CN219598101U - 一种用于主轴的内置活塞锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锁紧机构，尤其是一种用于主轴的内置活塞锁紧机构。一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，包括主轴壳体以及安装在主轴壳体内可旋转的芯轴，芯轴上安装有一个环形的刹车盘，刹车盘的两侧分别为可向中间移动的左活塞和右活塞。这种用于主轴的内置活塞锁紧机构，在使用的时候，通过油泵对油路内注入液压油，通过油压控制左活塞和右活塞的移动，实现对刹车盘的夹紧或者松开，完成对芯轴的锁止或者放开，实现了车削和铣削功能切换。

Description

一种用于主轴的内置活塞锁紧机构

技术领域

本实用新型涉及锁紧机构，尤其是一种用于主轴的内置活塞锁紧机构。

背景技术

在中高端五轴数控机床领域，带有车铣功能互相转换的五轴数控机床机床可以实现回转类零件车、铣、镗、钻、攻丝、多轴联动曲面加工、斜面钻孔等复杂多任务加工。通过一次装夹完成多面体车削和铣削等加工，避免二次或多次装夹带来的精度损失。

传统的夹紧方式由于刹车片存在轴向间隙，且活塞单方向施加作用力，会造成主轴轴向窜动和C轴精度不稳定，进而影响加工精度。还有采用双向活塞夹紧的方式，但是活塞复位采用的是在弹簧力的作用下复位，弹簧在反复的作用下，容易产生疲劳，造成复位迟缓或者不能复位，从而造成刹车盘与活塞的接触，不仅会对刹车盘和活塞造成破坏。也因此影响主轴的精度和寿命。还有就是采用双向活塞夹紧的方式，但是是采用端齿盘定位，端齿盘齿数是有限制的，只能在有限的角度定位，不能实现360°任意角度夹紧，且此油缸的结构复杂，成本相对比较高。

现有的锁紧方式存在以下缺点：

1、油缸单侧施加作用力，依靠弹簧复位，容易引起轴向窜动，弹簧疲劳后复位动作迟缓，造成刹车片与活塞接触，如果在主轴启动后刹车片与活塞没有分开，会造成刹车片和活塞等零件的损坏，影响主轴的精度和寿命。

2、油缸双向施加作用力， 依靠弹簧复位，弹簧疲劳后复位动作迟缓，造成刹车片与活塞接触，如果在主轴启动后刹车片与活塞没有分开，会造成刹车片和活塞等零件的损坏，影响主轴的精度和寿命。

3、靠3片端齿盘锁紧结构，对端齿盘的加工要求较高，且端齿盘的加工精度和装配精度会影响主轴车削状态时的重复定位精度和加工精度，进而会影响主轴轴承的精度和寿命。由于端齿盘依靠有限的齿啮合来分度，不能实现主轴360°任意角度的转换。

4、靠3片端齿盘锁紧结构，油缸结构复杂，成产成本比较高，安装不方便。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于主轴的内置活塞锁紧机构。

本实用新型的一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，包括主轴壳体以及安装在主轴壳体内可旋转的芯轴，芯轴上安装有一个环形的刹车盘，刹车盘的两侧分别为可向中间移动的左活塞和右活塞。

这种用于主轴的内置活塞锁紧机构，通过左右对称设计的左活塞和右活塞在其移动内的时候时候夹紧刹车盘即可进行锁止操作，锁止后的轴心就不会发生转动，此时整个主轴为车削状态，左活塞和右活塞松开之后，芯轴为可旋转的状态，此时为铣削状态。

进一步的，左活塞和右活塞分别安装在左油缸盖和右油缸盖内，左油缸盖和右油缸盖分别与左油缸体和右油缸体连接。

左活塞和右活塞分别与左油缸盖和右油缸盖进行固定，并且在左油缸盖和右油缸盖上连接左油缸体和右油缸体，形成连接关系。

进一步的，左活塞安装在左油缸体和左油缸盖之间形成的左活塞腔体内，右活塞安装在右油缸体和右油缸盖之间形成的右活塞腔体内。

左活塞是安装在左油缸盖和左油缸体之间形成的腔室内的，同样的右活塞是安装座右油缸盖以及右油缸体之间形成的腔室内的，通过这样的安装方式，完成对左活塞和右活塞安装。

进一步的，左油缸体和右油缸体上分别有左侧进油口和右侧进油口，左侧进油口和右侧进油口分别通过管路与左活塞腔体和右活塞腔体连通。

通过安装在左油缸体和右油缸体上分别有左侧进油口和右侧进油口对左活塞腔体和右活塞腔体内输入油液，实现驱动左活塞和右活塞的目的，完成对刹车盘的规定操作。

进一步的，左活塞和右活塞的截面呈现为“L”字状，在其横端的两侧以及顶端的外侧有整圈的油封密封。

通过安装的油封密封为左活塞和右活塞提供密封效果，避免油液渗漏。

进一步的，芯轴上通过键固定安装有刹车盘安装座，刹车盘通过螺栓固定在刹车盘安装座的侧面上。

刹车盘通过刹车盘安装座作为转接结构直接与芯轴进行固定，为刹车盘提供一个安装结构，安装稳定。

进一步的，在左油缸盖和右油缸盖的内侧安装有多个导向销，导向销插入到左活塞和右活塞外侧的通孔内。

左活塞和右活塞的外侧有通孔，在这个通孔内插入导向销，而导向销是固定在左油缸盖和右油缸盖内侧上的，为左活塞和右活塞的移动提供导向。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：这种用于主轴的内置活塞锁紧机构，在使用的时候，通过油泵对油路内注入液压油，通过油压控制左活塞和右活塞的移动，实现对刹车盘的夹紧或者松开，完成对芯轴的锁止或者放开，实现了车削和铣削功能切换。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

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个实施例，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是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的具有油路的结构示意图；

图3是本实用新型的图1的局部放大示意图；

图4是本实用新型的图2的局部放大示意图一；

图5是本实用新型的图2的局部放大示意图二；

图中1、主轴壳体，2、芯轴，3、刹车盘，4、左活塞，5、右活塞，6、左油缸盖，7、右油缸盖，8、左油缸体，9、右油缸体，10、左活塞腔体，11、右活塞腔体，12、左侧进油口，13、右侧进油口，14、刹车盘安装座，15、导向销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1-3，在主轴壳体1内部的芯轴2是可以转动的，在芯轴2上有一个整圈的环形的刹车盘3，利用左活塞4和右活塞5的移动对刹车盘3进行夹紧或者松开的操作，进而使主轴由车削或铣削的进行转换。

左油缸盖6和右油缸盖7分别用于左活塞4和右活塞5的安装，同时左油缸体8和右油缸体9分别与左油缸盖6和右油缸盖7进行连接，起到引导左活塞4和右活塞5移动的目的。

左活塞腔体10和右活塞腔体11分别用于左活塞4和右活塞5的安放，为左活塞4和右活塞5提供安装的腔室。

油泵与左侧进油口12和右侧进油口13对接，通过油泵将液压油由左侧进油口12和右侧进油口13输入，最终通过管路分别注入到左活塞腔体10和右活塞腔体11，进而带动左活塞4和右活塞5进行移动。

参见图4和图5，在左活塞4和右活塞5上安装的油封密封起到密封的作用，避免油液渗漏。

参见图3，芯轴2上直接固定一个刹车盘安装座14，这个刹车盘安装座14的上方有一整圈凸起的环形结构，在这个环形结构上通过螺栓固定有刹车盘3，为刹车盘3提供一个安装位置，使刹车盘3的安装结构稳定。

参见图5，左活塞4和右活塞5上有内沉的通孔，并且在这个通孔内插入导向销15，导向销15是固定安装在左油缸盖6和右油缸盖7的侧壁上的，通过导向销15为左活塞4和右活塞5的移动提供导向，也限制了左活塞4和右活塞5的轴向的转动，是左活塞4和右活塞5对刹车盘3锁止的效果得到保证。

采用结构简单的油缸活塞双向自定心定位的方式实现刹车盘定位，进而实现芯轴的轴向和径向定位，由于由于双向油缸的油压相同，且受力面积相同，所以保证了两侧施加给刹车盘的力是相同的，且油缸复位时，也能及时准确地复位。保证了刹车盘能够及时脱开。从而能够实现复合电主轴的车铣功能的360°任意位置转换，保证了主轴的加工精度，由于在车削时刹车盘承担了主轴的切削力，保护轴承不受力，增加了轴承的使用寿命。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，包括主轴壳体（1）以及安装在主轴壳体（1）内可旋转的芯轴（2），其特征在于：芯轴（2）上安装有一个环形的刹车盘（3），刹车盘（3）的两侧分别为可向中间移动的左活塞（4）和右活塞（5）；

芯轴（2）上通过键固定安装有刹车盘安装座（14），刹车盘（3）通过螺栓固定在刹车盘安装座（14）的侧面上；

在左油缸盖（6）和右油缸盖（7）的内侧安装有多个导向销（15），导向销（15）插入到左活塞（4）和右活塞（5）外侧的通孔内。

2.根据权利要求1所述的一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，其特征在于：左活塞（4）和右活塞（5）分别安装在左油缸盖（6）和右油缸盖（7）内，左油缸盖（6）和右油缸盖（7）分别与左油缸体（8）和右油缸体（9）连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，其特征在于：左活塞（4）安装在左油缸体（8）和左油缸盖（6）之间形成的左活塞腔体（10）内，右活塞（5）安装在右油缸体（9）和右油缸盖（7）之间形成的右活塞腔体（11）内。

4.根据权利要求3所述的一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，其特征在于：左油缸体（8）和右油缸体（9）上分别有左侧进油口（12）和右侧进油口（13），左侧进油口（12）和右侧进油口（13）分别通过管路与左活塞腔体（10）和右活塞腔体（11）连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于主轴的内置活塞锁紧机构，其特征在于：左活塞（4）和右活塞（5）的截面呈现为“L”字状，在其横端的两侧以及顶端的外侧有整圈的油封密封。