CN202200045U

CN202200045U - 滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构

Info

Publication number: CN202200045U
Application number: CN2011201854523U
Authority: CN
Inventors: 郭鑫; 贺鑫元; 刘宗际; 孔令友; 李丽丽; 孙玉民; 李楠
Original assignee: ZHONGJIE MACHINE TOOL CO Ltd
Current assignee: ZHONGJIE MACHINE TOOL CO Ltd
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-31

Abstract

本实用新型提供了一种滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构，所要解决的问题是：静压回转工作台在调整时比较麻烦；静压油的回收与渗漏存在着容易造成环境污染问题。本实用新型的要点是：将大齿圈固定在工作台上并共同落在滑座上，与大齿圈底面组成了滚动与滑动复合导轨的滑动导轨副；在滑座的上表面的回转导轨外围处安装了多个卸荷滚动体，这些与工作台组成了滚动与滑动复合导轨的滚动导轨副；还设置了较大传动比的驱动机构。本实用新型的用途是：装备在大、中型数控机床上，加工大型化、重型化设备部件。

Description

滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构

技术领域

本实用新型涉及一种机床中的滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构。

背景技术

近几年来，随着煤矿机械、石油泵阀、工程机械等行业的飞速发展，这些工业领域所需求的加工设备越来越趋于大型化、重型化，但对精度的要求却并未降低。不但如此，随着近些年我国对气候变化以及环境保护的重视，清洁能源的利用越来越广泛，利用风能的风力发电机的制造商如雨后春笋般不断增加，而风力发电机的许多关键零件都是重大型零件，各加工面要求的精度也不低。以上这些煤矿机械、石油泵阀、工程机械、风力发电机等行业都需要重型、大型加工机床。以往这些零件都是装夹在承重非常大、且不能回转的平台上进行加工，于是工件需要多次装夹。这样不仅效率低，而且也不能保证精度。

近些年随着静压技术的不断发展，利用静压技术的重型回转工作台应用的也较为广泛。但是静压回转工作台存在以下问题：在调整时比较麻烦；接触刚度也逊色于滑动摩擦；静压油的回收与渗漏存在着容易造成环境污染问题；另外，静压技术对使用环境的要求也较高，因为温度、湿度等自然条件会影响液压油的粘度，从而对静压油膜的建立造成一定的影响。因此，市场上急需一种大型的数控回转工作台，此工作台不仅能够承载重大型工件，而且回转定位精度较高，接触刚性较好，最关键的是对环境的依赖性较低，影响较小，适于更多用户的需求，满足重大型工件高效率、高精度的加工要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构。

本实用新型的目的是这样实现的：它装备在大、中型数控机床上，包括工作台，其特征在于：工作台回转台体下部圆柱与大齿圈的内孔采用同轴基孔制间隙配合，将大齿圈固定在工作台上并共同落在滑座上，大齿圈底面具有较高平面度和光洁度，滑座的上表面粘贴了聚四氟乙烯贴塑板，与大齿圈底面组成了滚动与滑动复合导轨的滑动导轨副，作为工作台回转主要支撑结构；在工作台回转定心轴下部、滑座上表面安装了推力圆柱滚子轴承，在滑座的上表面的回转导轨外围处安装了多个卸荷滚动体，这些与工作台组成了滚动与滑动复合导轨的滚动导轨副。

尽管滚动与滑动复合导轨减小了工作台回转时的摩擦力，但是这种重型回转工作台承载大型工件后，在导轨面上产生的摩擦力以及自身的转动惯量都是非常巨大的，因此，这台重型回转工作台的驱动机构显得尤为重要，它不仅要有较大的传动比，良好的刚性，极小的传动间隙，还必须要有在重载齿轮磨损后的间隙自动补偿机构，本实用新型中的滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台的驱动机构就是具有上述特性的驱动机构，它采用较大模数的双斜齿轮机构消除齿轮背隙，并且利用碟形弹簧来自动补偿因重载后磨损造成的齿轮背隙增大。

与现有技术相比，本实用新型的特点在于，这种滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构不仅承载能力大，回转精度高，对环境污染及依赖性小，并且它的驱动刚性高，并且有间隙自动补偿功能，本实用新型大大提高了机床加工效率，降低了机床的使用与维护成本。

附图说明

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1是滚动与滑动复合导轨数控回转工作台结构布置示意图。

图2是图1的A-A的剖视图。

图3是图1的B部放大图。

图4是驱动机构示意图。

图5是4的C-C线的剖面图。

具体实施方式

滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台装备在大、中型数控机床上，（如图1），工作台回转台体1下部圆柱与大齿圈6的内孔采用同轴基孔制间隙配合，将大齿圈6固定在工作台1上并共同落在滑座2上，大齿圈6底面具有较高平面度和光洁度，滑座2的上表面粘贴了聚四氟乙烯贴塑板，与大齿圈6的底面组成了滚动与滑动复合导轨的滑动导轨副，作为工作台回转主要支撑结构。锥孔双列圆柱滚子轴承3安装在工作台1的定心孔内，工作台定心轴4安装在锥孔双列圆柱滚子轴承3锥孔内，通过调整锥孔双列圆柱滚子轴承3在定心轴4上的高度的，来调整该轴承的涨紧量，保证工作台回转的径向刚度。在工作台回转定心轴4的下部和滑座2的上表面之间，还安装了推力圆柱滚子轴承5，起到中心支撑和卸荷的作用。如图2，滑座2上表面的回转导轨外围圆周处按径向镶嵌了多个卸荷滚动体7，即滚动体7安装在滚动体7槽内，也起到卸荷的作用，所有滚动体7和中心推力圆柱滚子轴承5与工作台组成了滚动与滑动复合导轨的滚动导轨副，将部分滑动摩擦力转变为了摩擦系数小得多的滚动摩擦力，从而减小里回转的摩擦力，降低了驱动所需的力矩，并避免了爬行现象的发生。如图3，每个滚动体7由4个圆柱滚子轴承10串联在一根轴11上组成，滚动体7的底面并不是一个水平面，而是一个坡面，滚动体7的下方是调整垫12，调整垫的上面呈与滚动体7下面的坡面相互补偿的坡面，两个坡面的坡度均为1：50，调整垫的长度小于滚动体7，挡板13将滚动体7固定在滑座2的滚动体槽内，调整螺栓14穿过档板顶在调整垫12的外端，螺栓往里顶调整垫，则滚动体7就逐渐升高，通过升高滚动体，保证了每个滚动体卸荷掉的重量。每个滑座所需滚动体7的数量与该回转工作台的承载能力有关。

尽管滚动与滑动复合导轨减小了工作台回转时的摩擦力，但是这种重型工作台在导轨面上产生的摩擦力，以及自身和工件的转动惯量都是非常巨大的，因此，这台重型回转工作台的驱动机构8不仅要有较大的传动比，良好的刚性，极小的传动间隙，还必须要有在重载齿轮磨损后的间隙自动补偿机构。如图4，电机15输出的转速和扭矩通过进口大传动比行星轮减速机降速并增大扭矩后，传递给了输入齿轮轴20，在输入齿轮轴20的直齿轮201上面还安装了一个相同模数于齿数的安装齿轮19。在回转时，安装齿轮19与齿轮轴上的直齿轮201啮合在大齿轮23同一个齿上，通过一个顶丝的调整，大齿轮23安装在中间齿轮轴17上，以此消除齿轮23回转的反向间隙。当动力传递到齿轮轴17后，齿轮轴17上有同模数、同齿数、但是齿形螺旋方向恰好相反的两个斜齿轮171和172，斜齿轮171和172与轴17为一体，称为中间轴斜齿轮171和中间轴斜齿轮172；驱动机构里还设有一对输出轴181和182，每个输出轴各设一个斜齿轮24和25，称输出轴斜齿轮24和输出轴斜齿轮25，输出轴斜齿轮24和25也是同模数、同齿数、但是齿形螺旋方向恰好相反的两个斜齿轮，中间轴斜齿轮172和输出轴斜齿轮24啮合，中间轴斜齿轮171和输出轴斜齿轮25啮合（如图5）；中间齿轮轴17的两端安装圆柱滚子轴承上，使中间齿轮轴17可以滑动轴向调整。通过调整中间齿轮轴17的轴向位置，来迫使齿轮24和齿轮25向两个不同的方向旋转一定的角度，使它们能够分别啮合在大齿圈6正反回转的两个面上，以此来消除大齿圈6的反向间隙。在中间齿轮轴17的下方和端盖22之间，安装了碟形弹簧21，通过旋紧锁紧压盖22，使齿轮轴17向上移动，迫使齿轮24和齿轮25向两个相反的方向旋转并消除间隙，当两个齿轮轴18均与大齿圈6啮合后，继续给碟形弹簧21施加预载，这样当齿轮出现磨损后，碟形弹簧21的预载力会迫使齿轮轴17继续向上移动，最终实现自动消隙补偿。

Claims

1.一种滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构，包括工作台，其特征在于：工作台回转台体下部圆柱与大齿圈的内孔采用同轴基孔制间隙配合，将大齿圈固定在工作台上并共同落在滑座上，大齿圈底面具有较高平面度和光洁度，滑座的上表面粘贴了聚四氟乙烯贴塑板，与大齿圈的底面组成了滚动与滑动复合导轨的滑动导轨副，作为工作台回转主要支撑结构；锥孔双列圆柱滚子轴承安装在工作台的定心孔内，工作台定心轴安装在锥孔双列圆柱滚子轴承锥孔内；在工作台回转定心轴的下部和滑座的上表面之间，还安装了推力圆柱滚子轴承；滑座上表面的回转导轨外围圆周处按径向镶嵌了多个卸荷滚动体，即滚动体安装在滚动体槽内，所有滚动体和推力圆柱滚子轴承与工作台组成了滚动与滑动复合导轨的滚动导轨副；每个滚动体由四个圆柱滚子轴承串联在一根轴上组成，滚动体的底面呈坡面，滚动体的下方是调整垫，调整垫的上面呈与滚动体下面的坡面相互补偿的坡面，调整垫的长度小于滚动体，挡板将滚动体固定在滑座的滚动体槽内，调整螺栓穿过档板顶在调整垫的外端；

所说的驱动机构是；电机输出的转速和扭矩通过大传动比行星轮减速机，传递给了输入齿轮轴，在输入齿轮轴的直齿轮上面还安装了一个相同模数于齿数的安装齿轮，安装齿轮与直齿轮啮合在大齿轮同一个齿上，大齿轮安装在中间齿轮轴上；中间齿轮轴上有同模数、同齿数、但是齿形螺旋方向恰好相反的两个斜齿轮，两个斜齿轮中间齿轮轴为一体，称为中间轴斜齿轮；驱动机构里还设有一对输出轴，每个输出轴各设一个斜齿轮，称输出轴斜齿轮，两个输出轴斜齿轮也是同模数、同齿数、但是齿形螺旋方向恰好相反的两个斜齿轮，其中一个中间轴斜齿轮和其中输出轴斜齿轮啮合，另一个中间轴斜齿轮和另一个输出轴斜齿轮啮合；中间齿轮轴的两端安装圆柱滚子轴承上；在中间齿轮轴的下方和端盖之间，安装了碟形弹簧。

2.按照权利要求1所述的滚动与滑动复合导轨重型数控回转工作台及其驱动机构，其特征是：滚动体的底面和调整垫上面的坡度均为1：50。