CN113685522A - 一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片 - Google Patents

一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，包括：设置在垫片本体一侧的环状体，环状体的周向开设有安装孔，环状体的端面开设有与安装孔连通的注液槽，环状体周向开设有安装孔，安装孔内连接有注入接头，环状体靠近垫片本体的一端设置有缸体，缸体与注液槽连通，缸体内设置单向主动移动和被动双向移动的活塞杆，活塞杆和缸体之间设置有密封件，活塞杆伸出缸体的一端可拆卸连接在垫片本体的一侧。本装置可以消除由反向间隙带来的随机误差，同时在使用过程中可以不断对垫片进行的调整，大大缩短了精密滚珠丝杠螺母副的制造周期，不需要对垫片进行反复磨削，减少了劳动成本和维修成本，提高了生产效率，实用性强，值得推广。

Description

一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片
技术领域
本发明涉及数控机床功能部件生产领域，特别涉及一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片。
背景技术
在目前被广泛使用的高端精密数控机床中，使用双螺母消隙结构的精密滚珠丝杠副是最经常被使用的主要精密部件之一，其以良好的精度保持性和长寿命的特点，几乎占据着传动功能部件的半壁江山。但是，目前所使用的双螺母结构中，有一个很重要的零件，就是两个螺母之间用来保持两个螺母的间距，以消除丝杠螺母副传动时的反向间隙，提高滚珠丝杠传动精度的调整垫片。
现在所用的调整垫片，无一例外的全部都是采用固体的刚性金属制品；为了使得双螺母结构中的两个螺母的间距达到满足双螺母丝杠传动副消除反向间隙，提高传动精度的要求的目的，在装配完成后，需要经过长时间的磨合(俗称“跑合”)，在“跑合”过程中，需要反复对于调整垫片进行磨削；其过程费工费时，降低了生产效率，提高了生产成本，而且这种使用刚性垫片的双螺母在使用过程中由于其不可避免的在整个丝杆行程上会出现的“不均匀磨损”现象，会导致丝杠报废或使机床提前进行大修。因此，需要提供一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片予以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，以解决现有的垫片在“跑合”过程中，需要反复对于调整垫片进行磨削、调整，其过程费工费时，降低了生产效率，提高了生产成本的问题。
本发明提供的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，包括：
环状体，设置在垫片本体的一侧，环状体的周向开设有安装孔，环状体的端面开设有与安装孔连通的注液槽；
注入接头，连接在环状体周向开设的安装孔内；
缸体，设置在环状体靠近垫片本体的端面，且与注液槽连通；
活塞杆，设置在缸体内，所述活塞杆和缸体之间设置有密封件，活塞杆伸出缸体的一端可拆卸连接在垫片本体的一侧。
优选地，缸体包括：
环形凹槽，靠近垫片本体开设在环状体的周向，所述环形凹槽与注液槽连通；
环状密封盖，和环形凹槽同心设置在环形凹槽内，且环状密封盖和环形凹槽内壁之间形成环状的腔体，所述环状密封盖和环形凹槽侧壁从拆卸连接。
优选地，所述活塞杆为一个中空管体，活塞杆活动连接在腔体内，且活塞杆的内圈和环形凹槽的内壁之间设置有密封件I、活塞杆的外圈和环状密封盖的内圈之间设置有密封件II。
优选地，所述注液槽为环状注液槽，其开设在环状密封盖和环形凹槽内壁之间形成的腔体的环形凹槽内壁上。
优选地，所述环状体上还设置有排放接头，排放接头安装在对应开设在环状体上的安装孔内，所述安装孔和注液槽连通。
优选地，所述注入接头、排放接头和对应的安装孔之间均设置有密封件II。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，无需改变现有的双螺母丝杆传动副的结构，只需要增加相应的附件，便于大规模推广使用。
2、本发明提供的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，应用于双螺母丝杠传动副时，不但可以消除由反向间隙带来的随机误差，对于提高普通精度等级丝杠的使用精度有极大的帮助，同时将精密双螺母丝杠副在制造过程中的调整简化为在使用过程中不断可以进行的自适应的调整，大大缩短了精密滚珠丝杠螺母副的制造周期，提高了生产效率。同时还避免了双螺母丝杠副出现局部过度磨损，造成传动精度下降时，无法进行调整而只能更换丝杠螺母副的目前的技术所无法解决的矛盾。
3、本发明提供的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，通过利用压力介质来给腔体注液，调整腔体压力，使得腔体和活塞杆形成一个液压伸缩结构，腔体压力增大则使得垫片本体移动，从而增大两个螺母之间距离，腔体压力减小时则可以在负载力作用下回复到正常情况，即可以根据需要调整腔体压力来调整垫片的位置，即垫片的“厚度”，不需要对垫片进行反复磨削，减少了劳动成本和维修成本，实用性强，值得推广；尤其是对于毫无例外地存在于每一个正常使用的滚珠丝杠的全行程中的“不均匀磨损”所造成的传动间隙的变化，自动进行补偿，可以极大地延长精密丝杠的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体结构的主视图；
图2为本发明图1结构中A-A的剖视图；
图3为本发明图1结构中B-B的剖视；
图4为本发明图2结构中D-D的剖视。
具体实施方式
下面结合附图1-图4，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，包括：由刚性材料制成的垫片本体6，垫片本体6一侧设置有环状体3，环状体3的周向开设有安装孔，环状体3的端面开设有与安装孔连通的注液槽；在环状体3周向开设有安装孔内，安装孔内连接有注入接头12，在环状体3靠近垫片本体6的端面设置有缸环状的体，缸体与注液槽连通；在缸体内设置环状的活塞杆5，活塞杆5和缸体之间设置有密封件，活塞杆5伸出缸体的一端通过螺钉I10可拆卸连接在垫片本体6的一侧。
其中，缸体包括：靠近垫片本体6一侧开设在环状体3的周向的环形凹槽，环形凹槽与注液槽连通；在环形凹槽内和环形凹槽同心设置有环状密封盖4，且环状密封盖4和环形凹槽内壁之间形成环状的腔体，所述环状密封盖4和环形凹槽侧壁通过螺钉II9拆卸连接。
其中，活塞杆5为一个中空管体，活塞杆5活动连接在腔体内，且活塞杆5的内圈和环形凹槽的内壁之间设置有密封件I14、活塞杆5的外圈和环状密封盖4的内圈之间设置有密封件II15，密封件I14和密封件II15均选用O型橡胶圈。
其中，注液槽为环状注液槽，其开设在环状密封盖4和环形凹槽内壁之间形成的腔体的环形凹槽内壁上。
其中，环状体3上还设置有排放接头13，排放接头13上可设置开关阀，排放接头13安装在对应开设在环状体3上的安装孔内，所述安装孔和注液槽连通。
其中，注入接头12、排放接头13和对应的安装孔之间均设置有密封件III11，密封件III11选用O型橡胶圈。
所述一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，在双螺母结构丝杠中使用时，包括丝杠和设置在丝杠上的两个螺母，两个螺母之间的丝杠上套装设置有垫片本体6，垫片本体6的内圈设置有导向键7，所述两个螺母上均开设有键槽，所述导向键7安装在滑动连接在键槽内；所述环状体3通过螺钉III8套装固定在其中一个螺母上，且与螺母拆卸连接。
进一步地，两个螺母相对的一侧均连接有法兰盘2，所述键槽开设在法兰盘2上，所述导向键7安装在滑动连接在键槽内。
工作原理
使用时，如果压力介质选用液体时，通过注入接头12注入压力介质，将环状密封盖4和环形凹槽内壁之间形成环状的腔体内充满压力介质，这时腔体内由压力介质产生的压力将推动螺母I1和螺母II发生沿丝杠螺旋轨道的相对转动趋势，但由于转动导向键7的作用，螺母I1和螺母II无法发生相对转动而只能沿丝杠轴线长度方向进行相对移动，这样一来，螺母I1内部的滚珠就会紧靠着丝杠轨道的左边和螺母I1内部轨道的右边，而螺母II内部的滚珠就会紧靠在丝杠轨道的右边和螺母II内部轨道的左边；当滚珠丝杠向某一方向转动使丝杠轨道的左边成为驱动边时，滚珠丝杠就会通过滚珠推动螺母I1的右边，驱动螺母I1向右运动；而当滚珠丝杠向另一方向转动使丝杠轨道的右边成为驱动边时，滚珠丝杠就会通过滚珠推动螺母II的左边，驱动螺母II向左运动；因此，无论丝杠的转动方向如何，均可实现无间隙传动，因此，本装置的垫片应用于双螺母结构时，完全可以实现双螺母传动的消隙功能，不需要对垫片进行反复磨削的调整。
另外，在滚珠丝杠的使用过程中，由于丝杠轨道、滚珠、螺母轨道之间的反复运动和碾压，必将造成丝杠轨道、螺母轨道以及滚珠的磨损和表面硬化，从而使三者的尺寸发生变化，又会产生新的传动间隙，如果关闭注入接头12、排放接头13，腔体内的压力介质产生的压力在使用过程中将始终保持恒定，则如前所述，该压力就能推动垫片本体6使螺母I1和螺母II产生新的相对运动，将这个间隙消除，使双螺母丝杠的传动精度恢复到原始状态。
该垫片可以使用在其他任何需要改变垫片厚度的任何场合，例如机床调平使用的垫铁等等；当需要缩减垫片厚度时，只要通过排放接头13将上述腔体内的压力释放出去，垫片本体6在负载力的作用下，就可以使垫片本体6缩减至结构允许的最小厚度；如果再需要增加厚度，如前所述，只要通过增加腔体内的压力，就会使垫片本体6厚度调整环移动到新的位置，从而改变该垫片本体6的厚度。
综上所述，本发明实施例提供的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，通过利用压力介质来给腔体注液，调整腔体压力，使得腔体和活塞杆形成一个液压伸缩结构，腔体压力增大则使得垫片本体移动，从而增大两个螺母之间距离，腔体压力减小则回复到正常情况；在进行间隙补偿时，通过注入接头12注入低于能够使垫片产生刚性变形的压力，封闭注入接头12/排放接头13，使垫片内部的该压力值保持恒定，由于传动间隙只有零点几毫米，利用压力介质垫片与垫片本体相比所具有的一定的“可压缩性”，当间隙变小时，负载力压缩压力介质垫片，使得其厚度缩小，间隙变大时，该压力值又使得其厚度相应增加，即可以实现根据需要自动调整垫片的厚度，不需要对垫片进行反复磨削，减少了劳动成本和维修成本，提高了生产效率，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应纳入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，包括：
环状体(3)，设置在刚性的垫片本体(6)的一侧，环状体(3)的周向开设有安装孔，环状体(3)的端面开设有与安装孔连通的注液槽；
注入接头(12)，连接在环状体(3)周向开设的安装孔内；
缸体，设置在环状体(3)靠近垫片本体(6)的端面，且与注液槽连通；
活塞杆(5)，设置在缸体内，所述活塞杆(5)和缸体之间设置有密封件，活塞杆(5)伸出缸体的一端可拆卸连接在垫片本体(6)的一侧。
2.如权利要求1所述的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，缸体包括：
环形凹槽，靠近垫片本体(6)开设在环状体(3)的周向，所述环形凹槽与注液槽连通；
环状密封盖(4)，和环形凹槽同心设置在环形凹槽内，且环状密封盖(4)和环形凹槽内壁之间形成环状的腔体，所述环状密封盖(4)和环形凹槽侧壁拆卸连接。
3.如权利要求2所述的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，所述活塞杆(5)为一个中空管体，活塞杆(5)活动连接在腔体内，且活塞杆(5)的内圈和环形凹槽的内壁之间设置有密封件I(14)、活塞杆(5)的外圈和环状密封盖(4)的内圈之间设置有密封件II(15)。
4.如权利要求2所述的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，所述注液槽为环状注液槽，其开设在环状密封盖(4)和环形凹槽内壁之间形成的腔体的环形凹槽内壁上。
5.如权利要求1所述的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，所述环状体(3)上还设置有排放接头(13)，排放接头(13)安装在对应开设在环状体(3)上的安装孔内，所述安装孔和注液槽连通。
6.如权利要求5所述的一种在双螺母结构丝杠中应用的厚度可调的柔性垫片，其特征在于，所述注入接头(12)、排放接头(13)和对应的安装孔之间均设置有密封件III(11)。
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