CN111716134A - 一种展刀动力头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种展刀动力头，属于机床技术领域。它解决现有展刀动力头上旋转接头的安装部位易出现泄露的问题。本展刀动力头包括主轴、展刀支架和设置在展刀支架上的驱动组件，主轴内穿设有拉杆，展刀支架上设有滑座，拉杆的一端穿出主轴后轴向固定在滑座上，驱动组件连接于滑座上并能驱动滑座沿拉杆轴向往复移动，拉杆上固定连接有用于向拉杆内充入介质的旋转接头且旋转接头不与滑座连接。本发明能避免出现旋转接头由于受到外力作用导致旋转接头与拉杆之间密封失效的问题，使得旋转接头与拉杆之间始终具有良好的密封性。

Description

一种展刀动力头

技术领域

本发明属于机床技术领域，涉及一种展刀动力头。

背景技术

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质管路附件，随着科学技术的发展，目前市场上出现了针对不同阀门进行加工的专用机床，而展刀动力头便是专用机床最为核心的部件之一。

展刀动力头一般包括展刀支架、主轴和穿设在主轴内的拉杆，主动可以轴向伸缩和转动，从而实现进给并对工件进行加工。通过设置拉杆，依靠拉杆相对主轴轴向移动，能带动主轴上展刀座内的滑动块滑动，进而带动动刀夹变位，实现展刀座上的刀具变径。展刀动力头在运行过程中，需要对刀头进行润滑和降温，减少刀具和工件的摩擦，降低加工温度，从而有效延长刀具寿命并提高加工质量。

目前，展刀动力头通常都是采用中空结构的拉杆，然后依靠高压泵、旋转接头向拉杆内输送润滑介质，实现刀头的润滑。如中国专利文献公开了一种改进型的中心出水动力头(授权公告号：CN208467923U)，包括电机，电机的输出轴通过同步带与主轴连接，主轴内设有拉杆，拉杆为中空结构，拉杆的一端通过拉爪与刀柄连接，另一端连接有旋转接头；旋转接头的上下两侧固定有滑块，滑块卡设在导轨上，在旋转接头上连接一个液气打刀缸，液气打刀缸推动旋转接头，进而推动拉杆带着刀柄移动，实现换刀。该动力头存在以下的不足：首先，该动力头中，拉杆的尾端通过轴套进行支撑，使得拉杆能够在主轴内稳定地转动和轴向移动，而旋转接头与拉杆之间也是通过轴套来连接。这样的结构需要轴套与拉杆之间以及轴套与旋转接头之间均要保证良好的密封，因此密封结构会较为复杂，若设计不当，便易造成液体泄露的现象；另外，该动力头中液气打刀缸连接在旋转接头上，液气打刀缸通过带动旋转接头移动进而实现拉杆的轴向伸缩，这样的结构由于旋转接头直接受到液气打刀缸的推进力和牵拉力，因此会对旋转接头与轴套之间的密封稳定性造成影响，在长时间运转之后，易导致旋转接头与轴套之间的密封失效，进而使旋转接头的安装部出现液体泄露的情况。

目前，针对现有展刀动力头上旋转接头的安装部位易出现泄露的问题，本领域技术人员采用的解决技术手段通常是：

1、对旋转接头与轴套之间的连接结构进行改进，使旋转接头受到推进力和牵拉力时，旋转接头与轴套始终保证稳定连接，从而对旋转接头与轴套之间的密封结构进行保护。

2、改善旋转接头安装部位的密封结构，保证旋转接头安装部位密封可靠；

3、定期检修和更换密封圈，保证旋转接头安装部位密封可靠，避免泄露。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种展刀动力头,本发明解决现有展刀动力头上旋转接头的安装部位易出现泄露的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种展刀动力头，包括主轴、展刀支架和设置在展刀支架上的驱动组件，所述主轴内穿设有拉杆，其特征在于，所述展刀支架上设有滑座，所述拉杆的一端穿出主轴后轴向固定在滑座上，所述驱动组件连接于滑座上并能驱动滑座沿拉杆轴向往复移动，所述拉杆上固定连接有用于向拉杆内充入介质的旋转接头且旋转接头不与滑座连接。

在实际安装过程中，旋转接头安装到拉杆上时，旋转接头的安装部位需要进行密封。本展刀动力头通过在展刀支架上增加滑座，将拉杆伸出主轴一端轴向固定在滑座上且驱动组件也连接于滑座上，这样依靠滑座作为驱动组件与拉杆之间传递力矩的部件，使得驱动组件能带动滑座以及拉杆一起轴向往复移动，而安装在拉杆上的旋转接头也跟着拉杆一起移动。在该过程中，由于驱动组件连接在滑座上直接带动滑座移动，使得旋转接头不会受到驱动组件所施加的推拉力，而旋转接头固定安装在拉杆上且不与滑座连接，因此滑座在移动过程中也不会对旋转接头产生力的作用。以上设计在拉杆轴向移动的过程中，能避免出现旋转接头由于受到外力作用导致旋转接头与拉杆之间密封失效的问题，使得旋转接头与拉杆之间始终具有良好的密封性，有效避免了旋转接头的安装部位出现泄露的现象。

在上述的展刀动力头中，所述拉杆的一端伸入滑座内，所述拉杆内部具有轴向贯穿拉杆两端面的内孔，所述旋转接头由内孔后端的开口插接至所述内孔中。旋转接头为现有技术，可以在市场是直接购买得到。如中国专利文献公开的一种低压高速旋转接头(授权公告号：CN203488885U)，旋转接头通常都具有包括壳体的主体部分和相对主体部分转动的旋转外管。本展刀动力头通过旋转接头的旋转外管直接插至拉杆的内孔中进行固定，能够便于密封结构的设计且保证密封的可靠性，避免旋转接头的安装部位出现泄露的情况。

在上述的展刀动力头中，所述滑座的前端面上开设有安装孔，所述安装孔内固定设置有轴承座，所述轴承座内设置有轴承，所述轴承的内孔中还固定穿设有拉杆套，所述拉杆伸出主轴后穿过所述的拉杆套且与拉杆套形成固连。轴承座属于与轴承相适配的标准件，采用轴承座来安装轴承，能很大程度上提升轴承的安装精度和运转精度，继而保证拉杆运转过程的稳定性。本展刀动力头采用滑座配合轴承座的方式，不仅保证了轴承的安装精度，而且滑座内安装腔的设置还腾出了空间来安装旋转接头，使得驱动组件在驱动拉杆轴向移动的过程中，旋转接头只是随着拉杆一起移动而始终不受力，从而保证旋转接头与拉杆之间连接的稳定性且始终密封可靠。

在上述的展刀动力头中，所述滑座内部具有安装腔，所述旋转接头位于所述安装腔内，所述滑座的侧壁上开设有与安装腔连通的侧孔，所述旋转接头连接有用于向旋转接头输送介质的连接管，所述连接管由侧孔伸出所述滑座。通过在滑座内部设置安装腔，给旋转接头提供了安装的空间。同时，滑座侧部设置侧孔，一方面便于连接管穿出滑座与外部的泵源连接，另一方面，侧孔的设置使得安装工具能够伸入安装腔内，进行旋转接头的安装，使得旋转接头安装方便，且能保证安装的精度和可靠性，避免由于安装精度的原因导致旋转接头的安装位置出现泄露的情况。

在上述的展刀动力头中，所述驱动组件包括连接法兰、丝杆和套设在丝杆上的丝杆螺母，所述丝杆与拉杆同轴心设置，丝杆的前端通过连接法兰固定连接在滑座上，所述丝杆螺母轴向固定在所述展刀支架上，所述展刀支架上还设有用于带动丝杆螺母转动的驱动源。由于螺母是轴向固定设置在展刀支架上的，因此在驱动源带动螺母转动时，丝杆便能做轴向的移动，进而带动滑座进行移动。该结构由于丝杆的前端是固定在滑座上的，因此滑座始终和丝杆同步移动，滑座在前后移动的过程中，丝杆并不会相对滑座伸缩，因此丝杆的前端不会入侵至滑座内部并与旋转接头的安装空间形成干涉，使得旋转接头安装和维护方便。

在上述的展刀动力头中，所述驱动组件包括固定设置在展刀支架上的气缸，所述气缸的活塞杆与拉杆同轴心设置且活塞杆的前端固定连接在滑座上。通过控制气缸活塞杆的伸缩，能够带动滑座沿拉杆轴向往复移动，进而实现拉杆在主轴内进行伸缩。

在上述的展刀动力头中，所述滑座呈矩形块状，所述滑座的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有上述的侧孔，所述滑座的后端端面上还开设有通孔，所述连接法兰通过螺栓固连在滑座的后端端面上并遮挡所述通孔。连接法兰遮挡通孔，使得连接法兰的安装部位与通孔的设置位置重合，结构较为紧凑。连接法兰通过螺栓连接在滑座上，在连接法兰安装之前，通孔处于敞开的状态，同时加上滑座顶部和左右两侧壁上的侧孔，能便于旋转接头的安装和调试，有效保证旋转接头安装的精度和可靠性，避免由于安装精度的原因导致旋转接头出现介质泄露的情况；另外，滑座三面开设侧孔，还使得安装腔与外界空气流通顺畅，有利于对轴承进行很好的散热，从而提升轴承运转的稳定性和可靠性。

在上述的展刀动力头中，所述丝杆的外周壁上具有抵靠在连接法兰外侧壁上的轴肩，所述丝杆的前端穿过连接法兰并螺纹连接有锁紧螺帽，所述锁紧螺帽抵靠在连接法兰的内侧壁上。在进行安装时，首先将丝杆的前端穿过连接法兰使丝杆的轴肩抵靠在连接法兰的外侧壁上，然后再安装锁紧螺帽，此时，滑座的后端端面上的通孔提供了锁紧螺帽安装的空间。最后，旋紧锁紧螺帽，使得锁紧螺帽抵靠在连接法兰的内壁侧上，完成丝杆与连接法兰的连接。

在上述的展刀动力头中，所述连接管为硬质管，所述连接管具有一段与拉杆平行设置的平直段，所述展刀支架上开设有孔径略大于平直段直径的导向孔，所述连接管的平直段穿过所述导向孔。拉杆在轴向移动的过程中，带动旋转接头移动，此时连接管的平直段在导向孔内伸缩，而导向孔的孔径略大于平直段的直径，不仅保证连接管在导向孔内伸缩顺畅，而且使得旋转接头的主体部分不会跟着旋转外管一起发生转动。

在上述的展刀动力头中，所述展刀支架上设有位于滑座下方的导轨，所述导轨与拉杆平行设置，所述滑座底部通过滑块滑动连接在所述导轨上。滑座通过滑块与导轨连接，对滑座的移动进行了导向，使得拉杆在进行轴向移动时，运行精度较高。

与现有技术相比，本展刀动力头具有以下优点：

1、本展刀动力头中丝杆通过连接法兰连接在滑座上直接带动滑座移动，而旋转接头固定安装在拉杆上且不与滑座连接，使得拉杆在轴向移动的过程中，能避免出现旋转接头由于受到外力作用导致旋转接头与拉杆之间密封失效的问题，使得旋转接头与拉杆之间始终具有良好的密封性。

2、滑座的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有侧孔，能便于旋转接头的安装和调试，有效保证旋转接头安装的精度和可靠性，同时还有利于对轴承进行很好的散热，从而提升轴承运转的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本展刀动力头实施例一的立体结构示意图。

图2是本展刀动力头实施例一的内部结构示意图。

图3是本展刀动力头实施例一的剖视图。

图4是图3的局部放大图。

图5是本展刀动力头实施例一的局部立体结构示意图。

图6是本展刀动力头实施例一的局部俯视图。

图7是本展刀动力头实施例一的局部爆炸图。

图8是本展刀动力头实施例一中滑座的立体结构示意图。

图中，1、主轴；2、展刀支架；21、导向孔；3、拉杆；31、内孔；4、滑座；41、安装腔；42、侧孔；43、安装孔；44、通孔；5、旋转接头；51、旋转外管；6、连接管；61、平直段；7、轴承座；8、轴承；9、拉杆套；10、连接法兰；11、丝杆；111、轴肩；12、丝杆螺母；13、驱动源；14、锁紧螺帽；15、导轨；16、滑块；17、轴套；18、皮带轮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本展刀动力头包括主轴1、展刀支架2、滑座4、拉杆3和驱动组件等部件，具体的，驱动组件设置在展刀支架2上，展刀支架2上设有位于滑座4下方的导轨15，导轨15与拉杆3平行设置，滑座4底部通过滑块16滑动连接在导轨15上。拉杆3穿设在主轴1内，拉杆3的一端穿出主轴1后轴向固定在滑座4上，驱动组件连接于滑座4上并能驱动滑座4沿拉杆3轴向往复移动，拉杆3上固定连接有用于向拉杆3内充入介质的旋转接头5且旋转接头5不与滑座4连接。在实际安装过程中，旋转接头5安装到拉杆3上时，旋转接头5的安装部位需要进行密封，以使得旋转接头5能顺利地向拉杆3的内孔31中输送润滑介质如油气润滑物。本展刀动力头由于驱动组件连接在滑座4上直接带动滑座4移动，使得旋转接头5不会受到驱动组件所施加的推拉力，而旋转接头5固定安装在拉杆3上且不与滑座4连接，因此滑座4在移动过程中也不会对旋转接头5产生力的作用。这样的设计在拉杆3轴向移动的过程中，能避免出现旋转接头5由于受到外力作用导致旋转接头5与拉杆3之间密封失效的问题，使得旋转接头5与拉杆3之间始终具有良好的密封性。

如图4至图8所示，滑座4呈矩形块状，滑座4内部具有安装腔41，滑座4的前端面上开设有连通安装腔41的安装孔43，安装孔43内固定设置有轴承座7，轴承座7内设置有轴承8，轴承8的内孔中还固定穿设有拉杆套9，拉杆3伸出主轴1后穿过拉杆套9且与拉杆套9形成固连。轴承座7属于与轴承8相适配的标准件，因此采用轴承座7来安装轴承8，能很大程度上提升轴承8的安装精度和运转精度，继而保证拉杆3运转过程的稳定性。

对于旋转接头5的安装，如图4至图6所示，旋转接头5位于安装腔41内，拉杆3内部具有轴向贯穿拉杆3两端面的内孔31，旋转接头5的旋转外管51由内孔31后端的开口固定插接至内孔31内，同时，旋转外管51与内孔31之间形成密封。滑座4的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有与安装腔41连通的侧孔42，旋转接头5连接有用于向旋转接头5输送介质的连接管6，连接管6由滑座4顶部侧壁上的侧孔42伸出滑座4。该连接管6为硬质管，如图4所示，连接管6具有一段与拉杆3平行设置的平直段61，展刀支架2上开设有孔径略大于平直段61直径的导向孔21，连接管6的平直段61穿过导向孔21。拉杆3在轴向移动的过程中，带动旋转接头5移动，而连接管6的平直段61在导向孔21内伸缩，而导向孔21的孔径略大于平直段61的直径，不仅保证连接管6在导向孔21内伸缩顺畅，而且使得旋转接头5的主体部分不会跟着旋转外管51一起发生转动。

结合图2和图5所示，驱动组件包括连接法兰10、丝杆11和套设在丝杆11上的丝杆螺母12，丝杆11与拉杆3同轴心设置，滑座4的后端端面上还开设有通孔44且连接法兰10通过螺栓连接在滑座4的后端端面上，丝杆11的前端通过连接法兰10固定连接在滑座4上，丝杆螺母12轴向固定设置在展刀支架2上，展刀支架2上还设有用于带动丝杆螺母12转动的电机。该结构由于丝杆11的前端是固定在滑座4上的，因此滑座4始终和丝杆11同步移动，滑座4在前后移动的过程中，丝杆11的前端不会入侵至滑座4内部并旋转接头5的安装空间形成干涉，使得旋转接头5安装和维护方便。

具体地，如图4所示，为了进行丝杆螺母12的安装，展刀支架2上设有轴套17，轴套17通过轴承8连接在展刀支架2上，丝杆螺母12插接在轴套17内并依靠螺栓与轴套17固定连接，使得丝杆螺母12与轴套17同步转动。同时，轴套17的端面上还通过螺栓固连有皮带轮18，电机通过皮带与皮带轮18连接。当电机驱动皮带轮18转动时，能带动轴套17以及丝杆螺母12同步转动，使丝杆11轴向移动，进而带动滑座4进行移动。

对于丝杆11连接法兰10之间的连接，如图4所示，丝杆11的外周壁上具有抵靠在连接法兰10外侧壁上的轴肩111，丝杆11的前端穿过连接法兰10并螺纹连接有锁紧螺帽14，锁紧螺帽14抵靠在连接法兰10的内侧壁上。在安装时，丝杆11的前端穿过连接法兰10使丝杆11的轴肩111抵靠在连接法兰10的外侧壁上，然后再安装锁紧螺帽14并旋紧锁紧螺帽14，使得锁紧螺帽14抵靠在连接法兰10的内壁侧上，完成丝杆11与连接法兰10的连接。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：驱动组件包括固定设置在展刀支架2上的气缸，气缸的活塞杆与拉杆3同轴心设置且活塞杆的前端固定连接在滑座4上。通过控制气缸活塞杆的伸缩，能够带动滑座4沿拉杆3轴向往复移动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、主轴；2、展刀支架；21、导向孔；3、拉杆；31、内孔；4、滑座；41、安装腔；42、侧孔；43、安装孔；44、通孔；5、旋转接头；51、旋转外管；6、连接管；61、平直段；7、轴承座；8、轴承；9、拉杆套；10、连接法兰；11、丝杆；111、轴肩；12、丝杆螺母；13、驱动源；14、锁紧螺帽；15、导轨；16、滑块；17、轴套；18、皮带轮等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种展刀动力头，包括主轴(1)、展刀支架(2)和设置在展刀支架(2)上的驱动组件，所述主轴(1)内穿设有拉杆(3)，其特征在于，所述展刀支架(2)上设有滑座(4)，所述拉杆(3)的一端穿出主轴(1)后轴向固定在滑座(4)上，所述驱动组件连接于滑座(4)上并能驱动滑座(4)沿拉杆(3)轴向往复移动，所述拉杆(3)上固定连接有用于向拉杆(3)内充入介质的旋转接头(5)且旋转接头(5)不与滑座(4)连接。

2.根据权利要求1所述的展刀动力头，其特征在于，所述拉杆(3)内部具有轴向贯穿拉杆(3)两端面的内孔(31)，所述旋转接头(5)由内孔(31)后端的开口插接至所述内孔(31)中。

3.根据权利要求1所述的展刀动力头，其特征在于，所述滑座(4)的前端面上开设有安装孔(43)，所述安装孔(43)内固定设置有轴承座(7)，所述轴承座(7)内设置有轴承(8)，所述轴承(8)的内孔中还固定穿设有拉杆套(9)，所述拉杆(3)伸出主轴(1)后穿过所述的拉杆套(9)且与拉杆套(9)形成固连。

4.根据权利要求1或2或3所述的展刀动力头，其特征在于，所述滑座(4)内部具有安装腔(41)，所述旋转接头(5)位于所述安装腔(41)内，所述滑座(4)的侧壁上开设有与安装腔(41)连通的侧孔(42)，所述旋转接头(5)连接有用于向旋转接头(5)输送介质的连接管(6)，所述连接管(6)由侧孔(42)伸出所述滑座(4)。

5.根据权利要求4所述的展刀动力头，其特征在于，所述驱动组件包括连接法兰(10)、丝杆(11)和套设在丝杆(11)上的丝杆螺母(12)，所述丝杆(11)与拉杆(3)同轴心设置，丝杆(11)的前端通过连接法兰(10)固定连接在滑座(4)上，所述丝杆螺母(12)轴向固定在所述展刀支架(2)上，所述展刀支架(2)上还设有用于带动丝杆螺母(12)转动的驱动源(13)。

6.根据权利要求1或2或3所述的展刀动力头，其特征在于，所述驱动组件包括固定设置在展刀支架(2)上的气缸，所述气缸的活塞杆与拉杆(3)同轴心设置且活塞杆的前端固定连接在滑座(4)上。

7.根据权利要求5所述的展刀动力头，其特征在于，所述滑座(4)呈矩形块状，所述滑座(4)的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有上述的侧孔(42)，所述滑座(4)的后端端面上还开设有通孔(44)，所述连接法兰(10)通过螺栓固连在滑座(4)的后端端面上并遮挡所述通孔(44)。

8.根据权利要求6所述的展刀动力头，其特征在于，所述丝杆(11)的外周壁上具有抵靠在连接法兰(10)外侧壁上的轴肩(111)，所述丝杆(11)的前端穿过连接法兰(10)并螺纹连接有锁紧螺帽(14)，所述锁紧螺帽(14)抵靠在连接法兰(10)的内侧壁上。

9.根据权利要求4所述的展刀动力头，其特征在于，所述连接管(6)为硬质管，所述连接管(6)具有一段与拉杆(3)平行设置的平直段(61)，所述展刀支架(2)上开设有孔径略大于平直段(61)直径的导向孔(21)，所述连接管(6)的平直段(61)穿过所述导向孔(21)。

10.根据权利要求1或2或3所述的所述的展刀动力头，其特征在于，所述展刀支架(2)上设有位于滑座(4)下方的导轨(15)，所述导轨(15)与拉杆(3)平行设置，所述滑座(4)底部通过滑块(16)滑动连接在所述导轨(15)上。

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