CN216179626U - 一种防止主轴硬碰撞的头架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防止主轴硬碰撞的头架，包括：头架本体、驱动装置、主轴以及缓冲装置。其中，驱动装置安装于头架本体上，驱动装置包括：驱动电机、主动带轮以及从动带轮；驱动电机安装于头架本体上，主动带轮与驱动电机驱动连接，主动带轮与从动带轮通过皮带连接；主轴转动设于头架本体上，从动带轮套接于主轴上，主轴上设有锁止组件，主轴通过锁止组件与从动带轮驱动连接；头架本体上设有辅助放置基座，辅助放置基座套接于主轴上，从动带轮套接于辅助放置基座，缓冲装置设于从动带轮与辅助放置基座之间。该防止主轴硬碰撞的头架，可以在加工时为工件与砂轮的碰撞提供必要的缓冲，防止主轴碰撞受损，减少安全事故的发生。

Description

一种防止主轴硬碰撞的头架

技术领域

本实用新型涉及磨床技术领域，特别是涉及一种防止主轴硬碰撞的头架。

背景技术

磨床是常见的用于磨削的加工机床，其中一种磨床的结构如图1所示，加工时，先将工件装夹在头架上，然后通过主轴驱动工件旋转，最后使工件靠磨高速旋转的砂轮进行磨削。

在加工时，需要使工件靠近并接触高速旋转的砂轮，但是，有时候由于操作失误等意外情况，使工件的运动距离超过应有的进程，导致工件与砂轮发生强烈碰撞(即硬碰撞)，这样将会影响加工精度，而且容易造成高价值的主轴损坏。同时，发生碰撞容易导致砂轮崩裂，引发严重的安全事故。

为此，如何设计一种防止主轴硬碰撞的头架，在工件与砂轮的接触过程中为主轴提供必要的缓冲，防止主轴发生硬碰撞，进而防止设备损坏和保护操作人员的人身安全，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种防止主轴硬碰撞的头架，可以在磨削加工过程中，为工件与砂轮的碰触提供必要的缓冲，防止主轴受损，同时减少安全事故的发生。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种防止主轴硬碰撞的头架，包括：头架本体、驱动装置、主轴以及缓冲装置；

所述驱动装置安装于所述头架本体上，所述驱动装置包括：驱动电机、主动带轮以及从动带轮；所述驱动电机安装于所述头架本体上，所述主动带轮与所述驱动电机驱动连接，所述主动带轮与所述从动带轮通过皮带连接；

所述主轴转动设于所述头架本体上，所述从动带轮套接于所述主轴上，所述主轴上设有锁止组件，所述主轴通过所述锁止组件与所述从动带轮驱动连接；

所述头架本体上设有辅助放置基座，所述辅助放置基座套接于所述主轴上，所述从动带轮套接于所述辅助放置基座，所述缓冲装置设于所述从动带轮与所述辅助放置基座之间；

其中，所述缓冲装置包括：第一轴承、第二轴承、弹性缓冲组件以及垫片组件；所述第一轴承、第二轴承、垫片组件安装于所述从动带轮与所述辅助放置基座之间，所述弹性缓冲组件设于所述第一轴承、第二轴承之间。

在其中一个实施例中，所述弹性缓冲组件包括第一碟簧以及第二碟簧，所述第二碟簧与所述第一碟簧的结构相同；所述第一碟簧与所述第二碟簧相互抵持，且所述第一碟簧的碟口与所述第二碟簧的碟口相对。

在其中一个实施例中，所述第一轴承包括：第一轴承外圈、第一轴承内圈；所述第二轴承包括：第二轴承外圈、第二轴承内圈；

所述垫片组件包括：轴承垫圈、带轮垫圈以及顶置垫圈；所述轴承垫圈与所述顶置垫圈处于所述第一轴承与所述第二轴承之间，所述从动带轮通过螺栓与所述带轮垫圈连接。

在其中一个实施例中，所述辅助放置基座通过定位螺杆固定安装于所述头架本体上。

在其中一个实施例中，所述锁止组件包括锁止螺钉以及滑动楔块，所述锁止螺钉穿设于所述滑动楔块并与所述主轴螺纹连接；所述从动带轮上开设有与所述滑动楔块配合的容纳锁合槽。

在其中一个实施例中，所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴采用键连接。

在其中一个实施例中，所述头架本体开设有收容槽，所述主动带轮以及所述从动带轮处于所述收容槽内；所述头架本体上还设有端盖，所述端盖盖合于所述收容槽。

在其中一个实施例中，所述端盖通过螺杆与所述头架本体螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述主轴与所述头架本体之间设有滚子轴承。

在其中一个实施例中，所述头架本体上设有吊环。

综上，本实用新型的防止主轴硬碰撞的头架，可以在磨削加工过程中，为工件与砂轮的碰触提供必要的缓冲，从而避免主轴上的工件与高速旋转的砂轮发生硬碰撞，防止主轴受损，同时减少安全事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型所涉及的一种磨床的结构示意图；

图2为本实用新型的防止主轴硬碰撞的头架的结构示意图；

图3为图2所示的防止主轴硬碰撞的头架除去端盖后的结构示意图；

图4为图3所示的防止主轴硬碰撞的头架的局部剖视图；

图5为图4所示的防止主轴硬碰撞的头架的分解示意图；

图6为图5所示的缓冲装置的分解示意图；

图7为本实用新型的防止主轴硬碰撞的头架的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种防止主轴硬碰撞的头架10，旨在为磨削加工过程中工件与砂轮的碰触提供必要的缓冲，从而避免主轴上的工件与高速旋转的砂轮发生硬碰撞，防止主轴受损，同时减少安全事故的发生。本实用新型所涉及的一种磨床结构如图1所示，其上安装有防止主轴硬碰撞的头架10以及砂轮20。

如图2及图3所示，本实用新型的防止主轴硬碰撞的头架10，包括：头架本体100、驱动装置200、主轴300以及缓冲装置400(如图5所示)。

其中，如图3所示，驱动装置200安装于头架本体100上，驱动装置200包括：驱动电机210、主动带轮220以及从动带轮230。驱动电机210安装于头架本体100上，主动带轮220与驱动电机210驱动连接，主动带轮220与从动带轮230通过皮带240连接。优选的，主动带轮220与驱动电机210的输出轴(图未示)采用键连接，这样，当驱动电机210启动，其可以驱动主动带轮220一起转动，同时，主动带轮220通过皮带240驱动从动带轮230旋转。

具体地，如图3及图4所示，主轴300转动设于头架本体100上，从动带轮230套接于主轴300上，主轴300上设有锁止组件310(如图3所示)，主轴300通过锁止组件310与从动带轮230驱动连接。

进一步地，如图5所示，头架本体100上设有辅助放置基座110，辅助放置基座110套接于主轴300上，从动带轮230套接于辅助放置基座110，缓冲装置400设于从动带轮230与辅助放置基座110之间。优选的，辅助放置基座110通过定位螺杆(图未示)固定安装于头架本体100上。

其中，如图6所示，缓冲装置400包括：第一轴承410、第二轴承420、弹性缓冲组件430以及垫片组件440。第一轴承410、第二轴承420、垫片组件440安装于从动带轮230与辅助放置基座110之间，弹性缓冲组件430设于第一轴承410、第二轴承420之间，弹性缓冲组件430一方面为第一轴承410提供必要的活动空间，另一方面也为第一轴承410、第二轴承420提供预紧力，具体的工作原理将在下文进行说明。

接下来结合本实施例，对缓冲装置400的具体结构进行说明：

在本实施例中，如图6所示，弹性缓冲组件430包括第一碟簧431以及第二碟簧432，其中，第二碟簧432与第一碟簧431的结构相同。第一碟簧431与第二碟簧432相互抵持，且第一碟簧431的碟口与第二碟簧432的碟口相对。当弹性缓冲组件430受到压力时，第一碟簧431以及第二碟簧432都会发生变形，变形后两者更加贴合，即两者相互靠近。

进一步地，如图7所示，第一轴承410包括：第一轴承外圈411、第一轴承内圈412；第二轴承420包括：第二轴承外圈421、第二轴承内圈422。垫片组件440包括：轴承垫圈441、带轮垫圈442以及顶置垫圈443。其中，轴承垫圈442与顶置垫圈443处于第一轴承410与第二轴承420之间，从动带轮230通过螺栓(图未示)与带轮垫圈442连接。

如图7所示，缓冲装置400安装后各零件的顺序依次为：第一轴承410、第一碟簧431、第二碟簧432、轴承垫圈441、第二轴承420以及带轮垫圈442。缓冲装置400安装后，从动带轮230抵持第一轴承外圈411，第一碟簧431抵持第一轴承内圈412，第二碟簧432抵持轴承垫圈441的一侧，轴承垫圈441的另一侧抵持第二轴承内圈422，带轮垫圈442抵持第二轴承外圈421，辅助放置基座110抵持第二轴承内圈422；顶置垫圈443套接于弹性缓冲组件430、轴承垫圈441上，并抵持于第二轴承外圈421。

至此，缓冲装置400的结构说明完毕。

接下来结合上述结构，对本实用新型的防止主轴硬碰撞的头架10的具体工作原理进行阐述说明：

加工时，先将工件装夹在主轴300上，随后启动驱动电机210，驱动电机210带动主动带轮220与从动带轮230一起旋转，由于主轴300通过锁止组件310与从动带轮230驱动连接，则主轴300也会随着从动带轮230一起转动，然后使主轴300上的工件靠磨高速旋转的砂轮20即可进行磨削加工；

当发生工件与砂轮20碰撞时，碰撞的力会作用在主轴300及从动带轮230上，如图7所示，由于从动带轮230抵持第一轴承外圈411，第一碟簧431抵持第一轴承内圈412，则碰撞产生的力将通过从动带轮230传递给第一轴承410，再由第一轴承410传递给弹性缓冲组件430。又由于第二轴承420抵持第二轴承内圈422，带轮垫圈442抵持第二轴承外圈421，则第二轴承420与带轮垫圈442保持不动，即为弹性缓冲组件430提供反向支持力。这样，第一碟簧431与第二碟簧432所受到力的方向相反，弹性缓冲组件430受到压力，第一碟簧431与第二碟簧432发生变形，两者相互靠近，进而使得第一轴承410与第二轴承420之间的距离变短，进一步地，第一轴承410有了必要的活动空间，可以做出避让动作。如此，当发生碰撞时，主轴300与从动带轮230可以向后(向着远离砂轮20的方向)滑动一定范围，以避免主轴300上的工件与砂轮20发生猛烈碰撞；

工件与砂轮20碰触后，虽然主轴300与从动带轮230向后滑动了一定范围，但是在弹性缓冲组件430的弹性力作用下，主轴300上的工件仍会紧紧压持在砂轮上，进行保证磨削加工可以顺畅进行。加工完成后，主轴300上的工件不再与砂轮20接触，则弹性缓冲组件430不再受到压力，在第一碟簧431与第二碟簧432的弹性力作用下，弹性缓冲组件430开始复位，并带动第一轴承410、主轴300及从动带轮230一起复位。

要说明的是，弹性缓冲组件430为主轴300提供了缓冲，使得工件与砂轮20碰撞时，主轴300与从动带轮230可以在一定程度上做出避让动作，从而减小了工件与砂轮20碰撞时的力度，这样可以避免由硬碰撞所引起主轴300的损伤，同时也避免了砂轮20在强烈的碰撞下发生崩裂，进而引发严重的安全事故。

要进一步说明的是，弹性缓冲组件430除了起到缓冲作用，还可以起到预紧作用。如图7所示，由于弹性缓冲组件430自身存在弹性力，且从动带轮230抵持第一轴承外圈411，第一碟簧431抵持第一轴承内圈412，则第一轴承外圈411与第一轴承内圈412所受到力的方向不同，使得第一轴承410存在预紧力。同理，由于第二碟簧432抵持轴承垫圈441的一侧，轴承垫圈441的另一侧抵持第二轴承内圈422，带轮垫圈442抵持第二轴承外圈421，辅助放置基座110抵持第二轴承内圈422，则弹性缓冲组件430也为第二轴承420提供了预紧力。如此，对第一轴承410、第二轴承420进行预紧，可以提高两者的旋转精度，减小转动时的振动和噪音，进而提高磨床的加工精度。

在本实施例中，如图3所示，锁止组件310包括锁止螺钉311以及滑动楔块312，锁止螺钉311穿设于滑动楔块312并与主轴300螺纹连接；从动带轮230上开设有与滑动楔块312配合的容纳锁合槽231。使用时，将滑动楔块312滑动至容纳锁合槽231内，并通过锁止螺钉311将滑动楔块312固定，便可以实现主轴300与从动带轮230的驱动连接。

在本实施例中，如图3所示，头架本体100开设有收容槽120，主动带轮220以及从动带轮230处于收容槽120内。而且，如图2所示，头架本体100上还设有端盖130，端盖130盖合于收容槽120。优选的，端盖130通过螺杆131与头架本体100螺纹连接。如此，端盖130可以将驱动装置200保护起来，防止加工过程中带铁屑的冷却液溅入到驱动装置200，导致皮带240打滑，影响传动效率。

在其中一个实施例中，如图5所示，主轴300与头架本体100之间设有滚子轴承320，如此，可以减小主轴300与头架本体100之间的摩擦系数，达到更好的传动效果。

在其中一个实施例中，如图2所示，头架本体100上设有吊环140，如此，在搬运和安装时可以通过吊环140将防止主轴硬碰撞的头架10吊起，使得装配过程更加省力、方便快捷。

综上所述，本实用新型提供一种防止主轴硬碰撞的头架10，可以在磨削加工过程中，为工件与砂轮20的碰触提供必要的缓冲，从而避免主轴300上的工件与高速旋转的砂轮20发生硬碰撞，防止主轴300受损，同时减少安全事故的发生。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，包括：头架本体、驱动装置、主轴以及缓冲装置；

所述驱动装置安装于所述头架本体上，所述驱动装置包括：驱动电机、主动带轮以及从动带轮；所述驱动电机安装于所述头架本体上，所述主动带轮与所述驱动电机驱动连接，所述主动带轮与所述从动带轮通过皮带连接；

所述主轴转动设于所述头架本体上，所述从动带轮套接于所述主轴上，所述主轴上设有锁止组件，所述主轴通过所述锁止组件与所述从动带轮驱动连接；

所述头架本体上设有辅助放置基座，所述辅助放置基座套接于所述主轴上，所述从动带轮套接于所述辅助放置基座，所述缓冲装置设于所述从动带轮与所述辅助放置基座之间；

其中，所述缓冲装置包括：第一轴承、第二轴承、弹性缓冲组件以及垫片组件；所述第一轴承、第二轴承、垫片组件安装于所述从动带轮与所述辅助放置基座之间，所述弹性缓冲组件设于所述第一轴承、第二轴承之间。

2.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述弹性缓冲组件包括第一碟簧以及第二碟簧，所述第二碟簧与所述第一碟簧的结构相同；所述第一碟簧与所述第二碟簧相互抵持，且所述第一碟簧的碟口与所述第二碟簧的碟口相对。

3.根据权利要求2所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述第一轴承包括：第一轴承外圈、第一轴承内圈；所述第二轴承包括：第二轴承外圈、第二轴承内圈；

所述垫片组件包括：轴承垫圈、带轮垫圈以及顶置垫圈；所述轴承垫圈与所述顶置垫圈处于所述第一轴承与所述第二轴承之间，所述从动带轮通过螺栓与所述带轮垫圈连接。

4.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述辅助放置基座通过定位螺杆固定安装于所述头架本体上。

5.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，

所述锁止组件包括锁止螺钉以及滑动楔块，所述锁止螺钉穿设于所述滑动楔块并与所述主轴螺纹连接；所述从动带轮上开设有与所述滑动楔块配合的容纳锁合槽。

6.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴采用键连接。

7.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述头架本体开设有收容槽，所述主动带轮以及所述从动带轮处于所述收容槽内；所述头架本体上还设有端盖，所述端盖盖合于所述收容槽。

8.根据权利要求7所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述端盖通过螺杆与所述头架本体螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述主轴与所述头架本体之间设有滚子轴承。

10.根据权利要求1所述的防止主轴硬碰撞的头架，其特征在于，所述头架本体上设有吊环。

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