CN109944887A - 一种对称式主轴制动结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对称式主轴制动结构，包括第一夹块、第二夹块以及伸缩组件，所述第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，第一夹块和第二夹块的上端均与主轴箱体铰接，所述第一夹块的下端和第二夹块的下端分别与伸缩组件的伸缩端和固定端连接，伸缩组件的伸缩运动能够带动第一夹块和第二夹块的下端绕各自的铰接点做回转运动以使得第一夹持部和第二夹持部共同夹紧或松开环状凸起。通过设置第一夹块和第二夹块，且第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，使得其对主轴的作用力互相抵消，对主轴没有附加的弯矩作用，对主轴的制动是纯力矩作用，这样使得主轴的受力状态更好，更有利于保证主轴加工时的精度。

Description

一种对称式主轴制动结构

技术领域

本发明属于机床主轴制动技术领域，尤其涉及一种对称式主轴制动结构。

背景技术

车削中心主轴有两个功能，一种是作为旋转轴，为加工提供主动力，另一种是作为C轴进给轴。当作为进给轴时，有三种工作状态：①快速定位，不需要制动；②铣削切削进给，低力矩制动；③定位后保持状态并进行加工，高力矩制动。而实现制动则需要有一整套的制动装置，传统的主轴末端会固连有传动用的皮带轮，皮带轮靠近主轴箱体一端设有环状凸起，传统的制动装置是通过夹紧固定在主轴上的皮带轮的环状凸起的边缘提供制动力矩的，这种方式的缺点是无法消除制动过程中反向的间隙，而且多为单点制动，这种制动方式对主轴施加的不是一个纯力矩，除了对主轴有一个制动力矩外，还对主轴有弯矩的作用，而且正反转时受力方向相反，因此对主轴受力状态不利，是一个扰动因素，不利于保证加工精度。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种对主轴没有弯矩作用，制动时不会对主轴受力造成不利影响，便于保证主轴加工精度的对称式主轴制动结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种对称式主轴制动结构，包括主轴箱体和水平穿设于主轴箱体内的主轴，主轴的末端伸出于主轴箱体内部并固连有皮带轮，所述皮带轮靠近主轴箱体一端设有环状凸起，还包括第一夹块、第二夹块以及伸缩组件，所述第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，第一夹块和第二夹块的上端均与主轴箱体铰接，第一夹块和第二夹块朝向主轴一面的侧壁上分别设有位置对应的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部均与环状凸起外表面正对且其正对面均为向内凹陷的第一弧面，所述第一夹块的下端和第二夹块的下端分别与伸缩组件的伸缩端和固定端连接，伸缩组件的伸缩运动能够带动第一夹块和第二夹块的下端绕各自的铰接点做回转运动以使得第一夹持部和第二夹持部共同夹紧或松开环状凸起。

这样的，通过设置第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块上分别设有位置对应的第一夹持部和第二夹持部，且第一夹持部和第二夹持部与环状凸起外表面正对面均为第一弧面，便于在伸缩组件的作用下使得第一夹块和第二夹块各自绕其上端与主轴箱体的铰接点做回转运动，伸缩组件的伸缩分别对应第一夹块和第二夹块对环状凸起的松开和夹紧，从而完成对环状凸起及主轴的制动，且第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，使得其对主轴的作用力互相抵消，对主轴没有附加的弯矩作用，对主轴的制动是纯力矩作用，这样使得主轴的受力状态更好，更有利于保证主轴加工时的精度。

作为优化，还包括固定安装于主轴箱体侧壁上的固定支架，所述固定支架整体呈拱形，底部具有避让环状凸起的向内凹陷的第二弧面，第一夹块和第二夹块的上端分别与固定支架上位于第二弧面的左右两侧处铰接。

这样的，通过设置固定支架，将固定支架分别和第一夹块和第二夹块的上端铰接，相比于第一夹块和第二夹块直接与主轴箱体铰接的方式具有简化第一夹块和第二夹块结构的优点。

作为优化，所述伸缩组件包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的活塞杆水平伸缩，活塞杆的外端构成伸缩组件的伸缩端，其通过第一连接件与第一夹块下端连接，伸缩油缸的油缸座构成伸缩组件的固定端，其通过第二连接件与第二夹块下端连接。

这样的，伸缩组件包括伸缩油缸，伸缩油缸提供制动所需的夹紧力，制动力矩的大小通过控制伸缩油缸内通液压油的压力进行控制，伸缩油缸的活塞杆做伸出运动时，将第一夹块和第二夹块的下端向相反的方向顶开，使得第一夹块和第二夹块分别松开环状凸起，伸缩油缸的活塞杆做缩回运动时，带动第一夹块和第二夹块的下端相互靠近，共同夹紧环状凸起以进行制动。

作为优化，所述第一夹持部的第一弧面和第二夹持部的第一弧面均关于主轴中心横截面上下对称。

这样的，第一夹块和第二夹块对环状凸起的夹紧效果最好，制动效果最佳。

作为优化，还包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一夹块和第二夹块上还分别开设有供第一螺杆穿过的第一插孔和供第二螺杆穿过的第二插孔，所述主轴箱体正对第一夹块和第二夹块的侧壁上开设有供第一螺杆穿过的第三插孔和供第二螺杆穿过的第四插孔，第三插孔位于第一插孔的回转路径上以使得当第一夹块完全松开环状凸起时第一螺杆可同时插入第一插孔和第三插孔中，第四插孔位于第二插孔的回转路径上以使得当第二夹块完全松开环状凸起时第二螺杆可同时插入第二插孔和第四插孔中。

这样的，设置第一螺杆和第二螺杆，是为了当制动松开时即第一夹块和第二夹块松开环状凸起时，能够限制第一夹块和第二夹块的位置，使其松开到位，不至于左右晃动，不影响主轴的旋转，一般可由人手动将第一螺杆和第二螺杆插入第一插孔和第三插孔中，将第二螺杆插入第二插孔和第四插孔中。

作为优化，所述第一夹块或/和第二夹块外侧设有接近开关以检测第一夹块和第二夹块是否松开到位。

这样的，通过设置接近开关以检测第一夹块和第二夹块是否松开到位，到位后，主轴才可以进行高速旋转工作，可以提高安全性，由于第一夹块和第二夹块是通过伸缩组件联动的，在第一夹块或第二夹块外侧设置接近开关或者在其两个外侧均设置接近开关，均是可以的，只要测得其中一个松开到位，则另一个也松开到位了。

作为优化，所述固定支架上部间隔开设有两个第一螺纹孔，主轴箱体侧壁上开设有两个和第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，固定支架通过锁紧螺钉旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔的方式与主轴箱体侧壁固定连接。

这样的，通过这种连接方式可以很好的将固定支架固定安装到主轴箱体上。

作为优化，所述第一夹持部和第二夹持部的第一弧面中心均开设有用来将第一弧面分为上下两部分的缺口。

这样的，第一弧面的中心开设缺口可以将第一弧面分为上下两部分，使得其与环状凸起的接触点由一个变为上下两个，总共由两点夹持变成四点夹持，使得第一夹块和第二夹块夹紧时更加牢靠。

附图说明

图1是本发明实施例的剖视图；

图2是图1中处于夹紧时的A-A向的截面图；

图3是图1中处于夹紧时的B-B向的截面图；

图4是图1中处于松开时的A-A向的截面图。

具体实施方式

下面结合例附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：参见图1至图4，一种对称式主轴制动结构，包括主轴箱体1和水平穿设于主轴箱体1内的主轴2，主轴2的末端伸出于主轴箱体1内部并固连有皮带轮3，所述皮带轮3靠近主轴箱体一端设有环状凸起4，还包括第一夹块5、第二夹块6以及伸缩组件7，所述第一夹块5和第二夹块6关于主轴2中心竖截面左右对称设置，第一夹块5和第二夹块6的上端均与主轴箱体1铰接，第一夹块5和第二夹块6朝向主轴2一面的侧壁上分别设有位置对应的第一夹持部51和第二夹持部61，第一夹持部51和第二夹持部61均与环状凸起4外表面正对且其正对面均为向内凹陷的第一弧面，所述第一夹块5的下端和第二夹块6的下端分别与伸缩组件7的伸缩端和固定端连接，伸缩组件7的伸缩运动能够带动第一夹块5和第二夹块6的下端绕各自的铰接点做回转运动以使得第一夹持部51和第二夹持部61共同夹紧或松开环状凸起4。

这样的，通过设置第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块上分别设有位置对应的第一夹持部和第二夹持部，且第一夹持部和第二夹持部与环状凸起外表面正对面均为第一弧面，便于在伸缩组件的作用下使得第一夹块和第二夹块各自绕其上端与主轴箱体的铰接点做回转运动，伸缩组件的伸缩分别对应第一夹块和第二夹块对环状凸起的松开和夹紧，从而完成对环状凸起及主轴的制动，且第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，使得其对主轴的作用力互相抵消，对主轴没有附加的弯矩作用，对主轴的制动是纯力矩作用，这样使得主轴的受力状态更好，更有利于保证主轴加工时的精度。

作为优化，还包括固定安装于主轴箱体1侧壁上的固定支架8，所述固定支架8整体呈拱形，底部具有避让环状凸起4的向内凹陷的第二弧面，第一夹块5和第二夹块6的上端分别与固定支架8上位于第二弧面的左右两侧处铰接。

这样的，通过设置固定支架，将固定支架分别和第一夹块和第二夹块的上端铰接，相比于第一夹块和第二夹块直接与主轴箱体铰接的方式具有简化第一夹块和第二夹块结构的优点。

作为优化，所述伸缩组件7包括伸缩油缸71，所述伸缩油缸71的活塞杆72水平伸缩，活塞杆72的外端构成伸缩组件7的伸缩端，其通过第一连接件73与第一夹块5下端连接，伸缩油缸71的油缸座74构成伸缩组件7的固定端，其通过第二连接件75与第二夹块6下端连接，第一连接件为块状结构，其一端与第一夹块下端铰接，另一端开设有盲孔，活塞杆的外端插入盲孔中并与第一连接件固定，第二连接件同为块状结构，其一端与第二夹块下端铰接，另一端与油缸座底部固定连接。

这样的，伸缩组件包括伸缩油缸，伸缩油缸提供制动所需的夹紧力，制动力矩的大小通过控制伸缩油缸内通液压油的压力进行控制，伸缩油缸的活塞杆做伸出运动时，将第一夹块和第二夹块的下端向相反的方向顶开，使得第一夹块和第二夹块分别松开环状凸起，伸缩油缸的活塞杆做缩回运动时，带动第一夹块和第二夹块的下端相互靠近，共同夹紧环状凸起以进行制动。

作为优化，所述第一夹持部51的第一弧面和第二夹持部61的第一弧面均关于主轴2中心横截面上下对称。

这样的，第一夹块和第二夹块对环状凸起的夹紧效果最好，制动效果最佳。

作为优化，还包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一夹块5和第二夹块6上还分别开设有供第一螺杆穿过的第一插孔52和供第二螺杆穿过的第二插孔62，所述主轴箱体1正对第一夹块5和第二夹块6的侧壁上开设有供第一螺杆穿过的第三插孔和供第二螺杆穿过的第四插孔，第三插孔位于第一插孔52的回转路径上以使得当第一夹块完全松开环状凸起时第一螺杆可同时插入第一插孔52和第三插孔中，第四插孔位于第二插孔62的回转路径上以使得当第二夹块6完全松开环状凸起时第二螺杆可同时插入第二插孔62和第四插孔中。

这样的，设置第一螺杆和第二螺杆，是为了当制动松开时即第一夹块和第二夹块松开环状凸起时，能够限制第一夹块和第二夹块的位置，使其松开到位，不至于左右晃动，不影响主轴的旋转，一般可由人手动将第一螺杆和第二螺杆插入第一插孔和第三插孔中，将第二螺杆插入第二插孔和第四插孔中。

作为优化，所述第一夹块5或/和第二夹块6外侧设有接近开关9以检测第一夹块5和第二夹块6是否松开到位。

这样的，通过设置接近开关以检测第一夹块和第二夹块是否松开到位，到位后，主轴才可以进行高速旋转工作，可以提高安全性，由于第一夹块和第二夹块是通过伸缩组件联动的，在第一夹块或第二夹块外侧设置接近开关或者在其两个外侧均设置接近开关，均是可以的，只要测得其中一个松开到位，则另一个也松开到位了。

作为优化，所述固定支架8上部间隔开设有两个第一螺纹孔，主轴箱体侧壁上开设有两个和第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，固定支架8通过锁紧螺钉10旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔的方式与主轴箱体1侧壁固定连接，固定支架和主轴箱体上均对应的间隔开设有两个定位销孔，可配合定位销对固定支架进行定位。

这样的，通过这种连接方式可以很好的将固定支架固定安装到主轴箱体上。

作为优化，所述第一夹持部51和第二夹持部61的第一弧面中心均开设有用来将第一弧面分为上下两部分的缺口11，缺口11形状优选为圆弧形。

这样的，第一弧面的中心开设缺口可以将第一弧面分为上下两部分，使得其与环状凸起的接触点由一个变为上下两个，总共由两点夹持变成四点夹持，使得第一夹块和第二夹块夹紧时更加牢靠。

Claims (8)

1.一种对称式主轴制动结构，包括主轴箱体和水平穿设于主轴箱体内的主轴，主轴的末端伸出于主轴箱体内部并固连有皮带轮，所述皮带轮靠近主轴箱体一端设有环状凸起，其特征在于：还包括第一夹块、第二夹块以及伸缩组件，所述第一夹块和第二夹块关于主轴中心竖截面左右对称设置，第一夹块和第二夹块的上端均与主轴箱体铰接，第一夹块和第二夹块朝向主轴一面的侧壁上分别设有位置对应的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部均与环状凸起外表面正对且其正对面均为向内凹陷的第一弧面，所述第一夹块的下端和第二夹块的下端分别与伸缩组件的伸缩端和固定端连接，伸缩组件的伸缩运动能够带动第一夹块和第二夹块的下端绕各自的铰接点做回转运动以使得第一夹持部和第二夹持部共同夹紧或松开环状凸起。

2.根据权利要求1所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：还包括固定安装于主轴箱体侧壁上的固定支架，所述固定支架整体呈拱形，底部具有避让环状凸起的向内凹陷的第二弧面，第一夹块和第二夹块的上端分别与固定支架上位于第二弧面的左右两侧处铰接。

3.根据权利要求1所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：所述伸缩组件包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的活塞杆水平伸缩，活塞杆的外端构成伸缩组件的伸缩端，其通过第一连接件与第一夹块下端连接，伸缩油缸的油缸座构成伸缩组件的固定端，其通过第二连接件与第二夹块下端连接。

4.根据权利要求1所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：所述第一夹持部的第一弧面和第二夹持部的第一弧面均关于主轴中心横截面上下对称。

5.根据权利要求1所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：还包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一夹块和第二夹块上还分别开设有供第一螺杆穿过的第一插孔和供第二螺杆穿过的第二插孔，所述主轴箱体正对第一夹块和第二夹块的侧壁上开设有供第一螺杆穿过的第三插孔和供第二螺杆穿过的第四插孔，第三插孔位于第一插孔的回转路径上以使得当第一夹块完全松开环状凸起时第一螺杆可同时插入第一插孔和第三插孔中，第四插孔位于第二插孔的回转路径上以使得当第二夹块完全松开环状凸起时第二螺杆可同时插入第二插孔和第四插孔中。

6.根据权利要求1或5所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：所述第一夹块或/和第二夹块外侧设有接近开关以检测第一夹块和第二夹块是否松开到位。

7.根据权利要求2所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：所述固定支架上部间隔开设有两个第一螺纹孔，主轴箱体侧壁上开设有两个和第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，固定支架通过锁紧螺钉旋入第一螺纹孔和第二螺纹孔的方式与主轴箱体侧壁固定连接。

8.根据权利要求4所述的一种对称式主轴制动结构，其特征在于：所述第一夹持部和第二夹持部的第一弧面中心均开设有用来将第一弧面分为上下两部分的缺口。