CN220637766U - 一种磁吸式机械连接的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁吸式机械连接的装置，包括旋转主轴壳体和安装在旋转主轴壳体中的旋转主轴，旋转主轴的中部成型有前后贯穿的轴向贯穿通孔，顶料杆插套在轴向贯穿通孔中，顶料杆的后端伸出旋转主轴的后端，所述顶料杆的后端安装有连接座，连接座的后方设有外置油缸，外置油缸的推杆的端部固定有电磁吸铁块，电磁吸铁块与连接座相配合。它采用电磁铁吸附式进行连接和断开，从而可以满足外置油缸连接的旋转主轴的顶料杆的推料和断开，其使用效果好。
Description
技术领域：
本实用新型涉及机加工设备技术领域，更具体地说涉及一种磁吸式机械连接的装置。
背景技术：
在机加工设备的旋转主轴工装中，需要对待加工的工件加工完成后，进行顶料脱料。而在高速旋转的主轴装置上，实现顶料，需要内置预埋或外置油缸来实现工件顶料。如图1和图2所示，内置油缸2a的介入，势必需要一个能够在高速旋转环境下可靠性高的、耐高压的旋转液压器件接头1a，一般是小于25.0Mpa的高压。
如果是选择外置油缸方式，如图3所示，静止的油缸3a与顶料杆4a之间需要有一个具备松紧功能的机械装置5a，即主轴停止旋转时能够实现可靠连接，而在主轴高速旋转时功能迅速断开连接，然而，现有的机械装置5a一般内部通过设置回位弹簧，以将油缸3a的推杆与顶料杆4a脱离，而弹簧容易断裂，而且机械装置5a内的油液中的油污会容易使弹簧卡置，影响回位效果。
实用新型内容：
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁吸式机械连接的装置，它采用电磁铁吸附式进行连接和断开，从而可以满足外置油缸连接的旋转主轴的顶料杆的推料和断开，其使用效果好。
本实用新型解决所述技术问题的方案是：
一种磁吸式机械连接的装置，包括旋转主轴壳体和安装在旋转主轴壳体中的旋转主轴，旋转主轴的中部成型有前后贯穿的轴向贯穿通孔，顶料杆插套在轴向贯穿通孔中，顶料杆的后端伸出旋转主轴的后端，所述顶料杆的后端安装有连接座，连接座的后方活动连接有后连接件，后连接件的后方设有外置油缸，外置油缸的推杆的端部固定有电磁吸铁块，电磁吸铁块的前端固定有缓冲器，缓冲器与后连接件相对应。
所述缓冲器包括环形弹性块和固定在环形弹性块的前壁面上的吸附板，环形弹性块的后壁面固定在电磁吸铁块的前壁面上。
所述电磁吸铁块的后壁面上固定有连接块，连接块的后壁面中部成型有螺接孔，外置油缸的推杆的端部螺接在螺接孔中。
本实用新型的突出效果是：
它采用电磁铁吸附式进行连接和断开，从而可以满足外置油缸连接的旋转主轴的顶料杆的推料和断开，其使用效果好。
附图说明：
图1是现有的内置油缸的旋转主轴的局部结构示意图；
图2是图1中旋转主轴的部分剖视图的局部结构示意图；
图3是现有的外置油缸连接的局部结构示意图；
图4是本实用新型的局部结构示意图；
图5是图4的局部放大图。
具体实施方式：
实施例1，见如图4至图5所示，一种磁吸式机械连接的装置，包括旋转主轴壳体10和安装在旋转主轴壳体10中的旋转主轴20，旋转主轴20通过多个轴承活动连接在旋转主轴壳体10中；
旋转主轴20的中部成型有前后贯穿的轴向贯穿通孔，轴向贯穿通孔的前端伸出旋转主轴20的前端面；轴向贯穿通孔的后端伸出旋转主轴20的后端，轴向贯穿通孔为阶梯通孔，其前部为内径大于后部内径的大直径孔段，后部为小直径孔段，顶料杆30插套在轴向贯穿通孔中，顶料杆30的后端伸出旋转主轴20的后端，顶料杆30的前部固定有前推动块，前推动块的前端面中部成型有向前延伸的推动顶料杆部，前推动块插套在大直径孔段中，前推动块的后端面压靠在大直径孔段的后端面上；
所述顶料杆30的后端安装有连接座40，所述连接座40包括固定板，固定板固定在顶料杆30的后端面，固定板的后壁面上固定有两个上下对应的连接板，连接座40的后方设有后连接件70，后连接件70包括后连接板和固定在后连接板的前壁面上部和下部的前水平连接板，所有前水平连接板和连接板通过铰接轴活动连接。其连接座40和后连接件70组成万向节装置，使得在运行时，后连接件70可以根据需要进行水平摆动，改变其后连接板的水平旋转角度；
后连接件70的后方设有外置油缸50，外置油缸50的后部安装在外部的机架上，外置油缸50的推杆的端部固定有电磁吸铁块60(其可以购买或定制现有的市面上的配件)，电磁吸铁块60与后连接件70相对应。
进一步的说，所述电磁吸铁块60的前壁面上固定有缓冲器80，缓冲器80的前部固定的吸附板81与后连接件70的后连接板相对应。
进一步的说，所述缓冲器80包括环形弹性块82和固定在环形弹性块82的前壁面上的吸附板81，环形弹性块82的后壁面固定在电磁吸铁块60的前壁面上。环形弹性块82可以采用橡胶块等弹性材料，其主要作用是为了克服当电磁吸铁动作得电和失电时的机械震动带给电磁线圈的冲击。
进一步的说，所述电磁吸铁块60的后壁面上固定有连接块61，连接块61的后壁面中部成型有螺接孔，外置油缸50的推杆的端部螺接在螺接孔中。
其中，吸附板81与后连接板之间具有间隙，其间隙至少大于0.7mm以上，但必须小于1.5mm。
由于外置油缸50有上下运动的需求，由此电磁吸铁块60的线圈引出导线要求耐折性强的导线，且要求耐高温，留有足够的弯曲半径。
工作环境温度的要求，在电磁吸铁块60周围的合适的位置设置轴流风机，对其进行冷却。所有用电设备或部件均通过电连接线与控制主机电连接，实现控制运行。
在运行时，其通过电磁吸铁块60开启，实现吸附，使得吸附板81吸附后连接件70的后连接板，而连接座40和后连接件70组成万向节装置，吸附时，后连接件70由于磁吸作用，其水平摆动转动，改变其后连接板的水平旋转角度，使得其一端与吸附板81接触，就可以吸附，然后，通过环形弹性块82的变形，可以将吸附板81与后连接件70的后连接板整片吸附固定，实现连接，然后，通过外置油缸50的推杆推动，使得顶料杆30的前端向前顶出，前推动块推动顶料杆部实现顶料，而连接座40的固定板压靠在旋转主轴壳体10的后端固定的限位后端板上，防止顶料杆30的前部伸出过度，实现伸出限位。
完成后，外置油缸50的推杆回缩，使得前推动块的后端面压靠在大直径孔段的后端面上，实现限位，此时，外置油缸50的推杆并不没有回位到最初位置；
此时，电磁吸铁块60关闭，吸附板81与后连接件70的后连接板不再吸附连接，外置油缸50的推杆继续回位到底，实现分离，吸附板81与后连接板之间保证间隙，其使用效果好。
其中电磁吸铁块60的规格设计是：
直流螺线管电磁吸铁的感应强度为B，要求能够对主轴顶料轴有足够的吸持能力。
本实施例中的主轴顶料轴直径：80.0mm，长度：1200.0mm，轴总质量：470KG
要求螺线管电磁吸铁线圈的感应强度：
1)B ＝ (N x U / Rxδ)x u0 (1)
其中：
B:磁感应强度KG
N：电磁吸铁线圈匝数
U：工作电压V
R:线圈电阻Ω
δ：气隙长度M铁芯与铁芯之间的间隙，即吸附板81与后连接板之间的间距
u0:真空磁导率这里选4xπx10-7Wb/AM
2)F＝((NxI)2xu0/2xδ2)xS (2)
其中：
S:磁路截面cm2
(1)(2)2公式合并，得：
F＝4B2Sx10
其中：
F:吸力N牛顿
B：磁感应强度T(特斯拉)
S：铁芯截面cm2
根据上述公式推算，电磁吸铁线圈工作电压定义DC24V，则要求电磁吸铁线圈的工作电流能够维持在0.75A以上，这里取整为1.0A，吸铁线圈取直径1.0左右的漆包铜导线，绕线圈匝数460匝，就能够推动质量470KG的铁质轴做上下运动与外置油缸50的连接。
电磁吸铁块60经过高温烘烤后浸绝缘漆处理，达到防潮和抗震动的效果。
Claims (5)
1.一种磁吸式机械连接的装置，包括旋转主轴壳体(10)和安装在旋转主轴壳体(10)中的旋转主轴(20)，旋转主轴(20)的中部成型有前后贯穿的轴向贯穿通孔，顶料杆(30)插套在轴向贯穿通孔中，顶料杆(30)的后端伸出旋转主轴(20)的后端，其特征在于：所述顶料杆(30)的后端安装有连接座(40)，连接座(40)的后方设有外置油缸(50)，外置油缸(50)的推杆的端部固定有电磁吸铁块(60)，电磁吸铁块(60)与连接座(40)相对应。
2.根据权利要求1所述的一种磁吸式机械连接的装置，其特征在于：所述连接座(40)包括固定板，固定板固定在顶料杆(30)的后端面，固定板的后壁面上固定有两个上下对应的连接板；
连接座(40)的后方设有后连接件(70)，后连接件(70)包括后连接板和固定在后连接板的前壁面上部和下部的前水平连接板，所有前水平连接板和连接板通过铰接轴活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种磁吸式机械连接的装置，其特征在于：所述电磁吸铁块(60)的前壁面上固定有缓冲器(80)，缓冲器(80)的前部固定的吸附板(81)与后连接件(70)的后连接板相对应。
4.根据权利要求3所述的一种磁吸式机械连接的装置，其特征在于：所述缓冲器(80)包括环形弹性块(82)和固定在环形弹性块(82)的前壁面上的吸附板(81)，环形弹性块(82)的后壁面固定在电磁吸铁块(60)的前壁面上。
5.根据权利要求1所述的一种磁吸式机械连接的装置，其特征在于：所述电磁吸铁块(60)的后壁面上固定有连接块(61)，连接块(61)的后壁面中部成型有螺接孔，外置油缸(50)的推杆的端部螺接在螺接孔中。
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