CN211804851U - 一种静压中心架 - Google Patents

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王成威
邓刚
梁海洋
刘野
涂峻瑀
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Abstract

本实用新型公开了一种静压中心架,涉及机加工设备技术领域,其技术方案要点包括支撑座、升降装置、左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦,支撑座上端成型有支撑凹槽,支撑凹槽为半圆柱槽,支撑凹槽轴线方向两端开口,升降装置以支撑凹槽轴线为中心周向设置有三个,三个升降装置分别用于支撑左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦在支撑凹槽内沿支撑凹槽的径向升降,左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦内分别设置有注油孔,左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦的支撑面上设置有与注油孔连通的油槽,支撑座内设置有回油孔,回油孔一端连接支撑凹槽,另一端延伸至支撑座底端或外壁,达到了避免支撑细长轴时破坏细长轴外壁的效果。

Description

一种静压中心架
技术领域
本实用新型涉及机加工设备技术领域,具体涉及一种静压中心架。
背景技术
在加工轴类零件时,由于受自身的重量和长度的影响,若工件直接装卡在车床的花盘和顶尖上会产生一定的挠度,导致主轴旋转的偏心,产生振动,从而会对加工精度产生影响,即使在粗加工时产生的影响也是不可忽略的,在这种情况下加工轴类零件就要考虑采用辅助支撑。一般采用中心架进行支撑。中心架分为多种类型,分别用于不同重量和长度的轴类。对于轻型轴类可以使用托瓦式中心架,并在托瓦表面涂抹润滑油或润滑脂,以保证工件转动顺畅。大型轴类在半精加工和精加工重型轴类时多采用静压中心架。
随着我国大型装备制造业的迅猛发展,轴类和筒类零件朝着大规格和重载荷方向延伸,因此加工设备必须适应大规格和重载荷的要求。若没有相应装备进行加工,核电转子、水轮机转子等关键主体零件就只能依赖于外协。对于类似发电机轴细长轴,属于柔性加工范围,原来的加工方法是用中心架滚轮直接架起,属于刚性支撑,在工件刚性相对较差的情况下,易产生切削变形,最终导致加工尺寸与形位公差被破坏,加工过程困难,且质量不易保证。
实用新型内容
为此,本实用新型提供一种静压中心架,以解决现有技术中对于属于柔性加工的细长轴采用中心架滚轮直接架起的方式支撑易产生切削变形的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种静压中心架,包括支撑座、升降装置、左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦,所述支撑座上端成型有支撑凹槽,所述支撑凹槽为半圆柱槽,支撑凹槽轴线方向两端开口,所述升降装置以支撑凹槽轴线为中心周向设置有三个,三个所述升降装置分别用于支撑左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦在支撑凹槽内沿支撑凹槽的径向升降,所述左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦内分别设置有注油孔,所述注油孔的进油端位于左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦侧壁,出油端位于左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦的支撑面上,所述左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦的支撑面上设置有与注油孔连通的油槽,所述支撑座内设置有回油孔,所述回油孔一端连接支撑凹槽,另一端延伸至支撑座底端或外壁。
进一步地,所述左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦油槽以注油孔为中心在左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦支撑面上周向设置有多个,各油槽以注油孔为中心呈放射状。
进一步地,所述油槽为由外侧开口至底部宽度逐渐增大的燕尾槽。
进一步地,所述左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦的支撑面为弧形面。
进一步地,所述升降装置包括托架、套筒、升降丝杆、升降丝母、推力轴承和外接轴,所述托架固定于支撑座内,所述套筒滑动连接于托架,所述升降丝杆、升降丝母均与所述套筒同轴设置,所述升降丝杆与所述升降丝母螺纹连接,所述升降丝母与所述套筒固定连接,所述升降丝杆通过所述推力轴承与所述托架转动连接,所述升降丝杆通过齿轮组与所述外接轴一端传动连接,所述外接轴背离升降丝杆一端位于支撑座外部。
进一步地,所述升降装置还包括顶丝,所述顶丝与托架螺纹连接,顶丝向内旋转时与套筒外壁抵接。
进一步地,所述支撑座内设有安装腔,安装腔内设置有底座,托架底部通过螺纹杆与底座固定连接,推力轴承设置于底座上,升降丝杆下端穿过所述底座,托架顶部与支撑座螺栓连接。
本实用新型具有如下优点:
通过升降装置可调节左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦的位置,以适应不同尺寸的轴类支撑,通过注油孔可向油槽内注入液压油,进而在左侧托瓦、右侧托瓦和中间静压托瓦的支撑面上形成油膜,对待加工件进行支撑。静压中心架为纯液体润滑,工件和托瓦接触表面之间的摩擦力小,在中低转速下由摩擦阻力引起的功率消耗小,传动效率高;工件和轴瓦由一层润滑油膜将接触表面隔开,摩擦副表面间不会直接接触,因此无论是长期工作或频繁的启动、停止,摩擦副表面都不会发生磨损,能长时间保证精度,延长使用寿命;静压中心架在各种相对运动速度下都能保持液体润滑作用和承载能力,油膜刚度受相对运动速度的变化影响较小;静压中心架油腔内的润滑油层具有良好的吸振能力,使工件转动平稳。
油槽为由外侧开口至底部宽度逐渐增大的燕尾槽,工作时在支承块的油槽中通入压力油,当零件自重和外加载荷平衡时,便将零件浮起。由于油槽四周封油面的微小间隙的阻尼作用,润滑油流出时受到很大的阻力,使油槽内的润滑油继续保持压力,从而能继续将轴零件浮起,润滑作用更好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为实施例提供的一种静压中心架局部剖视图;
图2为实施例中底座结构示意图;
图3为实施例中左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦的侧视图;
图4为实施例中左侧托瓦、右侧托瓦或中间静压托瓦的俯视图;
图中:1、支撑座;11、支撑凹槽;12、底座;2、左侧托瓦;3、右侧托瓦;4、中间静压托瓦;41、注油孔;42、油槽;51、托架;52、套筒;53、升降丝杆;54、升降丝母;55、推力轴承;56、外接轴;57、齿轮组;6、顶丝;7、螺纹杆。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
一种静压中心架,结合图1至图4,包括支撑座1、升降装置、左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4,支撑座1采用金属材质,支撑座1上端成型有支撑凹槽11,支撑凹槽11为半圆柱槽,支撑凹槽11轴线方向两端开口,进行支撑时,待加工轴可以从支撑凹槽11穿过。
升降装置沿支撑凹槽11轴线为中心周向设置有三个,其中一个升降装置的升降方向竖直,另外两个升降装置分置于竖直升降装置的两侧,三个升降装置分别用于支撑左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4在支撑凹槽11内沿支撑凹槽11的径向升降。
左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4为相同结构,左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4内分别设置有注油孔41,注油孔41的进油端位于左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4侧壁,出油端位于左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4的支撑面上,左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4的支撑面上设置有与注油孔41连通的油槽42,向注油孔41通入液压油时,液压油可通过油槽42到达左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4的支撑面上,形成油膜。支撑座1内设置有回油孔,回油孔一端连接支撑凹槽11,另一端延伸至支撑座1底端或外壁,由左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4的支撑面上流下的润滑油可由回油孔流出,进而可循环利用。为避免支撑凹槽11内的润滑油由支撑座1的外壁流出,支撑凹槽11轴线方向上的两端可设置遮挡物,该遮挡物可以是支撑座1在支撑凹槽11端部位置向上延伸的挡板。
左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4油槽42以注油孔41为中心在左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4支撑面上周向设置有多个,各油槽42以注油孔41为中心呈放射状,注油孔41流出的润滑油可由各个油槽42向多个方向分散,从而对待加工件形成良好的支撑。
优选的,油槽42为由外侧开口至底部宽度逐渐增大的燕尾槽,润滑油由注油孔41进入油槽42后,由于油槽42开口较小,能够保证润滑油由油槽42流出时具有较高的油压,从而将待加工件托起,有效降低待加工件的磨损。
左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4的支撑面为弧形面,左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4的支撑面轴线方向与支撑凹槽11的轴线方向相同,从而能够更加适用于轴类等圆柱状待加工件的支撑。
升降装置包括托架51、套筒52、升降丝杆53、升降丝母54、推力轴承55和外接轴56,托架51固定于支撑座1内,托架51内部为圆柱形空腔,套筒52滑动连接于托架51,套筒52外径与托架51内径相同,且套筒52轴线与托架51的空腔轴线重合,左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4固定在套筒52上端,当套筒52轴向滑动时可带动左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4升降,具体的,左侧托瓦2、右侧托瓦3和中间静压托瓦4底部可设置圆柱形插杆,并通过该插杆插入套筒52内固定。
升降丝杆53、升降丝母54均与套筒52同轴设置,升降丝杆53与升降丝母54螺纹连接,升降丝杆53上部分位于套筒52内,升降丝母54与套筒52的下端通过螺栓固定连接,推力轴承55与套筒52共轴线,升降丝杆53通过推力轴承55支撑,升降丝杆53通过齿轮组57与外接轴56一端传动连接,外接轴56背离升降丝杆53一端位于支撑座1外部。
当外接轴56位于支撑座1外部一端连接驱动件,并且在驱动件的驱动下旋转时,可带动套筒52升降,以便于调整左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4的位置。外接轴56的驱动可以为连接摇柄的手动驱动形式,也可以为连接减速电机的电动驱动形式,只要是能够实现外接轴56的旋转,均应在本申请的保护范围内。
升降丝杆53与外接轴56之间可通过一组锥齿轮连接,从而改变传动方向,使外接轴56能够设置为水平转轴,安装驱动件时更方便。
优选的,升降装置还包括顶丝6,顶丝6与托架51螺纹连接,顶丝6向内旋转时与套筒52外壁抵接,顶丝6背离套筒52一端应当位于支撑座1外部,操作方便。通过升降装置将左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4调整至合适位置时,通过旋转顶丝6抵紧套筒52使套筒52的位置固定,能够有效避免左侧托瓦2、右侧托瓦3或中间静压托瓦4受到压力时下沉。
作为托架51的一种安装形式,支撑座1内设置有安装腔,安装腔开口延伸至支撑座1侧壁,安装腔内设置有底座12,推力轴承55设置于底座12上,托架51底部螺纹连接有沿套筒52轴线的螺纹杆7,并通过螺纹杆7与底座12固定连接,托架51顶部与支撑座1螺栓连接,升降丝杆53下端同时穿过推力轴承55和底座12后连接齿轮组57,此种设置方式可使底座12对托架51和升降丝杆53形成稳定的支撑,而支撑座1上用于安装齿轮组57的凹槽可直接连通至支撑座1外壁,安装升降装置、底座12和齿轮组57时可直接通过支撑座1侧壁的开口上水平放入,安装较为方便,而支撑座1侧壁上的开口上可设置门板,对开口进行遮挡。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种静压中心架,其特征在于,包括支撑座(1)、升降装置、左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)和中间静压托瓦(4),所述支撑座(1)上端成型有支撑凹槽(11),所述支撑凹槽(11)为半圆柱槽,支撑凹槽(11)轴线方向两端开口,所述升降装置以支撑凹槽(11)轴线为中心周向设置有三个,三个所述升降装置分别用于支撑左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)和中间静压托瓦(4)在支撑凹槽(11)内沿支撑凹槽(11)的径向升降,所述左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)和中间静压托瓦(4)内分别设置有注油孔(41),所述注油孔(41)的进油端位于左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)或中间静压托瓦(4)侧壁,出油端位于左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)或中间静压托瓦(4)的支撑面上,所述左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)和中间静压托瓦(4)的支撑面上设置有与注油孔(41)连通的油槽(42),所述支撑座(1)内设置有回油孔,所述回油孔一端连接支撑凹槽(11),另一端延伸至支撑座(1)底端或外壁。
2.根据权利要求1所述的静压中心架,其特征在于,所述左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)或中间静压托瓦(4)油槽(42)以注油孔(41)为中心在左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)或中间静压托瓦(4)支撑面上周向设置有多个,各油槽(42)以注油孔(41)为中心呈放射状。
3.根据权利要求1所述的静压中心架,其特征在于,所述油槽(42)为由外侧开口至底部宽度逐渐增大的燕尾槽。
4.根据权利要求1所述的静压中心架,其特征在于,所述左侧托瓦(2)、右侧托瓦(3)和中间静压托瓦(4)的支撑面为弧形面。
5.根据权利要求1所述的静压中心架,其特征在于,所述升降装置包括托架(51)、套筒(52)、升降丝杆(53)、升降丝母(54)、推力轴承(55)和外接轴(56),所述托架(51)固定于支撑座(1)内,所述套筒(52)滑动连接于托架(51),所述升降丝杆(53)、升降丝母(54)均与所述套筒(52)同轴设置,所述升降丝杆(53)与所述升降丝母(54)螺纹连接,所述升降丝母(54)与所述套筒(52)固定连接,所述升降丝杆(53)通过所述推力轴承(55)支撑,所述升降丝杆(53)通过齿轮组(57)与所述外接轴(56)一端传动连接,所述外接轴(56)背离升降丝杆(53)一端位于支撑座(1)外部。
6.根据权利要求5所述的静压中心架,其特征在于,所述升降装置还包括顶丝(6),所述顶丝(6)与托架(51)螺纹连接,顶丝(6)向内旋转时与套筒(52)外壁抵接。
7.根据权利要求5所述的静压中心架,其特征在于,所述支撑座(1)内设有安装腔,安装腔内设置有底座(12),托架(51)底部通过螺纹杆(7)与底座(12)固定连接,推力轴承(55)设置于底座(12)上,升降丝杆(53)下端穿过所述底座(12),托架(51)顶部与支撑座(1)螺栓连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114378342A (zh) * 2022-03-08 2022-04-22 苏州科技大学 一种键槽铣削数控专用机床

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