旋转，同时带动旋转轴(5)下端连接的弹簧夹头(6)所夹持的工具电极(7)高速旋转，实现加工过程中的工具电极(7)高速旋转。
4.根据权利要求1所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：旋转轴(5)设有T字形交叉孔结构，使壳体(13)内的工作液通过T字形交叉孔及工具电极(7)，为加工过程提供工作液。
5.根据权利要求1所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：壳体(13)内轴段设有轴肩，自动调节端面密封装置(11)上端连接轴肩，下端与下端盖(10)紧密贴合，实现自动调节端面密封装置(11)的安装方法。
6.根据权利要求4所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：加工过程所使用的工作液具有导电性。
7.根据权利要求4所述的一种特斯拉涡轮机驱动的工具电极高速旋转电加工设备，其特征在于：旋转轴(5)导电。
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