CN209466017U - 一种机床上用的滑枕重力平衡装置 - Google Patents

Abstract

一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于：一对连杆的角部均有铰链分别与移动支架、门框连杆、上连接件连接，上、下连接件再与氮气弹簧上、下部固定；门框连杆的一对杆端有铰链分别与固定支架、上部的小径的水平孔与连杆、大径孔与下连接件都由铰链相连接构成连杆机构，固定支架长斜边面与机床的固定部分结合，移动支架下部与机床的滑枕固定；利用氮气弹簧和连杆机构进行能量的蓄积进而对滑枕部分进行重力的平衡。氮气弹簧工作更加稳定，寿命更长。氮气弹簧作用于连杆机构的门框连杆横梁、移动支架、氮气弹簧设置的铰链、上下连杆，使得连杆机构产生张开的力，此张开的力作于与机床的固定部分和机床需要平衡的滑枕部分，达到平衡滑枕的重力。

Description

一种机床上用的滑枕重力平衡装置

技术领域

本实用新型属于金属加工设备技术领域，涉及一种对滑枕部分进行重力平衡的装置，主要应用于对机床垂直移动部分，即滑枕部分实现重力平衡的机构。

技术背景

通常机床滑枕的平衡方式可以采用重物平衡、液压平衡、氮气平衡器的平衡方式。然而，这些平衡方式都有一定的局限性，重物平衡会导致整机重量增加，或者液压平衡由于需要液压系统和控制系统而导致系统复杂，或者氮气平衡器平衡成本过高。本专利所述氮气弹簧是现在工业领域广泛应用的一种部件，它的作用与传统螺旋弹簧类似，不过工作状态更加稳定，寿命更长。但是，目前还没有针对机床上滑枕的专用氮气弹簧结合连杆的平衡设计。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种机床上用的滑枕重力平衡装置，低成本、寿命长、工作状态更加稳定，解决了存在的技术问题。

一种机床上用的滑枕重力平衡装置，包括连杆、氮气弹簧、铰链及其与滑枕固定零件，其特征在于：一对连杆的角部均有铰链分别与移动支架、门框连杆、上连接件相连接，上连接件再与氮气弹簧上部固定、下连接件与氮气弹簧下部固定；门框连杆的一对杆端有铰链分别与固定支架、上部的小径的水平孔与连杆、大径孔与下连接件都由铰链相连接构成连杆机构，固定支架长斜边面与机床的固定部分结合，移动支架下部与机床的滑枕固定；并且氮气弹簧在安装之前需要按照具体的设计平衡重力来进行填充高压氮气，当机构运行时通过氮气的压缩来产生力，通过上述机构来平衡滑枕重力。

本设计是用于机床上，此机构利用氮气弹簧和连杆机构进行能量的蓄积进而对滑枕部分进行重力的平衡。所述的氮气弹簧是现在工业领域广泛应用的一种部件，它的作用与传统螺旋弹簧类似，只是工作更加稳定，寿命更长。本设计能量的蓄积不限于氮气弹簧，类似的储能装置(如螺旋弹簧)也包含在内。所述的连杆主要由上下两部分组成，氮气弹簧作用于门框连杆的横梁，利用连杆机构，移动支架，氮气弹簧设置的铰链、上下连杆，使得连杆机构产生张开的力，此张开的力作于与机床的固定部分，和机床需要平衡的滑枕部分，达到平衡滑枕的重力。本实用新型采用了行程不是很长的氮气弹簧使得成本相对低廉，另外整个系统不用液压，基本实现了免维护，整体装置重量也不是很大。另外本装置实现了机床滑枕的重心平衡，平衡力的波动相对小，氮气弹簧的速度和加速度成倍减小，这些都有利于实现机床滑枕移动速度和加速度的进一步提高。

附图说明

图1是本实用新型滑枕重力平衡装置的氮气弹簧与滑枕固定的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是在机床滑枕上安装重力平衡装置的布局状态图；

图4是图1只保留上连接件、氮气弹簧与下连接件的结构图及氮气弹簧剖视图；

图5为门框连杆的形状示意图；

图6是上连接件、下连接件与氮气弹簧的结合示意图。

具体实施方式

一种机床上用的滑枕重力平衡装置，如图1-5所示，包括连杆、氮气弹簧、铰链及其与滑枕固定零件等，其特征在于：一对连杆3的角部均有铰链6分别与移动支架5、门框连杆2、上连接件7相连接，上连接件7再与氮气弹簧4上部固定、下连接件8与氮气弹簧4下部固定；门框连杆2的一对杆端有铰链6分别与固定支架1、上部的小径的水平孔与连杆3、大径孔与下连接件8都由铰链6相连接构成连杆机构，固定支架1长斜边面与机床的固定部分结合，移动支架5下部与机床的滑枕9相连。并且氮气弹簧4在安装之前需要按照具体的设计平衡重力来进行填充高压氮气，当机构运行时通过氮气的压缩来产生力，通过上述机构来平衡滑枕重力。

图1中一对连杆3的小锐角部均与移动支架5锐角相连、连杆3的大锐角与门框连杆2上小径孔相连、连杆3的钝角与上连接件7相连接，连杆3的连接均用铰链6；见图4，上连接件7再与氮气弹簧4上部固定；门框连杆2的角部均有铰链6分别与固定支架1、连杆3、下连接件8相连接，下连接件8再与氮气弹簧4下部固定；固定支架1斜边面与机床的固定部分结合，移动支架5下部与机床的滑枕9固定连接。

图1中连杆3，是利用钢板焊接工艺制作的，大致为三角形，直边最长，直连与长斜边相交端为小锐角、直连与短斜边相交端为大锐角、两斜边相交为钝角，各角处有孔，都设置了安装铰链6的结构。固定支架1似三角形，短斜边与直边结合角有孔，安装铰链6，长斜边面有凸凹件，固定支架1的背部与机床的固定部分相连接固定。

图1中移动支架5的形状：两个直角三角形板的长边与长方形板的对称长边呈直角相对连接后，这三角件板的底边和长方形板的宽边落在矩形板相邻边上，并用螺栓紧固在滑枕9，三角形板锐角处通过铰链6与连杆3的锐角连接。

门框连杆2如图5所示，也是利用钢板焊接工艺制作的，其形状是两条平行杆上端由水平梁相连成门形框，水平梁上部有垂直架，用于支撑上、下各两个小径、大径的水平轴向孔，水平梁外周还有向上斜的框板，即加强平行杆根部结合点强度，又给氮气弹簧4结构增强支撑，平行杆下端及水平孔中安装铰链6的结构。

如图6所示，上连接件7是利用铸造工艺制作的水平长条体，中部有垂直大径孔，两端分别水平设置有对称的圆轴，用于安装铰链6的结构，氮气弹簧4上部穿过大径孔连接。

下连接件8是利用金属加工工艺制作的圆柱体，中部有径向圆孔，连接氮气弹簧4的下部—即活塞杆的下部，圆柱体轴向两端分别设置有对称的圆轴安装铰链6的结构。

实用新型的工作原理：

充有高压氮气的氮气弹簧4有很大的伸长趋势，氮气弹簧4通过与之连接的上连接件7和连接件8，再通过铰链6作于下门框连杆2和上连杆3；由于氮气弹簧有伸长的趋势，使得下门框连杆2和上连杆3也有张开的趋势，下门框连杆2作用于固定支架1，上连杆3作用于移动支架5，移动支架5与机床的滑枕9相连。

在氮气弹簧4伸长和缩短的情况下都能保证氮气弹簧4一直竖直，氮气弹簧4通过之前提到的上连接件7和下连接件8，再通过两处铰链6与下门框连杆2和上连杆3相连，下门框连杆2和上连杆3也用过另一处铰链6相连接，保证可以自由开合，在氮气弹簧4的作用下，下门框连杆2和上连杆3有张开的力，张开的力分别通过两处铰链6作用于固定支架1和移动支架5，进而把氮气弹簧4产生的弹力，作于与机床滑枕9，从而达到平衡滑枕9重力的目的。

Claims (7)

1.一种机床上用的滑枕重力平衡装置，包括连杆、氮气弹簧、铰链及其与滑枕固定零件，其特征在于：一对连杆(3)的角部均有铰链(6)分别与移动支架(5)、门框连杆(2)、上连接件(7)相连接，上连接件(7)再与氮气弹簧(4)上部固定、下连接件(8)与氮气弹簧(4)下部固定；门框连杆(2)的一对杆端有铰链(6)分别与固定支架(1)、上部的小径水平孔与连杆(3)、大径孔与下连接件(8)都由铰链(6)相连接，构成连杆机构，固定支架(1)长斜边面与机床的固定部分结合，移动支架(5)下部与机床的滑枕(9)上部固定连接；并且氮气弹簧(4)在安装之前需要按照具体的设计平衡重力来进行填充高压氮气，当机构运行时通过氮气的压缩来产生力，氮气弹簧(4)通过上连接件(7)和下连接件(8)作用于连杆机构、铰链(6)和固定支架(1)、移动支架(5)，使连杆机构张合，用以平衡滑枕(9)的重力。

2.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于连杆(3)的形状：一对三角形板，直边最长，直连与长斜边相交端为小锐角、直边与短斜边相交端为大锐角、两斜边相交为钝角，各角处均有孔，都设置了铰链(6)结构。

3.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于固定支架(1)的形状近似三角形，短斜边与直边结合角有孔，安装铰链(6)，长斜边背部有凸凹件，固定支架(1)的背部与机床的固定部分相连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于移动支架(5)的形状：两个直角三角形板的长边与长方形板的对称长边呈直角相对连接后，三角件板的底边和长方形板的宽边落在矩形板相邻边上，并用螺栓紧固在滑枕(9)上部，三角形板锐角处安置铰链(6)与连杆(3)的锐角连接。

5.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于门框连杆(2)的形状:两条平行杆上端由水平梁相连成门形框，水平梁上部有垂直架，用于支撑上、下各两个小径、大径的水平轴向孔，水平梁外周还有向上斜的框板，即加强平行杆根部结合点强度，又给氮气弹簧(4)结构增强支撑，平行杆下端及水平孔中安装铰链(6)的结构。

6.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于上连接件(7)的形状:水平长条体中部有垂直大径孔，两端分别水平设置有对称的圆轴，用于安装铰链(6)的结构，氮气弹簧(4)上部穿过大径孔。

7.根据权利要求1所述的一种机床上用的滑枕重力平衡装置，其特征在于下连接件(8)的形状:圆柱体中部有径向圆孔，连接氮气弹簧(4)的下部，即活塞杆的下部，圆柱体轴向两端分别设置有对称的圆轴安装铰链(6)的结构。