CN211540275U - 一种用于车削大型轴的车床及其自定心中心架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于车削大型轴的车床及其自定心中心架，涉及大型轴类车加工的技术领域，其包括架身，架身上设置有用于夹持轴的夹紧装置，夹紧装置包括转动环、多个夹持机构、与一个控制夹持机构同步运动的同步机构，多个夹持机构沿转动环的周向均匀设置，同步机构包括齿圈、与夹持机构数量相同的行星齿轮、与夹持机构数量相同的第一锥齿轮、与夹持机构数量相同的第二锥齿轮。本实用新型通过同步机构的设置，使得多个夹持机构上的螺柱可以同步进给，进而可以通过螺柱将轴类毛坯件同轴夹持在转动环内，实现了轴类毛坯件与中心架的自动对中，减小了轴类毛坯件在中心架上的跳动幅度，提升了加工精度。

Description

一种用于车削大型轴的车床及其自定心中心架

技术领域

本实用新型涉及大型轴类车加工的技术领域，尤其是涉及一种用于车削大型轴的车床及其自定心中心架。

背景技术

中心架是车床最主要的配件之一，车床在车削细长轴类毛坯时，中心架是不可缺少的装置，中心架的主要作用是在车削细长轴类毛坯件时，支撑固定或加强细长轴类毛坯件的刚性，减少车削时细长轴类毛坯件的震动和弯曲变形。在车削轴类之前需要在轴类毛坯料的两端面钻取定位孔，在车削时方便车床的尾椎对轴类毛坯件进行定位。

目前，公告日为2015年11月18日，公告号为CN204771608U的中国实用新型专利提出了一种自制车床中心架，包括底座架、上架、压板、压紧螺栓、铰链、活节锁紧螺栓与多组调节机构，调节机构均匀设置在中心架的周向上，调节机构包括调整座、滑块、调整螺栓、锁紧螺栓、滑块可在调整座内滑动，通过调整螺栓调整移动，由锁紧螺栓将滑块与调整座固定。上架一边通过铰链与底座架连接，并绕铰链转动打开，上架另一边与底座架通过活节锁紧螺栓连接锁紧，底座架底板上加工V形槽用于安装在车床导轨上，通过压板、压紧螺栓将中心架定位固定在车床床身上。在使用时，先将锁紧螺栓松开，使上架绕底座架转动，之后将轴类毛坯件放置在底座架上，之后转动上架，将轴类毛坯件套设在中心架内；之后在通过调节调整螺栓调节滑块，使滑块卡紧在待加工轴的外周面上。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在夹紧轴类毛坯件时，需要分别调整调节机构上的调整螺栓使对应的滑块滑动，进而使滑块夹紧轴类毛坯件，因此每个调节机构上的滑块不能同步滑动，轴类毛坯件与中心架无法自动对中，进而降低了加工精度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的第一目的是提供一种自定心中心架，能够使夹紧块同步进给，进而使轴类毛坯件与中心架自动对中。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自定心中心架，包括架身，架身上设置有用于夹持轴的夹紧装置，夹紧装置包括转动环、多个夹持机构、与一个控制夹持机构同步运动的同步机构，多个夹持机构沿转动环的周向均匀设置，每个夹持机构均包括螺柱与螺母，螺柱垂直于转动环的轴心，且螺柱穿过转动环与转动环滑移连接，螺母与螺柱螺纹连接，且螺母与转动环转动连接；同步机构包括齿圈、与夹持机构数量相同的行星齿轮、与夹持机构数量相同的第一锥齿轮、与夹持机构数量相同的第二锥齿轮，齿圈的内周面上开设有齿牙，行星齿轮啮合在齿圈的内周面上，且行星齿轮与转动环转动连接，第一锥齿轮与行星齿轮同轴固定连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二锥齿轮与螺母同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，转动齿圈，由行星齿轮、第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动带动螺母转动，使得多个夹持机构上的螺柱可以同步进给，进而可以通过螺柱将轴类毛坯件同轴夹持在转动环内，实现了轴类毛坯件与中心架的自动对中，减小了轴类毛坯件在中心架上的跳动幅度，提升了加工精度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：夹持机构还包括压紧杆，压紧杆与螺柱同轴固定连接，且压紧杆设置在螺杆远离齿圈的一端，压紧杆的外周面上固定连接有滑块，滑块的长度与压紧杆等长，转动环上开设有滑槽，滑块与滑槽配合连接；夹持机构的螺母设置在转动环的外周面上，第二锥齿轮设置在螺母与转动环之间，在压紧杆完全缩回时，滑块靠近螺柱的一端与第二锥齿轮抵接。

通过采用上述技术方案，滑块的设置限制了螺柱的转动，使螺柱与滑块均只能沿垂直于转动盘轴心的方向与转动盘滑移连接；且滑块还当做限位块使用，当压紧杆完全收回时，滑块靠近螺柱的一端便于第二锥齿轮抵接，使得螺母无法继续转动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：转动环沿自身的轴心与架身转动连接。

通过采用上述技术方案，在车削轴类毛坯件时，夹持机构随转动环旋转，使得每个夹持机构都可受到相同的压力，避免因夹持机构所受的压力不同导致夹持精度降低。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：转动环与架身之间设置有滑动轴承，滑动轴承的两周面分别与转动环和架身抵接。

通过采用上述技术方案，减少了转动环与架身之间的摩擦力，延长了转动环的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：转动环远离架身的一面上固定连接有端盖，端盖的端面还与齿圈的端面抵接。

通过采用上述技术方案，使的夹持机构包裹在转动盘、架身、齿盘与端盖之间，减小了车削时碎屑掉入夹持机构与同步机构内的概率，进而减小了夹持机构与同步机构被卡死的概率，提高了设备的可靠性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：端盖上设置有多个用于锁紧转动环的锁紧螺栓，多个锁紧螺栓沿转动环的轴心均布设置，锁紧螺栓的轴心与转动环的轴心平行，且锁紧螺栓与端盖螺纹连接，锁紧螺栓穿过端盖与架身抵接。

通过采用上述技术方案，在需要给轴类毛坯件定心时，先拧紧锁紧螺栓，使转动环无法与架身发生相对转动，此时再转动齿圈，便可同步伸出压紧杆；在给轴类毛坯件定完心后，宋改拧紧螺栓，使转动环与架身恢复转动，便于轴类毛坯件的加工。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：架身上还设置有用于驱动齿圈转动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机与齿轮，驱动电机固定连接在架身上，齿轮与驱动电机的输出轴同轴连接，齿圈的外周面上也开设有齿牙，齿轮还与齿圈的外齿面啮合。

通过采用上述技术方案，通过驱动电机的驱动即可带动齿圈转动，简洁省力，且压紧杆的压紧力更强，轴类毛坯件不易松动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：驱动机构还包括扭力限制器，扭力限制器的一端与驱动电机的输出轴同轴固定连接，扭力限制器的另一端与齿轮同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，在压紧杆压紧到轴类毛坯件上之后，由于扭力限制器的限制，使得驱动电机开始空转，避免驱动电机烧毁，或者驱动电机驱动力过大损坏同步机构与夹持机构。

本实用新型的另一目的是提供一种用于车削大型轴的车床，能够使轴类毛坯件与三爪卡盘自动对中。

一种用于车削大型轴的车床，包括机架，机架的一端转动连接有三爪卡盘，机架的另一端沿三爪卡盘的轴向与机架滑移连接有尾架，尾架上与三爪卡盘同轴心转动连接有尾椎；机架上还设置有自定心中心架，自定心中心架设置在三爪卡盘与尾架之间，且自定心中心架沿三爪卡盘的轴向与机架滑移连接，自定心中心架的转动环与三爪卡盘同轴心。

通过上述技术方案，在给车床装夹轴类毛坯件时，先将自定心中心架的压紧杆完全缩回，并将轴类毛坯件插入转动环内，轴类毛坯件的一端由三爪卡盘预夹紧，轴类毛坯件的另一端的定位孔与尾椎插接，之后驱动电机转动带动压紧杆伸出，使压紧杆自动对轴类毛坯件进行对中，之后完全夹紧三爪卡盘并开设车削。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过同步机构的设置，使得三个夹持机构可以同步夹紧，进而实现了轴类毛坯件与中心架的自动对中，减小了轴类毛坯件在中心架上的跳动幅度，提升了加工精度。

2.通过端盖的设置，使得夹持机构、行星齿轮、第一锥齿轮与第二锥齿轮均包裹在转动盘、架身、齿盘与端盖之间，减小了车削时碎屑掉入夹持机构与同步机构内的概率，进而减小了夹持机构与同步机构被卡死的概率，提高了设备的可靠性。

3.通过扭力限制器的设置，在压紧杆压紧到轴类毛坯件上之后，驱动电机便开始空转，既可以避免驱动电机烧毁，又可以避免因驱动电机驱动力过大而损坏同步机构与夹持机构。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为自定心中心架的爆炸示意图；

图3为图2中A部分的局部放大示意图。

附图标记：1、机架；11、三爪卡盘；12、尾架；13、尾椎；2、大型轴；3、自定心中心架；31、架身；32、滑动轴承；33、锁紧螺栓；34、端盖；35、固定螺栓；4、夹紧装置；41、转动环；42、夹持机构；421、螺柱；422、螺母；423、压紧杆；424、滑块；43、同步机构；431、齿圈；432、行星齿轮；433、第一锥齿轮；434、第二锥齿轮；5、驱动机构；51、驱动电机；52、齿轮；53、扭力限制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，本实施例提出了一种用于车削大型轴的车床及其自定心中心架，车床包括机架1，机架1的一端转动连接有三爪卡盘11，机架1的另一端沿三爪卡盘11的轴向与机架1滑移连接有尾架12，尾架12上与三爪卡盘11同轴心转动连接有尾椎13。机架1上还设置有自定心中心架3，自定心中心架3设置在三爪卡盘11与尾架12之间，且自定心中心架3沿三爪卡盘11的轴向与机架1滑移连接。

参照图2及图3，自定心中心架3包括架身31，架身31上设置有用于夹持轴的夹紧装置4，夹紧装置4包括转动环41、多个夹持机构42、与一个控制夹持机构42同步运动的同步机构43。（如图1所示）自定心中心架3的转动环41与三爪卡盘11同轴心，转动环41沿自身的轴心与架身31转动连接，转动环41与架身31之间设置有滑动轴承32，滑动轴承32的两周面分别与转动环41和架身31抵接。

参照图3，本实施例中，夹持机构42设置为四个，四个夹持机构42沿转动环41的周向均匀设置，每个夹持机构42均包括一个螺柱421、一个压紧杆423与一个螺母422，螺柱421垂直于转动环41的轴心，且螺柱421穿过转动环41与转动环41滑移连接。

压紧杆423设置在螺柱421靠近转动环41轴心的一端，且压紧杆423与螺柱421同轴焊接在一起。压紧杆423的外周面上一体成型有滑块424，滑块424沿压紧杆423的长度方向设置，且滑块424与压紧杆423等长。转动环41沿垂直于自身轴心的方向上开设有滑槽，滑块424卡接在滑槽内，使得压紧杆423与滑块424只能沿垂直于转动环41的轴心的方向与转动环41发生相对滑动。

螺母422与螺柱421螺纹连接，且螺母422与转动环41转动连接；转动螺母422即可使螺柱421与压紧杆423沿垂直于转动环41的轴心的方向与转动环41发生相对滑动。

同步机构43包括一个齿圈431、四个行星齿轮432、四个第一锥齿轮433与四个第二锥齿轮434，齿圈431与转动环41同轴，且齿圈431的内周面与外周面上均开设有齿牙，四个行星齿轮432均啮合在齿圈431的内周面上。第一锥齿轮433与行星齿轮432同轴键连接，行星齿轮432和第一锥齿轮433均与转动环41转动连接，第二锥齿轮434与第一锥齿轮433啮合。

第二锥齿轮434转动连接在转动环41的外周面上，且第二锥齿轮434的齿面朝向远离转动环41的轴心的一侧，螺母422同轴焊接在第二锥齿轮434具有齿牙的一端面上。当压紧杆423朝远离转动环41轴心的方向滑移至最末端时，滑块424靠近螺柱421的一端与第二锥齿轮434远离螺母422的一端面抵接。

参照图2及图3，转动环41远离架身31的一面上通过固定螺栓35连接有端盖34，使端盖34与转动环41同步转动。端盖34靠近架身31的一端面与齿圈431的端面抵接，使得机架1、转动环41与端盖34形成容纳腔，行星齿轮432、第一锥齿轮433、第二锥齿轮434与螺母422全部设置在容纳腔内。

参照图2，端盖34上设置有多个用于锁紧转动环41的锁紧螺栓33，多个锁紧螺栓33沿转动环41的轴心均匀设置在端盖34上。锁紧螺栓33的轴心与转动环41的轴心平行，且锁紧螺栓33与端盖34螺纹连接，锁紧螺栓33穿过端盖34与架身31抵接。

架身31上还设置有用于驱动齿圈431转动的驱动机构5，驱动机构5包括驱动电机51、齿轮52与扭力限制器53。驱动电机51通过螺栓固定连接在架身31上，驱动电机51的输出轴与扭力限制器53的输入轴同轴键连接，扭力限制器53的输出轴再与齿轮52的输入轴同轴键连接，齿轮52啮合在齿圈431的外周面上。

本实施例的实施原理为：

在夹持大型轴2时，先滑移尾架12与自定心中心架3使尾架12与自定心中心架3远离三爪卡盘11，之后通过三爪卡盘11夹持住大型轴2的一端；之后滑动自定心中心架3使大型轴2的另一端穿过自定心中心架3的转动环41；之后滑动尾架12并将尾椎13卡接在大型轴2的定位孔内；之后进一步拧紧三爪卡盘11使三爪卡盘11完全夹紧大型轴2；之后拧紧锁紧螺栓33，使转动环41与架身31无法发生相对转动；之后启动驱动电机51，在齿轮52、齿圈431、行星齿轮432、第一锥齿轮433与第二锥齿轮434的传动下，四个螺母422同速转动，进而带动螺柱421同步朝向转动环41的轴心滑移；在四个压紧杆423均压紧在大型轴2的外周面上时，此时大型轴2的轴心与转动环41同轴心；由于扭力限制器53的设置，在压紧杆423完全压紧大型轴2后，驱动电机51开始空转，此时便可以关闭驱动电机51，同时松开锁紧螺栓33；在车削大型轴2时，转动环41随着三爪卡盘11做同步转动。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自定心中心架，包括架身（31），架身（31）上设置有用于夹持轴的夹紧装置（4），其特征在于，夹紧装置（4）包括转动环（41）、多个夹持机构（42）、与一个控制夹持机构（42）同步运动的同步机构（43），

多个夹持机构（42）沿转动环（41）的周向均匀设置，每个夹持机构（42）均包括螺柱（421）与螺母（422），螺柱（421）垂直于转动环（41）的轴心，且螺柱（421）穿过转动环（41）与转动环（41）滑移连接，螺母（422）与螺柱（421）螺纹连接，且螺母（422）与转动环（41）转动连接；

同步机构（43）包括齿圈（431）、与夹持机构（42）数量相同的行星齿轮（432）、与夹持机构（42）数量相同的第一锥齿轮（433）、与夹持机构（42）数量相同的第二锥齿轮（434），齿圈（431）的内周面上开设有齿牙，行星齿轮（432）啮合在齿圈（431）的内周面上，且行星齿轮（432）与转动环（41）转动连接，第一锥齿轮（433）与行星齿轮（432）同轴固定连接，第二锥齿轮（434）与第一锥齿轮（433）啮合，第二锥齿轮（434）与螺母（422）同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述夹持机构（42）还包括压紧杆（423），压紧杆（423）与螺柱（421）同轴固定连接，且压紧杆（423）设置在螺杆远离齿圈（431）的一端，压紧杆（423）的外周面上固定连接有滑块（424），滑块（424）的长度与压紧杆（423）等长，转动环（41）上开设有滑槽，滑块（424）与滑槽配合连接；夹持机构（42）的螺母（422）设置在转动环（41）的外周面上，第二锥齿轮（434）设置在螺母（422）与转动环（41）之间，在压紧杆（423）完全缩回时，滑块（424）靠近螺柱（421）的一端与第二锥齿轮（434）抵接。

3.根据权利要求1所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述转动环（41）沿自身的轴心与架身（31）转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述转动环（41）与架身（31）之间设置有滑动轴承（32），滑动轴承（32）的两周面分别与转动环（41）和架身（31）抵接。

5.根据权利要求3所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述转动环（41）远离架身（31）的一面上固定连接有端盖（34），端盖（34）的端面还与齿圈（431）的端面抵接。

6.根据权利要求5所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述端盖（34）上设置有多个用于锁紧转动环（41）的锁紧螺栓（33），多个锁紧螺栓（33）沿转动环（41）的轴心均布设置，锁紧螺栓（33）的轴心与转动环（41）的轴心平行，且锁紧螺栓（33）与端盖（34）螺纹连接，锁紧螺栓（33）穿过端盖（34）与架身（31）抵接。

7.根据权利要求1-6中任意一条所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述架身（31）上还设置有用于驱动齿圈（431）转动的驱动机构（5），驱动机构（5）包括驱动电机（51）与齿轮（52），驱动电机（51）固定连接在架身（31）上，齿轮（52）与驱动电机（51）的输出轴同轴连接，齿圈（431）的外周面上也开设有齿牙，齿轮（52）还与齿圈（431）的外齿面啮合。

8.根据权利要求7所述的一种自定心中心架，其特征在于：所述驱动机构（5）还包括扭力限制器（53），扭力限制器（53）的一端与驱动电机（51）的输出轴同轴固定连接，扭力限制器（53）的另一端与齿轮（52）同轴固定连接。

9.一种用于车削大型轴的车床，包括机架（1），机架（1）的一端转动连接有三爪卡盘（11），机架（1）的另一端沿三爪卡盘（11）的轴向与机架（1）滑移连接有尾架（12），尾架（12）上与三爪卡盘（11）同轴心转动连接有尾椎（13）；其特征在于，机架（1）上还设置有权利要求1-8中任意一条所述的自定心中心架，自定心中心架（3）设置在三爪卡盘（11）与尾架（12）之间，且自定心中心架（3）沿三爪卡盘（11）的轴向与机架（1）滑移连接，自定心中心架（3）的转动环（41）与三爪卡盘（11）同轴心。

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