CN107725981A - 一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁 - Google Patents

一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，属于重型数控机床地基基础不均匀沉降领域。阻尼式可调垫铁是用于连接重型数控机床与地基基础的连接件。采用三个弹簧和液压减震器共同支撑隔振板的方式，并用调整螺母锁紧。通过三个调整螺母可以调节水平和垂直方向的距离，实现三个自由度的调整。固定螺栓和螺栓孔之间设有弹性垫圈，在基础偏离水平后，能够有效减少固定螺栓所受剪应力。通过调节垫铁水平，可以对导轨变形进行控制，保证机床加工精度。此结构可以有效隔离通过地基传来的纵向振动和强迫振动，低频高频振动同样有效。

Description

一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁
技术领域
本发明涉及一种重型数控机床与地基基础的连接件，属于重型数控机床地基基础不均匀沉降领域。
背景技术
在机械领域中，工程设备的关键零部件均为大尺寸、重吨位、高精度工件，想要加工这些典型零件，就必须开发高水平的大型、重型、超重型数控机床。地基基础对于保证重型机床的精度是不可或缺的。重型机床因其具有大自重、大载荷等特点，床身、立柱等大尺度构件的工作精度和寿命均直接受地基与基础的影响，尤其是基础刚性不足引起的承载变形，严重影响机床工作精度及精度保持性。由于重型机床下的地基土不是单独的均匀性材料，在对其进行设计时作了理想化假定，即认为地基土是单一的均质性材料，既使用简化的计算结果与地基土的实际情况存在一定的差距。其次，施工时地基处理的方法采用不准确或地基处理不完善，或者因勘察时地质资料勘探不详细，不良地质现象未被勘察到。另外，地基基础在施工结束后，在长期使用过程中，仍然会发生一定量的沉降。由于地基基础的不均匀沉降，将极大的影响重型机床的加工精度，本发明可以适当的解决由地基基础不均匀沉降导致的基础平面偏离水平的问题，从而提高机床精度。本装置根据现在已有隔震垫铁(蝶形弹簧式)为基础进行改进，使隔震垫铁拥有3自由度调节的功能，有效解决地基基础沉降工程中基础平面不水平的问题。同时相比已有装置，隔振效果大幅度提高。本装置使用机械式减震器与液压式减震器并联方法，有效克服了单一减震器的缺点,集成二者的优点而研发的新型隔震工具。
发明内容
针对现有隔振垫铁不能有效克服重型机床地基基础不均匀沉降所导致的基础平面变形的情况，本发明提出了一种新型隔振垫铁，采用新的方式能够拥有三自由度调节的功能。
本发明解决以上问题采用的技术方案是：一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，阻尼式可调垫铁是用于连接重型数控机床与地基基础的连接件。该可调垫铁包括固定螺栓1、调整螺母2、垫圈3、隔振板4、隔垫5、碟形弹簧6、底座7、固定螺母8、缓冲垫9、隔垫10和液压减振器11。
底座7和隔振板4采用三个固定螺栓连接，底座7的圆筒外开有三个间隔为120度地脚螺栓沉孔；隔振板4的圆筒上开有三个间隔为120度的地脚螺栓孔，固定螺栓1用固定螺母8锁紧固定在底座7 上。在底座7和隔振板4之间设有套装在固定螺栓1上的隔垫5和碟形弹簧6，隔垫5设置在隔振板4的底部和底座7的顶部，碟形弹簧 6设置在隔垫5之间。底座7和隔振板4的圆筒内设有隔垫10和液压减振器11，液压减振器11与隔垫10相连接，隔垫10设置在隔振板4的底部和底座7的顶部，液压减振器11设置在隔振板4的底部和底座7的顶部之间。隔振板4与底座7的接触面上设有缓冲垫9。隔振板4上设有与固定螺栓1配合的调整螺母2。调整螺母2与隔振板4之间设有垫圈3。
缓冲垫9由聚氨酯橡胶制成。
采用三个弹簧和液压减震器共同支撑隔振板的方式，并用调整螺母锁紧。通过三个调整螺母可以调节水平和垂直方向的距离，实现三个自由度的调整。
固定螺栓能更换为地脚螺栓，进行地基、垫铁、机床三者之间的连接。
采用调整螺栓支撑机床重量，三个调整螺栓可以有效分担机床重量，有效减少了固定螺栓承受的正应力与剪应力。
固定螺栓和螺栓孔之间设有弹性垫圈，在基础偏离水平后，能够有效减少固定螺栓所受剪应力。
本发明采用弹簧减振器与液压减振器并联的方式，对照现有装置其有效隔离低频振动与高频振动，克服了单一减震器的缺点,集成二者的优点。具有弹性刚度自动调节、连接强度高、性能稳定、工作可靠、装配维修方便、减震效果好、工作寿命长等优点。
本发明通过三个固定螺栓1与机床、地基连接，或是通过三个地脚螺栓连接。
由于重型机床基础自重、地基土质软、机床自重等影响，安装机床后的很长一段时间内，基础会发生一系列的不均匀沉降，导致基础平面偏离水平、垂直方向发生位移。不均匀沉降使床身偏离水平方向，导致加工精度的降低。安装调整垫铁后，基础和机床通过垫铁连接，随着基础不断的沉降，垫铁随同基础偏离水平，加工精度降低。通过调整三个方向的调整螺母2，调节水平或调节垂直高度，足以保证床身处于水平，加工精度得到恢复。
结构中采用以上设计方案，其优点是：
1、通过调节垫铁水平，可以对导轨变形进行控制，保证机床加工精度。
2、调整水平，垂直方向方便，结构简单紧凑，易于制造。
3、弹簧隔振器和液压隔振器并联，克服了单一减震器的缺点,集成二者的优点。
4、此结构可以有效隔离通过地基传来的纵向振动和强迫振动，低频高频振动同样有效。
附图说明
图1为一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁整体结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细描述。图1所示为一种应对重型机床基础不均匀沉降的可调垫铁整体结构。图1中固定螺栓1、调整螺母2、垫圈3、隔振板4、隔垫5、碟形弹簧6、底座7、固定螺母8、缓冲垫9、隔垫10、液压减振器11。本结构从上至下依次为固定螺栓1、调整螺母2、隔振板4、底座7；隔振板4与底座之间7 设有缓冲垫9，固定螺栓套有隔垫5、碟形弹簧6、隔垫5；圆筒之间设有隔垫10、液压减振器11。
通过固定螺栓1连接地基基础与机床，并用固定螺母固定。此结构通过调节3个调整螺母2达到调整导轨水平的作用，有效改善由于地基沉降导致的机床加工精度不足的问题。

Claims (9)

1.一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：阻尼式可调垫铁是用于连接重型数控机床与地基基础的连接件；该可调垫铁包括固定螺栓(1)、调整螺母(2)、垫圈(3)、隔振板(4)、隔垫(5)、碟形弹簧(6)、底座(7)、固定螺母(8)、缓冲垫(9)、隔垫(10)和液压减振器(11)；
底座(7)和隔振板(4)采用三个固定螺栓连接，底座(7)的圆筒外开有三个间隔为120度地脚螺栓沉孔；隔振板(4)的圆筒上开有三个间隔为120度的地脚螺栓孔，固定螺栓(1)用固定螺母(8)锁紧固定在底座(7)上；在底座(7)和隔振板(4)之间设有套装在固定螺栓(1)上的隔垫(5)和碟形弹簧(6)，隔垫(5)设置在隔振板(4)的底部和底座(7)的顶部，碟形弹簧(6)设置在隔垫(5)之间；底座(7)和隔振板(4)的圆筒内设有隔垫(10)和液压减振器(11)，液压减振器(11)与隔垫(10)相连接，隔垫(10)设置在隔振板(4)的底部和底座(7)的顶部，液压减振器(11)设置在隔振板(4)的底部和底座(7)的顶部之间；隔振板(4)与底座(7)的接触面上设有缓冲垫(9)；隔振板(4)上设有与固定螺栓(1)配合的调整螺母(2)；调整螺母(2)与隔振板(4)之间设有垫圈(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：缓冲垫(9)由聚氨酯橡胶制成。
3.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：采用三个弹簧和液压减震器共同支撑隔振板的方式，并用调整螺母锁紧；通过三个调整螺母可以调节水平和垂直方向的距离，实现三个自由度的调整。
4.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：固定螺栓能更换为地脚螺栓，进行地基、垫铁、机床三者之间的连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：采用调整螺栓支撑机床重量，三个调整螺栓有效分担机床重量，有效减少固定螺栓承受的正应力与剪应力。
6.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：固定螺栓和螺栓孔之间设有弹性垫圈，在基础偏离水平后，能够有效减少固定螺栓所受剪应力。
7.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：采用弹簧减振器与液压减振器并联的方式，对照现有装置其有效隔离低频振动与高频振动。
8.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：通过三个固定螺栓(1)与机床、地基连接，或是通过三个地脚螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于重型机床基础不均匀沉降处理的阻尼式可调垫铁，其特征在于：由于重型机床基础自重、地基土质软、机床自重影响，安装机床后的很长一段时间内，基础会发生一系列的不均匀沉降，导致基础平面偏离水平、垂直方向发生位移；不均匀沉降使床身偏离水平方向，导致加工精度的降低；安装调整垫铁后，基础和机床通过垫铁连接，随着基础不断的沉降，垫铁随同基础偏离水平，加工精度降低；通过调整三个方向的调整螺母(2)，调节水平或调节垂直高度，足以保证床身处于水平，加工精度得到恢复。
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