CN106481722A - 一种氮气平衡器密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮气平衡器密封结构，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上贯穿其厚度方向开设有多个螺栓孔，法兰盘将套筒分为两段，分别为缸体段和连接段，缸体段套筒周向设置有密封圈，用于旋入氮气平衡器缸体中；连接段套筒上套设有连接块，连接块整体呈“凸”字型，两个凸耳上开设有螺栓孔，螺栓穿过凸耳上的螺栓孔将氮气平衡器缸体固定于工件上。本发明所述的氮气平衡器密封结构适用于氮气平衡器，能够起到密封及固定的作用，通过套筒密封缸体，通过套筒上连接的连接块及法兰将整个氮气平衡器固定于机床主轴上。

Description

一种氮气平衡器密封结构
技术领域
本发明涉及一种压力容器技术领域，特别是一种氮气平衡器密封结构。
背景技术
加工中心等的机床中设有主轴和具有对该主轴进行旋转驱动的电动马达的主轴组件，并通过升降驱动机构对该主轴组件进行支承并加以升降驱动。这种升降驱动机构通常为滚珠丝杆、与该滚珠丝杆螺合并与主轴组件连接的滚珠螺母和电动马达，并通过由电动马达对滚珠丝杆进行回转驱动使主轴组件与滚珠螺母一起升降驱动。由升降驱动机构对重量很大的主轴组件加以支承并加以升降驱动，升降驱动机构的负荷很大，可能会降低主轴组件上下方向的位置精度，难以实现主轴组件升降速度的进一步高速化。并且，还存在对很重的主轴组件进行支承的升降驱动机构大型化、制作成本高的问题。
现有技术中的传统式平衡器有：如图1所示的平衡器，存在的问题是应答特性差，不适用于高速切削，占用大量空间；如图2所示的气缸式平衡器，存在的问题是需要大直径的气缸(容易引起打滑)，需要大容量存气容器，需要大直径气压配管；如图3所示的油缸式平衡器，存在的问题是需要油压单元及配管，必须处理油压回路的油温上升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种的氮气平衡器密封结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种氮气平衡器密封结构，包括一个套筒，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上贯穿其厚度方向开设有多个螺栓孔，法兰盘将套筒分为两段，分别为缸体段和连接段，缸体段套筒周向设置有密封圈，用于旋入氮气平衡器缸体中；连接段套筒上套设有连接块，氮气平衡器缸体中的活塞杆的末端穿过套筒及连接块向外伸出，活塞杆与套筒内壁动密封连接；
所述连接块中心开设有一个直径等于套筒外径的通孔，贯穿连接块厚度方向开设有多个螺栓孔，连接螺栓穿过连接块的螺栓孔与法兰盘的螺栓孔，将连接块套设于套筒并固定于法兰盘的端面；
连接块整体呈“凸”字型，两个凸耳上开设有螺栓孔，螺栓穿过凸耳上的螺栓孔将氮气平衡器缸体固定于工件上。
优选地，连接段套筒上设置有密封圈。
优选地，所述连接块上的螺栓孔为阶梯孔。
优选地，所述连接块上的螺栓孔为沉头螺栓孔。
优选地，连接块远离法兰盘的一端面上通过螺钉固定连接有保护板，保护板的中心开设有一个用于穿过活塞杆的通孔。
本发明采用上述结构后，具有如下技术效果：
本发明所述的氮气平衡器密封结构适用于氮气平衡器，能够起到密封及固定的作用，通过套筒密封缸体，通过套筒上连接的连接块及法兰将整个氮气平衡器固定于机床主轴上。
附图说明
图1是现有技术中的传统式平衡器。
图2是现有技术中的气缸式平衡器。
图3是现有技术中的油缸式平衡器。
图4显示了本发明的密封结构。
图5显示了氮气平衡器的结构。
图6显示了用于机床配重的氮气平衡缸系统的结构。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图4所示，本发明所述一种氮气平衡器密封结构包括套筒1、法兰盘2、氮气平衡器缸体3、活塞杆4、连接块5、凸耳6等技术特征。
如图4所示，本发明所述一种氮气平衡器密封结构，包括一个套筒，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上贯穿其厚度方向开设有多个螺栓孔，法兰盘将套筒分为两段，分别为缸体段和连接段，缸体段套筒周向设置有密封圈，用于旋入氮气平衡器缸体中；连接段套筒上套设有连接块，氮气平衡器缸体中的活塞杆的末端穿过套筒及连接块向外伸出，活塞杆与套筒内壁动密封连接；连接段套筒上设置有密封圈。
所述连接块中心开设有一个直径等于套筒外径的通孔，贯穿连接块厚度方向开设有多个螺栓孔，连接螺栓穿过连接块的螺栓孔与法兰盘的螺栓孔，将连接块套设于套筒并固定于法兰盘的端面；
连接块整体呈“凸”字型，两个凸耳上开设有螺栓孔，螺栓穿过凸耳上的螺栓孔将氮气平衡器缸体固定于工件上，所述连接块上的螺栓孔为阶梯孔，且为沉头螺栓孔。
连接块远离法兰盘的一端面上通过螺钉固定连接有保护板，保护板的中心开设有一个用于穿过活塞杆的通孔。
如图5所示，一种氮气平衡器，所述氮气平衡器用于机床主轴组件，包括一个缸体，缸体的顶端设置有气体填充口，缸体的末端设置有套筒，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上开设有多个贯穿其厚度方向的螺栓孔，该法兰盘将套筒分为两段，其中一段套筒旋入缸体的末端，另一段套筒用于安装连接块，通过连接块将所述缸与机床主轴组件连接在一起，缸体与机床主轴同步上升或者下降；
缸体内设置有活塞杆，活塞杆的末端穿过套筒向外伸出缸体末端，活塞杆的末端设置有防止活塞杆承受偏心负荷的浮动支板，活塞杆的末端通过浮动支板固定于机床固定件上，缸体相对于活塞杆上、下移动。
如图6所示，本发明还公开了一种用于机床配重的氮气平衡缸系统，包括氮气瓶、控制器和氮气平衡器，控制器设置于氮气瓶上，氮气平衡器包括一个缸体，缸体的顶端设置有气体填充口，气体填充口与氮气瓶连接；缸体的末端设置有套筒，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上开设有多个贯穿其厚度方向的螺栓孔，该法兰盘将套筒分为两段，其中一段套筒旋入缸体的末端，另一段套筒用于安装连接块，通过连接块将所述缸与机床主轴连接在一起；
缸体内设置有活塞杆，活塞杆的末端穿过套筒向外伸出缸体末端，活塞杆的末端设置有防止活塞杆承受偏心负荷的浮动支板，活塞杆的末端通过浮动支板固定于机床固定件上；
还包括滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠的一端连接有伺服电机，机床主轴固定连接于滚珠丝杠螺母上，伺服电机带动滚珠丝杠转动，使滚珠丝杠螺母带动机床主轴及氮气平衡器的缸体相对于活塞杆上、下移动；
当机床主轴上升运动时，控制器发出指令打开进气阀门给氮气平衡器的缸体送气，因活塞杆固定不动，缸体内的压强逐渐增大，产生向上的顶升力，能够平衡机床主轴的重力；当机床主轴下降运动时，控制器指令关闭进气阀门，氮气瓶停止向氮气平衡器的缸体送气，且打开出气阀门，缓慢排出缸体内的氮气，缓慢释放缸体内的压强，且始终保持氮气平衡器缸体内的压强与机床主轴的重力平衡，从而在机床主轴下降时，平衡机床主轴的重力，分担伺服电机及滚珠丝杠的压力，保证在下降过程中不会产生骤降。
本发明所述控制器为现有技术中常见的PLC控制方式，只要实现控制打开和关闭进气阀门及出气阀门即可，控制器本身的结构并不是本申请改进的内容。
上述机床主轴下降运动时，缸内的氮气可以回流至氮气瓶，也可以单独设置一个回收该氮气的回收气体瓶，也可以将其直接释放到大气中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种氮气平衡器密封结构，其特征在于：包括一个套筒，套筒上一体成型设置有一法兰盘，法兰盘上贯穿其厚度方向开设有多个螺栓孔，法兰盘将套筒分为两段，分别为缸体段和连接段，缸体段套筒周向设置有密封圈，用于旋入氮气平衡器缸体中；连接段套筒上套设有连接块，氮气平衡器缸体中的活塞杆的末端穿过套筒及连接块向外伸出，活塞杆与套筒内壁动密封连接；
所述连接块中心开设有一个直径等于套筒外径的通孔，贯穿连接块厚度方向开设有多个螺栓孔，连接螺栓穿过连接块的螺栓孔与法兰盘的螺栓孔，将连接块套设于套筒并固定于法兰盘的端面；
连接块整体呈“凸”字型，两个凸耳上开设有螺栓孔，螺栓穿过凸耳上的螺栓孔将氮气平衡器缸体固定于工件上。
2.根据权利要求1所述的氮气平衡器密封结构，其特征在于：连接段套筒上设置有密封圈。
3.根据权利要求1所述的氮气平衡器密封结构，其特征在于：所述连接块上的螺栓孔为阶梯孔。
4.根据权利要求1所述的氮气平衡器密封结构，其特征在于：所述连接块上的螺栓孔为沉头螺栓孔。
5.根据权利要求4所述的氮气平衡器密封结构，其特征在于：连接块远离法兰盘的一端面上通过螺钉固定连接有保护板，保护板的中心开设有一个用于穿过活塞杆的通孔。
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