CN205393615U - 一种自动换挡立式钻床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动换挡立式钻床，包括床身、立柱及立柱上端的主轴箱，主轴箱的下侧设置与主轴箱相对的工作台；在所述的主轴箱内安装有传递动力的花键轴，花键轴按照转速比及动力需求将动力通过输入轴传递到输出轴；在花键轴的中间部分设置低速齿轮及高速齿轮，高速齿轮固定在低速齿轮上，在两个齿轮之间的低速齿轮的轮毂外侧安装有隔套。本实用新型的自动换挡机构由气缸带动换挡拨叉，拨叉带动与之相连的齿轮上下移动，达到切换速比的目的；并且，本实用新型的自动换挡机构包括拨叉、拨叉轴及连接杆，拨叉在拨叉轴上移动，拨叉轴两端固定，拨叉在移动过程中，不会产生偏移及偏转，快速、精准的实现速比的切换。

Description

一种自动换挡立式钻床

技术领域

本实用新型涉及钻床技术领域，尤其涉及一种自动换挡立式钻床。

背景技术

现有的立式钻床主轴箱主要采用人工换挡的结构。由于一般加工小孔或铣削时采用高速低扭矩，加工大孔时采用低速高扭矩，这种结构导致加工小孔或铣削与加工大孔转换时必须先使主轴停转，然后再人工扳动换挡把手到合适的挡位，这样必然增加零件的加工时间和人力成本，并且无法自动化生产。

中国专利公开号：204470656U，公开了一种立式数控钻床主轴自动换挡结构，包括花键轴和驱动缸，在花键轴上安装有低速齿轮和高速齿轮及隔套，低速齿轮和高速齿轮及隔套相互连接，在驱动缸上连接有拨叉和连接杆及感应块，感应块与连接杆连接，拨叉用于拨动隔套上下移动，感应块的电信号输入至数控系统。

上述技术方案中，气缸直接驱动拨叉，拨叉可分离式的与隔套连接，拔叉在移动过程中，容易产生受力不均，并且，拔叉移动轨迹难以控制为直线运动，在移动齿轮移动时，容易对花键轴产生径向力，造成花键轴弯曲变形，换挡难以准确到位，降低加工效率，影响加工精度。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动换挡立式钻床，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种自动换挡立式钻床，包括床身、立柱及立柱上端的主轴箱，主轴箱的下侧设置与主轴箱相对的工作台；

在所述的主轴箱内安装有传递动力的花键轴，花键轴按照转速比及动力需求将动力通过输入轴传递到输出轴；在花键轴的中间部分设置低速齿轮及高速齿轮，高速齿轮固定在低速齿轮上，在两个齿轮之间的低速齿轮的轮毂外侧安装有隔套；

在主轴箱内设置自动换挡机构，包括与隔套连接的滑块、与滑块连接的换挡拨叉、支撑换挡拨叉并为换挡拨叉提供移动轨道的拨叉轴，拨叉轴上固定有连接杆，连接杆穿过主轴箱并与固定在主轴箱的箱盖外侧的换挡气缸连接；拨叉在换挡气缸驱动下沿拨叉轴移动；拨叉带动连接的滑块移动。

进一步地，所述的拨叉轴两端固定在主轴箱壁上；滑块与隔套通过滑块轴承连接，滑块为一半环形状，中间有槽，滑块轴承的外圈卡在槽里，内圈固定在低速齿轮上。

进一步地，拨叉通过圆柱销与滑块连接，拨叉为一扁块，左端有销孔与滑块连接用，中间孔穿在拨叉轴上，右边孔与连接杆固定在一起。

进一步地，所述的花键轴由设置在主轴箱的主轴箱壁的柱塞式润滑泵驱动，在该端的主轴箱壁上设置花键轴轴承座，花键轴轴承座内安装第一花键轴轴承，用以支撑花键轴；

在所述的花键轴的另一端安装第二花键轴轴承，在该花键轴端的第二花键轴轴承外侧设置轴承压盖，轴承压盖抵靠在主轴箱壁的外侧。

进一步地，在所述的花键轴的端部设置花键输出齿轮，花键输出齿轮位于主轴箱的外部，其与输出轴上的输出轴齿轮啮合；

在所述的花键输出齿轮的外侧设置锁紧螺母及止动圈，用以固定并锁紧花键输出齿轮；花键轴通过设置在其上的平键齿轮连接。

进一步地，所述的连接杆一端与拨叉连接固定，另一端与换挡气缸的活塞杆连接固定；

在所述的连接杆与拨叉的连接端设置轴向孔，并且该端为螺纹端；连接杆与拨叉连接后，通过第一螺母将拨叉与连接杆固定；在连接杆与拨叉连接处设置护套。

进一步地，所述的连接杆与气缸连接端通过第二螺母与活塞杆连接，连接杆端部设置轴向螺纹孔，在与活塞杆连接后，通过第二螺母固定，第二螺母抵靠在箱盖的内侧边缘处；换挡气缸固定在气缸座上。

进一步地，在所述的拨叉与拨叉轴的连接处还设置润滑结构，拨叉的侧部设置油口及油道，在油道内安装钢球、顶丝，钢球对拨叉定位。

进一步地，在所述的床身的侧部设置可自动换刀的刀库。

进一步地，还包括输入轴、设置在输入轴的第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；第二齿轮和第三齿轮安装在第一传输轴上；第三齿轮与设置在第二传输轴上的第四齿轮、第五齿轮啮合；设置在第二传输轴上的第六齿轮与花键轴上的高速齿轮、低速齿轮啮合；花键轴通过设置在其上的花键输出齿轮与输出齿轮啮合，动力通过输出轴输出。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：本实用新型的自动换挡立式钻床是在原立式钻床主轴箱上增加自动换挡机构，实现了立式钻床高、低挡自动切换的功能，解决了手动换挡必须人工操作的缺点，减少加工时间和人力，提高生产效率。

主轴配BT50刀柄，实现主轴低速大扭矩钻孔功能；机床采用3维软件进行机型和造型的优化设计；将外观造型与安全防护、自动排屑、大流量冲洗、集中润滑有机结合进行系统设计，机床功能更加完善。

本实用新型的自动换挡机构由气缸带动换挡拨叉，拨叉带动与之相连的齿轮上下移动，达到切换速比的目的；并且，本实用新型的自动换挡机构包括拨叉、拨叉轴及连接杆，拨叉在拨叉轴上移动，拨叉轴两端固定，拨叉在移动过程中，不会产生偏移及偏转，快速、精准的实现速比的切换。

通过数控系统控制专为换挡气缸配套的电磁阀，能方便快速地进行自动切换挡位。

本机床具有自动换挡功能，配BT50刀柄，实现自动加工，无需人工干预，主轴低速大扭矩钻孔等功能，便于组建自动化生产线。

附图说明

图1为本实用新型的自动换挡立式钻床的正视结构示意图；

图2为本实用新型的自动换挡立式钻床的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的立式钻床的主轴箱的结构示意图；

图4为本实用新型的自动换挡立式钻床的传动结构示意图；

图5为本实用新型的换挡拔叉的连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1和2所示，本实用新型实施例的自动换挡立式钻床包括床身104、立柱105及立柱105上端的主轴箱101，在床身104的侧部设置可自动换刀的刀库102；主轴箱101的下侧设置与主轴箱101相对的工作台103。在床身104的后部设置电柜106，对钻床的各种动作进行控制。

本实用新型实施例的立式钻床主轴箱101在立柱105的铸铁淬火导轨面上滑动，伺服电机驱动主轴箱101上下移动；刀库102为斗笠式无机械手刀库，由数控系统控制刀库的电机和气缸动作完成自动换刀；工作台103由伺服电机驱动，可在平面上左右前后移动。

本实用新型中的立式钻床能够实现加工工件过程中的自动换挡，在主轴箱内设置自动换挡机构；请结合图3和4所示，在本实施例中，主轴箱101的箱盖16内安装有传递动力的花键轴4，花键轴4按照转速比及动力需求将动力通过输入轴29传递到输出轴38。

花键轴4由设置在主轴箱101的主轴箱壁15的柱塞式润滑泵1驱动，在该端的主轴箱壁15上设置花键轴轴承座2，花键轴轴承座2内安装第一花键轴轴承3，用以支撑花键轴4；相应的，在花键轴4的另一端安装第二花键轴轴承11，在该花键轴端的第二花键轴轴承11外侧设置轴承压盖12，轴承压盖12抵靠在主轴箱壁15的外侧。在本实施例中，两个花键轴轴承均为深沟球轴承。

在花键轴4的端部设置花键输出齿轮13，花键输出齿轮13位于主轴箱101的外部，其与输出轴38上的输出轴齿轮39啮合；在花键输出齿轮13的外侧设置锁紧螺母及止动圈14，用以固定并锁紧花键输出齿轮13。花键轴4通过设置在其上的平键9与齿轮连接。

中间部分设置低速齿轮5及高速齿轮8，高速齿轮8固定在低速齿轮5上，在高速齿轮8的外侧设置轴用挡圈10，其中，在两个齿轮之间的低速齿轮5的轮毂外侧安装有隔套7。本实用新型实施例的自动换挡机构包括与隔套7连接的滑块28、与滑块28连接的换挡拨叉21、支撑换挡拨叉21并为换挡拨叉提供移动轨道的拨叉轴26，拨叉轴26上固定有连接杆20，连接杆20穿过主轴箱并与固定在主轴箱的箱盖16外侧的换挡气缸18连接。

其中，所述的拨叉轴26穿过拨叉21，并且两端固定在主轴箱壁上；拨叉21在被换挡气缸18驱动的连接杆20的驱动下沿拨叉轴26移动，拨叉21带动连接的滑块28移动；由于滑块28与隔套7连接，低速齿轮5、高速齿轮8随拔叉运动，与输入端啮合的齿轮即在低速齿轮5、高速齿轮8之间切换，速比随之变化，实现自动换挡。

在本实施例中，滑块28与隔套7通过滑块轴承6连接；滑块28为一半环形状，中间有槽，滑块轴承6的外圈卡在槽里，内圈固定在低速齿轮5上；拨叉21为一扁块，左端有销孔与滑块28连接用，中间孔穿在拨叉轴26上，右边孔与连接杆20固定在一起。

拨叉21通过圆柱销27与滑块28连接，作为本实施例的替换方案，拔叉21与滑块28的连接方式还可有其他方式，只需将拔叉与滑块28固定即可。

在本实施例中，连接杆20一端与拨叉21连接固定，另一端与换挡气缸18的活塞杆连接固定。在连接杆20与拨叉21的连接端设置轴向孔，并且该端为螺纹端；连接杆20与拨叉21连接后，通过第一螺母23将拨叉与连接杆固定；在连接杆20与拨叉连接处设置护套22。

连接杆20与气缸连接端通过第二螺母19与活塞杆连接，连接杆20端部设置轴向螺纹孔，在与活塞杆连接后，通过第二螺母19固定，第二螺母19抵靠在箱盖16的内侧边缘处；换挡气缸18固定在气缸座17上，在本实施例中，气缸座17固定在箱盖16的外侧。

在拨叉21与拨叉轴26的连接处还设置润滑结构，拨叉21的侧部设置油口及油道，在油道内安装钢球25、顶丝24，钢球25对拨叉定位。

请参阅图4所示，本实用新型实施例的立式钻床的传动结构包括输入轴29、设置在输入轴29上的第一齿轮30，第一齿轮30与第二齿轮31啮合；第二齿轮31和第三齿轮36安装在第一传输轴34上；第三齿轮36与设置在第二传输轴33上的第四齿轮35、第五齿轮37啮合；设置在第二传输轴33上的第六齿轮32与花键轴4上的高速齿轮8、低速齿轮5啮合；花键轴4通过设置在其上的花键输出齿轮13与输出齿轮39啮合，动力通过输出轴39输出。

上述详细说明是针对本实用新型其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动换挡立式钻床，其特征在于，包括床身、立柱及立柱上端的主轴箱，主轴箱的下侧设置与主轴箱相对的工作台；

在所述的主轴箱内安装有传递动力的花键轴，花键轴按照转速比及动力需求将动力通过输入轴传递到输出轴；在花键轴的中间部分设置低速齿轮及高速齿轮，高速齿轮固定在低速齿轮上，在两个齿轮之间的低速齿轮的轮毂外侧安装有隔套；

在主轴箱内设置自动换挡机构，包括与隔套连接的滑块、与滑块连接的换挡拨叉、支撑换挡拨叉并为换挡拨叉提供移动轨道的拨叉轴，拨叉轴上固定有连接杆，连接杆穿过主轴箱并与固定在主轴箱的箱盖外侧的换挡气缸连接。

2.根据权利要求1所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，所述的拨叉轴两端固定在主轴箱壁上；滑块与隔套通过滑块轴承连接，滑块为一半环形状，中间有槽，滑块轴承的外圈卡在槽里，内圈固定在低速齿轮上。

3.根据权利要求2所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，拨叉通过圆柱销与滑块连接，拨叉为一扁块，左端有销孔与滑块连接用，中间孔穿在拨叉轴上，右边孔与连接杆固定在一起。

4.根据权利要求1所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，所述的花键轴由设置在主轴箱的主轴箱壁的柱塞式润滑泵驱动，在该端的主轴箱壁上设置花键轴轴承座，花键轴轴承座内安装第一花键轴轴承，用以支撑花键轴；

在所述的花键轴的另一端安装第二花键轴轴承，在该花键轴端的第二花键轴轴承外侧设置轴承压盖，轴承压盖抵靠在主轴箱壁的外侧。

5.根据权利要求4所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，在所述的花键轴的端部设置花键输出齿轮，花键输出齿轮位于主轴箱的外部，其与输出轴上的输出轴齿轮啮合；

在所述的花键输出齿轮的外侧设置锁紧螺母及止动圈，用以固定并锁紧花键输出齿轮；花键轴通过设置在其上的平键齿轮连接。

6.根据权利要求3所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，所述的连接杆一端与拨叉连接固定，另一端与换挡气缸的活塞杆连接固定；

在所述的连接杆与拨叉的连接端设置轴向孔，并且该端为螺纹端；连接杆与拨叉连接后，通过第一螺母将拨叉与连接杆固定；在连接杆与拨叉连接处设置护套。

7.根据权利要求6所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，所述的连接杆与气缸连接端通过第二螺母与活塞杆连接，连接杆端部设置轴向螺纹孔，在与活塞杆连接后，通过第二螺母固定，第二螺母抵靠在箱盖的内侧边缘处；换挡气缸固定在气缸座上。

8.根据权利要求6所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，在所述的拨叉与拨叉轴的连接处还设置润滑结构，拨叉的侧部设置油口及油道，在油道内安装钢球、顶丝，钢球对拨叉定位。

9.根据权利要求1所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，在所述的床身的侧部设置可自动换刀的刀库。

10.根据权利要求5所述的自动换挡立式钻床，其特征在于，还包括输入轴、设置在输入轴的第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；第二齿轮和第三齿轮安装在第一传输轴上；第三齿轮与设置在第二传输轴上的第四齿轮、第五齿轮啮合；设置在第二传输轴上的第六齿轮与花键轴上的高速齿轮、低速齿轮啮合；花键轴通过设置在其上的花键输出齿轮与输出齿轮啮合，动力通过输出轴输出。