CN106247059A - 一种多通道气用高速旋转接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多通道气用高速旋转接头,由旋转外壳、后盖、固定本体、轴承、预紧装置以及进气底板组成,后盖安装于旋转外壳的开口端;固定本体通过前后两组轴承安装于旋转外壳内,其后端从后盖中心孔伸出,并与进气底板联接,固定本体与旋转外壳之间形成微小间隙;后盖上设置有作用于后组轴承外圈的预紧装置;固定本体中设置有多路气体通道,分别与进气底板中的进气气路相连通,并且对应于每一路气体通道的出气端,分别在固定本体的外壁上设置有环形凹槽;旋转外壳的壳体上设置有与环形凹槽一一对应的出气气路;各环形凹槽的任意一侧还分别设置有与大气压相通的气压通路。本发明结构简单、体积小、易于装配、可实现多通道高速旋转。
Description
技术领域
本发明属于机械装备工具技术领域,特别涉及一种多通道气用高速旋转接头。
背景技术
随着高速切削技术的发展,很多复杂产品的加工均可在四轴或五轴机床上实现,工件安装于机床第四轴或第五轴上,不仅需要有气路供给,实现工件的自动夹紧与松开,还需要配备气用旋转接头,实现工件的高速旋转。如果终端夹具有一个以上气缸,则这种气用旋转接头必须是多通道结构。
目前,常见的旋转接头分低速和高速两种,其中低速旋转接头多为接触式密封,如同轴密封圈,这种旋转接头装配难度较大,需要用到专门的工装才能完成,同时由于是接触式密封,存在较大的摩擦力矩,运转时易受摩擦而生热,尤其是高速情况下会瞬间烧毁,因此只能用于低速旋转;而目前的高速旋转接头多见于主轴上,通常只有一个通道,用陶瓷片密封,这种旋转接头要求有特殊的加工工艺,且加工要求及成本较高,大多数需要液体的润滑才能实现,并且占用空间也较大,虽然也有多通道的旋转接头但体积更大,不能满足小空间的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构简单、占用空间小、易于装配、生产成本低、能够实现多通道高速旋转的气用旋转接头。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种多通道气用高速旋转接头,包括固定部分和旋转部分,旋转部分与固定部分之间设置有轴承;其中,固定部分由固定本体和进气底板组成,旋转部分由旋转外壳、后盖以及预紧装置组成;后盖安装于旋转外壳的开口端;固定本体通过前后两组轴承安装于旋转外壳内,其后端从后盖中心孔伸出,并与进气底板联接,同时固定本体与旋转外壳之间形成微小间隙;后盖上设置有作用于后组轴承外圈的预紧装置;固定本体中设置有多路气体通道,分别与进气底板中的进气气路相连通,并且对应于每一路气体通道的出气端,分别在固定本体的外壁上设置有环形凹槽;旋转外壳的壳体上设置有与环形凹槽一一对应的出气气路;同时,各环形凹槽的任意一侧还分别设置有与外界大气压相通的气压通路。
上述一种多通道气用高速旋转接头,所述气压通路通过在旋转外壳上设置气压孔实现与外界大气压连通,并且各气压通路之间可内部连通,也可分别单独与外界大气压相通。
上述一种多通道气用高速旋转接头,所述气压通路通过在固定本体中打孔实现内部连通。
上述一种多通道气用高速旋转接头,所述预紧装置由若干弹簧和垫片组成,垫片对应于轴承外圈,弹簧均匀分布于后盖上,并通过预压作用于垫片上,对轴承形成定压预紧。
上述一种多通道气用高速旋转接头,所述轴承为角接触球轴承,采用面对面安装。
上述一种多通道气用高速旋转接头,所述气体通道与进气气路之间通过密封圈密封。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明利用气道中有压力的气体与标准大气压形成的压力差,通过旋转外壳与固定本体之间的小间隙达到密封的作用,无机械摩擦,也不需要专业密封圈,结构简单,易于装配,无需专业工装,生产制造成本低;同时,采用旋转外壳与固定本体直接间隙密封,能够在有限的空间里实现多通道气路,并且其转速完全取决于轴承转速,易于实现高速旋转;另外,两组轴承采用面对面安装,并采用定压预紧方式,在有温差的工况下,温度的变化对预紧几乎没有影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示,本发明的一种多通道气用高速旋转接头,由旋转外壳1、固定本体2、前轴承3、后轴承4、垫片5、弹簧6、后盖7以及进气底板8组成。其中,旋转外壳1、垫片5、弹簧6和后盖7组成该旋转接头的旋转部分,固定本体2和进气底板8则组成其固定部分。
后盖7安装于旋转外壳1的右侧开口端;固定本体2通过前轴承3和后轴承4安装于旋转外壳1内,其后端从后盖7的中心孔伸出,并与进气底板8联接,固定本体2与旋转外壳1之间形成微小间隙。后轴承4与后盖7之间设置有垫片5,并通过均匀分布于后盖7上的六组弹簧6作用于后轴承4的外圈,形成不随温度变化的恒定预紧力。固定本体2中设置有四个气体通道21,分别与进气底板8中的四个进气气路81连通,并分别通过四个O型密封圈9密封。
旋转外壳1上分别设置四条出气气路11,每一条出气气路11中分别包含有轴向出气孔111和径向出气孔112。为保证旋转外壳1旋转到任一位置,出气气路11都能够与气体通道21相通,分别对应于每一个气体通道21的出气端,在固定本体2上设置一个截面为梯形的环形凹槽22,四条出气气路11与四条气体通道21分别通过环形凹槽22一一连通。同时为实现气体的密封,在中间的两个环形凹槽22之间,还设置有环形凹槽23,并在固定本体2内部设置有连通孔24,将环形凹槽23、前轴承3与环形凹槽22之间的空间25以及后轴承4与环形凹槽22之间的空间26连通形成气压通路,同时在旋转外壳1上设置有气压孔12,气压通路通过气压孔12与外界大气压相通。气体通道中有压力的气体与标准大气压形成一定的压力差,通过计算旋转外壳1与固定本体2之间的间隙,控制其泄露量在设定范围内,即可达到密封的效果。
工作时,气体从进气底板8的进气气路81进入气体通道21内并到达环形凹槽22中,再通过旋转外壳1的出气气路11,从轴向出气孔111和径向出气孔112向夹具供气。
本发明结构简单,易于装配,生产成本低;在保证小体积的同时,实现了多路通气;除轴承外无机械摩擦,转速完全取决于轴承转速,至少可达2万转/分钟。
尽管上文对本发明进行了详细说明,但是本发明不限于此,本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明原理所作的修改,都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多通道气用高速旋转接头,包括固定部分和旋转部分,旋转部分与固定部分之间设置有轴承,其特征在于,固定部分由固定本体和进气底板组成,旋转部分由旋转外壳、后盖以及预紧装置组成;后盖安装于旋转外壳的开口端;固定本体通过前后两组轴承安装于旋转外壳内,其后端从后盖中心孔伸出,并与进气底板联接,同时固定本体与旋转外壳之间形成微小间隙;后盖上设置有作用于后组轴承外圈的预紧装置;固定本体中设置有多路气体通道,分别与进气底板中的进气气路相连通,并且对应于每一路气体通道的出气端,分别在固定本体的外壁上设置有环形凹槽;旋转外壳的壳体上设置有与环形凹槽一一对应的出气气路;同时,各环形凹槽的任意一侧还分别设置有与外界大气压相通的气压通路。
2.根据权利要求1所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气压通路通过在旋转外壳上设置气压孔实现与外界大气压连通,并且各气压通路之间可内部连通,也可分别单独与外界大气压相通。
3.根据权利要求2所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气压通路通过在固定本体中打孔实现内部连通。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述预紧装置由若干弹簧和垫片组成,垫片对应于轴承外圈,弹簧均匀分布于后盖上,并通过预压作用于垫片上,对轴承形成定压预紧。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述轴承为角接触球轴承,采用面对面安装。
6.根据权利要求4所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述轴承为角接触球轴承,采用面对面安装。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气体通道与进气气路之间通过密封圈密封。
8.根据权利要求4所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气体通道与进气气路之间通过密封圈密封。
9.根据权利要求5所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气体通道与进气气路之间通过密封圈密封。
10.根据权利要求6所述的一种多通道气用高速旋转接头,其特征在于,所述气体通道与进气气路之间通过密封圈密封。
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