CN216714874U - 一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，涉及液压缸技术领域，包括缸体、端盖、阶梯式活塞杆、移动式活塞、调整垫片、固定式活塞、弹性垫片、锁紧螺母、定位端盖、紧固件及密封件，其中，所述缸体内部有阶梯式腔体，与所述阶梯式活塞杆对应；所述移动式活塞安装在所述阶梯式活塞杆上并可以作相对滑动运动；所述固定式活塞和调整垫片安装在阶梯式活塞杆的末端，并用所述弹性垫片和锁紧螺母固定，与阶梯式活塞杆成为一个刚性整体。本实用新型在机床主轴换挡时可以达到换挡位置稳定、换挡传动平稳性好、换挡噪音低的特点，适合于三工位的其他执行机构精准定位用途的场合。

Description

一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸

技术领域

本实用新型涉及液压缸技术领域，尤其涉及一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸。

背景技术

现代数控机床根据其使用领域和被加工件材料特性的不同，其主轴的转速和扭矩设计也相应发生变化。有设计为齿轮传动的齿轮箱变速机构、有设计为皮带传动的变速机构，也有电机直驱或电主轴驱动的无级变速机构等，上述的各类变速机构都有其优点和缺点。例如，皮带传动变速机构的优点是结构简单、装配简单、制造成本较低等，缺点是小扭矩传动、皮带易疲劳损坏、皮带因易打滑和易发热而造成传动比不稳定等；电机直驱或电主轴驱动机构，虽然可以实现无极变速、稳定的传动比、结构紧凑、无反向间隙等优点，但是造价昂贵、制造精度要求很高、传动力矩不大等缺陷。当需要主轴传递较大的力矩、又要得到稳定的传动比时，齿轮箱变速机构的优势便能够体现。通常情况下，为了实现主轴的高速、低速和空挡三种状态，齿轮箱内需要设计一套主轴变速换挡机构，三工位液压缸便使用在此种场合。

中国发明专利CN106151154A公开了一种三工位单作用液压缸，液压缸通过管接头进入液压缸腔孔，缸体内腔直径变化形成推力变化，通过三个管接头中液压油接通的变化控制活塞套和活塞轴定位，活塞轴能够实现三个工位位置的变化，活塞轴单作用端悬伸出缸体外同步实现三工位的变化。但这种三工位液压缸在加工制作完成后，三个工位之间的行程便被固定，无法实现工位行程的调整和通过调整行程来调整工位的位置。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现三工位液压缸工位行程的调整和通过调整行程来调整工位的位置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，包括缸体、端盖、阶梯式活塞杆、移动式活塞、调整垫片、固定式活塞、弹性垫片、锁紧螺母、定位端盖、紧固件及密封件，其中，所述缸体内部有阶梯式腔体，与所述阶梯式活塞杆对应；

所述移动式活塞安装在所述阶梯式活塞杆上并可以作相对滑动运动；所述固定式活塞和调整垫片安装在阶梯式活塞杆的末端，并用所述弹性垫片和锁紧螺母固定，与阶梯式活塞杆成为一个刚性整体；

所述端盖上开有孔，所述阶梯式活塞杆从孔中穿出；

所述端盖、定位端盖和缸体通过所述紧固件和密封件形成一个封闭腔体；所述移动式活塞和固定式活塞将所述封闭腔体分成三个独立密封内腔。

进一步地，所述缸体上开有第一管接头、第二管接头和泄气孔；所述定位端盖上开有第三管接头；通过控制三个管接口的液压油进出，可以实现液压缸三工位的变化。

进一步地，所述调整垫片为一系列不同厚度的垫片，可以通过调整垫片厚度来调整所述阶梯式活塞杆的行程大小。

进一步地，所述紧固件为紧固螺钉。

进一步地，所述密封件为密封橡胶圈。

进一步地，所述阶梯式活塞杆左端设计为细牙螺纹杆，用于连接换挡拨叉。

本实用新型可通过改变移动式活塞和调整垫片的厚度，从而调整阶梯式活塞杆行程长度，解决实际使用中，液压缸的活塞杆输出三种位置时需要微调位置或定位。

本实用新型在机床主轴换挡时可以达到换挡位置稳定、换挡传动平稳性好、换挡噪音低的特点，更适合于高速或重载的传动场合，可用于垂直位置精确换挡、也可用于水平位置的精确换挡；同时，也适合于三工位的其他执行机构精准定位用途的场合。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的工位一结构示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的工位二结构示意图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的工位三结构示意图。

其中，1、缸体；2、端盖；3、阶梯式活塞杆；4、移动式活塞；5、调整垫片；6、固定式活塞；7、弹性垫片；8、锁紧螺母；9、定位端盖；

101、第一管接头；102、第二管接头；103、泄气孔；901、第三管接头。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1、2和3所示，本实用新型提供了一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，包括缸体1、端盖2、阶梯式活塞杆3、移动式活塞4、调整垫片5、固定式活塞6、弹性垫片7、锁紧螺母8、定位端盖9、紧固件及密封件，其中，缸体内部有阶梯式腔体，与阶梯式活塞杆对应；移动式活塞4安装在阶梯式活塞杆3上并可以作相对滑动运动；固定式活塞6和调整垫片5安装在阶梯式活塞杆的末端，并用弹性垫片7和锁紧螺母8固定在阶梯式活塞杆3上，与阶梯式活塞杆3成为一个刚性整体；端盖2上开有孔，所述阶梯式活塞杆3从孔中穿出；

端盖2、定位端盖9和缸体1通过紧固件和密封件形成一个封闭腔体；移动式活塞4和固定式活塞6将所述封闭腔体分成三个独立密封内腔，通过三个内腔压力的变化，实现液压缸三工位的变化。

如图1、2和3所示，缸体1上开有第一管接头101、第二管接头102和泄气孔103；定位端盖9上开有第三管接头901；通过控制三个管接口的液压油进出，可以实现三个内腔压力的变化，实现液压缸三工位的变化。

如图1所示，当具有一定压力的液压油进入第一管接头101，同时第二管接头102和第三管接头901处于卸荷状态时，阶梯式活塞杆3作缩进运动，阶梯式活塞杆3的阶梯轴的右轴肩抵住移动式活塞4的左端面一起往右运动，此时中间油腔和右边油腔内的多余油液从各自管接头卸荷，腔内空气从泄气孔103泄出，直到移动式活塞4的右端面到达定位端盖9的止点时，运动停止，此时阶梯式活塞杆3处于最短伸出状态。此位置可定义为机床主轴换挡的低速挡位置。

如图2所示，当具有一定压力的液压油同时进入第二管接头102、第三管接头901，同时第一管接头101处于卸荷状态时，由于进入第二管接头102的压力大于进入第三管接头901的压力，所以移动式活塞4移动至定位端盖9的止点，中间油腔内的空气在移动式活塞4运动时被及时从泄气孔103泄出。阶梯式活塞杆3在缸体1右边油腔的压力油作用下作伸出运动，直到固定式活塞6和调整垫片5达到移动式活塞4的右边止点，此时的阶梯式活塞杆3伸长量为L2，处于中间位置，此位置定义为机床主轴换挡的空挡位置。

如图3所示，当具有一定压力的液压油进入第三管接头901，同时第一管接头101、第二管接头102处于卸荷状态时，此时缸体1右边油腔内的压力油将推动阶梯式活塞杆3做伸出运动，直到移动式活塞4达到缸体1的左边止点，同时固定式活塞6和调整垫片5也达到移动式活塞4的右侧端面，即双双到达左行程止点；此时的阶梯式活塞杆3总共行程为L1+L2，即伸出最长行程，此位置定义为机床主轴换挡的高速挡位置。

以上各位置状态的情况可由下表表示：

定义档位	第一管接头	第二管接头	第三管接头	活塞杆行程
					高速挡	×	×	进油	L1+L2
空挡	×	进油	进油	L2
					低速挡	进油	×	×	0

在本较佳实施例中，紧固件为紧固螺钉。

在本较佳实施例中，密封件为密封橡胶圈，可以防止工作介质的泄漏(内泄和外泄)和防止外界异物(如空气、灰尘和水等)进入液压缸和液压系统。

在本较佳实施例中，紧调整垫5片为一系列不同厚度的垫片，可以通过调整垫片厚度来调整所述阶梯式活塞杆的行程大小。

在本较佳实施例中，所述阶梯式活塞杆3左端设计为细牙螺纹杆，用于连接换挡拨叉。

本实用新型可通过改变移动式活塞6和调整垫片5的厚度，从而调整阶梯式活塞杆3行程长度，解决实际使用中，液压缸的活塞杆输出三种位置时需要微调位置或定位。

本实用新型在机床主轴换挡时可以达到换挡位置稳定、换挡传动平稳性好、换挡噪音低的特点，更适合于高速或重载的传动场合，可用于垂直位置精确换挡、也可用于水平位置的精确换挡；同时，也适合于三工位的其他执行机构精准定位用途的场合。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，包括缸体(1)、端盖(2)、阶梯式活塞杆(3)、移动式活塞(4)、调整垫片(5)、固定式活塞(6)、弹性垫片(7)、锁紧螺母(8)、定位端盖(9)、紧固件及密封件，其中，所述缸体(1)内部有阶梯式腔体，与所述阶梯式活塞杆(3)对应；

所述移动式活塞(4)安装在所述阶梯式活塞杆(3)上并可以作相对滑动运动；所述固定式活塞(6)和调整垫片(5)安装在阶梯式活塞杆(3)的末端，并用所述弹性垫片(7)和锁紧螺母(8)固定；

所述端盖(2)上开有孔，所述阶梯式活塞杆(3)从孔中穿出；

所述端盖(2)、定位端盖(9)和缸体(1)通过所述紧固件和密封件形成一个封闭腔体；所述移动式活塞(4)和固定式活塞(6)将所述封闭腔体分成三个独立密封内腔。

2.如权利要求1所述的数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，所述缸体(1)上开有第一管接头(101)、第二管接头(102)和泄气孔(103)；所述定位端盖(9)上开有第三管接头(901)；通过控制三个管接口的液压油进出，可以实现液压缸三工位的变化。

3.如权利要求1所述的数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，所述调整垫片(5)为一系列不同厚度的垫片，可以通过调整垫片厚度来调整所述阶梯式活塞杆(3)的行程距离大小。

4.如权利要求1所述的数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，所述紧固件为紧固螺钉。

5.如权利要求1所述的数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，所述密封件为密封橡胶圈。

6.如权利要求1～5任一所述的数控机床主轴变速换挡用三工位液压缸，其特征在于，所述阶梯式活塞杆(3)左端设计为细牙螺纹杆，用于连接换挡拨叉。

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