CN109732161B - 线切割机床的导轮送电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线切割机床的导轮送电装置，包括导轮和与导轮的轮轴接触送电的送电端子，其特征在于所述送电端子包括导电座和成型于导电座上的球面送电柱，而导轮的轮轴上同轴心固定有与球面送电柱通过球面配合的导电碗。该装置不仅能够确保导轮与送电端子的接触可靠性，而且能够有效降低导轮与送电端子接触处的接触电阻，降低热损，提高导轮和钼丝使用寿命，增强钼丝与加工件的放电能量，确保切割加工性能。

Description

线切割机床的导轮送电装置

技术领域

本发明涉及一种线切割机床的导轮送电装置。

背景技术

线切割机床在加工过程中，需要采用送电装置将外部电源连至钼丝上，以钼丝为电极，脉冲电流通过送电装置输送至钼丝上，进而持续传递给加工件对加工件进行脉冲火花放电切割作业。因而送电装置的送电稳定性和其上的热损情况都关系到钼丝的放电状态和使用寿命，而钼丝的放电状态和使用寿命又严重关系到线切割机床切割加工的性能和工作可靠性。

传统的送电装置多采用异步送电方式，即将导电块设置在钼丝的运丝路径上与钼丝接触，外部电源连接到导电块上，在线切割机床加工送电的过程中，钼丝与导电块之间是有相对运动的。然而由于导电块对于钼丝的“束缚力”小，钼丝易松动而与导电块之间形成间隙产生非正常放电“火花”，加上两者相对运动磨损较大，因此这类送电装置一方面存在“导电块易在很短的时间内被切割出沟槽，磨损严重，热损较大，而钼丝断裂次数增加”的缺陷。尤其对于加工易氧化、硬度高且“覆盖效应”明显的材料(如铝材)而言，上述缺陷暴露的更加明显。

为此目前业内多采用同步送电装置来替代异步送电装置，同步送电装置主要采用丝筒或者导轮将外部电源的脉冲电流引到钼丝上，钼丝与丝筒或导轮之间无相对运动。由于钼丝与丝筒及导轮间无相对运动，且钼丝受到的“束缚力”大，故有效避免了上述异步送电装置存在的缺陷。并且在同步送电装置的导轮和丝筒两种送电形式中，导轮送电形式下钼丝的送电位置更佳，送电回路中的等效电阻更小，放电电流更大，相比丝筒送电形式更占优势。故现有技术中采用导轮送电装置已成为业内主流。

但导轮送电装置并非没有缺陷，在长期使用实践中我们将其主要不足归纳如下：

1)已有的导轮送电装置的核心结构采用送电端子(通常为柱形导电体，如螺杆)与导轮(轴心)接触的点接触送电，由于接触处有一个较高速的相对摩擦运动，而接触部件(送电端子和导轮)之间的相对束缚又较差，故摩擦运动所产生的热量加速部件损耗后，接触部件间易产生弹跳和偏移，无法有效保持均匀接触，从而大大降低导轮运转的稳定性和钼丝受电均匀性，影响钼丝切割性能；

2)导轮与送电端子的接触往往是面积较小的点接触，接触电阻很大，且随着部件损耗，接触电阻会越来越大，其导致的结果就是接触处的热损非常大，不仅严重影响导轮和与导轮接触的钼丝的使用寿命，且降低了钼丝上的电能利用效率，造成钼丝与加工件之间的放电能量减小，切割加工的性能不断下降。

针对上述不足1)，已有的解决措施主要是在送电端子和导轮之间增设弹性顶紧机构，即利用弹片和弹簧增强送电端子与导轮间的抵紧力，以便减小摩擦力，降低损耗，并增强接触部件之间的束缚力，从而保持导轮运转稳定性和钼丝受电均匀性。例如授权公告号为CN 100441351C的中国专利“一种线切割机床导轮进电装置，授权公告号的CN206139932U的中国专利“快走丝线切割机用送电装置”和授权公告号为CN207372462U的中国专利“一种铝材电火花线切割加工弹性顶尖送电装置”均采用这种解决措施。但很显然上述采用弹性顶紧机构的解决方案无法有效解决上述不足2)，且现有技术中对于不足2)也没有其他好的解决方案。

发明内容

本发明目的是：提供一种线切割机床的导轮送电装置，该装置不仅能够确保导轮与送电端子的接触可靠性，而且能够有效降低导轮与送电端子接触处的接触电阻，降低热损，提高导轮和钼丝使用寿命，增强钼丝与加工件的放电能量，确保切割加工性能。

本发明的技术方案是：一种线切割机床的导轮送电装置，包括导轮和与导轮的轮轴接触送电的送电端子，其特征在于所述送电端子包括导电座和成型于导电座上的球面送电柱，而导轮的轮轴上同轴心固定有与球面送电柱通过球面配合的导电碗，还包括导轮套，所述导轮的轮轴通过至少一轴承安装在导轮套内，还包括与导轮套固定并罩于导电碗外围的绝缘外套，并且该绝缘外套与导电座固定而一同形成包围导电碗和球面送电柱的绝缘保护套，所述导轮套包括导轮外套、导轮内套及设于导轮外套和导轮内套之间的绝缘垫，所述轴承设于导轮的轮轴与导轮内套之间，轴承包括轴承外挡圈、轴承内挡圈及设于轴承外挡圈和轴承内挡圈之间的轴承内芯，轴承外挡圈与导轮内套固定，而轴承内挡圈与导轮的轮轴固定；所述导轮内套上设有内螺纹，而绝缘外套上成型有连接凸环，连接凸环上设有与导轮内套上的内螺纹配合的外螺纹；同时导电座外围设有外螺纹，而绝缘外套内圈设有与导电座外围的外螺纹配合的内螺纹，所述导电碗上成型有连接套管，连接套管内部设有内螺纹，而导轮的轮轴上设有与连接套管的内螺纹配合的外螺纹。

进一步的，本发明中所述导电碗与球面送电柱之间设有低温液态金属。

更进一步的，本发明中所述低温液态金属为镓铟锡合金。

进一步的，本发明中所述导电碗与球面送电柱之间设有碳粉或者导电膏。

进一步的，本发明中所述导轮为单边导轮或者双边导轮，且当导轮为双边导轮时，双边导轮的轮轴的至少一端设有与之接触送电的所述送电端子。

更优选的，本发明中所述导轮为双边导轮时，该双边导轮的轮轴的两端均设有与之接触送电的所述送电端子。

本发明实际使用时，导电座通过导线与外部电源相连，而导轮通过导轮套固定在线切割机床的支架上，通电后，脉冲电流通过球面送电柱和导电碗接触输送至导轮和钼丝上对工件进行切割作业。

本发明的优点是：

1.本发明一改目前传统的导轮轮轴与送电端子的点接触送电接触方式，而采用导电碗与球面送电柱的球面配合接触送电，这样设计增大了送电接触面积，减小了接触电阻，使得接触处的热损大大降低，从而不仅有利于提高导轮和与导轮接触的钼丝的使用寿命，且能够增加钼丝上的电能利用效率，增大钼丝与加工件之间的放电能量，确保线切割机床切割加工的性能不会降低。

2.本发明进一步在导电碗和球面送电柱之间设置低温液态金属、碳粉和导电膏，作用是能够增强导电碗和球面送电柱之间的接触导电性能，从而提高送电装置的送电均匀性和稳定性，确保线切割机床的加工性能。而其中低温液态金属使用下来的导电性能提升效果是最佳的。

3.本发明中导电碗与球面导电柱之间实际上是半球面式的接触，在径向上，导电碗本身对于球面导电柱有较强的约束，即便两者相对运动磨损也始终能确保不会脱开，更不会弹跳和偏移；这种接触结构能够保持送电接触部位的接触可靠性和稳定性，从而大大提高钼丝的受电均匀性，进而确保切割加工时钼丝的切割性能。

4.本发明中的导轮套上还固定有位于导电碗外围的绝缘外套，并且绝缘外套还与导电座固定形成绝缘保护套，从而与导电座一同将导电碗和球面送电柱包围起来，不仅起到很好的绝缘防护作用，而且使得送电装置整体结构紧凑。并且绝缘外套与导轮套和导电座都采用螺纹配合安装，装配方便。

5.本发明中导电碗通过螺纹连接至导轮的轮轴上，连接稳固，螺纹咬合能增强送电可靠性和稳定性，且拆卸方便。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的结构示意图。

其中：1、导轮；1a、轮轴；2、导电座；3、球面送电柱；4、导电碗；4a、连接套管；5、导轮套；5a、导轮外套；5b、导轮内套；5c、绝缘垫；6、轴承；6a、轴承外挡圈；6b、轴承内挡圈；6c、轴承内芯；7、绝缘外套；7a、连接凸环。

具体实施方式

实施例：结合图1所示为本发明线切割机床的导轮送电装置的一种具体实施方式，其同常规技术一样，具有通过轴承安装在导轮套5内的导轮1和与导轮1的轮轴1a接触送电的送电端子，并且本实施例中导轮1采用的是单边导轮。

本发明的核心改进在于：所述送电端子由导电座2和成型于导电座2上的球面送电柱3共同构成，而导轮1的轮轴1a上同轴心固定有与球面送电柱3通过球面配合的导电碗4，如图1所示，球面送电柱3实质上就是个半球体，而导电碗4内部具有半球凹槽，故两者实际是通过半球面接触。

本实施例中所述导电碗4与球面送电柱3之间还设有增强导电性能的低温液态金属，所述低温液态金属为镓铟锡合金。

结合图1所示，本实施例中所述导轮1的轮轴1a通过三个轴承6安装在导轮套5内。并且导轮套5一端固定有罩于导电碗4外围的绝缘外套7，该绝缘外套7与导电座2固定而一同形成包围导电碗4和球面送电柱3的绝缘保护套。

具体见图1所示，本实施例中所述导电碗4上成型有连接套管4a，连接套管4a内部设有内螺纹，而导轮1的轮轴1a上设有与连接套管4a的内螺纹配合的外螺纹，因此导电碗4通过螺纹连接固定至导轮1的轮轴1a上。

所述导轮套5由导轮外套5a、导轮内套5b及设于导轮外套5a和导轮内套5b之间的绝缘垫5c共同构成，所述各轴承6均设于导轮1的轮轴1a与导轮内套5b之间，轴承6均由轴承外挡圈6a、轴承内挡圈6b及设于轴承外挡圈6a和轴承内挡圈6b之间的轴承内芯6c共同构成。轴承外挡圈6a与导轮内套5b固定，而轴承内挡圈6b与导轮1的轮轴1a固定。

依旧如图1所示，所述导轮内套5b上设有内螺纹，而绝缘外套7上成型有连接凸环7a，连接凸环7a上设有与导轮内套5b上的内螺纹配合的外螺纹，连接套管4a从连接凸环7a内穿过以连接导轮1的轮轴1a；同时导电座2外围设有外螺纹，而绝缘外套7内圈设有与导电座2外围的外螺纹配合的内螺纹。

实际使用时，导电座2通过导线与外部电源相连，而导轮1通过导轮套5固定在线切割机床的支架上，通电后，脉冲电流通过球面送电柱3和导电碗4接触输送至导轮1和钼丝上对工件进行切割作业。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种线切割机床的导轮送电装置，包括导轮（1）和与导轮（1）的轮轴（1a）接触送电的送电端子，其特征在于所述送电端子包括导电座（2）和成型于导电座（2）上的球面送电柱（3），而导轮（1）的轮轴（1a）上同轴心固定有与球面送电柱（3）通过球面配合的导电碗（4），还包括导轮套（5），所述导轮（1）的轮轴（1a）通过至少一轴承（6）安装在导轮套（5）内，还包括与导轮套（5）固定并罩于导电碗（4）外围的绝缘外套（7），并且该绝缘外套（7）与导电座（2）固定而一同形成包围导电碗（4）和球面送电柱（3）的绝缘保护套，所述导轮套（5）包括导轮外套（5a）、导轮内套（5b）及设于导轮外套（5a）和导轮内套（5b）之间的绝缘垫（5c），所述轴承（6）设于导轮（1）的轮轴（1a）与导轮内套（5b）之间，轴承（6）包括轴承外挡圈（6a）、轴承内挡圈（6b）及设于轴承外挡圈（6a）和轴承内挡圈（6b）之间的轴承内芯（6c），轴承外挡圈（6a）与导轮内套（5b）固定，而轴承内挡圈（6b）与导轮（1）的轮轴（1a）固定；所述导轮内套（5b）上设有内螺纹，而绝缘外套（7）上成型有连接凸环（7a），连接凸环（7a）上设有与导轮内套（5b）上的内螺纹配合的外螺纹；同时导电座（2）外围设有外螺纹，而绝缘外套（7）内圈设有与导电座（2）外围的外螺纹配合的内螺纹，所述导电碗（4）上成型有连接套管（4a），连接套管（4a）内部设有内螺纹，而导轮（1）的轮轴（1a）上设有与连接套管（4a）的内螺纹配合的外螺纹。

2.根据权利要求1所述的线切割机床的导轮送电装置，其特征在于所述导电碗（4）与球面送电柱（3）之间设有低温液态金属。

3.根据权利要求2所述的线切割机床的导轮送电装置，其特征在于所述低温液态金属为镓铟锡合金。

4.根据权利要求1所述的线切割机床的导轮送电装置，其特征在于所述导电碗（4）与球面送电柱（3）之间设有碳粉或者导电膏。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的线切割机床的导轮送电装置，其特征在于所述导轮（1）为单边导轮或者双边导轮，且当导轮（1）为双边导轮时，双边导轮的轮轴的至少一端设有与之接触送电的所述送电端子。

6.根据权利要求5所述的线切割机床的导轮送电装置，其特征在于所述导轮（1）为双边导轮时，该双边导轮的轮轴的两端均设有与之接触送电的所述送电端子。