CN210412920U - 一种卧式电解加工机床的导电轴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种卧式电解加工机床的导电轴装置，主要包括新型碳刷结构，一端的圆弧面形状，斜向卡扣式安装在基板上；数控回转工作台和导电轴轴体通过旋转密封结构连接，该结构一端为法兰，另一端设置有锥形凸台，拉杆接头与导电轴轴体通过同样的连接方式；导电轴轴体的支撑通过一对支架组件来实现。本实用新型的有益效果是：碳刷的斜向安装方式可以增大单个碳刷与导电轴在转动时的有效接触面积，使导电性更好，卡扣式安装便于更换；设计的旋转密封结构的连接方式可以实现整个轴在加工中稳定可靠的转动，同时避免了因连接处腐蚀带来的拉杆拆卸不便的问题；设计的支架组件能更好的实现导电轴在转动中的定心，轴承更换更方便。

Description

一种卧式电解加工机床的导电轴装置

技术领域

本实用新型涉及电解加工设备制造领域，具体涉及一种卧式电解加工机床的导电轴装置。

背景技术

电解加工是利用金属电化学阳极溶解的原理来实现复杂零件一次成型的高效精密加工技术。相对于其他加工技术，电解加工具有加工范围广、效率高、表面质量好、工具电极无损耗，工件无切削应力等优点，适合于兵器、航空航天、石油钻采、模具等领域新型难加工材料(钛合金、高温合金、特种不锈钢、硬质合金等)、薄壁零件（发动机叶片、涡轮盘、机匣）、形状复杂（炮管膛线、石油螺杆钻具定子、螺杆泵定子、异形花键等）零件的大批量生产。

导电轴是自主研制的长24m、电流15000A、电解液压力2.5MPa的大型卧式数控电解加工机床的核心部件，其性能的优劣直接影响电解加工的稳定性和加工精度，甚至决定了电解加工能否顺利进行。尤其是针对大口径的异形深螺旋线长时间连续加工中，电流10000A以上、连续40多小时加工中，要求导电轴导电可靠、不发热。在回转工作台的作用下，导电轴具有可实现各类异形深螺旋线加工过程中的轴向进给和绕中心轴旋转的功能，同时要求具备旋转密封。

在硕士研究生毕业论文《大口径膛线电解加工机床系统关键技术研究》中提出了一种利用碳刷和基板连接的导电结构，利用弹簧的弹力将碳刷与轴体进行接触，该结构满足了导电的需求，但是在导电轴旋转过程中易发生滑动，导致接触不良而产生发热，易造成导电轴烧蚀，从而影响导电，且该结构更换碳刷不方便。

在硕士研究生毕业论文《深孔内螺旋线电解加工系统设计及关键技术探讨》中，公开了一种电解加工机床导电轴装置，该导电轴和拉杆通过螺纹连接，实现了良好的密封，但是拉杆与导电轴间的螺纹连接因多次拆卸，常常导致螺纹连接处损坏，影响下一次的拉杆的安装和拆卸，实际操作极不方便。

实用新型专利ZL 201520040735.7（一种改进数控电解膛线加工卧式机床）在回转轴上套装一个轴承，轴承外圈通过轴承座固定，内圈与轴配合，该装置虽能实现回转功能，但是轴体的精确位置需要通过调整轴承座来实现，当回转轴发生故障，该结构的调节和更换极不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种卧式电解加工机床的导电轴装置，解决实际生产中存在导电轴易烧蚀、更换不便以及拉杆难拆卸的问题。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型提出了如下技术方案：固定安装在底板上，所述碳刷放射状设置于基板的两个端面上，端部与导电轴轴体紧密接触，导电轴轴体架设于一对支架组件上，其特征在于：所述电解液进液管通过法兰与数控回转工作台相连接，导电轴轴体分别通过旋转密封结构与拉杆接头和数控回转工作台相连接；

所述的碳刷的中轴线与导电轴轴体径向呈夹角设置，碳刷穿过并固定于碳刷套内，碳刷架斜向安装在基板上，碳刷套与碳刷架为卡扣式配合，便于拆卸更换 。

所述每对支架组件均包括支座，四个轴承，横杆和一对螺纹杆，一对螺纹杆垂直固定于底板上，螺纹杆的上端架设有横杆，螺纹杆的上端套设有定位螺栓，支座设置于螺纹杆之间，支座上部和横杆下部分别设置有一对轴承。

所述旋转密封结构一端为法兰，另一端为具有锥形凸台结构的轴。

与已有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

（1）碳刷采用斜向安装方式可有效增大单个碳刷与导电轴的接触面积，使导电性更好，减少因接触不良而导致导电轴发热甚至发生烧蚀的现象；碳刷采用卡扣式安装方式使碳刷的更换更容易实现；

（2）旋转密封结构的连接方式可以实现整个轴在加工中稳定可靠的转动，同时提供了良好的密封效果，避免了因电解液渗漏导致连接处腐蚀，从而造成拉杆的拆卸不便的问题，也避免了渗漏的电解液对机床其他部件腐蚀的问题；

（3）设计的支架组件能更好的实现导电轴在的旋转定心，减少定位误差；通过调节螺母保证导电轴轴体准确位置的调节方式，结构简单，方便可靠，使得轴体及轴承位置调节和更换较为方便，同时，可以保证在多次更换轴体及轴承后仍能保持可靠的定位精度。

附图说明

图1为本实用新型导电轴装置整体布局主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为支架组件结构图；

图4为碳刷安装示意图；

其中，1 电解液进液管，2.法兰，3.数控回转工作台，4. 旋转密封结构，5.导电轴轴体，6.基板，7.碳刷，8.支架组件，9.密封圈，10.拉杆接头，11.基板定位块，12.铜排，13.绝缘板，14.底板，15.主轴前支座，16.轴承，17.螺母，18.支架横杆，19.螺纹杆，20.碳刷支架，21.碳刷套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行更详细的描述说明。

参见图1，一种卧式电解加工机床的导电轴装置，

导电轴轴体5通过旋转密封结构4与拉杆接头10和数控回转工作台3相连接，其密封由两个密封圈9来实现，分别安装于导电轴轴体5和拉杆接头10的两个接触端面上。

上述碳刷7放射状设置于基板6的两个端面上，端部与导电轴轴体5紧密接触，导电轴轴体5架设于一对支架组件8上，电解液进液管1通过法兰2与数控回转工作台3相连接。

上述旋转密封结构4均由铝合金制成，其一端为法兰结构，另一端设置一锥形凸台，用于与其连接件形成定心配合，实现自动定心。

上述每对支架组件8均包括支座15，四个轴承16，横杆18和一对螺纹杆19，一对螺纹杆19垂直固定于底板14上，螺纹杆19的上端架设有横杆18，螺纹杆19的上端套设有定位螺栓17，支座15设置于螺纹杆19之间，支座15上部和横杆18下部分别设置有一对轴承16。

上述基板6为铜体结构，多个基板6平行套设于导电轴轴体5外部，下部固定安装在底板14上，基板6上有多个用于穿接导线的孔。

碳刷7的中轴线与导电轴轴体5径向呈夹角设置，所述碳刷7一端为圆弧面，圆弧面经研磨处理，保证足够高的精度与导电轴轴体5相接触，另一端为方形，碳刷7穿过并固定于碳刷套21内，碳刷架20斜向安装在基板6上，碳刷套21与碳刷架20为卡扣式配合，便于拆卸更换。

电流通过铜排12，流经底板14，到达基板6，经过安装在基板6上的碳刷7，碳刷7与导电轴轴体5接触，实现供电。

所述铜排12通过螺栓固定在底板14上。整套导电轴装置与机床床身的绝缘由置于底板14下的绝缘板13来实现。

电解液由电解液进液管1流入数控回转工作台3，流经旋转密封结构4，进入导电轴轴体5，之后流进拉杆接头10，实现为拉杆供液。

本实用新型提供的导电轴装置能够满足20m的大型卧式数控电解加工机床在40h以上的长时间工作中，能保证0-24V电压下输出最高15000A的电流，最高电解液流速可达50m/s，温度控制在±1℃。

Claims (3)

1.一种卧式电解加工机床的导电轴装置，包括电解液进液管（1）、法兰（2）、数控回转工作台（3）、旋转密封结构（4）、导电轴轴体（5）、基板（6）、碳刷（7）、支架组件（8）、密封圈（9）、拉杆接头（10）、底板（14）和绝缘板（13），多个所述基板（6）平行套设于导电轴轴体（5）外部，且其下部固定安装在底板（14）上，所述碳刷（7）放射状设置于基板（6）的两个端面上，端部与导电轴轴体（5）紧密接触，导电轴轴体（5）架设于一对支架组件（8）上，其特征在于：所述电解液进液管（1）通过法兰（2）与数控回转工作台（3）相连接，导电轴轴体（5）分别通过旋转密封结构（4）与拉杆接头（10）和数控回转工作台（3）相连接；

所述的碳刷（7）的中轴线与导电轴轴体（5）径向呈夹角设置，碳刷（7）穿过并固定于碳刷套（21）内，碳刷架（20）斜向安装在基板（6）上，碳刷套（21）与碳刷架（20）为卡扣式配合，便于拆卸更换。

2.根据权利要求1所述的一种卧式电解加工机床的导电轴装置，其特征在于：每对支架组件（8）均包括支座（15），四个轴承（16），横杆（18）和一对螺纹杆（19），一对螺纹杆（19）垂直固定于底板（14）上，螺纹杆（19）的上端架设有横杆（18），螺纹杆（19）的上端套设有定位螺栓（17），支座（15）设置于螺纹杆（19）之间，支座（15）上部和横杆（18）下部分别设置有一对轴承（16）。

3.根据权利要求1或2所述的一种卧式电解加工机床的导电轴装置，其特征在于：所述旋转密封结构（4）一端为法兰，另一端为具有锥形凸台结构的轴。

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