CN215628182U - 一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢环类零件淬火用辅助工装领域，尤其是涉及一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，包括，安装支撑框架、支撑平台、横向支撑架、导向支撑组件、旋转驱动组件、主轴支撑组件、旋转主轴构件、间隔冷却构件、升降气缸组及零件夹紧支撑构件，所述的横向支撑架安装在安装支撑框架内并与安装支撑框架固定相连，其在具体使用时能够对钢环类零件进行稳定的夹紧支撑，并通过风冷散热对主轴安装轴承及旋转密封进行冷却防护，保证了主轴安装轴承及旋转密封的工作安全。

Description

一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构

技术领域

本实用新型涉及钢环类零件淬火用辅助工装领域，尤其是涉及一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构。

背景技术

钢环类零件感应加热后热压成型或压淬是一种先进的工艺技术方法，其工艺方法具体过程为，首先通过先进的感应加热方法将零件加热到要求的温度，之后进行热压成型（少无切削加工） 或模压淬火，感应加热时，一般采用零件定心安装，通过主轴旋转带动零件旋转加热，传统的工艺方法为人工将零件放置到定位芯盘上，零件旋转加热，由于零件和定位盘存在间隙，摆动量较大，零件易于弹出掉落造成不同成度的危害，另一方面，由于长时间感应加热，在旋转主轴上的热量累积不断增加，从而影响到主轴安装轴承，旋转密封等相关零件的性能，逐步造成零件失效，无法满足人们的使用需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其在具体使用时能够对钢环类零件进行稳定的夹紧支撑，并通过风冷散热对主轴安装轴承及旋转密封进行冷却防护，保证了主轴安装轴承及旋转密封的工作安全。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，包括，安装支撑框架、支撑平台、横向支撑架、导向支撑组件、旋转驱动组件、主轴支撑组件、旋转主轴构件、间隔冷却构件、升降气缸组及零件夹紧支撑构件，所述的横向支撑架安装在安装支撑框架内并与安装支撑框架固定相连，在安装支撑框架的上部安装有支撑平台，支撑平台与安装支撑框架固定相连，所述的导向支撑组件安装在横向支撑架上并与横向支撑架固定相连，在导向支撑组件上安装有升降气缸组，所述的旋转驱动组件的底部安装在升降气缸组的上部并与升降气缸组连接在一起，在支撑平台上安装有主轴支撑组件，所述的旋转主轴构件安装在主轴支撑组件上并与主轴支撑组件相连，所述的零件夹紧支撑构件安装在旋转主轴构件的顶部部位并与旋转主轴构件固定相连，所述的间隔冷却构件插套在旋转主轴构件上部外侧，间隔冷却构件的底部安装在主轴支撑组件上并与主轴支撑组件相连。

所述的导向支撑组件包括，支撑底座、加强板、导向安装架、安装导轨，所述的支撑底座安装在横向支撑架上并与横向支撑架固定相连，所述的导向安装架安装的底部安装在支撑底座上并与支撑底座固定相连，所述的安装导轨安装在导向安装架的一侧部位并通过连接螺栓与导向安装架连接在一起，所述的加强板的一侧安装在导向安装架上与导向安装架相连，所述的加强板的另一侧安装在支撑底座上与支撑底座相连。

所述的旋转驱动组件包括，安装滑块、驱动电机、电机带动轴、联轴器、过渡连接轴、传动连接套，所述的安装滑块安装在驱动电机的侧面部位并与驱动电机固定相连，驱动电机通过安装滑块安装在安装导轨上并与安装导轨相阻尼滑动接触，在驱动电机上安装有电机带动轴，所述的过渡连接轴安装在电机带动轴上并通过联轴器与电机带动轴相连，所述的传动连接套安装在过渡连接轴上并与过渡连接轴固定相连，所述的传动连接套上加工有连接配合凹槽。

所述的主轴支撑组件包括主轴轴承座、上支撑轴承、下支撑轴承、轴承间隔套及轴承密封盖，所述的主轴轴承座安装在支撑平台上并与支撑平台相连，所述的上支撑轴承、轴承间隔套及下支撑轴承三者依次安装在主轴轴承座内，所述的轴承密封盖扣合在主轴轴承座上并通过紧固螺栓与主轴轴承座紧密相连。

所述的旋转主轴构件包括，主轴本体、连接凸柱、凸柱安装座，所述的主轴本体安装在上支撑轴承及下支撑轴承的轴承内圈部位上并与上支撑轴承及下支撑轴承的轴承内圈过盈配合相连，在主轴本体内加工有一中空腔体，在中空腔体的周壁上加工有透气小孔，所述的凸柱安装座安装在主轴本体的底部部位并与主轴本体固定相连，所述的连接凸柱安装在凸柱安装座上并与凸柱安装座固定相连。

所述的间隔冷却构件包括，间隔过渡套、进气接头、排气接头，所述的间隔过渡套为圆柱体套筒结构，在间隔过渡套的中间为中空密封腔体，所述的进气接头安装在间隔过渡套的一侧部位上并与间隔过渡套中的中空密封腔体相连通，所述的排气接头安装在间隔过渡套的另一侧部位上并与间隔过渡套中的中空密封腔体相连通，所述的间隔过渡套的底部安装在主轴支撑组件上并与主轴支撑组件相连。

所述的升降气缸组包括，升降气缸本体、气缸升降杆及升降安装座，所述的升降气缸本体的底部安装在导向支撑组件上并与导向支撑组件固定相连，在升降气缸本体上安装设置有气缸升降杆，所述的升降安装座安装在气缸升降杆的顶部部位并与气缸升降杆固定相连。

所述的零件夹紧支撑构件，包括第一夹紧气缸、第二夹紧气缸、气缸安装座、第一夹紧臂、第二夹紧臂、第一气缸杆及第二气缸杆，所述的气缸安装座安装在主轴本体的顶部并与主轴本体固定相连，在气缸安装座上安装有第一夹紧气缸及第二夹紧气缸，在第一夹紧气缸上安装设置有第一气缸杆，在第二夹紧气缸上安装设置有第二气缸杆，所述的第一夹紧臂的下侧安装在第一气缸杆上并与第一气缸杆固定相连，所述的第二夹紧臂的下侧安装在第二气缸杆上并与第二气缸杆固定相连。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所提供的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，整体结构设计科学，安装操作使用简单方便，本实用新型主要通过导向支撑组件、旋转驱动组件、主轴支撑组件、旋转主轴构件、间隔冷却构件、升降气缸组及零件夹紧支撑构件等组成部件的共同安装配合作用，在具体使用时能够对钢环类零件进行稳定的夹紧支撑，并可以对主轴安装轴承及旋转密封进行冷却防护，具体的说，本实用新型中的零件夹紧支撑构件中的第一夹紧臂、第二夹紧臂可在第一夹紧气缸及第二夹紧气缸二者的分别带动下对安装在其上的钢环类零件进行稳固夹紧作业，并可在间隔冷却构件中的间隔过渡套内接入冷气，对旋转主轴构件进行降温冷却，进而保证了了主轴安装轴承及旋转密封的工作安全。

附图说明

图1是本实用新型的整体安装结构示意图；

图2是本实用新型中的导向支撑组件的结构示意图；

图3是本实用新型中的旋转驱动组件的结构示意图；

图4是本实用新型中的主轴支撑组件的结构示意图；

图5是本实用新型中的旋转主轴构件的结构示意图；

图6是本实用新型中的间隔冷却构件的结构示意图；

图7是本实用新型中的升降气缸组的结构示意图；

图8是本实用新型中的零件夹紧支撑构件的结构示意图；

图中标号为：1-安装支撑框架、2-支撑平台、3-横向支撑架、4-导向支撑组件、5-旋转驱动组件、6-主轴支撑组件、7-旋转主轴构件、8-间隔冷却构件、9-升降气缸组、10-零件夹紧支撑构件、401-支撑底座、402-加强板、403-导向安装架、404-安装导轨、501-安装滑块、502-驱动电机、503-电机带动轴、504-联轴器、505-过渡连接轴、506-传动连接套、601-主轴轴承座、602-上支撑轴承、603-下支撑轴承、604-轴承间隔套、605-轴承密封盖、701-主轴本体、702-连接凸柱、703-凸柱安装座、801-间隔过渡套、802-进气接头、803-排气接头、901-升降气缸本体、902-气缸升降杆、903-升降安装座、1001-第一夹紧气缸、1002-第二夹紧气缸、1003-气缸安装座、1004-第一夹紧臂、1005-第二夹紧臂、1006-第一气缸杆、1007-第二气缸杆。

具体实施方式

具体实施例1：本实用新型的核心是提供一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其在具体使用时更够钢环类零件进行稳定的夹紧支撑，并可以对主轴安装轴承及旋转密封进行冷却防护，保证了主轴安装轴承及旋转密封的使用安全及使用寿命，为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接连接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。本申请文件中用于表示方位的用语“左”和“右” 均以附图中所示的具体结构为基准，并不构成对结构的限制。

如说明书附图1所示，本实用新型所提供的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，主要包括安装支撑框架1、支撑平台2、横向支撑架3、导向支撑组件4、旋转驱动组件5、主轴支撑组件6、旋转主轴构件7、间隔冷却构件8、升降气缸组9及零件夹紧支撑构件10，用于安装旋转驱动组件5的横向支撑架3的两端固定安装在安装支撑框架1内侧壁上，在安装支撑框架1的上部安装有用于安装主轴支撑组件6的支撑平台2，支撑平台2与安装支撑框架1固定连为一体，用于对升降气缸组9进行安装支撑的导向支撑组件4的底部固定安装在横向支撑架3上，在导向支撑组件4上安装有用于推动旋转驱动组件5上下位移的升降气缸组9，用于驱动旋转主轴构件7转动的旋转驱动组件5的底部固定安装在升降气缸组9的上部部位，在支撑平台2上安装有用于安装支撑旋转主轴构件7的主轴支撑组件6，用于带动零件夹紧支撑构件10转动的旋转主轴构件7安装在主轴支撑组件6上，用于直接对钢环零件进行支撑夹紧或撑紧的零件夹紧支撑构件10固定安装在旋转主轴构件7的顶部部位，用于对旋转主轴构件7进行冷却作业的间隔冷却构件8插套在旋转主轴构件7上部外侧，其中，间隔冷却构件8的底部安装在主轴支撑组件6上。

如说明书附图2所示，用于对旋转驱动组件5进行安装导向的导向支撑组件4包括，支撑底座401、加强板402、导向安装架403、安装导轨404，用于安装导向安装架403的支撑底座401的底部固定安装在横向支撑架3上，用于安装安装导轨404的导向安装架403安装的底部固定安装在支撑底座401上，用于直接对旋转驱动组件5进行安装导向的安装导轨404通过连接螺栓安装在导向安装架403的一侧部位，用于加强导向安装架403的安装强度的加强板402的一侧固定安装在导向安装架403上另一侧固定安装在支撑底座401上。

如说明书附图3所示，用于带动旋转主轴构件7转动的旋转驱动组件5包括，安装滑块501、驱动电机502、电机带动轴503、联轴器504、过渡连接轴505、传动连接套506，安装滑块501的一侧固定安装在驱动电机502的侧面部位，驱动电机502通过安装滑块501安装在安装导轨404上并与安装导轨404相阻尼滑动接触，在驱动电机502上安装有用于动力输出的电机带动轴503，其中，过渡连接轴505的底部安装在电机带动轴503上方并通过联轴器504与电机带动轴503相连，用于与连接凸柱702配合相连的传动连接套506固定安装在过渡连接轴505上，在传动连接套506上加工有用于与连接凸柱702配合相连的连接配合凹槽。

如说明书附图4所示，用于对旋转主轴构件7进行安装支撑的主轴支撑组件6包括主轴轴承座601、上支撑轴承602、下支撑轴承603、轴承间隔套604及轴承密封盖605，用于安装上支撑轴承602及下支撑轴承603的主轴轴承座601的底部安装在支撑平台2上并通过连接螺栓与支撑平台2相连，上支撑轴承602、轴承间隔套604及下支撑轴承603三者依次安装在主轴轴承座601内（主轴轴承座601内为中空结构），用于对主轴轴承座601进行密封作业的轴承密封盖605扣合在主轴轴承座601上并通过紧固螺栓与主轴轴承座601紧密相连。

如说明书附图5所示，用于安装支撑零件夹紧支撑构件10的旋转主轴构件7包括，主轴本体701、连接凸柱702、凸柱安装座703，主轴本体701安装在上支撑轴承602及下支撑轴承603的轴承内圈部位上并与上支撑轴承602及下支撑轴承603的轴承内圈过盈配合相连，在主轴本体701内加工有一用于冷气流贯穿流通的中空腔体，在中空腔体的周壁上加工有透气小孔，用于安装支撑连接凸柱702的凸柱安装座703固定安装在主轴本体701的底部部位上，其中，用于与传动连接套506上加工的连接配合凹槽相配合的连接凸柱702固定安装在凸柱安装座703上。

如说明书附图6所示，用于对旋转主轴构件7及主轴支撑组件6进行冷却降温的间隔冷却构件8包括，间隔过渡套801、进气接头802、排气接头803，其中，间隔过渡套801为圆柱体套筒结构，在间隔过渡套801的中间为中空密封腔体，间隔过渡套801套在主轴支撑组件6与主轴支撑组件6之间的旋转主轴构件7上，其中，用于通入降温冷气的进气接头802安装在间隔过渡套801的一侧部位上并与间隔过渡套801中的中空密封腔体相连通，用于气体流出的排气接头803安装在间隔过渡套801的另一侧部位上并与间隔过渡套801中的中空密封腔体相连通，其中，间隔过渡套801的底部安装在主轴支撑组件6上并与主轴支撑组件6相连。

如说明书附图7所示，用于对旋转驱动组件5起到上下带动的升降气缸组9包括，升降气缸本体901、气缸升降杆902及升降安装座903，用于安装气缸升降杆902的升降气缸本体901的底部固定安装在导向支撑组件4上，在升降气缸本体901上安装设置有用于安装升降安装座903的气缸升降杆902，用于直接安装支撑旋转驱动组件5的升降安装座903固定安装在气缸升降杆902的顶部部位。

如说明书附图8所示，用于支撑对钢环类零件进行夹紧作业的零件夹紧支撑构件10，包括第一夹紧气缸1001、第二夹紧气缸1002、气缸安装座1003、第一夹紧臂1004、第二夹紧臂1005、第一气缸杆1006及第二气缸杆1007，用于安装第一夹紧气缸1001及第二夹紧气缸1002的气缸安装座1003的底部固定安装在主轴本体701的顶部部位，在气缸安装座1003上安装有第一夹紧气缸1001及第二夹紧气缸1002，在第一夹紧气缸1001上安装设置有第一气缸杆1006，在第二夹紧气缸1002上安装设置有第二气缸杆1007，用于对零件一侧进行夹紧的第一夹紧臂1004的下侧固定安装在第一气缸杆1006的外侧端部部位，用于对零件另一侧进行夹紧的第二夹紧臂1005的下侧固定安装在第二气缸杆1007上的外侧端部部位。

本实用新型在具体工作时的工作过程为：首先，可通过外设机械手臂将钢环零件放置在零件夹紧支撑构件10上的第一夹紧臂1004、第二夹紧臂1005二者的上部部位，此时，操作人员可通过外设控制器控制第一夹紧气缸1001及第二夹紧气缸1002工作，此时，第一夹紧气缸1001通过第一气缸杆1006带动第一夹紧臂1004向右移动，第二夹紧气缸1002通过第二气缸杆1007带动第二夹紧臂1005向左移动， 此时，第一夹紧臂1004、第二夹紧臂1005二者将钢环零件夹紧，为实现钢环零件的旋转动作，操作人员控制升降气缸组9中的气缸升降杆902抬升，气缸升降杆902推动升降安装座903上移，升降安装座903带动其上安装的旋转驱动组件5上移，此时，旋转驱动组件5中的传动连接套506通过其上的连接配合凹槽与连接凸柱702相接触配合，此时，旋转驱动组件5与旋转主轴构件7相连，通过外设控制器控制旋转驱动组件5中的驱动电机502工作，驱动电机502带动电机带动轴503转动，电机带动轴503通过联轴器504带动过渡连接轴505转动，过渡连接轴505带动传动连接套506带动主轴本体701转动，主轴本体701在转动的同时带动其上安装零件夹紧支撑构件10转动，进而实现钢环零件的转动动作，在上述工作过程中，间隔冷却构件8中的进气接头802外接降温冷气源，降温冷气由进气接头802进入间隔过渡套801内对主轴本体701进行降温作业，进而防止热量传输到主轴支撑组件6，进而保护主轴轴承座601、上支撑轴承602、下支撑轴承603、轴承间隔套604及轴承密封盖605不会被热伤害，冷气还可由主轴本体701上的透气小孔进入主轴本体701的中空腔体，进而实现对主轴本体701的冷却降温，保证了主轴安装轴承（上支撑轴承602、下支撑轴承603）及旋转密封的使用安全及使用寿命。

Claims (8)

1.一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，包括安装支撑框架（1）、支撑平台（2）、横向支撑架（3）、导向支撑组件（4）、旋转驱动组件（5）、主轴支撑组件（6）、旋转主轴构件（7）、间隔冷却构件（8）、升降气缸组（9）及零件夹紧支撑构件（10），所述的横向支撑架（3）安装在安装支撑框架（1）内并与安装支撑框架（1）固定相连，在安装支撑框架（1）的上部安装有支撑平台（2），支撑平台（2）与安装支撑框架（1）固定相连，所述的导向支撑组件（4）安装在横向支撑架（3）上并与横向支撑架（3）固定相连，在导向支撑组件（4）上安装有升降气缸组（9），所述的旋转驱动组件（5）的底部安装在升降气缸组（9）的上部并与升降气缸组（9）连接在一起，在支撑平台（2）上安装有主轴支撑组件（6），所述的旋转主轴构件（7）安装在主轴支撑组件（6）上并与主轴支撑组件（6）相连，所述的零件夹紧支撑构件（10）安装在旋转主轴构件（7）的顶部部位并与旋转主轴构件（7）固定相连，所述的间隔冷却构件（8）插套在旋转主轴构件（7）上部外侧，间隔冷却构件（8）的底部安装在主轴支撑组件（6）上并与主轴支撑组件（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，导向支撑组件（4）包括，支撑底座（401）、加强板（402）、导向安装架（403）、安装导轨（404），所述的支撑底座（401）安装在横向支撑架（3）上并与横向支撑架（3）固定相连，所述的导向安装架（403）安装的底部安装在支撑底座（401）上并与支撑底座（401）固定相连，所述的安装导轨（404）安装在导向安装架（403）的一侧部位并通过连接螺栓与导向安装架（403）连接在一起，所述的加强板（402）的一侧安装在导向安装架（403）上与导向安装架（403）相连，所述的加强板（402）的另一侧安装在支撑底座（401）上与支撑底座（401）相连。

3.根据权利要求2所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，旋转驱动组件（5）包括，安装滑块（501）、驱动电机（502）、电机带动轴（503）、联轴器（504）、过渡连接轴（505）、传动连接套（506），所述的安装滑块（501）安装在驱动电机（502）的侧面部位并与驱动电机（502）固定相连，驱动电机（502）通过安装滑块（501）安装在安装导轨（404）上并与安装导轨（404）相阻尼滑动接触，在驱动电机（502）上安装有电机带动轴（503），所述的过渡连接轴（505）安装在电机带动轴（503）上并通过联轴器（504）与电机带动轴（503）相连，所述的传动连接套（506）安装在过渡连接轴（505）上并与过渡连接轴（505）固定相连，所述的传动连接套（506）上加工有连接配合凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，主轴支撑组件（6）包括主轴轴承座（601）、上支撑轴承（602）、下支撑轴承（603）、轴承间隔套（604）及轴承密封盖（605），所述的主轴轴承座（601）安装在支撑平台（2）上并与支撑平台（2）相连，所述的上支撑轴承（602）、轴承间隔套（604）及下支撑轴承（603）三者依次安装在主轴轴承座（601）内，所述的轴承密封盖（605）扣合在主轴轴承座（601）上并通过紧固螺栓与主轴轴承座（601）紧密相连。

5.根据权利要求4所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，旋转主轴构件（7）包括，主轴本体（701）、连接凸柱（702）、凸柱安装座（703），所述的主轴本体（701）安装在上支撑轴承（602）及下支撑轴承（603）的轴承内圈部位上并与上支撑轴承（602）及下支撑轴承（603）的轴承内圈过盈配合相连，在主轴本体（701）内加工有一中空腔体，在中空腔体的周壁上加工有透气小孔，所述的凸柱安装座（703）安装在主轴本体（701）的底部部位并与主轴本体（701）固定相连，所述的连接凸柱（702）安装在凸柱安装座（703）上并与凸柱安装座（703）固定相连。

6.根据权利要求4所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，间隔冷却构件（8）包括，间隔过渡套（801）、进气接头（802）、排气接头（803），所述的间隔过渡套（801）为圆柱体套筒结构，在间隔过渡套（801）的中间为中空密封腔体，所述的进气接头（802）安装在间隔过渡套（801）的一侧部位上并与间隔过渡套（801）中的中空密封腔体相连通，所述的排气接头（803）安装在间隔过渡套（801）的另一侧部位上并与间隔过渡套（801）中的中空密封腔体相连通，所述的间隔过渡套（801）的底部安装在主轴支撑组件（6）上并与主轴支撑组件（6）相连。

7.根据权利要求1所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，升降气缸组（9）包括，升降气缸本体（901）、气缸升降杆（902）及升降安装座（903），所述的升降气缸本体（901）的底部安装在导向支撑组件（4）上并与导向支撑组件（4）固定相连，在升降气缸本体（901）上安装设置有气缸升降杆（902），所述的升降安装座（903）安装在气缸升降杆（902）的顶部部位并与气缸升降杆（902）固定相连。

8.根据权利要求5所述的一种钢环类零件旋转冷却气动夹紧主轴机构，其特征在于，零件夹紧支撑构件（10），包括第一夹紧气缸（1001）、第二夹紧气缸（1002）、气缸安装座（1003）、第一夹紧臂（1004）、第二夹紧臂（1005）、第一气缸杆（1006）及第二气缸杆（1007），所述的气缸安装座（1003）安装在主轴本体（701）的顶部并与主轴本体（701）固定相连，在气缸安装座（1003）上安装有第一夹紧气缸（1001）及第二夹紧气缸（1002），在第一夹紧气缸（1001）上安装设置有第一气缸杆（1006），在第二夹紧气缸（1002）上安装设置有第二气缸杆（1007），所述的第一夹紧臂（1004）的下侧安装在第一气缸杆（1006）上并与第一气缸杆（1006）固定相连，所述的第二夹紧臂（1005）的下侧安装在第二气缸杆（1007）上并与第二气缸杆（1007）固定相连。

Images