CN113319634B - 一种机床丝杆预拉伸安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机床丝杆预拉伸安装机构，包括丝杆、带有安装孔的安装座，所述丝杆的安装端转动安装于所述安装孔内，丝杆的前端通过螺纹连接方式连接有一可对所述丝杆进行预拉伸的锁紧螺母；还包括第一密封机构，包含固接于所述丝杆安装端后侧的固定环套，所述固定环套的外侧壁为前窄后宽的弧形状，固定环套的外侧壁与安装座的安装孔之间装置有第一密封垫圈；第二密封机构，包含固定套接于所述锁紧螺母后侧的活动环套，所述活动环套的外侧壁为前窄后宽的弧形状，活动环套的外侧壁与安装座的安装孔之间装置有第二密封垫圈。本发明能够在不影响正常的预拉伸安装的基础上，有效大幅提升安装座前后端处的密封效果。

Description

一种机床丝杆预拉伸安装机构

技术领域

本发明涉及一种机床丝杆预拉伸安装机构，其主要用于对机床丝杆进行预拉伸安装。

背景技术

在机床的进给传动系统中，经常采用丝杆作为传动元件，以将伺服电机的旋转运动转换成运动执行件(刀架或工作台等)的直线移动，丝杆主要通过丝杆预拉伸安装装置在预拉伸状态下进行转动安装。

现有的机床丝杆预拉伸安装机构在实际使用过程中存在以下缺陷：

1)位于安装座前后端的油封密封件与丝杆的安装端之间呈线接触进行密封，由于丝杆于机床的加工过程中转动频繁，因此丝杆对油封密封件的磨损量较大，导致油封密封件与丝杆间的密封处极易产生缝隙，进而导致润滑油泄露，且可能导致外界冷却液、或切屑进入安装座内，进而导致丝杆的安装稳定性受损，致使各部件的使用寿命达不到设计要求；

2)安装于安装座后端面上的防撞缓冲块主要采用具有缓冲效果的橡胶块制成，其虽然具备一定的缓冲效果，但是其耗能效果差，一旦产生撞击，安装座的损伤极难得到有效控制。

因此，在不影响正常的预拉伸安装的基础上，设计一款既能够有效大幅提升安装座前后端处的密封效果，同时能够有效大幅提升防撞效果的机床丝杆预拉伸安装机构是本发明的研发目的。

发明内容

针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种机床丝杆预拉伸安装机构，该机床丝杆预拉伸安装机构能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种机床丝杆预拉伸安装机构，包括丝杆、带有安装孔的安装座，所述丝杆的安装端转动安装于所述安装孔内，丝杆的前端通过螺纹连接方式连接有一可对所述丝杆进行预拉伸的锁紧螺母；还包括

第一密封机构，包含固接于所述丝杆安装端后侧的固定环套，所述固定环套的外侧壁为前窄后宽的弧形状，固定环套的外侧壁与安装座的安装孔之间装置有第一密封垫圈，所述第一密封垫圈包含抵接于所述安装座的安装孔内的第一垫圈本体，所述第一垫圈本体的后侧向内翻折设有相应的第一翻折部，所述第一翻折部向前倾斜翻折设有相应的第二翻折部，所述第二翻折部的内端呈尖状设置并抵接在所述固定环套的外侧壁上，所述第一翻折部与第二翻折部之间呈挤压状态设置；

第二密封机构，包含固定套接于所述锁紧螺母后侧的活动环套，所述活动环套的外侧壁为前窄后宽的弧形状，活动环套的外侧壁与安装座的安装孔之间装置有第二密封垫圈，所述第二密封垫圈包含抵接于所述安装座的安装孔内的第二垫圈本体，所述第二垫圈本体的前侧向内翻折设有相应的第三翻折部，所述第三翻折部向后倾斜翻折设有相应的第四翻折部，所述第四翻折部的内端呈尖状设置并抵接在所述活动环套的外侧壁上，所述第三翻折部和第四翻折部之间呈展开状态设置。

还包括一组缓冲机构，包含固接于所述安装座的后端面两侧的固定橡胶块，所述固定橡胶块的后侧按间隔设有若干圈相应的缓冲槽，固定橡胶块的后侧外围固定套接有一相应的金属套圈，所述固定橡胶块的后端面延伸至所述金属套圈的后端外侧。

所述固定橡胶块的前侧一体化向外设有一圈相应的缓冲凸沿，所述金属套圈的前端一体化成型设有一形状与所述缓冲凸沿相适配的压紧凸沿，通过相应的锁紧螺栓将所述压紧凸沿和缓冲凸沿锁紧安装到所述安装座的后端面上。

所述安装座的安装孔前侧呈台阶状向外设有一相应的轴承安装孔，所述轴承安装孔内固定装置有一组相应的安装轴承，所述丝杆的安装端通过所述安装轴承转动安装于所述安装孔内，所述安装座的前侧面通过螺栓安装方式固接有一相应的固定环板，所述固定环板的内圈边缘处向后延伸设有一圈抵接在所述安装轴承的外圈的抵接凸沿。

所述固定环板的内圈后侧设有一相应的卡紧槽，所述第二垫圈本体抵接于所述卡紧槽内。

所述活动环套的前端面抵接到所述锁紧螺母的后端面上，活动环套的后端面抵接到所述安装轴承的内圈。

所述固定环套通过螺纹连接方式固接于所述丝杆的安装端后侧、或一体化成型固接于所述丝杆的安装端后侧。

所述第一翻折部与第二翻折部的衔接处内侧、以及所述第三翻折部与第四翻折部的衔接处内侧分别一体化成型设有一圈相应的加强凸沿，所述加强凸沿的横截面为弧形状。

本发明的优点：

1)本发明通过第一密封机构的固定环套和第二密封机构的活动环套的外侧壁的前窄后宽的弧形状设置，在丝杆预拉紧的过程中，使第一密封垫圈的第一翻折部与第二翻折部之间呈挤压状态设置，同时使第二垫圈本体的第三翻折部与第四翻折部之间呈展开状态设置。随着第二翻折部的磨损量的增加，第一翻折部与第二翻折部之间的挤压状态慢慢形成扩展弹性形变，以形成磨损量补偿；同理，随着第四翻折部的磨损量的增加，第三翻折部与第四翻折部之间的展开状态慢慢形成回缩弹性形变，以形成磨损量补偿。从而使第二翻折部、第四翻折部能够长时间有效贴合抵接在固定环套、活动环套的外侧壁上，以长时间保持密封效果。

2)本发明的第一翻折部与第二翻折部的衔接处内侧、以及第三翻折部与第四翻折部的衔接处内侧分别一体化成型设有一圈相应的加强凸沿，加强凸沿的横截面为弧形状。通过加强凸沿的设置，有效提升挤压状态下的第一翻折部与第二翻折部之间、以及展开状态下的第三翻折部与第四翻折部之间的塑性形变能力，以进一步确保第二翻折部、第四翻折部能够长时间有效贴合抵接在固定环套、活动环套的外侧壁上。

3)本发明的缓冲机构包含固接于安装座的后端面两侧的固定橡胶块，固定橡胶块的后侧按间隔设有若干圈相应的缓冲槽，固定橡胶块的后侧外围固定套接有一相应的金属套圈，固定橡胶块的后端面延伸至金属套圈的后端外侧。相同条件下，安装于丝杆上的带有螺母的移动座对固定橡胶块的冲量是恒定的，通过固定橡胶块后侧的若干圈缓冲槽的设置，使其在受到冲击力时，能够在缓冲槽之间形成更加均匀的受力分散效果(类似空气弹簧)。

4)其次在移动座对固定橡胶块的冲量是不变的情况下，缓冲过程时间越长，则产生的冲击力越小，本发明通过金属套圈的设置，一者，有效限制了固定橡胶块的压缩量，以防止金属套圈在缓冲槽所在位置，即直径最小处产生扭曲，进而防止固定橡胶块失效；二者，通过金属套圈的限制有效使固定橡胶块在缓冲到一定程度时可达到饱和挤压状态，此时，固定橡胶块由弹性体变为刚性体，成为刚性体后，则继续对固定橡胶块的前侧的弹性体继续施加压力，继而充分利用固定橡胶块整体，而非仅适用固定橡胶块的后侧吸收冲击力；三者，在固定橡胶块被压缩至一定程度后，金属套圈被撞击以对固定橡胶块的前侧部分形成冲击，从而形成二级缓冲，以进一步提升缓冲效果。

5)本发明的固定橡胶块的前侧一体化向外设有一圈相应的缓冲凸沿，金属套圈的前端一体化成型设有一形状与缓冲凸沿相适配的压紧凸沿，通过缓冲凸沿和压紧凸沿之间的配合设置，以进一步提升金属套圈被撞击以对固定橡胶块的前侧部分形成冲击时的二级缓冲效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的零件爆炸图。

图3为本发明的剖视图。

图4为第一密封垫圈的结构示意图。

图5为第二密封垫圈的结构示意图。

图6为缓冲机构的结构示意图。

图7为固定环板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：

参考图1-7，一种机床丝杆预拉伸安装机构，包括丝杆1、带有安装孔201的安装座2，所述丝杆1的安装端转动安装于所述安装孔201内，丝杆1的前端通过螺纹连接方式连接有一可对所述丝杆1进行预拉伸的锁紧螺母3；还包括

第一密封机构4，包含固接于所述丝杆1安装端后侧的固定环套401，所述固定环套401的外侧壁为前窄后宽的弧形状，固定环套401的外侧壁与安装座2的安装孔201之间装置有第一密封垫圈402，所述第一密封垫圈402包含抵接于所述安装座2的安装孔201内的第一垫圈本体4021，所述第一垫圈本体4021的后侧向内翻折设有相应的第一翻折部4022，所述第一翻折部4022向前倾斜翻折设有相应的第二翻折部4023，所述第二翻折部4023的内端呈尖状设置并抵接在所述固定环套401的外侧壁上，所述第一翻折部4022与第二翻折部4023之间呈挤压状态设置；

第二密封机构5，包含固定套接于所述锁紧螺母3后侧的活动环套501，所述活动环套501的外侧壁为前窄后宽的弧形状，活动环套501的外侧壁与安装座2的安装孔201之间装置有第二密封垫圈502，所述第二密封垫圈502包含抵接于所述安装座2的安装孔201内的第二垫圈本体5021，所述第二垫圈本体5021的前侧向内翻折设有相应的第三翻折部5022，所述第三翻折部5022向后倾斜翻折设有相应的第四翻折部5023，所述第四翻折部5023的内端呈尖状设置并抵接在所述活动环套501的外侧壁上，所述第三翻折部5022和第四翻折部5023之间呈展开状态设置。

还包括一组缓冲机构6，包含固接于所述安装座2的后端面两侧的固定橡胶块601，所述固定橡胶块601的后侧按间隔设有若干圈相应的缓冲槽7，固定橡胶块601的后侧外围固定套接有一相应的金属套圈602，所述固定橡胶块601的后端面延伸至所述金属套圈602的后端外侧。

所述固定橡胶块601的前侧一体化向外设有一圈相应的缓冲凸沿8，所述金属套圈602的前端一体化成型设有一形状与所述缓冲凸沿8相适配的压紧凸沿9，通过相应的锁紧螺栓将所述压紧凸沿9和缓冲凸沿8锁紧安装到所述安装座2的后端面上。

所述安装座2的安装孔201前侧呈台阶状向外设有一相应的轴承安装孔，所述轴承安装孔内固定装置有一组相应的安装轴承10，所述丝杆1的安装端通过所述安装轴承10转动安装于所述安装孔201内，所述安装座2的前侧面通过螺栓安装方式固接有一相应的固定环板11，所述固定环板11的内圈边缘处向后延伸设有一圈抵接在所述安装轴承10的外圈的抵接凸沿1101。

所述固定环板11的内圈后侧设有一相应的卡紧槽12，所述第二垫圈本体5021抵接于所述卡紧槽12内。

所述活动环套501的前端面抵接到所述锁紧螺母3的后端面上，活动环套501的后端面抵接到所述安装轴承10的内圈。

所述固定环套401一体化成型固接于所述丝杆1的安装端后侧。

所述第一翻折部4022与第二翻折部4023的衔接处内侧、以及所述第三翻折部5022与第四翻折部5023的衔接处内侧分别一体化成型设有一圈相应的加强凸沿13，所述加强凸沿13的横截面为弧形状。

装配过程中：

1)预先将安装轴承10装配至轴承安装孔内，尔后第一密封垫圈402装配至安装座2的安装孔201后侧；

2)将丝杆1的安装端预装配到所述安装轴承10的内圈，此时，第一密封垫圈402的第二翻折部4023底部固定抵接在固定环套401的外侧壁上；

3)将活动环套501套接到丝杆的安装端，使活动环套501的后端面抵接到所述安装轴承10的内圈；

4)将第二密封垫圈502装配至固定环板11的卡紧槽12内，并通过螺栓连接方式将固定环板11安装座2的前侧面，使固定环板11的抵接凸沿1101有效抵接安装轴承10的外圈；

5)随着固定环板11的向后锁紧，第二密封垫圈502随之后移，在此过程中，第二密封垫圈502的第四翻折部5023底部与活动环套501形成接触；随着第二密封垫圈502的进一后移，使第二密封垫圈502的第四翻折部5023与第三翻折部5022之间形成展开状态设置；

6)将锁紧螺母3旋入丝杆1的前端，随着锁紧螺母3的不断旋紧，丝杆1逐步被形成预拉伸，在此过程中，固定环套401随着丝杆安装端产生前移，有效对卡紧与其外侧的第一密封垫圈402的第二翻折部4023形成压缩，使第一密封垫圈402的第二翻折部4023与第一翻折部4022之间形成挤压状态设置。

随着第二翻折部4023的磨损量的增加，第一翻折部4022与第二翻折部4023之间的挤压状态慢慢形成扩展弹性形变，以形成磨损量补偿；同理，随着第四翻折部5023的磨损量的增加，第三翻折部5022与第四翻折部5023之间的展开状态慢慢形成回缩弹性形变，以形成磨损量补偿。从而使第二翻折部4023、第四翻折部5023能够长时间有效贴合抵接在固定环套401、活动环套501的外侧壁上，以长时间保持密封效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机床丝杆预拉伸安装机构，包括丝杆(1)、带有安装孔(201)的安装座(2)，所述丝杆(1)的安装端转动安装于所述安装孔(201)内，丝杆(1)的前端通过螺纹连接方式连接有一可对所述丝杆(1)进行预拉伸的锁紧螺母(3)；其特征在于：还包括

第一密封机构(4)，包含固接于所述丝杆(1)安装端后侧的固定环套(401)，所述固定环套(401)的外侧壁为前窄后宽的弧形状，固定环套(401)的外侧壁与安装座(2)的安装孔(201)之间装置有第一密封垫圈(402)，所述第一密封垫圈(402)包含抵接于所述安装座(2)的安装孔(201)内的第一垫圈本体(4021)，所述第一垫圈本体(4021)的后侧向内翻折设有相应的第一翻折部(4022)，所述第一翻折部(4022)向前倾斜翻折设有相应的第二翻折部(4023)，所述第二翻折部(4023)的内端呈尖状设置并抵接在所述固定环套(401)的外侧壁上，所述第一翻折部(4022)与第二翻折部(4023)之间呈挤压状态设置；

第二密封机构(5)，包含固定套接于所述锁紧螺母(3)后侧的活动环套(501)，所述活动环套(501)的外侧壁为前窄后宽的弧形状，活动环套(501)的外侧壁与安装座(2)的安装孔(201)之间装置有第二密封垫圈(502)，所述第二密封垫圈(502)包含抵接于所述安装座(2)的安装孔(201)内的第二垫圈本体(5021)，所述第二垫圈本体(5021)的前侧向内翻折设有相应的第三翻折部(5022)，所述第三翻折部(5022)向后倾斜翻折设有相应的第四翻折部(5023)，所述第四翻折部(5023)的内端呈尖状设置并抵接在所述活动环套(501)的外侧壁上，所述第三翻折部(5022)和第四翻折部(5023)之间呈展开状态设置；

还包括一组缓冲机构(6)，包含固接于所述安装座(2)的后端面两侧的固定橡胶块(601)，所述固定橡胶块(601)的后侧按间隔设有若干圈相应的缓冲槽(7)，固定橡胶块(601)的后侧外围固定套接有一相应的金属套圈(602)，所述固定橡胶块(601)的后端面延伸至所述金属套圈(602)的后端外侧；

所述固定橡胶块(601)的前侧一体化向外设有一圈相应的缓冲凸沿(8)，所述金属套圈(602)的前端一体化成型设有一形状与所述缓冲凸沿(8)相适配的压紧凸沿(9)，通过相应的锁紧螺栓将所述压紧凸沿(9)和缓冲凸沿(8)锁紧安装到所述安装座(2)的后端面上。

2.根据权利要求1所述的一种机床丝杆预拉伸安装机构，其特征在于：所述安装座(2)的安装孔(201)前侧呈台阶状向外设有一相应的轴承安装孔，所述轴承安装孔内固定装置有一组相应的安装轴承(10)，所述丝杆(1)的安装端通过所述安装轴承(10)转动安装于所述安装孔(201)内，所述安装座(2)的前侧面通过螺栓安装方式固接有一相应的固定环板(11)，所述固定环板(11)的内圈边缘处向后延伸设有一圈抵接在所述安装轴承(10)的外圈的抵接凸沿(1101)。

3.根据权利要求2所述的一种机床丝杆预拉伸安装机构，其特征在于：所述固定环板(11)的内圈后侧设有一相应的卡紧槽(12)，所述第二垫圈本体(5021)抵接于所述卡紧槽(12)内。

4.根据权利要求3所述的一种机床丝杆预拉伸安装机构，其特征在于：所述活动环套(501)的前端面抵接到所述锁紧螺母(3)的后端面上，活动环套(501)的后端面抵接到所述安装轴承(10)的内圈。

5.根据权利要求1所述的一种机床丝杆预拉伸安装机构，其特征在于：所述固定环套(401)通过螺纹连接方式固接于所述丝杆(1)的安装端后侧、或一体化成型固接于所述丝杆(1)的安装端后侧。

6.根据权利要求1所述的一种机床丝杆预拉伸安装机构，其特征在于：所述第一翻折部(4022)与第二翻折部(4023)的衔接处内侧、以及所述第三翻折部(5022)与第四翻折部(5023)的衔接处内侧分别一体化成型设有一圈相应的加强凸沿(13)，所述加强凸沿(13)的横截面为弧形状。

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