CN113211181A - 一种铣床加工主轴失速自锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属加工机床技术领域，且公开了一种铣床加工主轴失速自锁装置，包括支撑座，所述支撑座的内部转动安装有转轴，固定盘的内部固定安装有普通磁铁，普通磁铁的内侧转动安装有旋转盘，旋转盘的内部固定安装有导体，运动机构的外侧固定安装有连接线，复位弹簧的前端活动安装有密封板，密封板的前端固定安装有顶杆。该铣床加工转轴失速自锁装置，通过转轴的转速超过正常值，旋转盘上的导体快速切割普通磁铁产生的磁感线，产生更大的感应电流传导至连接线上，电流变体接收到更强的电流时，由液体变成固体从而体积增大，使顶杆与转轴上对应的卡槽贴合，实现顶杆对转轴的锁紧，实现了转轴在失速时具有转轴自锁装置的效果。

Description

一种铣床加工主轴失速自锁装置

技术领域

本发明涉及金属加工机床技术领域，具体为一种铣床加工主轴失速自锁装置。

背景技术

铣床主要指用铣刀对工件多种表面进行加工的机床，通常铣刀以旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动，在实际金属加工过程中，大多数铣床缺少防护装置，一旦转轴旋转过程中发生故障造成转轴失速，容易造成崩刀，击飞工件等危险，严重威胁操作人员生命安全。

目前铣床金属加工作业时，现有技术主要存在通过限制铣床转轴电机功率从而达到限制转速的目的，导致机床加工范围缩小影响加工效率，尽管转速限制但仍然会出现电机过热失速或者伺服系统控制异常导致电机失速，从而导致崩刀或击飞工件等危险情况，操作人员根本没有时间反应从而被击伤等缺点。

本发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铣床加工主轴失速自锁装置，具备可以不限制转轴转速提高机床加工范围和转轴在失速时具有转轴自锁装置保护人员安全等优点，解决了一般铣床限制转速导致加工范围缩小和转轴失速时缺少自锁装置威胁操作人员安全等问题。

(二)技术方案

为实现上述可以不限制转轴转速提高机床加工范围和转轴在失速时具有转轴自锁装置保护人员安全的目的，本发明提供如下技术方案：

一种铣床加工主轴失速自锁装置，包括支撑座，所述支撑座的内部转动安装有转轴，转轴的外侧固定安装有支撑板，支撑板的下方固定安装有控制机构，控制机构的内部设置有固定盘，固定盘上设置有固定螺栓，固定盘通过固定螺栓固定安装在支撑板，固定盘的内部固定安装有普通磁铁，普通磁铁的内侧转动安装有旋转盘，旋转盘固定安装在转轴上，旋转盘的内部固定安装有导体，导体的内侧固定安装有稳定块，控制机构的下方固定安装有锁紧机构，锁紧机构的内部设置有锁紧盘，锁紧盘上设置有稳定螺栓，锁紧盘通过稳定螺栓固定安装在支撑座上，锁紧盘的内部设置有操作室，操作室的内部固定安装有运动机构，运动机构的外侧固定安装有连接线，运动机构的内部设置有储存仓，储存仓固定安装在操作室上，储存仓的内部固定安装有复位弹簧，复位弹簧的前端活动安装有密封板，密封板的前端固定安装有顶杆，转轴的下端固定安装有铣刀，铣刀的下方固定安装有夹具，夹具的内侧固定安装有工件，夹具的下方固定安装有工作台。

优选的，所述转轴的外侧开设有与稳定块对应的卡槽，同时转轴的外侧也开设有与顶杆对应的卡槽，转轴外侧的卡槽与稳定块对应，可以实现转轴转动的同时带动稳定块上的固定盘转动，顶杆与卡槽对应可实现在失速情况下对转轴进行锁紧。

优选的，所述导体与连接线相连形成闭合回路，可以实现导体在切割普通磁铁的磁感线时，可以产生感应电流，并传导至连接线上。

优选的，所述稳定块呈梯形，均匀分布在转轴的外侧，梯形的稳定块可以避免稳定块与转轴上对应的卡槽之间发生滑动，提高固定盘转动的稳定性。

优选的，所述储存仓的内壁与密封板的外侧滑动贴合，滑动贴合既保证了储存仓内部的电流变体流出，也保证了密封板的滑动实现顶杆的滑动。

优选的，所述储存仓的内部设置有电流变体，其主要材料为石膏、石灰、炭粉和橄榄油，电流变体在有较强电场通过时会由液态变成固态，当电场消失电流变体又从固态变成液态。

优选的，所述顶杆均匀分布在转轴的外侧，且规格相同，均匀分布在转轴外侧可以实现顶杆对转轴更加稳定的锁紧，比单个或两个顶杆锁紧效果更好，并且多个顶杆可以实现快速锁紧。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种铣床加工主轴失速自锁装置，具备以下有益效果：

1、该铣床加工转轴失速自锁装置，通过在铣床正常工作时，可以将铣床转速提高至电机最大功率，转轴带动旋转盘转动，旋转盘上的导体旋转切割普通磁铁产生的磁感线，产生微小的感应电流并传导至连接线上，此时电流变体在微小的感应电流下依旧是液体，顶杆在转轴转动时，在复位弹簧作用下可以保持往复运动，不对转轴造成影响，实现了不限制转轴转速提高机床加工范围的效果，从而提高了设备的利用率。

2、该铣床加工转轴失速自锁装置，通过转轴的转速超过正常值，此时旋转盘上的导体快速切割普通磁铁产生的磁感线，产生更大的感应电流传导至连接线上，电流变体接收到这种更强的电流时，由液体变成固体从而体积增大支撑密封板，使顶杆与转轴上对应的卡槽贴合，实现顶杆对转轴的锁紧，实现了转轴在失速时具有转轴自锁装置保护人员安全的效果，避免了意外的产生，从而避免产生更大的损失。

附图说明

图1为本发明铣床加工局部剖视示意图；

图2为本发明控制机构俯视剖视示意图；

图3为本发明旋转盘结构示意图；

图4为本发明控制机构运动俯视剖视示意图；

图5为本发明锁紧机构俯视剖视示意图；

图6为本发明图5所示A处结构放大图；

图7为本发明锁紧机构运动俯视剖视示意图；

图8为本发明图7所示B处结构放大图。

图中：1、支撑座；2、转轴；3、支撑板；4、控制机构；5、锁紧机构；6、铣刀；7、夹具；8、工作台；401、固定盘；402、固定螺栓；403、普通磁铁；404、旋转盘；405、导体；406、稳定块；501、锁紧盘；502、稳定螺栓；503、操作室；504、运动机构；505、连接线；701、工件；5041、储存仓；5042、复位弹簧；5043、密封板；5044、顶杆；5045、电流变体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，一种铣床加工主轴失速自锁装置，包括支撑座1，支撑座1的内部转动安装有转轴2，转轴2的外侧固定安装有支撑板3，支撑板3的下方固定安装有控制机构4，控制机构4的内部设置有固定盘401，固定盘401上设置有固定螺栓402，固定盘401通过固定螺栓402固定安装在支撑板3，固定盘401的内部固定安装有普通磁铁403，普通磁铁403的内侧转动安装有旋转盘404，旋转盘404固定安装在转轴2上，旋转盘404的内部固定安装有导体405，导体405与连接线505相连形成闭合回路，可以实现导体405在切割普通磁铁403的磁感线时，可以产生感应电流，并传导至连接线505上，导体405的内侧固定安装有稳定块406，稳定块406呈梯形，均匀分布在转轴2的外侧，梯形的稳定块406可以避免稳定块406与转轴2上对应的卡槽之间发生滑动，提高固定盘401转动的稳定性。

控制机构4的下方固定安装有锁紧机构5，锁紧机构5的内部设置有锁紧盘501，锁紧盘501上设置有稳定螺栓502，锁紧盘501通过稳定螺栓502固定安装在支撑座1上，锁紧盘501的内部设置有操作室503，操作室503的内部固定安装有运动机构504，运动机构504的外侧固定安装有连接线505，运动机构504的内部设置有储存仓5041，储存仓5041的内部设置有电流变体5045，电流变体5045在有较强电场通过时会由液态变成固态，当电场消失电流变体5045又从固态变成液态，储存仓5041固定安装在操作室503上，储存仓5041的内部固定安装有复位弹簧5042，复位弹簧5042的前端活动安装有密封板5043，储存仓5041的内壁与密封板5043的外侧滑动贴合，滑动贴合既保证了储存仓5041内部的电流变体5045流出，也保证了密封板5043的滑动实现顶杆5044的滑动，密封板5043的前端固定安装有顶杆5044，转轴2的外侧开设有与稳定块406对应的卡槽，同时转轴2的外侧也开设有与顶杆5044对应的卡槽，转轴2外侧的卡槽与稳定块406对应，可以实现转轴2转动的同时带动稳定块406上的固定盘401转动，顶杆5044与卡槽对应可实现在失速情况下对转轴2进行锁紧，顶杆5044均匀分布在转轴2的外侧，均匀分布在转轴2外侧可以实现顶杆5044对转轴2更加稳定的锁紧，比单个或两个顶杆5044锁紧效果更好，并且多个顶杆5044可以实现快速锁紧，转轴2的下端固定安装有铣刀6，铣刀6的下方固定安装有夹具7，夹具7的内侧固定安装有工件701，夹具7的下方固定安装有工作台8。

工作原理：在铣床正常工作时，因为铣床内部设置有失速保护装置，可以实现铣床的转速不受限制，可以将铣床转速提高至电机最大功率，转轴2带动旋转盘404转动，因为固定盘401是固定的，所以旋转盘404上的导体405旋转切割固定盘401上普通磁铁403产生的磁感线，在正常转动时会产生微小的感应电流，并传导至连接线505上，此时电流变体5045在微小的感应电流下依旧是液体，从而顶杆5044在转轴2转动时，在复位弹簧5042作用下可以保持往复运动，不对转轴2造成影响，从而提高铣床对金属加工的范围，最大限度的降低对设备的影响，提高设备的利用率。

当铣床的转轴2切削非常坚硬的金属时，转轴2产生很高的温度或者在铣床伺服系统异常时，导致转轴2的转速超过正常值，此时旋转盘404上的导体405快速切割普通磁铁403产生的磁感线，产生更大的感应电流传导至连接线505上，电流变体5045接收到这种更强的电流时，会由液体状态变成固体状态，从而体积增大支撑住密封板5043，从而使顶杆5044与转轴2上对应的卡槽贴合，实现顶杆5044对转轴2的锁紧，因为电流的传输速度是非常快的，所以保证了转轴2能够被快速锁紧，避免产生意外情况对操作人员造成伤害。

电流变体：同时也称温斯洛现象，将石膏、石灰和炭粉加在橄榄油中，然后加水搅成一种悬浮液，悬浮液没有加上电场时，可以像水或油一样自由地流动，加上电场后就能立即从自由流动的液体变成固体，而且随着电场强度的增加，固体的强度也在增加，当撤销电场时它又能立即由固体变回液体。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种铣床加工主轴失速自锁装置，包括支撑座(1)，其特征在于：所述支撑座(1)的内部转动安装有转轴(2)，转轴(2)的外侧固定安装有支撑板(3)，支撑板(3)的下方固定安装有控制机构(4)，控制机构(4)的内部设置有固定盘(401)，固定盘(401)上设置有固定螺栓(402)，固定盘(401)通过固定螺栓(402)固定安装在支撑板(3)，固定盘(401)的内部固定安装有普通磁铁(403)，普通磁铁(403)的内侧转动安装有旋转盘(404)，旋转盘(404)固定安装在转轴(2)上，旋转盘(404)的内部固定安装有导体(405)，导体(405)的内侧固定安装有稳定块(406)，控制机构(4)的下方固定安装有锁紧机构(5)，锁紧机构(5)的内部设置有锁紧盘(501)，锁紧盘(501)上设置有稳定螺栓(502)，锁紧盘(501)通过稳定螺栓(502)固定安装在支撑座(1)上，锁紧盘(501)的内部设置有操作室(503)，操作室(503)的内部固定安装有运动机构(504)，运动机构(504)的外侧固定安装有连接线(505)，运动机构(504)的内部设置有储存仓(5041)，储存仓(5041)固定安装在操作室(503)上，储存仓(5041)的内部固定安装有复位弹簧(5042)，复位弹簧(5042)的前端活动安装有密封板(5043)，密封板(5043)的前端固定安装有顶杆(5044)，转轴(2)的下端固定安装有铣刀(6)，铣刀(6)的下方固定安装有夹具(7)，夹具(7)的内侧固定安装有工件(701)，夹具(7)的下方固定安装有工作台(8)。

2.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述转轴(2)的外侧开设有与稳定块(406)对应的卡槽，同时转轴(2)的外侧也开设有与顶杆(5044)对应的卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述导体(405)与连接线(505)相连形成闭合回路。

4.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述稳定块(406)呈梯形，均匀分布在转轴(2)的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述储存仓(5041)的内壁与密封板(5043)的外侧滑动贴合。

6.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述储存仓(5041)的内部设置有电流变体(5045)，其主要材料为石膏、石灰、炭粉和橄榄油。

7.根据权利要求1所述的一种铣床加工主轴失速自锁装置，其特征在于：所述顶杆(5044)均匀分布在转轴(2)的外侧，且规格相同。

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