CN210147596U - 一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机床技术领域，具体涉及一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机，包括油缸体，油缸体内活动设置有活塞，所述活塞的下方设置有碟刹盘，所述活塞的外周成型有受力部，所述受力部的上下两侧分别设置有用于使碟刹盘抱紧的上进油孔和用于使碟刹盘松开的下进油孔，本实用新型通过油压刹车的设计，由于液体是不能被压缩的，因此能够几乎100％的传递动力，相比较机械刹车，能够获得更好的制动效果，无论是性能还是自身的散热能力都是较好的，且结构简单，设计合理。

Description

一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机

技术领域

本实用新型涉及机床技术领域，特指一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机。

背景技术

目前机床上的主轴均配置有用于控制主轴停止的刹车组件，为防止在车削过后，主轴出现转动，必须要使其稳定，所以必须有刹车装置来固定，目前现有机床内的刹车装置，都是通过机械刹车，这种刹车制动装置结构及操作都比较复杂，且自动化程度不高，不能使主轴快速并且精确的停止转动。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机，通过油压刹车装置的设计，解决主轴不能快速停止的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种油压刹车装置，包括油缸体，油缸体内活动设置有活塞，所述活塞的下方设置有碟刹盘，所述活塞的外周成型有受力部，所述受力部的上下两侧分别设置有用于使碟刹盘抱紧的上进油孔和用于使碟刹盘松开的下进油孔。

优选地，所述受力部为环形状，所述活塞内安装有用于检测主轴位置的位置检测装置。

优选地，所述位置检测装置为光栅编码器，所述主轴的上端固设有光栅鼓安装座，光栅鼓安装座上设置有所述光栅编码器。

优选地，所述受力部的下端面与油缸体之间设置有容置腔体，所述下进油孔与容置腔体相连通，所述上进油孔与安装槽相连通。

优选地，所述受力部的上端面开设有若干个安装槽，安装槽内安装有弹簧，弹簧抵接在受力部的上端面与油缸体的下端面之间。

优选地，所述油缸体上端面安装有油缸盖，所述弹簧抵接在受力部的上端面与油缸盖的下端面之间，油缸盖的侧面开设有所述上进油孔。

优选地，所述活塞的上端与油缸盖之间安装有第一密封圈，所述油缸盖与油缸体之间安装有第三密封圈，所述活塞的下端与油缸体之间安装有第四密封圈。

优选地，所述受力部与油缸体之间分别安装有第二密封圈和抗磨环，所述第一密封圈、第二密封圈、第四密封圈为星型密封圈，第三密封圈为O型密封圈；所述油缸盖上安装有用于检测活塞位置的接近开关。

优选地，所述活塞的下端面紧固连接有碟刹上压板，主轴的上端面紧固连接有碟刹盘，刹车装置与位置检测装置相连接，对主轴的旋转进行准确定位。

一种多轴组合专机，包括床架，床架内悬挂式设置有力矩电机，力矩电机通过其外周套设的轴套固设在床架内，力矩电机内安装有主轴，主轴的下端与轴套之间设置有用于轴向定位和径向定位的转台轴承，所述主轴的上端与轴套之间设置有用于辅助定位的滚动轴承；所述转台轴承的下方安装有轴承盖，轴承盖与轴套紧固连接，所述轴承盖与主轴之间设置有骨架油封；所述力矩电机的两端与轴套之间分别设置有O形密封圈；所述滚动轴承为深沟球轴承，所述转台轴承为YRT转台轴承；所述轴套的下端安装有副盘组件，所述轴套的下端面成型有凹槽，所述副盘组件上成型有凸块，所述副盘组件通过凸块嵌设在所述凹槽内实现迷宫密封结构；所述副盘组件的外周固定有若干用于夹紧工件的同步夹组件，所述副盘组件内设置有分油器组件，分油器组件与各个所述同步夹组件相连通；所述床架的周侧开设有若干个观察窗口，观察窗口的内侧呈向床架内部的斜下方倾斜设置；所述床架的内部成型有向斜下方倾斜的落料口，落料口连接有排泄筒，排泄筒连接有排屑机；所述床架上开设有若干个用于安装加工设备的安装孔；所述安装孔的数量至少为十个，所述加工设备包括有动力头和展刀头；所述床架整体采用浇铸工艺制成；所述床架使用双板式结构设计；所述床架的周侧还成型有用于收集液体的水槽；所述床架的下端面可拆卸连接有起重辅助装置；所述床架的周侧设置有地面脚踏组件，所述床架的上端设置有机顶板组件，所述床架连接有用于为专机提供动力的电箱，所述床架连接有液压站。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型通过油压刹车的设计，由于液体很难被压缩，因此能够几乎100％的传递动力，相比较机械刹车，能够获得更好的制动效果，无论是性能还是自身的散热能力都是较好的，且结构简单，设计合理。

2、本实用新型通过刹车装置配合光栅编码器的设计，能够对主轴的旋转进行准确定位，减小误差，提高加工精度。

3、本实用新型通过常闭式结构的设计，在停机、待机等情况下，弹簧的弹力会促使活塞下压，使刹车装置处于抱紧状态，锁定主轴，能够有效防止主轴转动，保证主轴位置的稳定。

4、本实用新型通过星型密封圈的设计，非圆型截面，避免在往复运动滚动，密封性能更好，并且其受力更加均匀，使之大大增加了部件的使用寿命。

5、本实用新型通过倒挂式力矩电机的设计，将力矩电机悬空设置在床架内，下方无支撑结构，能够安装更多的动力头和展刀头，具有十个加工工位，因此对于复杂的阀门产品，在该设备中，即能够完成整体的加工，效率高且精度更好，人机关系影响小。

6、本实用新型通过悬挂式力矩电机的设计，下方无支撑结构，切削液、屑料通过重力直接向下排送，排屑方便。

7、本实用新型通过转台轴承和滚动轴承的设计，大大提高了主轴运行的稳定性以及精度。

8、本实用新型使用力矩电机作为主轴动力源，成本较低，结构紧凑，使用效率高，力矩电机的刚性很强，与负载结合后特性很硬。

9、本实用新型通过副盘组件迷宫结构的设计，配合主轴轴套达到非接触式防水、防尘以及阻隔粉末的功能，密封性能好。

10、本实用新型的床架整体采用浇铸工艺制成，并通过双板式结构的设计，减少了因设备强度要求板厚过大，而导致浇铸收缩产生浇铸缺陷，如气孔、裂痕、凹陷等。

11、本实用新型通过解决开关感应机构的设计，在实际使用中，能够配合副盘组件二次检测设备运行的位置，保证设备整体的加工精度。

12、本实用新型通过床架全周开窗的设计，方便动力头和刀具的维护，方便对各工位加工情况的监测，能够及时发现故障工位并进行检修，减少设备由于故障的停滞时间。

附图说明

图1为本实用新型安装有外部设备时的结构示意图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图3为力矩电机的结构示意图。

图4为力矩电机的俯视图。

图5为图4中A-A处结构剖视图。

图6为床架的立体结构示意图。

图7为副盘组件的结构示意图。

图8为副盘组件的剖视图。

图9为床架的俯视图。

图10为图8中B-B处结构剖视图。

图11为力矩电机安装刹车装置时的剖视图。

图12为刹车装置的剖视图。

附图标记：1-床架；2-力矩电机；3-主轴；4-轴套；5-转台轴承；6-滚动轴承；7-轴承盖；8-骨架油封；9-光栅鼓安装座；10-副盘组件；11-凹槽；12-凸块；13-同步夹组件；14-分油器组件；15-观察窗口；16-落料口；17-排泄筒；18-排屑机；19-安装孔；20-加工设备；21-水槽；23-起重辅助装置；24-地面脚踏组件；25-机顶板组件；26-电箱；27-光栅编码器；29-O形密封圈；30-油缸体；31-活塞；33-受力部；34-安装槽；35-弹簧；36-上进油孔；37-下进油孔；38-容置腔体；39-油缸盖；40-第一密封圈；41-第二密封圈；42-抗磨环；43-第三密封圈；44-第四密封圈；45-接近开关；46-碟刹盘；47-碟刹上压板。

具体实施方式

下面结合附图1-12对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

一种油压刹车装置及具有该装置的多轴组合专机。

如图2所示，包括床架1，床架1内悬空挂式设置有力矩电机2，油液会由于重力向下流动，因此润滑注油更加方便，并且力矩电机2的下方无支撑结构设置，在加工过程中，切削液、屑料等由于自身的重力将会自动落入下方的排屑装置内，排屑更加方便，同时在下方还能够装设动力头，实现更多工位的加工，解决复杂产品的加工问题。

具体看图5，本实用新型采用力矩电机作为主轴动力源，成本较低，力矩电机2通过其外周套设的轴套4固设在床架1内，力矩电机2内安装有主轴3，主轴3的下端与轴套4之间设置有用于轴向定位和径向定位的转台轴承5，所述主轴3的上端与轴套4之间设置有用于辅助定位的滚动轴承6。

本实用新型通过转台轴承5来承受力矩电机2的重力，所述转台轴承5为YRT转台轴承，YRT转台轴承两列轴向滚子承受轴向载荷和一列径向滚子承受径向载荷组成，两列轴向滚子保证稳定的轴向承载能力，一列径向滚子保证轴承可承受径向力及倾覆力矩作用，适合轴向承载的回转机构，YRT轴承具有适合轴向和径向承载机构，高倾斜刚度和极高的精度，适用于回转工作台，卡盘和铁刀头以及测量和实验中的轴承配置；并通过深沟球轴承进行辅助定位，深沟球轴承主要承受径向载荷，也可同时承受径向载荷和轴向载荷。当其仅承受径向载荷时，接触角为零。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时，具有角接触轴承的性能，可承受较大的轴向载荷，深沟球轴承的摩擦系数很小，极限转速也很高，能够获得较高的精度以及较大的承受力，有利于提高工作时的稳定性。

具体看图5，所述转台轴承5的下方安装有轴承盖7，轴承盖7与轴套4紧固连接，进一步固定转台轴承5的位置，并且能够防止灰尘进入，提高使用寿命，所述轴承盖7与主轴3之间设置有骨架油封8，防止转台轴承5内的润滑油渗漏，有利于延长使用寿命。

具体看图5，所述力矩电机2的两端与轴套4之间分别设置有O形密封圈29，进一步提高密封性能，防止杂物进入到力矩电机2内，保证工作精度。

结合图3和图4，所述主轴3的上端固设有光栅鼓安装座9，光栅鼓安装座9上设置有光栅编码器27。

光栅编码器27为现有采购过来的设备，本领域技术人员熟知该工作原理及具体结构，因此在本文中无需进行解释。

由于力矩电机2具有软的机械特性，无法准确定位，因此通过增加光栅编码器27能够达到更准确定位的效果，并通过刹车装置的配合，能对主轴旋转进行准确定位，大大提高了工作精度。

DD是direct driver的简称，包括力矩电机和直线电机，后面加上电机就是称为DD直驱电机也叫直接驱动马达。

由于其输出力矩大，因此有些公司将该产品直接称为力矩伺服。与传统的电机不同，该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接，从而省去了诸如减速器，齿轮箱，皮带轮等连接机构，因此才会称其为直驱动电机。

力矩电机2为本领域技术人员应当了解的现有装置，因此在本文中对于其工作原理和具体结构不在赘述。

具体看图11，在主轴3的上端固设有光栅鼓安装座9，光栅鼓安装座9上设置有用于检测主轴3位置的位置检测装置，即圆形的光栅编码器27，可以检测主轴3的角度或旋转速度，因此通过检测到的数据，能够实时调节刹车装置的力度，从而实现对主轴3的旋转进行准确定位。

位置检测装置与刹车装置之间具体的连接结构和工作原理为本领域技术人员熟知的内容，因此在本文中不在具体阐述。

结合图11和图12，油缸体30内活动设置有活塞31，所述活塞31的下端面紧固连接有碟刹上压板47，所述活塞31的外周成型有受力部33，受力部33的上端面开设有若干个安装槽34，在本技术方案中安装槽34的数量为二十四个，但是其数量应当根据实际使用需求进行设计，因此该安装槽34的个数不受限制，在安装槽34内安装有对应数量弹簧35，弹簧35抵接在受力部33的上端面与油缸体30的下端面之间，在停机、待机等情况下，弹簧35的弹力会促使活塞下压，使碟刹上压板47与主轴上的碟刹盘46抱紧，锁定主轴，能够有效防止主轴3转动，保证主轴3位置的稳定，所述弹簧35采用模具弹簧，具有耐高温、刚性大、寿命长的特点；

具体看图12，所述油缸体30上分别设置有用于使刹车装置抱紧的上进油孔36，所述上进油孔36与安装槽34相连通，因此当向上进油孔36内输入液压油时，液压油将会进入到安装槽34内，并施加力在受力部33上，并推动活塞31向下运动，使碟刹上压板47压紧在碟刹盘46上，从而使得刹车装置抱紧，使得主轴3停止运行；所述油缸体30上还设置有用于使两者松开的下进油孔37，所述受力部33的下端面与油缸体30之间设置有容置腔体38，所述下进油孔37与容置腔体38相连通，当向下进油孔37输入液压油时，液压油将会进入到容置腔体38内，并施加力在受力部33上，并推动活塞31向上运动，使碟刹上压板47和碟刹盘46两者由抱紧到松开的状态，此时的主轴3能够正常运行。

具体看图12，所述油缸体30上端面安装有油缸盖39，所述弹簧35抵接在受力部33的上端面与油缸盖39的下端面之间，油缸盖39的侧面开设有所述上进油孔36，因此在活塞31的上端与油缸盖39之间安装有第一密封圈40，防止油液泄露，所述受力部33与油缸体30之间分别安装有第二密封圈41和抗磨环42，抗磨环42具有防止其刮伤或者偏心，提高耐用度的作用，所述油缸盖39与油缸体30之间安装有第三密封圈43，所述活塞31的下端与油缸体30之间安装有第四密封圈44，上述的设计提高了各个部件连接部分之间的密封性能，有效防止油液泄露，并且第一密封圈40、第二密封圈41、第四密封圈44为星型密封圈，第三密封圈43为O型密封圈，非圆型截面，避免在往复运动滚动，密封性能更好，并且其受力更加均匀，使之大大增加了部件的使用寿命。

优选地，油缸盖39上安装有用于检测活塞31位置的接近开关45。

本技术方案通过接近开关的设计饿，能够检测活塞的位置，避免误运行，造成不必要的损坏。

优选地，所述刹车装置包括碟刹盘46和碟刹上压板47，所述活塞31的下端面紧固连接有碟刹上压板47，主轴的上端面紧固连接有碟刹盘46。

本技术方案方案具体介绍了刹车装置的结构，通过碟刹盘46和碟刹上压板47两者之间夹紧，获得制动的效果，通过配合光栅编码器27能够对主轴旋转进行精确的定位，其工作原理和具体结构为本领域技术人员熟知的内容，因此在本文中不在赘述。

结合图5和图8，所述轴套4的下端安装有副盘组件10，所述轴套4的下端面成型有凹槽11，所述副盘组件10上成型有凸块12，所述副盘组件10通过凸块12嵌设在所述凹槽11内实现迷宫密封结构。

本技术方案通过迷宫密封结构的设计，达到非接触式防水、防尘及阻隔切削粉末的功能，具有良好的密封效果，防水的同时减少对电机输出扭矩的要求，减少能耗，进一步保证设备的加工精度和稳定性能，提高设备的使用寿命。

结合图7和图8，所述副盘组件10的外周固定有十个用于夹紧工件的同步夹组件13，能够实现更多工位的加工，提高生产效率，所述副盘组件10内设置有十工位的分油器组件14，分油器组件14与各个所述同步夹组件13相连通，为每个同步夹组件13提供油液润滑，其中分油器组件14与同步夹组件之间连通的结构设计为本领域技术人员惯用手段，因此在本文中不在做解释。

结合图1和图6，所述床架1的周侧开设有若干个观察窗口15，方便动力头和刀具的维护，以及方便对各个工位加工情况的检测，能够及时发现故障工位并进行维修，观察窗口15的内侧呈向床架1内部的斜下方倾斜设置，减少加工过程中观察窗口15内侧的屑料堆积，屑料将会随着斜面滑入排屑口中；所述床架1的内部成型有向斜下方倾斜的落料口16，加工过程中产生的屑料、切削液将会通过斜面滑入落料口内，有效的防止了屑料的堆积，在落料口16的下方连接有排泄筒17，排泄筒17连接有排屑机18，屑料进入排屑机18内，及时将屑料排出，防止堆积，影响设备的运行；所述床架1上开设有若干个用于安装加工设备20的安装孔19，以十工位为例，倒挂式力矩电机在针对“T”形产品加工时，中段加工可设置动力头数量最大可达9只，且对人机关系影响不大。

具体看图6，所述床架1整体采用浇铸工艺制成，浇铸工艺为现有广泛运用的锻造工艺，因此其具体工艺步骤在本文中不在赘述；所述床架1使用双板式结构设计，该设计能够减少因设备强度要求板厚过大，而导致浇铸收缩产生浇铸缺陷，如气孔、裂痕、凹陷等，因此使用该设计之后，才能浇铸出整体的床架1结构；所述床架1的周侧还成型有用于收集滴漏的油液以及溢出的切削液的水槽21；所述床架1内安装有用于检测副盘组件10运行位置的接近开关感应机构，旋转远端设置接近开关感应螺钉，二次检测系统旋转位置，能够保证设备整体的加工精度，其中接近开关感应机构为市场采购的设备，因此其具体结构不在赘述；所述床架1的下端面可拆卸连接有起重辅助装置23，起重辅助装置23可以拆装，方便设备的移动和搬运。

具体看图1，该设备的高度较高，通过在床架1的周侧设置有地面脚踏组件24，操作人员能够站立在底面脚踏组件上，提高观察视线，方便操作人员观察设备内部的情况，且便于检修，所述床架1的上端设置有机顶板组件25，且机顶板组件25的一侧安装有扶梯，操作人员能够通过扶梯爬上机顶板组件25上，方便对设备的顶部进行维修更换，所述床架1连接有用于为专机提供动力的电箱26，所述床架1连接有液压站。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种油压刹车装置，包括油缸体(30)，油缸体(30)内活动设置有活塞(31)，其特征在于，所述活塞(31)的下方设置有碟刹盘(46)，所述活塞(31)的外周成型有受力部(33)，所述受力部(33)的上下两侧分别设置有用于使碟刹盘(46)抱紧的上进油孔(36)和用于使碟刹盘(46)松开的下进油孔(37)。

2.根据权利要求1所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述受力部(33)为环形状，所述活塞(31)内安装有用于检测主轴(3)位置的位置检测装置。

3.根据权利要求2所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述位置检测装置为光栅编码器(27)，所述主轴(3)的上端固设有光栅鼓安装座(9)，光栅鼓安装座(9)上设置有所述光栅编码器(27)。

4.根据权利要求1所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述受力部(33)的下端面与油缸体(30)之间设置有容置腔体(38)，所述下进油孔(37)与容置腔体(38)相连通，所述上进油孔(36)与安装槽(34)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述受力部(33)的上端面开设有若干个安装槽(34)，安装槽(34)内安装有弹簧(35)，弹簧(35)抵接在受力部(33)的上端面与油缸体(30)的下端面之间。

6.根据权利要求5所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述油缸体(30)上端面安装有油缸盖(39)，所述弹簧(35)抵接在受力部(33)的上端面与油缸盖(39)的下端面之间，油缸盖(39)的侧面开设有所述上进油孔(36)。

7.根据权利要求6所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述活塞(31)的上端与油缸盖(39)之间安装有第一密封圈(40)，所述油缸盖(39)与油缸体(30)之间安装有第三密封圈(43)，所述活塞(31)的下端与油缸体(30)之间安装有第四密封圈(44)。

8.根据权利要求7所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述受力部(33)与油缸体(30)之间分别安装有第二密封圈(41)和抗磨环(42)，所述第一密封圈(40)、第二密封圈(41)、第四密封圈(44)为星型密封圈，第三密封圈(43)为O型密封圈；所述油缸盖(39)上安装有用于检测活塞(31)位置的接近开关(45)。

9.根据权利要求1所述的一种油压刹车装置，其特征在于：所述活塞(31)的下端面紧固连接有碟刹上压板(47)，主轴的上端面紧固连接有碟刹盘(46)，刹车装置与位置检测装置相连接，对主轴(3)的旋转进行准确定位。

10.一种多轴组合专机，采用如权利要求1-9任意一项所述的一种油压刹车装置，其特征在于，包括床架(1)，床架(1)内悬挂式设置有力矩电机(2)，力矩电机(2)通过其外周套设的轴套(4)固设在床架(1)内，力矩电机(2)内安装有主轴(3)，主轴(3)的下端与轴套(4)之间设置有用于轴向定位和径向定位的转台轴承(5)，所述主轴(3)的上端与轴套(4)之间设置有用于辅助定位的滚动轴承(6)；所述转台轴承(5)的下方安装有轴承盖(7)，轴承盖(7)与轴套(4)紧固连接，所述轴承盖(7)与主轴(3)之间设置有骨架油封(8)；所述力矩电机(2)的两端与轴套(4)之间分别设置有O形密封圈(29)；所述滚动轴承(6)为深沟球轴承，所述转台轴承(5)为YRT转台轴承；所述轴套(4)的下端安装有副盘组件(10)，所述轴套(4)的下端面成型有凹槽(11)，所述副盘组件(10)上成型有凸块(12)，所述副盘组件(10)通过凸块(12)嵌设在所述凹槽(11)内实现迷宫密封结构；所述副盘组件(10)的外周固定有若干用于夹紧工件的同步夹组件(13)，所述副盘组件(10)内设置有分油器组件(14)，分油器组件(14)与各个所述同步夹组件(13)相连通；所述床架(1)的周侧开设有若干个观察窗口(15)，观察窗口(15)的内侧呈向床架(1)内部的斜下方倾斜设置；所述床架(1)的内部成型有向斜下方倾斜的落料口(16)，落料口(16)连接有排泄筒(17)，排泄筒(17)连接有排屑机(18)；所述床架(1)上开设有若干个用于安装加工设备(20)的安装孔(19)；所述安装孔(19)的数量至少为十个，所述加工设备(20)包括有动力头和展刀头；所述床架(1)整体采用浇铸工艺制成；所述床架(1)使用双板式结构设计；所述床架(1)的周侧还成型有用于收集液体的水槽(21)；所述床架(1)的下端面可拆卸连接有起重辅助装置(23)；所述床架(1)的周侧设置有地面脚踏组件(24)，所述床架(1)的上端设置有机顶板组件(25)，所述床架(1)连接有用于为专机提供动力的电箱(26)，所述床架(1)连接有液压站。

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