CN107322023A - 一种温度补偿的动力刀塔结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度补偿的动力刀塔结构，其技术方案要点是包括刀塔壳体、与刀塔壳体相对转动的刀盘、固定在刀盘内侧的第一传动轴、套设于第一传动轴上的旋转安装轴、与旋转安装轴固定连接的支架，所述支架与刀塔壳体固定连接，第一传动轴的前端设置有动力头组件，所述动力头组件设置在刀盘内部，动力头组件包括箱体、朝箱体直径方向安装于箱体内的从动锥齿、用以固定在第一传动轴的第一端并与从动锥齿啮合的主动锥齿，所述箱体与旋转安装轴固定，箱体和刀盘之间设置有骨架油封、轴承组件以及设置于轴承外的补偿密封圈，达到了温度误差补偿、提高精度的效果。

Description

一种温度补偿的动力刀塔结构

技术领域

本发明涉及动力刀塔技术领域，特别涉及一种温度补偿的动力刀塔结构。

背景技术

现有技术中，如申请公布号为CN104827066A的专利，其技术公开了一种液压动力刀塔，刀盘是用来供各种不同刀具安装，刀盘通过传动主轴驱动，刀盘可进行转动，切换不同的刀具。

动力刀塔的刀盘绕轴心线转动，刀盘的转动是通过第二传动轴驱动。刀盘上还有多个供刀具安装的安装腔，刀具通过刀塔上的第一传动轴驱动旋转；在安装腔内需要一个沿刀盘直径方向设置的动力输出轴，动力输出轴转动作为动力输入给刀具，驱动刀具进行工作。

由上可知，第一传动轴的方向和动力输出轴相互垂直，为了便于对上述第一传动轴和动力输出轴的驱动，研发人员一般采用锥齿来改变传动方向，在动力输出轴的尾部设置第一锥齿，另在第一传动轴的端部设置第二锥齿，第一锥齿和第二锥齿啮合。

在工作过程中，第一传动轴、第一锥齿以及第二锥齿在运动过程中会将部分机械能转换为热能，零件磨损之后，机械传动效率降低，发热更加严重，而长期发热又反作用在零件的传动上，以加速设备老化、降低设备可靠性、降低设备传动效率，第一传动轴和第二传动轴同心度偏移，形成恶性循环。由此，加工的产品精度受到影响，加工效率降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种温度补偿的动力刀塔结构，通过补偿密封圈进行余量补偿，纠正温度引起的误差，具有温度补偿、误差纠正的优势。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种温度补偿的动力刀塔结构，包括刀塔壳体、与刀塔壳体相对转动的刀盘、固定在刀盘内侧的第一传动轴、套设于第一传动轴上的旋转安装轴、与旋转安装轴固定连接的支架，所述支架与刀塔壳体固定连接，第一传动轴的前端设置有动力头组件，所述动力头组件设置在刀盘内部，动力头组件包括箱体、朝箱体直径方向安装于箱体内的从动锥齿、用以固定在第一传动轴的第一端并与从动锥齿啮合的主动锥齿，所述箱体与旋转安装轴固定，箱体和刀盘之间设置有骨架油封、轴承组件以及设置于轴承外的补偿密封圈。

通过上述设置，第一传动轴受外部的驱动源驱动之后，可以进行转动。旋转安装轴套在第一传动轴上，并被固定在支架上，支架又被固定在刀塔壳体上。第一传动轴相对于旋转安装轴转动，此时转动的径向晃动被旋转安装轴限制，第一传动轴传动和旋转安装轴的同心度较高。动力头组件受第一传动轴驱动，箱体和旋转安装轴固定，此时箱体可以确保了主动锥齿和从动锥齿的运动稳定性。刀盘由于会和刀塔壳体发送转动，所以通过在箱体和刀盘之间增加骨架油封、轴承组件以及补偿密封圈，在确保刀盘转动的同心度的同时，还确保内部密封性。在第一传动轴运行过程中，主动锥齿和从动锥齿啮合会由于运动而发热，温度容易传导到刀盘上，刀盘由于局部温度不一，容易出现同心的偏差，由于箱体内可以存储冷却油液，并且此冷却油液也起到润滑降温的作用，另外由骨架油封进行密封和防尘，通过补偿密封圈可以有效减少温度带来的刀盘同心度的偏移。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述箱体的靠外一侧的中心位置设置有定位轴，所述定位轴的中心位置设置有黄油嘴。

通过上述设置，为了能够有效往箱体内添加油液，并且通过定位轴可以提高黄油嘴加油的同心度。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述箱体与刀盘相对固定。

通过上述设置，箱体内装有传动的主动锥齿和从动锥齿，要确保其运行的平稳，箱体的稳定非常重要，通过将箱体和刀盘进行固定之后，使得刀盘和箱体能够同步转动，确保箱体和刀盘的同心度。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述刀盘和刀塔壳体之间设置有水盘，所述水盘与刀塔壳体的一端固定。

通过上述设置，水盘的结构是为了减少温度带来的设备影响，并且水盘与刀塔壳体固定，水盘结构稳定，能够提高水盘对刀盘的冷却效果。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述水盘的出水口正对刀盘侧壁。

通过上述设置，水盘的出水口正对刀盘侧壁，可以直接给刀盘进行降温。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述水盘的出水口外还设置有水封环，所述水封环设有通孔，所述通孔和出水口保持正对，在水封环转动过程中与出水口相互错位。

通过上述设置，水封环以及水封环上的通孔，可以调节水盘的出水口的启闭，从而便于改变水盘出水冷却程度。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述骨架油封的截面成“U”形，且“U”形口朝向刀盘的内腔，骨架油封的侧壁抵靠在刀盘和箱体上。

通过上述设置，采用“U”形的自身一个弹性能力，可以提高刀盘和箱体之间的密封性。提高密封性，可以减少灰尘的进入，以及油液泄漏。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述第一传动轴的第二端和旋转安装轴之间设置第一滚针轴承，主动锥齿和箱体之间通过第一角接触球轴承相连，从动锥齿和箱体之间通过第二角接触球轴承相连。

通过上述设置，采用第一角接触球轴承使得主动锥齿的运行平稳，采用第二角接触球轴承使得从动锥齿的运行平稳。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述从动锥齿上还连接有动力输出轴，所述动力输出轴的第一端穿设于从动锥齿的中心，动力输出轴的第二端与箱体通过第二滚针轴承相连。

通过上述设置，动力输出轴的两端限位，第一端通过从动锥齿限制自由度，第二端通过第二滚针轴承限制自由度，动力输出轴由此被有效保持和刀盘直径方向吻合。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、可以通过旋转安装轴提高第一传动轴的稳定性以及同心度，通过补偿密封圈可以进行温度补偿以及误差补偿；

2、通过水平进行温度调节，提高可靠性。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A面的剖视图；

图3为本实施例的结构剖视图；

图4为动力头组件的结构示意图。

图中1、刀塔壳体；2、刀盘；3、第一传动轴；4、旋转安装轴；5、支架；6、动力头组件；61、箱体；62、从动锥齿；63、主动锥齿；7、骨架油封；8、轴承组件；9、补偿密封圈；11、定位轴；12、黄油嘴；13、水盘；131、出水口；14、水封环；141、通孔；15、第一滚针轴承；161、第一角接触球轴承；162、第二角接触球轴承；17、动力输出轴；18、第二滚针轴承；19、伺服电机；20、连轴器；21、第二传动轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

如图1、图2和图3所示，一种温度补偿的动力刀塔结构，包括刀塔壳体1、刀盘2、第一传动轴3、旋转安装轴4和支架5。

伺服电机19提供动力，伺服电机19的输出轴通过连轴器20连接第一传动轴3。第一传动轴3外的旋转安装轴4与支架5固定，支架5与刀塔本体固定不动。另外，第二传动轴21固定刀盘2，从而第二传动轴21转动，刀盘2也随之转动。

刀盘2与刀塔壳体1分体，并且可以相对转动。第一传动轴3固定在刀盘2的内侧。旋转安装轴4套设于第一传动轴3上，支架5与旋转安装轴4固定连接。支架5与刀塔壳体1固定连接。第一传动轴3的前端设置有动力头组件6，动力头组件6设置在刀盘2内部，动力头组件6包括箱体61、朝箱体61直径方向安装于箱体61内的从动锥齿62、用以固定在第一传动轴3的第一端并与从动锥齿62啮合的主动锥齿63，箱体61与旋转安装轴4固定，箱体61和刀盘2之间设置有骨架油封7、轴承组件8以及设置于轴承外的补偿密封圈9。

工作过程中：第一传动轴3受外部的伺服电机19驱动之后，可以进行转动。旋转安装轴4套在第一传动轴3上，并被固定在支架5上，支架5又被固定在刀塔壳体1上。第一传动轴3相对于旋转安装轴4转动，此时转动的径向晃动被旋转安装轴4限制，第一传动轴3传动和旋转安装轴4的同心度较高。动力头组件6受第一传动轴3驱动，箱体61和旋转安装轴4固定，此时箱体61可以确保了主动锥齿63和从动锥齿62的运动稳定性。刀盘2由于会和刀塔壳体1发送转动，所以通过在箱体61和刀盘2之间增加骨架油封7、轴承组件8以及补偿密封圈9，在确保刀盘2转动的同心度的同时，还确保内部密封性。在第一传动轴3运行过程中，主动锥齿63和从动锥齿62啮合会由于运动而发热，温度容易传导到刀盘2上，刀盘2由于局部温度不一，容易出现同心的偏差，由于箱体61内可以存储冷却油液，并且此冷却油液也起到润滑降温的作用，另外由骨架油封7进行密封和防尘，通过补偿密封圈9可以有效减少温度带来的刀盘2同心度的偏移。

如图2所示，箱体61的靠外一侧的中心位置设置有定位轴11，定位轴11的中心位置设置有黄油嘴12。为了能够有效往箱体61内添加油液，并且通过定位轴11可以提高黄油嘴12加油的同心度。

箱体61与刀盘2相对固定。箱体61内装有传动的主动锥齿63和从动锥齿62，要确保其运行的平稳，箱体61的稳定非常重要，通过将箱体61和刀盘2进行固定之后，使得刀盘2和箱体61能够同步转动，确保箱体61和刀盘2的同心度。

刀盘2和刀塔壳体1之间设置有水盘13，水盘13与刀塔壳体1的一端固定。水盘13的结构是为了减少温度带来的设备影响，并且水盘13与刀塔壳体1固定，水盘13结构稳定，能够提高水盘13对刀盘2的冷却效果。

水盘13的出水口131正对刀盘2侧壁。水盘13的出水口131正对刀盘2侧壁，可以直接给刀盘2进行降温。

水盘13的出水口131外还设置有水封环14，水封环14设有通孔141，通孔141和出水口131保持正对，在水封环14转动过程中与出水口131相互错位。水封环14以及水封环14上的通孔141，可以调节水盘13的出水口131的启闭，从而便于改变水盘13出水冷却程度。

结合图4所示，骨架油封7的截面成“U”形，且“U”形口朝向刀盘2的内腔，骨架油封7的侧壁抵靠在刀盘2和箱体61上。采用“U”形的自身一个弹性能力，可以提高刀盘2和箱体61之间的密封性。提高密封性，可以减少灰尘的进入，以及油液泄漏。

如图4，第一传动轴3的第二端和旋转安装轴4之间设置第一滚针轴承15，主动锥齿63和箱体61之间通过第一角接触球轴承161相连，从动锥齿62和箱体61之间通过第二角接触球轴承162相连。采用第一角接触球轴承161使得主动锥齿63的运行平稳，采用第二角接触球轴承162使得从动锥齿62的运行平稳。

从动锥齿62上还连接有动力输出轴17，动力输出轴17的第一端穿设于从动锥齿62的中心，动力输出轴17的第二端与箱体61通过第二滚针轴承18相连。动力输出轴17的两端限位，第一端通过从动锥齿62限制自由度，第二端通过第二滚针轴承18限制自由度，动力输出轴17由此被有效保持和刀盘2直径方向吻合。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：包括刀塔壳体(1)、与刀塔壳体(1)相对转动的刀盘(2)、固定在刀盘(2)内侧的第一传动轴(3)、套设于第一传动轴(3)上的旋转安装轴(4)、与旋转安装轴(4)固定连接的支架(5)，所述支架(5)与刀塔壳体(1)固定连接，第一传动轴(3)的前端设置有动力头组件(6)，所述动力头组件(6)设置在刀盘(2)内部，动力头组件(6)包括箱体(61)、朝箱体(61)直径方向安装于箱体(61)内的从动锥齿(62)、用以固定在第一传动轴(3)的第一端并与从动锥齿(62)啮合的主动锥齿(63)，所述箱体(61)与旋转安装轴(4)固定，箱体(61)和刀盘(2)之间设置有骨架油封(7)、轴承组件(8)以及设置于轴承外的补偿密封圈(9)。

2.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述箱体(61)的靠外一侧的中心位置设置有定位轴(11)，所述定位轴(11)的中心位置设置有黄油嘴(12)。

3.根据权利要求2所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述箱体(61)与刀盘(2)相对固定。

4.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述刀盘(2)和刀塔壳体(1)之间设置有水盘(13)，所述水盘(13)与刀塔壳体(1)的一端固定。

5.根据权利要求4所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述水盘(13)的出水口(131)正对刀盘(2)侧壁。

6.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述水盘(13)的出水口(131)外还设置有水封环(14)，所述水封环(14)设有通孔(141)，所述通孔(141)和出水口(131)保持正对，在水封环(14)转动过程中与出水口(131)相互错位。

7.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述骨架油封(7)的截面成“U”形，且“U”形口朝向刀盘(2)的内腔，骨架油封(7)的侧壁抵靠在刀盘(2)和箱体(61)上。

8.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述第一传动轴(3)的第二端和旋转安装轴(4)之间设置第一滚针轴承(15)，主动锥齿(63)和箱体(61)之间通过第一角接触球轴承(161)相连，从动锥齿(62)和箱体(61)之间通过第二角接触球轴承(162)相连。

9.根据权利要求1所述的温度补偿的动力刀塔结构，其特征在于：所述从动锥齿(62)上还连接有动力输出轴(17)，所述动力输出轴(17)的第一端穿设于从动锥齿(62)的中心，动力输出轴(17)的第二端与箱体(61)通过第二滚针轴承(18)相连。