CN204566772U - 数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，它包括与动力头固定连接的支架和与动力头打击板固定在一起的安装座，其特征是在支架的一端设置有第一阶梯孔，在第一阶梯孔中设置有在连接套驱动机构驱动下沿第一阶梯孔中心轴线枢转的连接套；在连接套中固定设置有花键母，在花键母中设置有与花键母轴向滑配的花键轴；在支架的另一端设置有连接套驱动机构；在安装座上固定设置有安装座螺母，在安装座螺母中设置有丝杠；花键轴的一端与阀芯表面接触，花键轴的另一端通过联轴器与丝杠连接。通过伺服电机带动两个皮带轮的转动，由花键副传递扭矩，从而带动丝杠的转动，并形成花键轴的上下运动。

Description

数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置

技术领域

    本实用新型涉及一种数控转塔冲床，尤其涉及一种控制以液压提供动力的液压动力头的伺服驱动装置。

背景技术

数控转塔冲床是金属板材冲压加工的关键设备，通常采用液压动力头作为冲压动力，主流技术的液压缸动作是由一种拷贝阀控制，即通过机械触控主阀阀芯换向实现油缸活塞的同步响应动作。触控主阀阀芯的方式主要是采用步进电机带动一个旋转换向阀控制液压油的运动方向，从而带动先导油缸杆的往复运动，来实现对主阀阀芯的控制。虽然该结构在转塔冲床上面为最常用结构，但是由于数控转塔冲床的特性，主阀必须进行频繁的换向，每分钟实现频繁换向达到1800次，甚至更高，由于是采用的步进电机，在速度和精度上控制比较困难；在控制时机床数控系统与液压动力头系统之间需要增加一个处理器装置进行通信，数控系统的指令传递到处理器装置进行分析，然后在把指令传递到步进电机实现动作完成为主阀的控制换向，完成动作之后，通过反馈装置反馈到处理器装置进行分析，然后在把指令输送到机床数控系统，这样在传递过程中造成了很大的延时，使系统的效率降低；动力方式采用的是液压油提供控制动力，动力有不稳定性，操作复杂；液压阀体很容易受到油质的影响，故障率高。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的不足提供了一种数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，它包括与动力头固定连接的支架和与动力头打击板固定在一起的安装座，其特征是在支架的一端设置有第一阶梯孔，在第一阶梯孔中设置有在连接套驱动机构驱动下沿第一阶梯孔中心轴线枢转的连接套；在连接套中固定设置有花键母，在花键母中设置有与花键母轴向滑配的花键轴；在支架的另一端设置有连接套驱动机构；在安装座上固定设置有安装座螺母，在安装座螺母中设置有丝杠；花键轴的一端与阀芯表面接触，花键轴的另一端通过联轴器与丝杠连接。主阀设置在动力头最上端，主阀为单作用阀，在工作时需要借助外力动作，而在回程时靠阀芯内部的弹簧结构回程，这样回程比较迅速，在主阀的阀芯为运动部分，它的动作控制液压油的流向，从而实现动力头的打击动作，在阀芯的下面设置有花键轴。

本方案的具体特点还有，所述连接套驱动机构包括固定在连接套上的第一皮带轮，在支架的另一端设置有伺服电机，伺服电机的输出轴上通过联轴器固定有第二皮带轮，两个皮带轮通过皮带连接。

通过伺服电机带动两个皮带轮的往复转动，从而带动花键轴的往复转动，花键轴与丝杠固定在一起，所以丝杠也往复转动，丝杠在安装座螺母的作用下上下往复运动，从而实现形成花键轴的上下运动。

连接套和第一皮带轮通过键连接。

在皮带的中部设置有涨紧机构。

涨紧机构包括在支架上设置有与第一阶梯孔和电机安装孔垂直的通道，皮带穿过该通道连接两个皮带轮，在支架的一侧设置有一T型槽，在T型槽中设置一调节块，凸轮轴承固定在调节块上并且与皮带接触，螺钉穿过调节块上的通孔固定在支架上并与支架螺纹连接，在支架与调节块之间这段螺钉上设置有第一螺母和第二螺母，第一螺母和螺钉的头部配合把调节块固定在螺钉上，第二螺母把螺钉固定在支架上，起到防松的作用。通过调节螺钉的旋入量，可以调节调节块与支架之间的距离，从而能够调节凸轮轴承压着皮带的力量，实现调节皮带松紧的作用。

在支架的一端设置有第一阶梯孔，连接套两端通过两个轴承支撑安装在第一阶梯孔中，连接套可以在轴承的支承下圆周运动。在连接套上两轴承之间设置有第一皮带轮，第一皮带轮通过第一键与连接套连接，限制了第一皮带轮和连接套之间的圆周相对运动。

在连接套的一端设置有第一台阶，在另一端设置有第一环形槽，第一轴用挡圈安装在第一环形槽中，第一轴用挡圈与第一台阶一起把两轴承和第一皮带轮轴向固定在连接套上；在支架上的第一阶梯孔的上端设置有第二环形槽，第一孔用挡圈安装在第二环形槽中，第一孔用挡圈与第一阶梯孔一起把两轴承和第一皮带轮轴向固定在第一阶梯孔中，通过第一轴用挡圈和第一孔用挡圈作用防止各零件之间轴向运动。

在连接套的中部设置第二阶梯孔，花键母通过第二键与所述第二阶梯孔连接，限制了花键母与连接套之间的圆周相对运动，在所述第二阶梯孔的上部设置第三环形槽，下部设置第二台阶，第二孔用挡圈安装在第三环形槽中，把花键母固定在连接套上，防止他们之间轴向运动。

本方案的有益效果是，采用的是伺服电机直接驱动，这样控制时直接是数控系统的内部指令，不在需要第三方处理器与装置进行指令的转换，完全把液压动力头作为一个数控轴进行控制，控制简单，在效率方面有很大的提升，不会造成延时，工作性能稳定，寿命长等；用丝杠驱动花键轴，刚性好，代替了以液压为驱动力的方式，机械结构简单，清洁环保。因此本实用新型与现有技术相比，实现了以伺服电机为动力，大大提高了运动部件的速度和精度，把液压动力头控制方式改为数控轴进行控制，不仅控制简单，效率高，不会造成延时等待，而且可通过对伺服电机参数化及编程控制，实现冲头的伺服化运行。用花键轴和丝杠的有效结合，把电机的旋转运动转化为直线运动，运行平稳，刚性好，本实用新型作为一个独立的机构进行控制，防止其它不稳定因素的干扰。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。

图1为数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置主视图。图2为图1的左视图。图3为图2中的A-A剖视图。图4为图3中I部放大图。图5为原液压动力头阀块驱动装置。图6为原控制方式示意图。图7为数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置控制方式示意图。

图中：1—打击板，2—安装座，3—安装座螺母，4—丝杠，5—第一联轴器，6—调节块，7—凸轮轴承，8—支架，9—花键轴，10—主阀，11—伺服电机，12—动力头，13—螺栓，14—皮带，15—第二皮带轮，16—第一阶梯孔，17—第一孔用挡圈，18—第二环形槽，19—电机安装孔，20—通道，21—第二联轴器，22—电机输出轴，23—轴承，24—第二台阶，25—第二键，26—第一键，27—花键母，28—第一皮带轮，29—第三环形槽，30—第二孔用挡圈，31—第二阶梯孔，32—T型槽，33—连接套，34—第一环形槽，35—第一轴用挡圈，36—第一台阶，37—避让孔，38—花键，39—先导油缸，40—步进电机。

具体实施方式

如图1所示，一种数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，包括与动力头12固定连接的支架8，所述支架8通过螺栓13与动力头12连接；在支架的一侧设置有一T型槽32；如图3所示，在支架8的一端设置有第一阶梯孔16，在支架8的另一端设置有电机安装孔19，在电机安装孔19的下端设置有避让孔37，在支架8上设置有与上述第一阶梯孔16和电机安装孔19垂直的通道20，皮带14穿过该通道20连接两个皮带轮。

在第一阶梯孔16中设置有沿第一阶梯孔16中心轴线枢转的连接套33；连接套33两端通过两个轴承23支撑安装在上述支架8第一阶梯孔16中，连接套33可以在轴承23的作用下绕第一阶梯孔16轴线枢转。

在连接套33表面位于两轴承23之间设置有第一皮带轮28，第一皮带轮28通过第一键26与连接套33固定连接，限制了第一皮带轮28和连接套33之间圆周方向的相对运动；在连接套33的一端设置有第一台阶36，在另一端设置有第一环形槽34，第一轴用挡圈35安装在第一环形槽34中，第一轴用挡圈35与第一台阶36一起把两轴承23和第一皮带轮28轴向固定在连接套33上。通过第一轴用挡圈35和第一孔用挡圈17的作用防止各零件之间的轴向运动。

在支架8上的第一阶梯孔16的上端设置有第二环形槽18，第一孔用挡圈17安装在第二环形槽中18，第一孔用挡圈17与第一阶梯孔16一起把两轴承23和第一皮带轮28轴向固定在第一阶梯孔16中，防止轴向运动。

在连接套33的中部设置第二阶梯孔31，花键母27通过第二键25与所述第二阶梯孔31连接，限制了花键母27与连接套33之间的圆周相对运动，在所述第二阶梯孔31的上部设置第三环形槽29，下部设置第二台阶24，第二孔用挡圈30安装在第三环形槽29中，把花键母27固定在连接套33上，防止他们之间轴向运动。

花键轴9与花键母27之间靠花键38连接，花键轴9与花键母27之间只能轴向相对运动，在花键轴9的下端通过第一联轴器5与丝杠4固定在一起，丝杠4外部套着安装座螺母3，安装座螺母3固定在安装座2上面，安装座2与动力头12的打击板1固定在一起，打击板1在工作时相对于动力头12上下往复运动。

伺服电机11安装在支架8上的电机安装孔19中，通过螺钉固定，第二皮带轮15通过第二联轴器21与电机输出轴22固定在一起，第一皮带轮28和第二皮带轮15之间靠皮带14连接。

在支架8的T型槽32中设置一调节块6，凸轮轴承7固定在调节块6上并且与皮带14接触，螺钉穿过调节块6上的通孔固定在支架8上并与支架8螺纹连接，在支架8与调节块6之间这段螺钉上设置有第一螺母和第二螺母，第一螺母和螺钉的头部配合把调节块6固定在螺钉上，第二螺母把螺钉固定在支架8上，通过调节螺钉的旋入量，可以调节调节块6与支架8之间的距离，从而能够调节凸轮轴承7压着皮带14的力量，实现调节皮带松紧的作用。

当伺服电机11转动时，带动第二皮带轮15的转动，通过皮带14的作用，第一皮带轮28也转动，第一皮带轮28、连接套33和花键母27之间靠第一键26、第二键25固定在一起，当第一皮带轮28转动时带动花键母27转动，花键母27带动花键轴9及固定在一起的丝杠4转动，丝杠4在安装座螺母3的作用下使丝杠4带动花键轴9的上下往复运动，这样伺服电机11输出的圆周运动，转化为了花键轴9的上下直线往复运动，花键轴9的一端就能够实现对主阀10的控制，主阀10为单作用阀，在工作时需要借助外力（即花键轴9的力）动作，而在回程时靠主阀10阀芯内部的弹簧结构回程，这样回程比较迅速。

如图6所示，当动力头12工作时，通过用伺服电机11控制主阀10的换向，能够实现高速的打击频率，提高了打击速度；采用的是伺服电机11、丝杠4以及花键轴9的传动方式，稳定性有了很大的提高。

实施例给出了皮带传动方式，但实际中不仅限于皮带传动方式。

Claims (5)

1.一种数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，它包括与动力头固定连接的支架和与动力头打击板固定在一起的安装座，其特征是在支架的一端设置有第一阶梯孔，在第一阶梯孔中设置有在连接套驱动机构驱动下沿第一阶梯孔中心轴线枢转的连接套；在连接套中固定设置有花键母，在花键母中设置有与花键母轴向滑配的花键轴；在支架的另一端设置有连接套驱动机构；在安装座上固定设置有安装座螺母，在安装座螺母中设置有丝杠；花键轴的一端与阀芯表面接触，花键轴的另一端通过联轴器与丝杠连接。

2.根据权利要求1所述的数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，其特征是所述连接套驱动机构包括固定在连接套上的第一皮带轮，在支架的另一端设置有伺服电机，伺服电机的输出轴上通过联轴器固定有第二皮带轮，两个皮带轮通过皮带连接。

3.根据权利要求2所述的数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，其特征是连接套和第一皮带轮通过键连接。

4.根据权利要求2所述的数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，其特征是在皮带的中部设置有涨紧机构。

5.根据权利要求4所述的数控转塔冲床液压动力头主阀阀芯驱动装置，其特征是涨紧机构包括在支架上设置有与第一阶梯孔和电机安装孔垂直的通道，皮带穿过该通道连接两个皮带轮，在支架的一侧设置有一T型槽，在T型槽中设置一调节块，凸轮轴承固定在调节块上并且与皮带接触，螺钉穿过调节块上的通孔固定在支架上并与支架螺纹连接，在支架与调节块之间这段螺钉上设置有第一螺母和第二螺母，第一螺母和螺钉的头部配合把调节块固定在螺钉上，第二螺母把螺钉固定在支架上。