CN217551870U - 一种机床主轴松刀驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种机床主轴松刀驱动系统，包括:缸体；活塞，活塞的一端可滑动地插设于缸体内，另一端伸出缸体至外部；限位件，限位件设于活塞的另一端；弹簧，弹簧套设于活塞上，且位于缸体和限位件之间；密封组件，密封组件密封连接于活塞和缸体之间；松刀杆，松刀杆沿轴向贯穿活塞且与活塞转动连接，松刀杆的一端伸入机床主轴内连接于刀具组件，另一端用于连接管路。本实用新型涉及的机床主轴松刀驱动系统，通过由缸体和活塞构成的单缸液压油缸驱动松刀杆朝机床主轴伸出以进行松刀动作，将液压油缸的活塞端部伸出于缸体，并在位于活塞端部的限位件与缸体之间设置弹簧，通过弹簧的回复力实现松刀杆的退回动作；通过密封组件将活塞和缸体之间进行密封。

Description

一种机床主轴松刀驱动系统

技术领域

本实用新型属于机加工技术领域，更具体地，涉及一种机床主轴松刀驱动系统。

背景技术

数控卧式铣镗床因其加工范围广而应用于各类机械行业，随着制造业高速发展，用户对数控铣镗床的配置要求也越来越多，特别是刀库及主轴内冷需求，这种情况下，对机床主轴的松拉刀动作要求更高，松刀到位与否以及松刀后松刀机构的退回响应速度对加工工件的精度有较大影响。目前大型机床的松刀机构多采用双向油缸作用，经出现液压油渗漏情况，且松刀后的回复动作响应慢。因此，需要一种机床主轴松刀驱动系统，以解决上述问题至少之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机床主轴松刀驱动系统，以至少解决现有结构动作响应慢、油液渗漏的问题其中之一。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种机床主轴松刀驱动系统，包括：

缸体；

活塞，所述活塞的一端可滑动地插设于所述缸体内，另一端伸出所述缸体外；

限位件，所述限位件设于所述活塞的所述另一端；

弹簧，所述弹簧套设于所述活塞上，且位于所述缸体和所述限位件之间；

密封组件，所述密封组件密封连接于所述活塞和所述缸体之间；

松刀杆，所述松刀杆沿轴向贯穿所述活塞且与所述活塞转动连接，所述松刀杆的一端伸入机床主轴内连接于刀具组件，另一端用于连接管路。

优选地，还包括法兰盖，所述法兰盖包括法兰盖主体和位于所述法兰盖主体一端的凸台，所述法兰盖主体扣合于所述缸体的一端，且所述凸台嵌入所述缸体内，所述缸体的另一端朝向所述机床主轴设置；

所述活塞包括直筒段和连接于所述直筒段一端外壁的卡台，所述卡台的外周壁密封连接于所述缸体的内壁，所述直筒段穿过所述法兰盖且与所述法兰盖密封连接，所述松刀杆通过轴承组件转动连接于所述直筒段。

优选地，所述缸体的侧壁上靠近所述法兰盖处设有进油口，所述进油口通过管接头与液压油油路连通，所述活塞的所述卡台能够在液压油的作用下原理所述法兰盖运动，并带动所述松刀杆同步运动；

所述密封组件包括至少一个第一密封件、第二密封件和第三密封件，至少一个所述第一密封件设于所述卡台的外周壁和所述所述缸体的内壁之间，所述第二密封件设于所述直筒段的外周壁和所述凸台的内壁之间，所述第三密封件设于所述法兰盖主体的端面和所述缸体的端面之间。

优选地，所述第一密封件为一对，包括相互平行的第一格来圈和第二格来圈；

和/或，

所述第二密封件为斯特封。

优选地，所述限位件为环形，所述限位件内壁设有螺纹，所述限位件与所述活塞螺纹连接；

所述限位件设有垂直于轴向的工具孔，用于连接旋紧工具。

优选地，还包括导向套和导向键，所述导向套套设于所述松刀杆的所述另一端，所述活塞的所述直筒段的内壁设有平行于轴向的键槽，所述导向键沿轴向设于所述导向套上，且滑动连接于所述键槽内。

优选地，所述松刀杆包括依次连接且直径递减的第一杆段、第二杆段和第三杆段，所述导向套转动连接于所述第三杆段；

所述轴承组件包括沿原理所述缸体的方向依次套设于所述第三杆段和所述导向套之间的隔套、第一轴承、第一内隔套、第二轴承、第二内隔套和锁紧螺母；

所述导向套朝向所述法兰盖的一端的内壁设有用于卡接所述第一轴承的限位台阶，所述导向套内设有套设于所述第一内隔套的第一外隔套、套设于所述第二内隔套上的第二外隔套、和套设于位于第二外隔套和所述锁紧螺母之间的所述松刀杆上的弹性挡圈。

优选地，还包括调整垫，所述活塞的所述直筒段的内壁上设有支撑环，所述松刀杆的所述第二杆段穿过所述支撑环，所述调整垫连接于所述支撑环朝向所述机床主轴的一侧。

优选地，所述调整垫与所述松刀杆的所述第一杆段之间的距离在未向所述缸体内注油时为2.5-7.5mm。

优选地，所述松刀杆设有轴向贯通的通孔，所述松刀杆的所述另一端设有与所述通孔连通的旋转接头，所述旋转接头用于连通气管或水管。

本实用新型涉及的一种机床主轴松刀驱动系统，其有益效果在于：通过由缸体和活塞构成的单缸液压油缸驱动松刀杆朝机床主轴伸出以进行松刀动作，将液压油缸的活塞端部伸出于缸体，并在位于活塞端部的限位件与缸体之间设置弹簧，通过弹簧的回复力实现松刀杆的退回动作，快速而稳定可靠；通过密封组件将活塞和缸体之间进行密封，防止液压油渗漏。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型的一个示例性实施例的机床主轴松刀驱动系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、限位件；101、工具孔；102顶丝；2、弹簧；3、法兰盖；301、凸台；4、管接头；5、第三密封件；6、活塞；601、卡台；7、松刀杆；8、调整垫；9、第二密封件；10、第一格来圈；11、第二格来圈；12、缸体；13、隔套；14、第一轴承第一角接触球轴承；15、第一外隔套；16、第一内隔套；17、第二轴承第二角接触球轴承；18、锁紧螺母；19、旋转接头；20、第二内隔套；21、弹性挡圈；22、第二外隔套；23、导向套；24、导向键。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种机床主轴松刀驱动系统，如图1所示，包括：

缸体12；

活塞6，活塞6的一端可滑动地插设于缸体12内，另一端伸出缸体12外；

限位件1，限位件1设于活塞6的另一端；

弹簧2，弹簧2套设于活塞6上，且位于缸体12和限位件1之间；

密封组件，密封组件密封连接于活塞6和缸体12之间；

松刀杆7，松刀杆7沿轴向贯穿活塞6且与活塞6转动连接，松刀杆7的一端伸入机床主轴内连接于刀具组件，另一端用于连接管路。

本实用新型涉及的机床主轴松刀驱动系统，通过由缸体12和活塞6构成的单缸液压油缸驱动松刀杆7朝机床主轴伸出以进行松刀动作，将液压油缸的活塞6端部伸出于缸体12，并在位于活塞6端部的限位件1与缸体12之间设置弹簧2，通过弹簧2的回复力实现松刀杆的退回动作，快速而稳定可靠；通过密封组件将活塞6和缸体12之间进行密封，防止液压油渗漏。

以下以朝向机床主轴的方向为前，以远离机床主轴的方向为后为示例进行具体说明。

机床主轴松刀驱动系统还包括法兰盖3，法兰盖3包括法兰盖主体和位于法兰盖主体一端的凸台301，法兰盖主体扣合于缸体12的一端，且凸台301嵌入缸体12内，缸体12的另一端朝向机床主轴设置；

活塞6包括直筒段和连接于直筒段一端外壁的卡台601，卡台601的外周壁密封连接于缸体12的内壁，直筒段穿过法兰盖3且与法兰盖3密封连接，松刀杆7通过轴承组件转动连接于直筒段。

缸体12为筒结构，法兰盖3与缸体12的后端扣合，并与缸体12通过螺栓或螺钉紧固，凸台301嵌入于缸体12内，活塞6从法兰盖3伸出，伸出的部分与限位件1配合通过弹簧2提供回复力，其中，法兰盖3的凸台301与缸体12内壁采用如H7/h6的轴孔配合公差要求。

本申请中，缸体12的侧壁上靠近法兰盖3处设有进油口，进油口通过管接头4与液压油油路连通，活塞6的卡台601能够在液压油的作用下远离法兰盖3运动，并带动松刀杆7同步运动；

密封组件包括至少一个第一密封件、第二密封件9和第三密封件5，至少一个第一密封件设于卡台601的外周壁和缸体12的内壁之间，第二密封件9设于直筒段的外周壁和凸台301的内壁之间，第三密封件5设于法兰盖主体的端面和缸体12的端面之间。

进油口设于法兰盖3的凸台301与活塞6的卡台601之间，与液压油源连通，当液压油通进油口进入缸体12内且位于活塞6和法兰盖3之间，活塞6的卡台601在液压油的作用下向前推动，并带动松刀杆7同步运动进行松刀。

在本申请的一个实施例中，第一密封件为一对，包括相互平行的第一格来圈10和第二格来圈11，第一格来圈10和第二格来圈11套设于活塞6的卡台601外周壁和缸体12的内周壁之间；

和/或，

第二密封件9为斯特封，第三密封件5为O型密封圈。

本申请中，采用第一格来圈10和第二格来圈11将活塞6与缸体12之间实现双层密封，防止活塞6移动时液压油液渗漏，第一格来圈10和第二格来圈11可以为特康格莱圈，能够实现耐压调节下的密封；第二密封件9为斯特封，例如可以选用特康斯特封，用于实现活塞6移动时与法兰盖3之间的密封，而第三密封件5可以采用O型密封圈，用于密封法兰盖3和缸体12的端面连接处，用于封堵缸体12内的液压油。采用三重密封结构，能够有效地防止液压油的渗漏，格莱圈和斯特封均为现有产品，具有很好的耐压特性，且在活塞6与缸体12采用斯特封，对于活塞6和缸体12之间的压力具有很好的适应性，密封效果好，具体结构不再赘述。

在本申请的其他实施例中，第一密封件可以仅在活塞6的卡台601外周壁和缸体12的内周壁之间设置一个，或者设置三个甚至是三个以上，具体根据工艺要求或需要而定。

本申请中，限位件1为环形，限位件1内壁设有螺纹，限位件1与活塞6螺纹连接；

限位件1设有垂直于轴向的工具孔101，用于连接旋紧工具。

在本申请的其他实施例中，限位件1也可以通过焊接与活塞6固定，具体可以根据实际需求和各部件相对位置以及便于装配等情况而定。

其中，弹簧2可以为圆钢丝柱形压力弹簧，套设于限位件1和法兰盖3之间，法兰盖3的外端面可以设有用于容纳弹簧2的限位槽，弹簧2伸入于限位槽内，活塞6的后端设有外螺纹，限位件1设有螺纹孔，限位件1可通过内壁有螺纹的螺纹孔旋紧于活塞6的后端，在装配时可以根据实际需求利用旋紧工具将限位件1与活塞6旋紧紧固。当限位件1紧固后，能够对弹簧2形成一定的预压缩，同时可以通过沿限位件1径向接触于活塞6的顶丝102进行防松。活塞6的后端的外径小于其套设有弹簧2处的外径，以便弹簧2与限位件1充分接触。

活塞6后端旋入限位件1内，弹簧2前端与法兰盖3接触，弹簧2后端与限位件1接触，限位件1旋紧后实现对弹簧2压紧，当活塞6在液压油的推力作用下，朝机床主轴方向移动时，弹簧2受压，松刀杆7与活塞6同步移动进行松刀，松刀结束后，停止注入液压油，活塞2在弹簧2的回复力作用下迅速回弹复位，过程稳定可靠。

在使用过程中，机床主轴前端通常设有碟簧，液压油对活塞6的推动过程需要同时克服碟簧和弹簧2的反作用力，因此，弹簧的2的预压缩量需要适中，不能过大而影响液压油对活塞6的推动作用，同时还需要能够提供足够的回复力，避免回复不到位的情况。

在本申请的一个实施例中，弹簧2原长100mm，通过限位件1与活塞6旋紧对弹簧2进行预压缩，预压缩过程中弹簧2由原长100mm压缩至82mm。

本申请中，机床主轴松刀驱动系统还包括导向套23和导向键24，导向套23套设于松刀杆7的另一端，活塞6的直筒段的内壁设有平行于轴向的键槽，导向键24沿轴向设于导向套23上，且滑动连接于键槽内。通过键槽对导向键24滑动时进行导向，导向套23在导向键24的限位下可以前后移动。

松刀杆7包括自前向后依次连接且直径递减的第一杆段、第二杆段和第三杆段，导向套23转动连接于第三杆段；

轴承组件包括沿远离缸体12的方向依次套设于第三杆段和导向套23之间的隔套13、第一轴承14、第一内隔套16、第二轴承17、第二内隔套20和锁紧螺母18；

导向套23朝向法兰盖3的一端的内壁设有用于卡接第一轴承14的限位台阶，导向套23内设有套设于第一内隔套16的第一外隔套15、套设于第二内隔套20上的第二外隔套22、和套设于位于第二外隔套22和锁紧螺母18之间的松刀杆7上的弹性挡圈21。

限位台阶用于对第一轴承14进行轴向限位，弹性挡圈21镶嵌在导向套23内壁，且套设于松刀杆7上，锁紧螺母18用于对弹性挡圈21和第二外隔套22进行轴向限位，第一轴承14和第二轴承17可以为角接触轴承，松刀杆7通过第一轴承14和第二轴承17与导向套23之间实现相对转动，通过与导向键24配合实现松刀杆7的轴向导向。

机床主轴松刀驱动系统还包括调整垫8，活塞6的直筒段的内壁上设有支撑环，松刀杆7的第二杆段穿过支撑环，调整垫8通过螺栓或螺钉连接于支撑环朝向机床主轴的一侧。调整垫8可以实现对活塞6松刀杆7推动的轴向限位。

在松刀动作时，液压油通过管接头4进入活塞6与法兰盖3之间，推动活塞6运动，在调整垫8与松刀杆7接触后进一步推动松刀杆7动作实现松刀，同时，主轴旋转时松刀杆7会随主轴转动，通过轴承组件实现与活塞6之间的相对转动。

装配时，通过对调整垫8配磨实现未注油时调整垫8与松刀杆7的第一杆段保持一定距离，以防止调整垫8与松刀杆7磨损。在本申请的一个实施例中，调整垫8与松刀杆7的第一杆段之间的距离在未向缸体12内注油时为2.5-7.5mm。

松刀杆7设有轴向贯通的通孔，松刀杆7的另一端设有与通孔连通的旋转接头19，旋转接头19用于连通气管或水管，以在需要时向主轴处通气或通水，从而实现去除粉尘或冷却降温等工艺要求。

使用本实用新型涉及的机床主轴松刀驱动系统的过程如下：

本驱动系统未工作时，弹簧2受限位件1和法兰盖3之间的预紧力，此时活塞6和松刀杆7位于后端预设位置；

当通过进油口向缸体12内注入液压油，活塞6在液压油的作用下向前运动，弹簧2受压，活塞6运动至调整垫8与松刀杆7接触并推动松刀杆7向前移动，导向套23通过导向键24沿键槽滑动，此时松刀杆7与主轴同步转动，并通过轴承组件与导向套23之间相对转动，当松刀杆7运动至前端预设位置进行松刀动作，此时停止液压油注入，液压油保持一定压力；

当松刀杆7需要退回时，释放液压油的压力，与活塞6后端连接的限位件1在弹簧2的回复力作用下带动活塞6复位，松刀杆7在导向键24和键槽的配合下随之同步复位，整个松刀和退回过程稳定、可靠。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，包括：

缸体(12)；

活塞(6)，所述活塞(6)的一端可滑动地插设于所述缸体(12)内，另一端伸出所述缸体(12)外；

限位件(1)，所述限位件(1)设于所述活塞(6)的所述另一端；

弹簧(2)，所述弹簧(2)套设于所述活塞(6)上，且位于所述缸体(12)和所述限位件(1)之间；

密封组件，所述密封组件密封连接于所述活塞(6)和所述缸体(12)之间；

松刀杆(7)，所述松刀杆(7)沿轴向贯穿所述活塞(6)且与所述活塞(6)转动连接，所述松刀杆(7)的一端伸入机床主轴内连接于刀具组件，另一端用于连接管路。

2.根据权利要求1所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，还包括法兰盖(3)，所述法兰盖(3)包括法兰盖主体和位于所述法兰盖主体一端的凸台(301)，所述法兰盖主体扣合于所述缸体(12)的一端，且所述凸台(301)嵌入所述缸体(12)内，所述缸体(12)的另一端朝向所述机床主轴设置；

所述活塞(6)包括直筒段和连接于所述直筒段一端外壁的卡台(601)，所述卡台(601)的外周壁密封连接于所述缸体(12)的内壁，所述直筒段穿过所述法兰盖(3)且与所述法兰盖(3)密封连接，所述松刀杆(7)通过轴承组件转动连接于所述直筒段。

3.根据权利要求2所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述缸体(12)的侧壁上靠近所述法兰盖(3)处设有进油口，所述进油口通过管接头(4)与液压油油路连通，所述活塞(6)的所述卡台(601)能够在液压油的作用下远离所述法兰盖(3)运动，并带动所述松刀杆(7)同步运动；

所述密封组件包括至少一个第一密封件、第二密封件(9)和第三密封件(5)，至少一个所述第一密封件设于所述卡台(601)的外周壁和所述缸体(12)的内壁之间，所述第二密封件(9)设于所述直筒段的外周壁和所述凸台(301)的内壁之间，所述第三密封件(5)设于所述法兰盖主体的端面和所述缸体(12)的端面之间。

4.根据权利要求3所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述第一密封件为一对，包括相互平行的第一格来圈(10)和第二格来圈(11)；

和/或，

所述第二密封件(9)为斯特封。

5.根据权利要求2所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述限位件(1)为环形，所述限位件(1)内壁设有螺纹，所述限位件(1)与所述活塞(6)螺纹连接；

所述限位件(1)设有垂直于轴向的工具孔(101)，用于连接旋紧工具。

6.根据权利要求2所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，还包括导向套(23)和导向键(24)，所述导向套(23)套设于所述松刀杆(7)的所述另一端，所述活塞(6)的所述直筒段的内壁设有平行于轴向的键槽，所述导向键(24)沿轴向设于所述导向套(23)上，且滑动连接于所述键槽内。

7.根据权利要求6所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述松刀杆(7)包括依次连接且直径递减的第一杆段、第二杆段和第三杆段，所述导向套(23)转动连接于所述第三杆段；

所述轴承组件包括沿远离所述缸体(12)的方向依次套设于所述第三杆段和所述导向套(23)之间的隔套(13)、第一轴承(14)、第一内隔套(16)、第二轴承(17)、第二内隔套(20)和锁紧螺母(18)；

所述导向套(23)朝向所述法兰盖(3)的一端的内壁设有用于卡接所述第一轴承(14)的限位台阶，所述导向套(23)内设有套设于所述第一内隔套(16)的第一外隔套(15)、套设于所述第二内隔套(20)上的第二外隔套(22)、和套设于位于所述第二外隔套(22)和所述锁紧螺母(18)之间的所述松刀杆(7)上的弹性挡圈(21)。

8.根据权利要求7所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，还包括调整垫(8)，所述活塞(6)的所述直筒段的内壁上设有支撑环，所述松刀杆(7)的所述第二杆段穿过所述支撑环，所述调整垫(8)连接于所述支撑环朝向所述机床主轴的一侧。

9.根据权利要求8所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述调整垫(8)与所述松刀杆(7)的所述第一杆段之间的距离在未向所述缸体(12)内注油时为2.5-7.5mm。

10.根据权利要求1所述的机床主轴松刀驱动系统，其特征在于，所述松刀杆(7)设有轴向贯通的通孔，所述松刀杆(7)的所述另一端设有与所述通孔连通的旋转接头(19)，所述旋转接头(19)用于连通气管或水管。

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