CN107932314B - 立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于磨床技术领域，涉及一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，包括静压主轴，所述静压主轴上端固定连接回转工作台，回转工作台下方设置静压轴承座，静压主轴通过静压轴承转动支承于静压轴承座中，静压主轴上、对应于静压轴承座的下方设置下拉板，下拉板与静压主轴固定连接，接油盘套设于静压主轴上，下拉板置于接油盘的安装腔内，接油盘外圈上端面延伸至静压轴承座的台阶面处，且接油盘油道与静压轴承座油道相连通，静压轴承座油道与静压轴承油道相连通；接油盘底面固定连接外套，外套内壁贴合设置力矩电机，静压主轴伸出接油盘的轴径上配合设置涨紧套。该装置工作稳定、承载能力强、回转精度高，使用寿命长。

Description

立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置
技术领域
本发明属于磨床技术领域，涉及一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置。
背景技术
现有的磨床回转工作台装置如图1、2所示，静压主轴4径向上、下静压轴承支承，承受磨削时径向载荷及皮带拉力；轴系上、下各有一轴向静压支承，上静压支承用于承受部分工作台台面1重量，下静压支承用于控制静压主轴4浮起量。静压主轴4通过螺钉紧固与工作台下座2一同安装在床身上。静压主轴4周边有八个轴向静压支承块3，安装在工作台下座2上，用于承受工作台台面1及工件重量等轴向载荷。工作台台面1通过连接套9与静压主轴4连接，锁紧螺母10锁死，螺母内支头螺钉11拧紧。皮带轮6的设计为卸荷式皮带轮，内孔装有两只深沟球轴承7，用锁紧螺母8锁死，与皮带轮法兰盖5一起固定在工作台下座2上。整个回转工作台的回转运动是由电机通过减速机和三角皮带驱动卸荷式皮带轮，从而带动整个工件主轴回转来实现的。
由于此套装置上下径向静压轴承、上下轴向静压轴承均是一个独立的静压轴承，它们间无反馈，且周边八个轴向静压支承块与静压主轴的上轴向静压支承间存在轴向过定位，回转工作台组装时轴向位置较难调整，工作台旋转时，上下径向对称静压腔间压力不一致，容易导致工件主轴偏心，从而导致回转工作台的回转精度低，易磨损、寿命短。另外，工件主轴后端虽然采用卸荷皮带轮结构，但皮带拉力还是对工件主轴的回转精度有一定的影响，从而影响机床的工作精度。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，该装置工作稳定、承载能力强、回转精度高，使用寿命长。
按照本发明的技术方案：一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：包括静压主轴，所述静压主轴上端固定连接回转工作台，回转工作台下方设置静压轴承座，静压主轴通过静压轴承转动支承于静压轴承座中，静压主轴上、对应于静压轴承座的下方设置下拉板，下拉板与静压主轴固定连接，接油盘套设于静压主轴上，下拉板置于接油盘的安装腔内，接油盘外圈上端面延伸至静压轴承座的台阶面处，且接油盘油道与静压轴承座油道相连通，静压轴承座油道与静压轴承油道相连通；接油盘底面固定连接外套，外套内壁贴合设置力矩电机，静压主轴伸出接油盘的轴径上配合设置涨紧套，涨紧套外圈撑紧于力矩电机内圈；静压主轴下端安装编码器定心轴，编码器定心轴的外圈设置转子安装板，转子安装板与静压主轴底部端面固定连接，力矩电机的转子与转子安装板固定连接，编码器定心轴上安装角度编码器，外套下端面固定端盖。
作为本发明的进一步改进，所述静压轴承座上端面、下端面分别均布设置八个轴向轴承，其中静压轴承座上端面的八个轴向轴承用于承受回转工作台的重量，静压轴承座下端面的八个轴向轴承用于控制静压主轴及回转工作台浮起量。
作为本发明的进一步改进，所述静压主轴包括上部台阶面、下部台阶面一、下部台阶面二，回转工作台与上部台阶面之间通过紧固螺钉相连接；下拉板固定连接于下部台阶面一上，下部台阶面二上设置定位凹槽，接油盘内圈的定位凸起配合设置于定位凹槽中。
作为本发明的进一步改进，所述静压主轴与涨紧套之间通过锥面相互配合。
作为本发明的进一步改进，所述静压主轴下部设置有径向通孔。
作为本发明的进一步改进，所述回转工作台底面外圈与静压轴承座外圈之间设置密封盖板，密封盖板上表面的凸环配合设置于回转工作台底面的导向槽中。
本发明的技术效果在于：本发明产品结构简单，能够提高回转工作台的精度，使其承载能力强，减小皮带拉力对工作台精度的影响，延长回转工作台使用寿命，从而提高立式磨床的工作精度及使用可靠性。
附图说明
图1为现有静压回转工作台装置的结构示意图。
图2为图1静压轴承的分布图。
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1~3中，包括工作台台面1、工作台下座2、静压支承块3、静压主轴4、上部台阶面4-1、下部台阶面一4-2、下部台阶面二4-3、径向直径4-4、皮带轮法兰盖5、皮带轮6、深沟球轴承7、锁紧螺母8、连接套9、锁紧螺母10、螺母内支头螺钉11、编码器定心轴12、角度编码器13、静压轴承座14、静压轴承座油道14-1、回转工作台15、紧固螺钉16、下拉板17、接油盘18、接油盘油道18-1、定位凸起18-2、外套19、力矩电机20、涨紧套21、转子安装板22、端盖23、静压轴承24、静压轴承油道24-1、密封盖板25等。
如图3所示，本发明是一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，包括静压主轴4，所述静压主轴4上端固定连接回转工作台15，回转工作台15下方设置静压轴承座14，静压主轴4通过静压轴承24转动支承于静压轴承座14中，静压主轴4上、对应于静压轴承座14的下方设置下拉板17，下拉板17与静压主轴4固定连接，接油盘18套设于静压主轴4上，下拉板17置于接油盘18的安装腔内，接油盘18外圈上端面延伸至静压轴承座14的台阶面处，且接油盘油道18-1与静压轴承座油道14-1相连通，静压轴承座油道14-1与静压轴承油道24-1相连通；接油盘18底面固定连接外套19，外套19内壁贴合设置力矩电机20，静压主轴4伸出接油盘18的轴径上配合设置涨紧套21，涨紧套21外圈撑紧于力矩电机20内圈；静压主轴4下端安装编码器定心轴12，编码器定心轴12的外圈设置转子安装板22，转子安装板22与静压主轴4底部端面固定连接，力矩电机20的转子与转子安装板22固定连接，编码器定心轴12上安装角度编码器13，外套19下端面固定端盖23。
静压轴承座14上端面、下端面分别均布设置八个轴向轴承，其中静压轴承座14上端面的八个轴向轴承用于承受回转工作台15的重量，静压轴承座14下端面的八个轴向轴承用于控制静压主轴3及回转工作台2浮起量。
静压主轴4包括上部台阶面4-1、下部台阶面一4-2、下部台阶面二4-3，回转工作台15与上部台阶面4-1之间通过紧固螺钉16相连接；下拉板17固定连接于下部台阶面一4-2上，下部台阶面二4-3上设置定位凹槽，接油盘18内圈的定位凸起18-2配合设置于定位凹槽中。
静压主轴4与涨紧套21之间通过锥面相互配合。
静压主轴4下部设置有径向通孔4-4。
回转工作台15底面外圈与静压轴承座14外圈之间设置密封盖板25，密封盖板25上表面的凸环配合设置于回转工作台15底面的导向槽中。
本发明的工作过程如下：静压轴承座1径向上、下双静压轴承，承受磨削时径向载荷、回转零件的不平衡性引起的离心力及抗倾覆力矩。各径向上下对称静压轴承间均有内反馈措施，保证径向上下对称静压轴承间压力一致，从而使静压主轴3回转中心不偏离静压轴承座1中心；静压轴承座1上、下各有八个轴向静压轴承，上八个静压轴承用于承受回转工作台上所有回转类零件的重量，下八个静压轴承用于控制静压主轴3及回转工作台2浮起量，各上下对称静压腔均有内反馈措施，从而能自动调整轴向上下对称静压腔的间隙(轴向总间隙是恒定的)，从而增强静压轴系的轴向刚性。静压主轴3通过螺钉4紧固安装在回转工作台2上，套上静压轴承座1，按附图3依次装妥下拉板5、接油盘6、外套7、力矩电机8后，涨紧套9装妥转子安装板10后装上，螺钉紧固并压紧涨紧套9，从而涨紧力矩电机8的转子。装上力矩电机8定子的安装板,螺钉紧固。装上编码器定心轴12及角度编码器13, 螺钉紧固。妥后,将整个回转工作台组件翻身,并装上机床床身,螺钉紧固。整个回转工作台的回转运动是由力矩电机8直接驱动来实现的,并由角度编码器实现闭环控制。

Claims (6)

1.一种立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：包括静压主轴（4），所述静压主轴（4）上端固定连接回转工作台（15），回转工作台（15）下方设置静压轴承座（14），静压主轴（4）通过静压轴承（24）转动支承于静压轴承座（14）中，静压主轴（4）上、对应于静压轴承座（14）的下方设置下拉板（17），下拉板（17）与静压主轴（4）固定连接，接油盘（18）套设于静压主轴（4）上，下拉板（17）置于接油盘（18）的安装腔内，接油盘（18）外圈上端面延伸至静压轴承座（14）的台阶面处，且接油盘油道（18-1）与静压轴承座油道（14-1）相连通，静压轴承座油道（14-1）与静压轴承油道（24-1）相连通；接油盘（18）底面固定连接外套（19），外套（19）内壁贴合设置力矩电机（20），静压主轴（4）伸出接油盘（18）的轴径上配合设置涨紧套（21），涨紧套（21）外圈撑紧于力矩电机（20）内圈；静压主轴（4）下端安装编码器定心轴（12），编码器定心轴（12）的外圈设置转子安装板（22），转子安装板（22）与静压主轴（4）底部端面固定连接，力矩电机（20）的转子与转子安装板（22）固定连接，编码器定心轴（12）上安装角度编码器（13），外套（19）下端面固定端盖（23）。
2.如权利要求1所述的立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：所述静压轴承座（14）上端面、下端面分别均布设置八个轴向轴承，其中静压轴承座（14）上端面的八个轴向轴承用于承受回转工作台（15）的重量，静压轴承座（14）下端面的八个轴向轴承用于控制静压主轴（4）及回转工作台（15）浮起量。
3.如权利要求1所述的立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：所述静压主轴（4）包括上部台阶面（4-1）、下部台阶面一（4-2）、下部台阶面二（4-3），回转工作台（15）与上部台阶面（4-1）之间通过紧固螺钉（16）相连接；下拉板（17）固定连接于下部台阶面一（4-2）上，下部台阶面二（4-3）上设置定位凹槽，接油盘（18）内圈的定位凸起（18-2）配合设置于定位凹槽中。
4.如权利要求1所述的立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：所述静压主轴（4）与涨紧套（21）之间通过锥面相互配合。
5.如权利要求1所述的立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：所述静压主轴（4）下部设置有径向通孔（4-4）。
6.如权利要求1所述的立式磨床用闭式内反馈静压回转工作台装置，其特征在于：所述回转工作台（15）底面外圈与静压轴承座（14）外圈之间设置密封盖板（25），密封盖板（25）上表面的凸环配合设置于回转工作台（15）底面的导向槽中。
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