CN211778651U - 一种零背隙自动对中气动刹车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种零背隙自动对中气动刹车装置，包括刹车机构座、刹车板、驱动装置、连杆、驱动块、夹紧柱以及复位装置；刹车机构座的一侧安装刹车板，刹车机构座上设有第一滑腔，刹车机构座设有刹车板的一侧设有连通第一滑腔的第二滑腔；驱动装置安装在刹车机构座上，驱动装置通过连杆与驱动块连接，驱动装置可驱动驱动块在第一滑腔内运动；驱动块朝向第二滑腔的一侧设有驱动面，夹紧柱置于第二滑腔内并通过复位装置与刹车机构座连接，夹紧柱设有与驱动面接触的受力面。本实用新型公开的刹车装置具有结构简单，控制方便，制动效果好等优点。

Description

一种零背隙自动对中气动刹车装置

技术领域

本实用新型涉及机床主轴刹车技术领域，具体涉及零背隙自动对中气动刹车装置。

背景技术

现有的数控机床的主轴上需要设有制动装置，以用于对主轴进行制动以满足数控机床的不同加工需求。而现有的机床主轴的制动装置一般采用碟式制动器，碟式制动器包括刹车盘、制动钳体、活塞以及摩擦块，刹车盘安装在主轴上，制动钳体上通有油管路，油管路可驱动活塞运动，活塞上安装摩擦块，在液压油的驱动下活塞上的摩擦块可与刹车盘接触，以实现对机床主轴的制动，该结构是刹车装置具有结构复杂，不便于安装和维护。

实用新型内容

本实用新型提出了一种零背隙自动对中气动刹车装置，解决了现有主轴刹车结构复杂，控制不方便等问题。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种零背隙自动对中气动刹车装置，包括刹车机构座、刹车板、驱动装置、连杆、驱动块、夹紧柱以及复位装置；

所述刹车机构座的一侧安装所述刹车板，所述刹车机构座上设有第一滑腔，所述刹车机构座设有所述刹车板的一侧设有连通所述第一滑腔的第二滑腔；

所述驱动装置安装在所述刹车机构座上，所述驱动装置通过所述连杆与所述驱动块连接，所述驱动装置可驱动所述驱动块在所述第一滑腔内运动；

所述驱动块朝向所述第二滑腔的一侧设有驱动面，所述夹紧柱置于所述第二滑腔内并通过所述复位装置与所述刹车机构座连接，所述夹紧柱设有与所述驱动面接触的受力面。

进一步地，所述刹车机构座两端均设有支撑耳，所述连杆通过转轴与所述支撑耳连接，所述连杆的一端与所述驱动装置连接，另一端与所述驱动块连接。

进一步地，所述刹车机构座两端还设有用于所述驱动装置两端自动对中的限位块。

进一步地，所述连杆与所述驱动装置连接的位置与所述转轴中心线之间的长度大于所述连杆与驱动块连接的位置与所述转轴中心线之间的长度。

进一步地，所述驱动面包括第一驱动面和第二驱动面，所述第一驱动面的坡度大于所述第二驱动面的坡度；

所述夹紧柱内置有第一滚柱，所述第一滚柱的柱面为所述受力面。

进一步地，所述第一滑腔内与设有夹紧柱相对的一侧还设有第二滚柱。

进一步地，还包括用于增加与刹车盘接触面积的刹车盘压板，所述刹车盘压板置于所述刹车机构座和所述刹车板之间。

与现有技术比较，本实用新型所述的零背隙自动对中气动刹车装置具有结构简单，控制方便，且便于维护等优点。

附图说明

图1为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置的轴视图；

图4为图2中C-C处的剖视图；

图5为刹车机构座的结构图；

图6为图1的A-A处的剖视图；

图7为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置的进行刹车时的工作示意图；

图8为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置的处于非刹车时的工作示意图；

图9为图7中虚线圆圈中的放大图；

图10为图8中虚线圆圈中的放大图；

图11为驱动块的驱动面处的局部放大图。

图中：1、刹车机构座，10、第一滑腔，11、第二滑腔，12、支撑耳，13、转轴，14、气缸接头，15、销轴，16、限位块，17、第二滚柱，18、通孔，19、第二滚柱容纳槽，2、刹车板，3、驱动装置，30、气缸接头，4、连杆，40、长条孔，5、驱动块，50、驱动面，500、第一驱动面，501、第二驱动面，51、驱动块朝向第二滑腔的壁面，6、夹紧柱，60、受力面，61、第一滚柱，62、驱动块滑槽，63、第一滚柱容纳槽，7、复位装置，70、第一螺栓，71、弹簧，8、刹车盘压板，90、刹车盘容纳腔，91、调整垫片，92、第二螺栓。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5以及图6所示为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置，包括刹车机构座1、刹车板2、驱动装置3、连杆4、驱动块5、夹紧柱6以及复位装置7；

多个第二螺栓92将所述刹车板2固定在所述刹车机构座1的一侧，刹车机构座1与刹车板2之间形成刹车盘容纳腔90，在本实施例中，如图6所示，刹车机构座1与刹车板2之间置有调整垫片91用于将两者之间形成刹车盘容纳腔 90，弧形的刹车盘(图中未示出)安装在主轴上并且部分置于刹车盘容纳腔内。

如图5所示，所述刹车机构座1上设有第一滑腔10，所述刹车机构座1设有所述刹车板2的一侧设有连通所述第一滑腔10的第二滑腔11；

所述驱动装置3安装在所述刹车机构座1上，所述驱动装置3通过所述连杆4与所述驱动块5连接，所述驱动装置3可驱动所述驱动块5在所述第一滑腔10内运动；具体地，在本实施例中，驱动装置3采用气缸，气缸与连杆的一端通过销轴连接，刹车机构座1的端部设有支撑耳12，连杆4通过转轴13安装在支撑耳12上，连杆4的另一端设有长条孔40，并通过销轴15与驱动块5的端部连接，驱动块5部分置于第一滑腔10内，气缸可驱动连杆绕转轴转动，进而可以实现驱动块在第一滑腔内的往复运动，优选地，所述刹车机构座1两端均设有支撑耳12，气缸两端均连接有一个连杆4，即气缸筒端直接通过销轴与连杆连接，气缸的活塞杆端连接气缸接头14，气缸接头14通过销轴与连杆连接，气缸通过两端的连杆4安装在刹车机构座1上，所述连杆4通过转轴13与所述支撑耳12连接，所述连杆4的一端与所述气缸连接，另一端与所述驱动块5连接。驱动装置3可驱动连杆4绕转轴13转动，当连杆4绕转轴13转动时，与驱动块5连接的一端的销轴13可在长条孔40中滑动，进而驱动驱动块5在第一滑腔10内运动。本实施例中驱动装置采用气缸结构，并且气缸直接与连杆连接驱动连杆转动进而实现驱动块在第一滑腔内的往复运动，本实用新型中驱动装置还可以采用液压缸等其它驱动装置或者由气缸(液压缸)通过传动装置与连杆连接，以驱动连杆转动。

所述驱动块5朝向所述第二滑腔11的一侧壁面51上设有驱动面50，第二滑腔50内设有所述夹紧柱6，在本实施例中，夹紧柱6为圆柱型结构，夹紧柱 6上设有可允许驱动块5在夹紧柱6中滑动的驱动块滑槽62，所述夹紧柱6通过所述复位装置7与所述刹车机构座1连接，本实施例中，如图6所示，复位装置7包括第二螺栓70和弹簧71，刹车机构座1上与设有第二滑腔11相对的一侧设有通孔18(阶梯孔)，所述第二螺栓70通过所述通孔18并与所述夹紧柱 6连接，所述弹簧71套在所述第二螺栓70上，所述夹紧柱6上设有与所述驱动面50接触的受力面60，当驱动装置3通过连杆4驱动驱动块5在第一滑腔10 中运动时，驱动面50与受力面60相互作用，进而可以使得夹紧柱6在第二滑腔11中运动，具体地，如图7所示为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置进行刹车时的工作示意图，当需要进行刹车时，气缸筒和活塞杆在气压的作用下向两侧运动(图中E-E箭头所指的方向)，进而驱动两端的连杆绕转轴转动(图中箭头M所示方向)，连杆的另一端驱动驱动块在第一滑腔内向刹车机构座中间运动(图中箭头F-F所示)，当驱动块向刹车机构座中间运动时，驱动块上的驱动面通过夹紧柱上的受力面驱动夹紧柱向设有刹车盘容纳腔的一侧运动(图中箭头N所示的方向)，使得夹紧柱可以与至于刹车盘容纳腔中的刹车盘相互作用，进行实现刹车。如图8所示为本实用新型公开的零背隙自动对中气动刹车装置取消刹车时的工作示意图，当不需要刹车时，气缸筒和活塞杆向中心运动(图中E1-E1箭头所指的方向)，进而驱动两端的连杆绕转轴转动(图中箭头M1所示方向)，连杆的另一端驱动驱动块在第一滑腔内向刹车机构座两端运动(图中箭头F1所示)，当驱动块向刹车机构座两端运动时，驱动面作用在受力面的力消除，夹紧柱在复位装置的作用下向远离刹车盘的一侧运动(图中箭头N1所示的方向)，使得夹紧柱与刹车盘分离，进而取消刹车动作。

在本实施例中，由于驱动装置两端通过连杆安装在刹车机构座上，且刹车机构座两端均设有驱动块和夹紧块等结构，使得该刹车装置工作时，两端的夹紧块均与刹车盘作用，保证了刹车盘的受力均匀性，同时，可以增加了与刹车盘的作用面积，提高刹车效果。

进一步地，如图7和图8所示，所述刹车机构座1两端还设有用于所述驱动装置3两端自动对中的限位块16，在本实施例中，限位块16设置在支撑耳 12中，如图8所示，当该刹车装置取消刹车动作时，由于气缸两端是通过连杆安装在刹车机构座上，因此当气缸复位时，气缸的一端(气缸筒或活塞杆)会先向中间运动，设置有限位块，使得先运动的一端的连杆转动一定角度后与限位块抵接(限制了气缸一端的水平运动行程)，进而气缸的另一端向中间运动直至连杆与限位块抵接，设置有限位块可以保证气缸的两端具有相同的运动行程，进而可以气缸和驱动块自动对中，保证了刹车装置运动的准确性，提高了刹车效果。

进一步地，如图1所示，所述连杆4与所述驱动装置3连接的位置与所述转轴13中心线之间的长度(图1中L1)大于所述连杆4与驱动块5连接的位置与所述转轴13中心线之间的长度(图1中L2)，即连杆、转轴以及支撑耳形成杠杆结构，通过杠杆结构，可以实现对驱动装置输出力的放大，进而可以增加夹紧柱作用在刹车盘上的作用力，提高刹车效果。

进一步地，如图9、图10和图11所示，所述驱动面50包括第一驱动面500 和第二驱动面501，所述第一驱动面500的坡度(第一驱动面的坡度为第一驱动面与驱动块朝向第二滑腔的壁面51之间的夹角，图11中角度r2)大于所述第二驱动面501的坡度(第二驱动面的坡度为第二驱动面与驱动块朝向第二滑腔的壁面51之间的夹角，图11中角度r1)；所述夹紧柱6内置有第一滚柱61，所述第一滚柱61的柱面为所述受力面60，具体地，在驱动块滑槽62的底面设有可以放置第一滚柱61的第一滚柱容纳槽63，第一滚柱容纳槽的方向与驱动块滑槽的方向垂直，第一滚柱容纳槽63的深度小于第一滚柱61的直径，使得第一滚柱置于第一滚柱容纳槽中时，部分第一滚柱置于第一滚动容纳槽外部，第一滚柱的柱面可以与驱动面接触，如图9所示，当驱动块在驱动装置的驱动下向刹车机构座中心运动时(图中箭头所示方向)，第一驱动面先与第一滚柱作用，由于第一驱动面具有较大的坡度，使得初始阶段，夹紧柱可以快速的向刹车盘方向运动并对刹车盘进行制动，提高了响应速度，如图10所示，当驱动块继续向刹车机构座中间运动时，第二驱动面与第一滚柱作用，第二驱动面的坡度小于第一驱动面的坡度，使得第二驱动面与第一滚柱作用时，第二驱动面与第一滚柱的作用力将产生较大的垂直于刹车盘表面的分力(增力作用)，进而增加了夹紧柱与刹车盘之间的作用力，提高了制动效果，同时，较小的坡度可以实现机械自锁作用，因此，不需要驱动装置持续的向外输出驱动力，节省了能耗，本申请中由于驱动面设有第一驱动面和第二驱动面，使得该刹车装置具有较快的响应速度，可以实现对刹车盘的快速制动，同时又具有较大的制动力，提高了对刹车盘的制动效果。

进一步地，如图4、图5和图6所示，所述第一滑腔10内与设有夹紧柱6 相对的一侧还设有第二滚柱17，具体的，在第一滑腔与设有夹紧柱相对的一侧设有第二滚柱容纳槽19，第二滚柱容纳槽的方向与驱动块的运动方向垂直，第二滚柱容纳槽的深度小于第二滚柱的直径，第二滚柱置于第二滚柱容纳槽中且部分从第二滚柱容纳槽中露出，驱动块朝向第二滚柱的一侧面与第二滚柱接触，即使得驱动块在第一滑腔内运动时，驱动块与第一滑腔为线接触，可以减小驱动块运动时的阻力，保证驱动块运动的平稳。

进一步地，如图4、图5和图6所示还包括用于增加与刹车盘接触面积的刹车盘压板8，所述刹车盘压板8置于所述刹车机构座1和所述刹车板2之间，并且刹车盘置于刹车盘压板和刹车板之间，当夹紧柱在驱动块的作用下进行刹车时，夹紧块先作用在刹车盘压板上，使得刹车盘压板与刹车盘作用，进而进行刹车，由于增加了刹车盘压板，增加了该刹车装置与刹车盘的作用面积，保证了刹车效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：包括刹车机构座(1)、刹车板(2)、驱动装置(3)、连杆(4)、驱动块(5)、夹紧柱(6)以及复位装置(7)；

所述刹车机构座(1)的一侧安装所述刹车板(2)，所述刹车机构座(1)上设有第一滑腔(10)，所述刹车机构座(1)设有所述刹车板(2)的一侧设有连通所述第一滑腔(10)的第二滑腔(11)；

所述驱动装置(3)安装在所述刹车机构座(1)上，所述驱动装置(3)通过所述连杆(4)与所述驱动块(5)连接，所述驱动装置(3)可驱动所述驱动块(5)在所述第一滑腔(10)内运动；

所述驱动块(5)朝向所述第二滑腔(11)的一侧设有驱动面(50)，所述夹紧柱(6)置于所述第二滑腔(11)内并通过所述复位装置(7)与所述刹车机构座(1)连接，所述夹紧柱(6)设有与所述驱动面(50)接触的受力面(60)。

2.根据权利要求1所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：所述刹车机构座(1)两端均设有支撑耳(12)，所述连杆(4)通过转轴(13)与所述支撑耳(12)连接，所述连杆(4)的一端与所述驱动装置(3)连接，另一端与所述驱动块(5)连接。

3.根据权利要求2所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：所述刹车机构座(1)两端还设有用于所述驱动装置两端自动对中的限位块(16)。

4.根据权利要求2或3所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：所述连杆(4)与所述驱动装置(3)连接的位置与所述转轴(13)中心线之间的长度大于所述连杆(4)与驱动块(5)连接的位置与所述转轴(13)中心线之间的长度。

5.根据权利要求1所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：所述驱动面(50)包括第一驱动面(500)和第二驱动面(501)，所述第一驱动面(500)的坡度大于所述第二驱动面(501)的坡度；

所述夹紧柱(6)内置有第一滚柱(61)，所述第一滚柱(61)的柱面为所述受力面(60)。

6.根据权利要求1所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：所述第一滑腔(10)内与设有夹紧柱(6)相对的一侧还设有第二滚柱(17)。

7.根据权利要求1所述的零背隙自动对中气动刹车装置，其特征在于：还包括用于增加与刹车盘接触面积的刹车盘压板(8)，所述刹车盘压板(8)置于所述刹车机构座(1)和所述刹车板(2)之间。

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