CN106541298B - 一种应用于主轴内冷的活塞轴结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，包括活塞轴和压盖，主轴套设在拉刀杆上，拉刀杆上固定有打刀杆，拉刀杆内开设有第一中心通孔和环路，环路与第一中心通孔相通，活塞轴内开设有第二中心通孔，活塞轴的后端夹紧固定在定心盘与压盖之间，活塞轴的前端伸入拉刀杆内，第二中心通孔与环路相通，定心盘、压盖、活塞轴和主轴围成一环状空腔，定心盘上开设有第一排气孔，压盖上开设有第二排气孔，第二排气孔与环状空腔相通；该活塞轴结构可避免出现打刀时的抽真空和憋气的情况，同时，换刀过程中，主轴前端吹气时，随气喷出的水量很少，同时该喷出的水量对主轴内冷效果不造成影响，此外，主轴旋转时，主轴转速不受限制。

Description

一种应用于主轴内冷的活塞轴结构
技术领域
本发明涉及一种机床上活塞轴结构，具体是一种应用于主轴内冷的活塞轴结构。
背景技术
现有的机床主轴套装在拉刀杆上，打刀杆上下穿设在拉刀杆上并限位在主轴壁上，拉刀杆的前端固定有旋转接头，打刀杆固定在打刀缸活塞上，在主轴的后端固定有定心盘，拉刀杆的后端面、定心盘的前端面及主轴的内壁之间围成一密闭的空腔，拉刀杆内开设有与该空腔相通的中心通孔。主轴正常加工时，向空腔和中心通孔内引入冷却水，用于主轴内冷。现有技术中存在的问题是：一、由于空腔密闭，打刀时，打刀缸活塞推动拉刀杆移动，空腔和中心通孔内会出现抽真空和憋气的状况，影响打刀过程的顺利进行；二、由于水会充满空腔，而空腔所占区域较大，在换刀过程中，当主轴前端吹气时，所需时间长，会有大量空腔内的水随之吹出去，影响主轴内冷效果；三、拉刀杆为细长杆，同轴度难以保证，当主轴高速旋转时，拉刀杆的震动较大，在限制主轴转速的同时，会影响拉刀杆上固定的旋转接头的寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，可避免出现打刀时的抽真空和憋气的情况，同时，换刀过程中，主轴前端吹气时，随气喷出的水量得到大幅减少，此外，主轴旋转时，主轴的转速不受限制。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，包括活塞轴和压盖，所述的压盖固定在定心盘的前端，所述的定心盘固定在主轴的后端，所述的定心盘上开设有连接孔，所述的主轴套设在拉刀杆上，所述的拉刀杆上固定有打刀杆，所述的打刀杆上下穿设在所述的拉刀杆上，所述的主轴的侧壁上开设有上下相对的两个定位孔，所述的定位孔的宽度大于所述的打刀杆的直径，所述的打刀杆的上下端分别自两个所述的定位孔穿出，所述的拉刀杆内开设有第一中心通孔和环路，所述的环路环绕设置在所述的打刀杆的四周，所述的环路的前端与所述的第一中心通孔相通，所述的活塞轴内开设有与所述的连接孔相通的第二中心通孔，所述的活塞轴的后端夹紧固定在所述的定心盘与所述的压盖之间，所述的活塞轴的前端伸入所述的拉刀杆内，所述的第二中心通孔与所述的环路的后端相通，所述的定心盘、压盖、活塞轴和主轴围成一环状空腔，所述的定心盘上开设有轴向设置的第一排气孔，所述的压盖上开设有轴向设置的第二排气孔，所述的第一排气孔与所述的第二排气孔相通，所述的第二排气孔与所述的环状空腔相通。
本发明公开的应用于主轴内冷的活塞轴结构，结构简单、便于装配，其对主轴的结构影响小，在不改变主轴结构情况下，可灵活应用在主轴内冷结构中。安装后，在主轴旋转时，定心盘、压盖和活塞轴随着主轴的旋转而旋转；当拉刀杆相对主轴做前后运动时，定心盘、压盖和活塞轴相对拉刀杆做前后运动。经连接孔向第二中心通孔、环路和第一中心通孔内持续引入冷却水，即可实现主轴内冷；换刀过程中，经连接孔向第二中心通孔内吹气时，即可实现主轴前端吹气，由于第二中心通孔、环路和第一中心通孔内的残存的水量本身较少，在主轴前端吹气过程中，随气喷出的水量很少，同时该喷出的水量对主轴内冷效果不造成影响，且活塞轴对拉刀杆起到一定的增强和限位作用，可有效减小主轴旋转时拉刀杆的震动，因此主轴的转速不受限制。此外，环状空腔是为配合拉刀杆相对主轴做前后运动所预留的避让空间，而不是如传统结构中空腔那样既是避让空间又是容水空间，本发明中，由于第一排气孔和第二排气孔的设计，该环状空腔与外界相通，因此，当拉刀杆相对主轴做前后运动时，不会出现打刀时的抽真空和憋气的情况。
作为优选，所述的活塞轴的后侧一体设置有法兰部，所述的压盖上设置有与所述的法兰部相适配的卡槽，所述的法兰部卡嵌在所述的卡槽内并由所述的定心盘和所述的压盖压紧。法兰部的设计，便于活塞轴的安装牢固、可靠。
作为优选，所述的第一排气孔和所述的第二排气孔同心设置，方便环状空腔内的气体及时、有效地排除，更好地避免打刀时的抽真空和憋气情况。
作为优选，所述的活塞轴的后端与所述的定心盘之间安装有第一密封圈，所述的活塞轴的前端与所述的拉刀杆之间安装有第二密封圈，所述的拉刀杆与所述的主轴之间安装有第三密封圈。
作为优选，所述的定心盘通过螺钉固定在所述的主轴的后端，所述的压盖通过螺钉固定在所述的定心盘的前端。通过螺钉将定心盘固定在主轴上，并通过螺钉将压盖固定在定心盘上，方便装配，同时便于维护和保养。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的应用于主轴内冷的活塞轴结构，结构简单、便于装配，其对主轴的结构影响小，在不改变主轴结构情况下，可灵活应用在主轴内冷结构中。安装后，经连接孔向第二中心通孔、环路和第一中心通孔内持续引入冷却水，即可实现主轴内冷；换刀过程中，经连接孔向第二中心通孔内吹气时，即可实现主轴前端吹气，由于第二中心通孔、环路和第一中心通孔内的残存的水量本身较少，在主轴前端吹气过程中，随气喷出的水量很少，同时该喷出的水量对主轴内冷效果不造成影响，且活塞轴对拉刀杆起到一定的增强和限位作用，可有效减小主轴旋转时拉刀杆的震动，因此主轴的转速不受限制。此外，环状空腔是为配合拉刀杆相对主轴做前后运动所预留的避让空间，而不是如传统结构中空腔那样既是避让空间又是容水空间，本发明中，由于第一排气孔和第二排气孔的设计，该环状空腔与外界相通，因此，当拉刀杆相对主轴做前后运动时，不会出现打刀时的抽真空和憋气的情况。
附图说明
图1为实施例中应用于主轴内冷的活塞轴结构的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例的应用于主轴内冷的活塞轴结构，如图1和图2所示，包括活塞轴1和压盖2，压盖2通过螺钉固定在定心盘3的前端，定心盘3通过螺钉固定在主轴4的后端，定心盘3上开设有连接孔32，主轴4套设在拉刀杆5上，拉刀杆5上固定有打刀杆6，打刀杆6上下穿设在拉刀杆5上，主轴4的侧壁上开设有上下相对的两个定位孔41，定位孔41的宽度大于打刀杆6的直径，打刀杆6的上下端分别自两个定位孔41穿出，拉刀杆5内开设有第一中心通孔51和环路52，环路52环绕设置在打刀杆6的四周，环路52的前端与第一中心通孔51相通，活塞轴1内开设有与连接孔32相通的第二中心通孔11，活塞轴1的后端夹紧固定在定心盘3与压盖2之间，活塞轴1的前端伸入拉刀杆5内，第二中心通孔11与环路52的后端相通，定心盘3、压盖2、活塞轴1和主轴4围成一环状空腔7，定心盘3上开设有轴向设置的第一排气孔31，压盖2上开设有轴向设置的第二排气孔22，第一排气孔31与第二排气孔22相通，第二排气孔22与环状空腔7相通。
以上具体实施例中，活塞轴1的后侧一体设置有法兰部12，压盖2上设置有与法兰部12相适配的卡槽21，法兰部12卡嵌在卡槽21内并由定心盘3和压盖2压紧。
以上具体实施例中，活塞轴1的后端与定心盘3之间安装有第一密封圈13，活塞轴1的前端与拉刀杆5之间安装有第二密封圈14，拉刀杆5与主轴4之间安装有第三密封圈53。
上述活塞轴结构安装后，在主轴4旋转时，定心盘3、压盖2和活塞轴1随着主轴4的旋转而旋转；当拉刀杆5相对主轴4做前后运动时，定心盘3、压盖2和活塞轴1相对拉刀杆5做前后运动。经连接孔32向第二中心通孔11、环路52和第一中心通孔51内持续引入冷却水，即可实现主轴4的内冷；换刀过程中，经连接孔32向第二中心通孔11内吹气时，即可实现主轴4前端吹气，由于第二中心通孔11、环路52和第一中心通孔11内的残存的水量本身较少，在主轴4前端吹气过程中，随气喷出的水量很少，同时该喷出的水量对主轴4的内冷效果不造成影响，且活塞轴1对拉刀杆5起到一定的增强和限位作用，可有效减小主轴4旋转时拉刀杆5的震动，因此主轴4的转速不受限制。此外，由于第一排气孔31和第二排气孔22的设计，环状空腔7与外界相通，当拉刀杆5相对主轴4做前后运动时，不会出现打刀时的抽真空和憋气的情况。

Claims (5)

1.一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，其特征在于：包括活塞轴和压盖，所述的压盖固定在定心盘的前端，所述的定心盘固定在主轴的后端，所述的定心盘上开设有连接孔，所述的主轴套设在拉刀杆上，所述的拉刀杆上固定有打刀杆，所述的打刀杆上下穿设在所述的拉刀杆上，所述的主轴的侧壁上开设有上下相对的两个定位孔，所述的定位孔的宽度大于所述的打刀杆的直径，所述的打刀杆的上下端分别自两个所述的定位孔穿出，所述的拉刀杆内开设有第一中心通孔和环路，所述的环路环绕设置在所述的打刀杆的四周，所述的环路的前端与所述的第一中心通孔相通，所述的活塞轴内开设有与所述的连接孔相通的第二中心通孔，所述的活塞轴的后端夹紧固定在所述的定心盘与所述的压盖之间，所述的活塞轴的前端伸入所述的拉刀杆内，所述的第二中心通孔与所述的环路的后端相通，所述的定心盘、压盖、活塞轴和主轴围成一环状空腔，所述的定心盘上开设有轴向设置的第一排气孔，所述的压盖上开设有轴向设置的第二排气孔，所述的第一排气孔与所述的第二排气孔相通，所述的第二排气孔与所述的环状空腔相通。
2.根据权利要求1所述的一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，其特征在于：所述的活塞轴的后侧一体设置有法兰部，所述的压盖上设置有与所述的法兰部相适配的卡槽，所述的法兰部卡嵌在所述的卡槽内并由所述的定心盘和所述的压盖压紧。
3.根据权利要求1所述的一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，其特征在于：所述的第一排气孔和所述的第二排气孔同心设置。
4.根据权利要求1所述的一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，其特征在于：所述的活塞轴的后端与所述的定心盘之间安装有第一密封圈，所述的活塞轴的前端与所述的拉刀杆之间安装有第二密封圈，所述的拉刀杆与所述的主轴之间安装有第三密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种应用于主轴内冷的活塞轴结构，其特征在于：所述的定心盘通过螺钉固定在所述的主轴的后端，所述的压盖通过螺钉固定在所述的定心盘的前端。
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