CN217965168U - 一种电火花切割用导电装置及切割机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种电火花切割用导电装置及切割机，包括：旋转轴；导电轮，套装于旋转轴上，导电轮和旋转轴固定连接；导电滑环，固定于旋转轴上，导电滑环与进电线连接，电源经导电滑环、旋转轴传递至导电轮上。采用本申请实施例中提供的一种电火花切割用导电装置，相较于现有技术，具有以下技术效果：本申请中，通过导电滑环与进电线连接，经旋转轴为导电轮供电，电源经导电滑环、旋转轴传递至导电轮上，导电轮为切割丝提供导向支撑和电力；上述装置将导电方式从滑动或滚动摩擦接触变成旋转轴直连，降低切割丝和导电装置的磨损，降低卡线、断线风险，提高切割丝和导电装置的使用寿命，降低使用成本。

Description

一种电火花切割用导电装置及切割机

技术领域

本申请涉及数控电火花线切割加工领域，具体地，涉及一种电火花切割用导电装置及切割机。

背景技术

数控电火花线切割加工是直接利用电能与热能对工件进行加工的，可加工一般切削加工方法难以加工的各种导电材料，如高硬、高脆、高韧、高热敏性的金属或半导体材料。

目前电火花切割用导电装置主要如图1所示，其中，01为碳刷，02为导电轴，03为导电轮，04为支撑轴承。电源通过电缆进入碳刷，然后经过碳刷接通导电轴，最终进入导电轮。此技术方案主要问题是：a.导电轮的导电轴的长径比大，加工难度高，而且该零件是易损件，使用成本高。b.碳刷属于损耗件，但是该结构无法判断碳刷的损耗情况，容易造成导电故障。c.密封性不好，切削液容易进入内部，造成故障。

图2为另一种电火花切割设备常用的导电装置示意图；其中，03为导电轮，04为支撑轴承，05为导电弹簧，06为导电轴承，07为密封圈。此技术方案通电过程是：电源通过导电弹簧进入导电轴承外圈，再通过轴承滚珠进入导电轴承内圈，最终进入导电轮。此技术方案主要问题是：a.电源是通过轴承滚珠传导的，滚珠与轴承内外圈直接存在润滑油膜，导致导电可靠性差，效率低，轴承易被电腐蚀。b.此技术方案中，没有安装密封圈的结构很容易出现支撑进入切削液；安装密封圈的结构旋转阻力很大，很容易造成导电轮被切坏的问题。

可以看出，目前的电火花切割设备因为导电装置的设计局限性，导电效率低，同时导致碳刷、导电轮等部件易消耗损坏，使用成本高。

实用新型内容

本申请实施例中提供了一种电火花切割用导电装置及切割机，以解决现有的导电装置因设计局限性导致导电效率低和使用成本高的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种电火花切割用导电装置，包括：

旋转轴；

导电轮，套装于所述旋转轴上，所述导电轮和所述旋转轴固定连接；

导电滑环，固定于所述旋转轴上，所述导电滑环与进电线连接，电源经所述导电滑环、所述旋转轴传递至所述导电轮上。

可选地，还包括：

壳体，经轴承套装于所述旋转轴的轴向一端，并与所述导电轮间隔设置，所述导电滑环位于所述壳体的内腔中；

密封组件，位于所述壳体和所述旋转轴间、对所述壳体的内腔开口与所述旋转轴间的间隙进行密封；在所述旋转轴的轴向上，所述密封组件位于所述导电轮和所述壳体间。

可选地，所述密封组件为气密封组件；所述气密封组件包括：

密封座，套装于所述旋转轴上，所述密封座的周向内壁设有气密槽，所述气密槽沿所述密封座的周向环绕设置，且所述气密槽的开口与所述旋转轴的周向外壁接触；所述密封座上设有气流通道，所述气流通道的一端与所述气密槽连接；

高压气接头，所述高压气接头一端与所述气流通道的另一端连接，所述高压气接头的另一端与高压气源连接。

可选地，所述气密槽的个数为若干个，各个所述气密槽沿所述密封座的轴向间隔设置；相邻所述气密槽间连通，至少一个所述气密槽与所述气流通道连接。

可选地，所述壳体上、靠近所述导电滑环一侧的端壁上设有穿线孔，用于进电线进入所述壳体的内腔中；

所述电火花切割用导电装置还包括防水接头，所述防水接头固定于所述壳体的外壁上、且罩设所述穿线孔。

可选地，所述壳体包括：

嵌合设置的安装外壳和绝缘内壳，所述绝缘内壳上设有所述穿线孔；

所述安装外壳套装于部分所述绝缘内壳的周向外壁上。

可选地，所述导电轮位于所述旋转轴的中部，所述旋转轴上位于所述导电轮的两侧分别设有所述导电滑环、所述壳体和所述密封组件。

可选地，位于所述旋转轴的轴向两端的所述导电滑环距所述导电轮的长度相等。

可选地，所述导电轮和所述旋转轴间经螺纹紧固件可拆卸的连接。

可选地，所述导电轮的周向外壁上设有用于安装切割线的V型槽。

本申请还提供一种切割机，包括金刚线、驱动装置以及上述实施例任一项所述的电火花切割用导电装置，所述金刚线分别与所述驱动装置和所述电火花切割用导电装置的导电轮连接，以在所述驱动装置的带动下进行转动。

可选地，所述电火花切割用导电装置的导电轮复用为切割轮。

本申请实施例提供的电火花切割用导电装置，包括：旋转轴；导电轮，套装于旋转轴上，导电轮和旋转轴固定连接；导电滑环，固定于旋转轴上，导电滑环与进电线连接，电源经导电滑环、旋转轴传递至导电轮上。

采用本申请实施例中提供的一种电火花切割用导电装置，相较于现有技术，具有以下技术效果：

本申请中，通过导电滑环与进电线连接，经旋转轴为导电轮供电，电源经导电滑环、旋转轴传递至导电轮上，导电轮为切割丝提供导向支撑和电力，提高导电效率；同时，上述装置将导电方式从滑动或滚动摩擦接触变成旋转轴直连，降低切割丝和导电装置的磨损，降低卡线、断线风险，提高切割丝和导电装置的使用寿命，降低使用成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术提供的一种电火花切割用导电装置的剖视结构示意图；

图2为现有技术提供的另一种电火花切割用导电装置的剖视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电火花切割用导电装置的剖视结构示意图；

图4为本申请第一实施例提供的电火花切割用导电装置的结构简图；

图5为本申请第二实施例提供的电火花切割用导电装置的结构简图。

相关技术申请附图标记说明如下：

碳刷01、导电轴02、导电轮03、支撑轴承04、导电弹簧05、导电轴承06、密封圈07；

本申请实施例附图中标记说明如下：

壳体1、导电滑环2、防水接头3、轴承4、导电轮5、气流通道6、气密槽7、旋转轴8、螺纹紧固件9、高压气接头10、安装外壳11。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种电火花切割都用导电轮，以解决现有的导电装置因其设计局限性导致导电效率低和使用成本高的问题。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的电火花切割用导电装置的剖视结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本申请提供的电火花切割用导电装置，包括旋转轴8、导电轮5和导电滑环2。其中，旋转轴8为能够导电的材料，导电轮5套装在旋转轴8的周向外壁上，导电轮5和旋转轴8固定连接，在切割丝的带动下，导电轮5和导电滑环2能够一起转动。导电滑环2固定在旋转轴8上，优选为在旋转轴8的轴向的一端，导电滑环2与进电线连接，用于从静止的接线头向旋转的导电轮5输送电源，电源经导电滑环2、旋转轴8传递至导电轮5上。可以根据不同的使用要求，选择不同规格型号的导电滑环2，其最高转速可以到12000转/分钟；实现在高速旋转的情况下接通电路，实现高线速电火花切割，有效提高切割效率和切割质量。由此设置，不使用碳刷等耗材导电，也不通过轴承4来导电，而是使用导电滑环2直接进入旋转轴8，对轴承4没有损伤，导电可靠性好，导电效率高，所有导电零件的损坏很小，使用成本低。使用导电滑环2导电，相较于使用碳刷和轴承4进行导电的方案，旋转阻力很小，能够保证导电轮5在极低阻力下跟随切割丝旋转，有效保护导电轮5不被切坏，降低导轮更换频率和使用成本。

同时，为了实现切割线的安装，导电轮5的周向壁上设有用以安装切割线的V形槽。其具体与切割线的连接关系可参考现有技术，在此不再赘述。

采用本申请实施例中提供的一种电火花切割用导电装置，相较于现有技术，具有以下技术效果：

本申请中，通过导电滑环2与进电线连接，经旋转轴8为导电轮5供电，电源经导电滑环2、旋转轴8传递至导电轮5上，导电轮5为切割丝提供导向支撑和电力；上述装置将导电方式从滑动或滚动摩擦接触变成旋转轴直连，降低切割丝和导电装置的磨损，降低卡线、断线风险，提高切割丝和导电装置的使用寿命，降低使用成本。

具体的，还包括壳体1和密封组件。其中，壳体1具有中空的内腔，轴承4设置在内腔的一侧开口处，轴承4的外缘与壳体1连接，轴承4的内缘与旋转轴8套装固定，在轴承4支撑下，切割丝带动导电轮5和旋转轴8共同旋转。轴承4根据需要选择低摩擦阻力型号，支撑旋转轴8，保证切割轮高速旋转。密封组件位于壳体1和旋转轴8间，优选地，在旋转轴8的轴向上，壳体1与导电轮5间隔设置，密封组件位于导电轮5和壳体1间，对壳体1的内腔开口与旋转轴8间的间隙进行密封，防止切削液进入至壳体1的内腔中对轴承4造成腐蚀。密封组件可以为橡胶圈或其他密封结构，可根据现有技术的发展水平进行设置，均在本申请的保护范围内。

优选地，密封组件为气密封组件，气密封组件包括密封座和高压气接头10。其中，密封座套装在旋转轴8上，密封座靠近旋转轴8一侧的周向内壁设置有气密槽7，气密槽7沿密封座的周向连续环绕一周设置，气密槽7的开口与旋转轴8的周向外壁接触，以形成密闭腔体。密封座上设有气流通道6，该气流通道6优先为沿密封座的径向设置，以缩短通道长度，便于生产加工及设置。气流通道6的一端与气密槽7连通，另一端与高压气接头10的一端连接，同时，高压气接头10的另一端与高压气源连接。由此设置，降低因安装密封圈等结构造成的旋转阻力，进而导致导电轮5被切坏的问题。

采用高压空气密封，相较没有密封和使用密封圈的结构，即可保证切削液不会进入装置内部，造成故障；又不会对旋转轴8产生阻力，影响导电轮5旋转，造成导轮被切坏。此密封降低了导轮更换频率和使用成本；因为高压空气密封对旋转几乎没有产生阻力，所以整个电火花线切割设备可以使用结构线、金刚线等不同的切割丝进行切割，拓宽了整机设备的适用性。

在一种实施例中，气密槽7的个数为若干个，各个气密槽7沿密封座的轴向间隔设置，相邻气密槽7间连通，由此以进一步提高气密性。同时，至少一个气密槽7与气流通道6连接，以使气流通道6与若干个气密槽7连通，便于气流流通，优选为一个气密槽7与气流通道6连接，以进一步简化装置结构，便于设置。

为了进一步提高壳体1的密封性能，防止切削液进入至壳体1的内腔中，壳体1上靠近导电滑环2一侧的端壁上设有穿线孔，进电线经穿线孔进入至壳体1的内腔中与导电滑环2连接。在壳体1的外壁上设置防水接头3，用以罩设穿线孔，以保证穿线孔处的密封。在其他实施例中，也可以其他密封件实现穿线孔处的密封，均在本申请的保护范围内。

具体的，壳体1还包括嵌合设置的安装外壳11和绝缘内壳，绝缘内壳上设有穿线孔；安装外壳11套装于部分绝缘内壳的周向外壁上。由此设置，使得导电轮5的安装外壳11既能保证绝缘性，又能保证外壳安装尺寸的配合公差，并通过绝缘内壳使得整个导电线路与切割设备的其他部分实现绝缘。

如图4、5所示，图4为本申请第一实施例提供的电火花切割用导电装置的结构简图；图5为本申请第二实施例提供的电火花切割用导电装置的结构简图。在上述各实施例的基础上，根据安装位置的不同，安装可以采用双支撑结构或单支撑结构，如图4所示，以双支撑结构为例进行说明，导电轮5位于旋转轴8的中部，旋转轴8上位于导电轮5的两侧分别设有导电滑环2、壳体1和密封组件；其具体的结构及连接关系可参考上文进行设置，由此设置，通过双支撑结构实现对导电轮5的支撑，以提高支撑强度，优选地，导电轮5位于旋转轴8的轴向中心处，位于旋转轴8的轴向两端的导电滑环2距导电轮5的长度相等。由此设置，使得两端的导电路径相等；双支撑结构可用在切割区，导电轮5复用为切割轮使用，由此以将导电位置前移至切割区，以减小导电距离，实现一种轮同时具备切割与导电两种功能。在另一实施例中，也可以根据使用工况的不同，将导电轮5仅作为导电轮5使用，而该种情况下，导电轮5一般采用如图5所示的单支撑结构，此时导电轮5(或导电装置)设置在非切割区。上述装置适用于各种金属、磁材、硅材料电火花加工时的导电与切割工作。

在一种实施例中，导电轮5和旋转轴8优选为可拆卸的连接，以在达到寿命或损坏后可以进行更换。如通过螺纹紧固件9实现，螺纹紧固件9可设置为紧固螺钉。导电轮5分体式结构可以降低制造难度，提高热处理效果，降低加工材料的切削量，能够明显降低制造成本，提高制造效率。分体式结构在导电轮5损坏后，只需要更换导电轮5轮体即可，不需要将整个装置拆解后，在进行导电轮5和旋转轴8的整体更换，既方便配件更换，又能降低更换成本。

上述装置，将导电方式从滑动或滚动摩擦接触变成旋转轴直连，大大降低了切割丝和导电装置的磨损，即使在切割铝件时，钼丝表面附着高硬度的氧化铝，也不会使导电装置快速磨损，降低了卡线、断线风险，提高了切割丝和导电装置的使用寿命，降低了使用成本；可以使用多种切割丝。由于采用导电轮5导电，即使采用结构线或金刚线等表面粗糙度较大的材料作为切割丝，也不会对导电装置造成很大磨损，可以大大降低发生卡线、断线或导电块被切坏等问题；提高导电效率。本申请的装置可以将切割轮和导电轮5集成为一个轮，相比传统导电块方式，降低了电力损坏，提高了导电效率；维修方便。导电轮5与旋转轴8分体式设计，导电轮5一旦切割损坏，不需要拆卸轴承4，只需要拆卸并更换导电轮5即可，实现了便捷更换，提高了工作效率，使用成本低。本申请的导电滑环直连导电比导电块的滑动摩擦导电对切割丝和导电装置的磨损小，断线率低，降低了更换频率和使用成本。同时由于本申请导电轮5为单片导轮，相较现有切割轮的导轮与旋转轴8的一体结构，制作成本低，进一步降低了使用成本。

本申请还提供了一种切割机，包括金刚线、驱动装置以及上述实施例任一项的电火花切割用导电装置，金刚线分别与驱动装置和电火花切割用导电装置的导电轮5连接，以在驱动装置的带动下进行转动。该切割机可以是专用的电火花切割机，也可以是具有电火花切割功能的复合切割机，本申请对切割机不做限制。优选地，电火花切割用导电装置的导电轮5复用为切割轮。在使用时，可根据需要设置导电轮5的个数，均在本申请的保护范围内。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种电火花切割用导电装置，其特征在于，包括：

旋转轴；

导电轮，套装于所述旋转轴上，所述导电轮和所述旋转轴固定连接；

导电滑环，固定于所述旋转轴上，所述导电滑环与进电线连接，电源经所述导电滑环、所述旋转轴传递至所述导电轮上。

2.根据权利要求1所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，还包括：

壳体，经轴承套装于所述旋转轴的轴向一端，并与所述导电轮间隔设置，所述导电滑环位于所述壳体的内腔中；

密封组件，位于所述壳体和所述旋转轴间、对所述壳体的内腔开口与所述旋转轴间的间隙进行密封；在所述旋转轴的轴向上，所述密封组件位于所述导电轮和所述壳体间。

3.根据权利要求2所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述密封组件为气密封组件；所述气密封组件包括：

密封座，套装于所述旋转轴上，所述密封座的周向内壁设有气密槽，所述气密槽沿所述密封座的周向环绕设置，且所述气密槽的开口与所述旋转轴的周向外壁接触；所述密封座上设有气流通道，所述气流通道的一端与所述气密槽连接；

高压气接头，所述高压气接头一端与所述气流通道的另一端连接，所述高压气接头的另一端与高压气源连接。

4.根据权利要求3所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述气密槽的个数为若干个，各个所述气密槽沿所述密封座的轴向间隔设置；相邻所述气密槽间连通，至少一个所述气密槽与所述气流通道连接。

5.根据权利要求2所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述壳体上、靠近所述导电滑环一侧的端壁上设有穿线孔，用于进电线进入所述壳体的内腔中；

所述电火花切割用导电装置还包括防水接头，所述防水接头固定于所述壳体的外壁上、且罩设所述穿线孔。

6.根据权利要求5所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述壳体包括：

嵌合设置的安装外壳和绝缘内壳，所述绝缘内壳上设有所述穿线孔；

所述安装外壳套装于部分所述绝缘内壳的周向外壁上。

7.根据权利要求2-6任一项所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述导电轮位于所述旋转轴的中部，所述旋转轴上位于所述导电轮的两侧分别设有所述导电滑环、所述壳体和所述密封组件。

8.根据权利要求7所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，位于所述旋转轴的轴向两端的所述导电滑环距所述导电轮的长度相等。

9.根据权利要求1所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述导电轮和所述旋转轴间经螺纹紧固件可拆卸的连接。

10.根据权利要求9所述的电火花切割用导电装置，其特征在于，所述导电轮的周向外壁上设有用于安装切割线的V型槽。

11.一种切割机，其特征在于，包括金刚线、驱动装置以及权利要求1-10任一项所述的电火花切割用导电装置，所述金刚线分别与所述驱动装置和所述电火花切割用导电装置的导电轮连接，以在所述驱动装置的带动下进行转动。

12.根据权利要求11所述的切割机，其特征在于，所述电火花切割用导电装置的导电轮复用为切割轮。

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