CN220659406U - 一种大吨位立式拉床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大吨位立式拉床，属于机械加工设备技术领域，其技术方案要点是：包括机架、滑台、驱动组件、下夹头、提刀机构，滑台的两侧与机架滑移连接，滑台上设置有对工件定位的夹具，驱动组件、提刀机构、下夹头均设置于机架上，驱动组件能够驱动滑台滑移，下夹头位于滑台下方，下夹头用于夹持及释放拉刀，提刀机构用于将拉刀输送至下夹头，并能够将拉刀从下夹头上取走。夹具对工件定位，驱动组件将滑台、工件相对于拉刀移动，实现工件的拉削；滑台的两侧均通过机架支撑，使得滑台的滑移更稳定，滑台自身的重力及滑台承受的反作用力的合力与拉刀共线，避免滑台产生颠覆力矩，减少设备损耗，有效提升拉床了在加工过程中的加工精度。

Description

一种大吨位立式拉床

技术领域

本实用新型属于机械加工设备技术领域，特别涉及一种大吨位立式拉床。

背景技术

拉床是一种以拉刀为工具，对工件进行通孔、平面或成形面加工的机床。拉床按机床结构、应用领域、功能可分为液压拉床、自动拉床、硬拉床、螺旋拉床、立式拉床、卧式拉床、内拉床、外拉床和拉式拉床等。其中，卧式拉床一般适用于连续拉床、回转拉床、平面拉床等作业；与卧式拉床不同，立式拉床使用垂直定向的主轴，刀具从刀架直接向下延伸，通常在工件顶部进行切割，主要用于加工大、重、大直径、短长度的工件或卧式车床不易装夹的工件。内拉床与内拉床的主要区别外拉床在于应用领域的不同。内拉床通常用于拉削工件的内表面，如花键孔、方孔等；平面拉床主要用于拉削工件的外表面。

传统立式上拉床的工作模式是，先将工件固定在工作台上，再利用驱动机构驱动工作台上升，并在上升过程中通过拉刀对工件进行拉削加工。如公告号为CN202461672U的中国专利公开的一种大吨位双油缸上拉式内拉床，其包括底座、床身、工作台、拉削刀具、推料装置、冷却装置、润滑装置、第三接送刀油缸、第六推料油缸以及电气系统和液压系统；床身的中央装有导轨和压板，导轨上装有主滑板，主滑板的下端与工作台相连，主滑板上设有直线导轨，直线导轨上装有辅滑板，辅滑板上装有接送刀机构并与第三接送刀油缸相连，接送刀机构上装有第五辅夹刀油缸和辅夹刀体，底座上装有第四主夹刀油缸和主夹刀体；推料机构位于工作台上并与第六推料油缸相连；床身的左侧装有左油缸立柱，左油缸立柱上装有第一主油缸，床身的右侧装有右油缸立柱，右油缸立柱上装有第二主油缸，第一主油缸、第二主油缸呈垂直平行状，且通过连接件与主滑板相连，主滑板与工作台成直角，辅夹刀体、主夹刀体至少为一个，工作台上设有相应的工位，拉削刀具、主夹刀体和辅夹刀体呈垂直平行排列。

上述拉床通过第一主油缸与第二主油缸驱动主滑板、工作台及工作台上的工件向上移动，使得拉削刀具对工件进行切削，由于通过两主油缸驱动工作台滑移，其拉削力小于20吨，拉削力较小；而且，主油缸输出端与工件的拉削点之间形成一个较长的力臂，使得工作台的颠覆力矩较大，也就是说，工件加工时，工作台需要承载工件加工过程中的反作用力，颠覆力矩会导致工作台向加工点方向倾斜，导致主油缸的输出端容易弯曲，随着使用时长的增加，不仅容易损伤主油缸，还会降低拉床的加工精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种大吨位立式拉床，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提升拉床的加工精度。

本实用新型的上述技术目的可通过以下技术方案得以实现：

一种大吨位立式拉床，所述立式拉床包括机架、滑台、驱动组件、下夹头、提刀机构，所述滑台的两侧与所述机架滑移连接，所述滑台上设置有对工件定位的夹具，所述驱动组件、提刀机构、下夹头均设置于所述机架上，所述驱动组件能够驱动所述滑台滑移，所述下夹头位于所述滑台下方，所述下夹头用于夹持及释放拉刀，所述提刀机构用于将所述拉刀输送至所述下夹头，并能够将所述拉刀从所述下夹头上取走。

通过上述技术方案，待加工工件通过夹具定位，提刀机构将拉刀输送至下夹头上，驱动组件再将滑台提升，滑台便可带动夹具以及待加工工件相对于拉刀移动，从而实现待加工工件的拉削；由于滑台的两侧均通过机架支撑，使得滑台的滑移更稳定，滑台自身的重力以及滑台承受的反作用力形成的合力与拉刀共线，避免滑台产生颠覆力矩，减少设备损耗，且拉力更大，有效提升拉床了在加工过程中的加工精度。

在上述的立式拉床中，所述机架包括底座以及两立柱，两所述立柱设置于所述底座上，两所述立柱的相对面上均设置有导轨，所述滑台与所述导轨滑移连接。滑台滑移于两立柱之间，可有效克服滑台的颠覆力矩，保证滑台在大拉力、长时间的工作中更稳定，保证工件的拉削精度。

在上述的立式拉床中，所述提刀机构包括滑座、上夹头、提刀电机，所述滑座与所述导轨滑移连接，所述上夹头设置于所述滑座上，所述上夹头能够夹持所述拉刀，所述提刀电机设置于所述机架上，所述提刀电机的输出端设置有提刀丝杆，所述提刀丝杆用于驱动所述滑座滑移。拉刀被上夹头夹持后，提刀电机通过提刀丝杆驱动滑座下移，便可将拉刀供给至下夹头，下夹头夹持住拉刀时，上夹头则释放拉刀上端，提刀电机便可驱动滑座上移，完成拉刀的输送。

在上述的立式拉床中，所述滑台上开设有相连通的让位孔、让位腔，所述让位孔供所述拉刀穿过，所述让位腔供所述下夹头容纳。滑台向下滑移至下夹头处时，让位腔供下夹头容纳，拉刀则穿过让位孔供给下夹头，同时，滑台上升或下降的过程中，滑台与拉刀也不会发生干涉。

在上述的立式拉床中，所述夹具与所述滑台之间设置有固定板，所述固定板与所述滑台滑移连接，所述滑台上设置有供料气缸，所述供料气缸的输出端与所述固定板连接并能够驱动所述固定板滑移。供料气缸驱动固定板、固定板上的夹具滑移，使得夹具可以向外移动，以便工人可以较为容易的将待加工工件放置于夹具上；而且工件加工完成后，也可以将工件推离拉刀，从而保护加工后的工件。

在上述的立式拉床中，所述固定板上开设有通孔，所述通孔能够连通所述让位孔，所述通孔的开口处设置有刷环，所述刷环内具有刷毛，所述刷环供拉刀穿过并清理拉刀。工件拉削完成后，供料气缸将夹具推离拉刀，滑台下移后，拉刀的上端部可以从让位孔、通孔、刷环中穿过，刷环上的刷毛则可以在滑台下移的过程中清扫拉刀上的残留碎屑，进一步保证本拉床的加工精度。

在上述的立式拉床中，所述立式拉床还包括安全组件，所述安全组件包括安装板、安全柱，所述安装板设置于所述机架上，所述安全柱与所述安装板转动连接，所述安全柱能够转动至所述滑台下方，并支撑所述滑台。检修机架内部时，可以先通过驱动组件将滑台提升，再将安全柱转动至滑台下方，如果滑台因意外而突然下坠时，安全柱可以支撑住滑台，从而保证滑台下方检修人员的安全。

在上述的立式拉床中，所述安全柱上设置有锁舌，所述锁舌上开设有定位孔，所述安装板上插接有插销，所述插销能够插入所述定位孔并对所述安全柱限位。不需要使用安全柱时，可以将插销插入定位孔内，从而限制安全柱的转动，避免安全柱干涉滑台的正常工作。

在上述的立式拉床中，所述安装板上开设有连接孔，所述连接孔内设置有销轴，所述安全柱上具有与所述销轴转动连接的连接部；所述连接孔的上端开设有限位槽，所述限位槽内设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧的上端与所述连接部抵紧。安全柱通过销轴与安装板转动连接，支撑弹簧对连接部施加以向上的预紧力，从而降低连接部与安装板之间的摩擦力，便于安全柱的转动，操作便捷。

在上述的立式拉床中，所述立式拉床还包括换刀机构，所述换刀机构包括支架、换刀电机、连接座、连杆一、连杆二以及连杆三，所述支架设置于所述机架上，所述换刀电机设置于所述支架上，所述换刀电机的输出端连接有换刀丝杆，所述连接座与所述支架滑移连接，所述换刀丝杆能够驱动所述连接座滑移，所述连杆一的一端与所述连接座铰接，且所述连杆二的两端分别与所述连杆一、连杆三铰接，所述连杆三上具有供所述拉刀安装的预留孔。由于本拉床的拉力较大，相应的，拉刀的体积、重量也随之增大，导致单个工人不能手动更换拉刀，工人只能通过龙门吊的辅助实现拉刀的更换，但该方式具有使用不便的问题；因而本拉床自带一换刀机构，更换拉刀时，可以将拉刀安装于预留孔内，再通过换刀电机驱动连接座、连杆一、连杆二、连杆三升降，从而将旧拉刀从下夹头中取出，或者将新拉刀装入下夹头内；连杆一、连杆二、连杆三均铰接，因而三根连杆可以有更大的延伸长度，转动范围大、更灵活，便于拉刀的更换。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

拉床的拉力为120-150吨，滑台的两侧均通过机架支撑，滑台在大拉力、长时间的工作中更稳定，滑台自身的重力以及滑台承受的反作用力的合力与拉刀共线，滑台不会产生颠覆力矩，有效提升了拉床在加工过程中的加工精度；而安全柱可以在拉床检修时支撑住滑台的意外坠落，保证滑台下方检修人员的安全；此外，换刀机构的设置，使得拉刀的更换更便捷。

附图说明

图1为实施例的外部结构示意图；

图2为实施例的部分结构示意图；

图3为实施例中，滑台与夹具配合的结构示意图；

图4为实施例中，固定板向外伸出的示意图；

图5为图4的剖视示意图；

图6为固定板向内滑移后的状态；

图7为滑台上移的结构示意图；

图8为固定板向外滑移后的状态；

图9为安全组件的爆炸结构示意图；

图10为安全组件的结构示意图；

图11为换刀机构的结构示意图。

附图标记：1、工件；

100、机架；110、底座；120、立柱；121、导轨；130、过桥板；

200、滑台；210、让位孔；220、让位腔；230、支撑台；240、供料气缸；

300、驱动组件；310、驱动电机；320、驱动丝杆；

400、下夹头；

500、提刀机构；510、滑座；520、上夹头；530、提刀电机；531、提刀丝杆；

600、夹具；610、避让孔；620、定位柱；630、固定板；631、通孔；632、刷环；6321、刷毛；

700、拉刀；

800、安全组件；810、安装板；811、锁孔；812、插销；813、连接孔；8131、销轴；8132、限位槽；8133、支撑弹簧；820、安全柱；821、锁舌；8211、定位孔；822、连接部；

900、换刀机构；910、支架；920、换刀电机；921、换刀丝杆；930、连接座；940、连杆一；950、连杆二；960、连杆三；961、预留孔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种大吨位立式拉床，如图1至图11所示，本立式拉床包括机架100、滑台200、驱动组件300、下夹头400、提刀机构500，滑台200的两侧与机架100滑移连接，滑台200上设置有对工件1定位的夹具600，驱动组件300、提刀机构500、下夹头400均设置于机架100上，驱动组件300能够驱动滑台200滑移，下夹头400位于滑台200下方，下夹头400用于夹持及释放拉刀700，提刀机构500用于将拉刀700输送至下夹头400，并能够将拉刀700从下夹头400上取走。

机架100包括底座110、两立柱120、过桥板130，底座110放置于地面，两立柱120设置于底座110上，过桥板130设置于两立柱120的上端，两立柱120之间具有供滑台200滑移的空间，两立柱120的相对面上均设置有导轨121，滑台200与导轨121滑移连接。导轨121与拉刀700平行，导轨121设置有至少一组，一组为两根对称设置的导轨121，即两立柱120的相对面上各设置一根导轨121；为增加滑台200滑移的稳定性，导轨121也可以是三根或三根以上。

驱动组件300包括驱动电机310、驱动丝杆320，驱动电机310的输出端与驱动丝杆320连接，驱动丝杆320与滑台200之间通过丝杆套螺纹连接，即丝杆套设置于滑台200上，驱动丝杆320与丝杆套螺纹连接，使得驱动电机310的输出端控制驱动丝杆320转动，从而驱动滑台200上升及下降。本实施例中，驱动丝杆320设置有两根，两驱动丝杆320分别位于滑台200的两侧；驱动丝杆320的上端可以设置编码器，确保两驱动丝杆320的进给速度相同，从而保证滑台200可以水平升降。驱动电机310可以设置两个，使得两驱动电机310分别与两驱动丝杆320连接；当然，驱动电机310可以仅设置一个，驱动电机310的输出端与两驱动丝杆320之间通过齿轮连接。

参见图2，提刀机构500包括滑座510、上夹头520、提刀电机530，滑座510与导轨121滑移连接，上夹头520设置于滑座510下端，上夹头520能够夹持并释放拉刀700，提刀电机530设置于机架100上，提刀电机530的输出端设置有提刀丝杆531，提刀丝杆531用于驱动滑座510滑移。具体来讲，提刀电机530设置有两组，两提刀电机530呈对角线分布于滑座510外侧，相应的各提刀电机530的输出端均设置有提刀丝杆531，提刀丝杆531与滑座510之间通过丝杆套螺纹连接。

本实施例中，上夹头520、下夹头400均为现有技术，可采用一种拉床的夹头（公告为：CN205437844U）中公开的夹头，或一种立式拉床分体式拉刀夹头（公告号为：CN206200578U）内公开的拉刀夹头。

滑台200上开设有相连通的让位孔210、让位腔220，让位孔210供拉刀700穿过，让位腔220靠近下夹头400并供下夹头400容纳；夹具600上具有连通让位孔210的避让孔610，夹具600上周向设置有多根对工件1限位的定位柱620。

参见图3-图5，滑台200外侧设置有支撑台230，夹具600与滑台200之间设置有固定板630，夹具600设置于固定板630上，固定板630与滑台200滑移连接，滑台200上设置有供料气缸240，供料气缸240的输出端与固定板630连接并能够驱动固定板630向支撑台230方向滑移。

固定板630上开设有通孔631，通孔631能够连通让位孔210，通孔631的开口处设置有刷环632，刷环632内具有刷毛6321，刷环632供拉刀700穿过并清扫拉刀700；当然，刷环632也可以直接设置于通孔631内。

参见图9、图10，本立式拉床还包括安全组件800，安全组件800包括安装板810、安全柱820，安装板810设置于机架100上，安全柱820与安装板810转动连接，安全柱820能够转动至滑台200下方，并支撑住坠落的滑台200。

安全柱820上设置有锁舌821，锁舌821上开设有定位孔8211，安装板810上开设有供锁舌821插入的锁孔811，安装板810上插接有插销812，锁舌821插入锁孔811后，插销812可以插入定位孔8211并对安全柱820限位。

进一步的，安装板810上开设有连接孔813，连接孔813内插接有销轴8131，安全柱820上具有与销轴8131转动连接的连接部822；连接孔813的上端开设有限位槽8132，限位槽8132内设置有支撑弹簧8133，支撑弹簧8133的上端与连接部822抵紧，支撑弹簧8133能够对连接部822提供向上的预紧力。

参见图1、图11，本立式拉床还包括换刀机构900，换刀机构900包括支架910、换刀电机920、连接座930、连杆一940、连杆二950以及连杆三960，支架910设置于机架100上，换刀电机920设置于支架910上，换刀电机920的输出端连接有换刀丝杆921，连接座930与支架910滑移连接，换刀丝杆921与连接座930之间通过丝杆套螺纹连接，换刀丝杆921能够驱动连接座930升降，连杆一940的一端与连接座930铰接，连杆二950位于连杆一940、连杆三960之间，且连杆二950的两端分别与连杆一940、连杆三960铰接，连杆三960上具有供拉刀700安装的预留孔961。

作为其他方案，也可以省略连杆二950，使得连杆三960直接与连杆一940铰接。

本实用新型的工作原理如下：

工件1加工时，滑台200位于立柱120的下端，供料气缸240的输出端将固定板630向支撑台230方向推出，使得夹具600靠近机架100外侧，待加工工件1放置于夹具600上，且待加工工件1的内孔与避让孔610连通，之后供料气缸240的输出端驱动固定板630向机架100内侧滑移并复位，夹具600上的避让孔610则连通让位孔210。

提刀电机530的输出端驱动提刀丝杆531转动，通过提刀丝杆531驱动滑座510下移，使得上夹头520上夹持的拉刀700下端依次穿过待加工工件1的内孔、避让孔610、让位孔210后插入下夹头400内，上夹头520释放拉刀700的上端，同时提刀电机530的输出端驱动提刀丝杆531反向转动，通过提刀丝杆531驱动滑座510重新上移并复位；

参见图7，随后，驱动电机310的输出端控制驱动丝杆320转动，转动的驱动丝杆320同时提升滑台200以及夹具600、待加工工件1，待加工工件1上移的过程中，拉刀700会拉削工件1的内孔，待加工工件1向上脱离拉刀700上端后，工件1内孔的花键加工完成。

参见图8，供料气缸240的输出端将固定板630向支撑台230方向推出，通孔631连通让位孔210后，驱动电机310的输出端控制驱动丝杆320反向转动，随着滑台200的逐渐下移，刷环632上的刷毛6321则清理拉刀700；滑台200滑移至立柱120下端后，提刀电机530的输出端驱动提刀丝杆531转动，转动的提刀丝杆531驱动滑座510重新下移，拉刀700的上端插入上夹头520内，上夹头520则夹持住拉刀700上端，且下夹头400释放拉刀700下端，最后提刀电机530的输出端驱动提刀丝杆531反向转动，转动的提刀丝杆531驱动滑座510上移并再次复位，从而将拉刀700从下夹头400内取出；加工完成的工件1从夹具600上取走，并在夹具600上更换新的待加工工件1，重复上述加工过程便可加工新的工件1。

检修拉床时，可以通过驱动电机310控制驱动丝杆320旋转，使得滑台200上移，将插销812拔出并将安全柱820转动至滑台200下方，从而避免滑台200意外坠落而伤害检修人员。

更换拉刀700时，先将拉刀700放置于下夹头400内，此时的下夹头400并不对拉刀700下端限位，再将拉刀700卡接于预留孔961内，换刀电机920驱动换刀丝杆921转动，使得连接座930、连杆一940、连杆二950、连杆三960整体上升，从而将旧拉刀700从下夹头400中取出，之后换刀电机920控制拉刀700下降，旧拉刀700从预留孔961内取出再将新拉刀700装入预留孔961，通过换刀电机920重新驱动连杆三960、新拉刀700上升，最后将新拉刀700的下端装入下夹头400内，将拉刀700上端从预留孔961内拆卸后，拉刀700的更换完成。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明；本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种大吨位立式拉床，其特征在于：所述立式拉床包括机架(100)、滑台(200)、驱动组件(300)、下夹头(400)、提刀机构(500)，所述滑台(200)的两侧与所述机架(100)滑移连接，所述滑台(200)上设置有对工件(1)定位的夹具(600)，所述驱动组件(300)、提刀机构(500)、下夹头(400)均设置于所述机架(100)上，所述驱动组件(300)能够驱动所述滑台(200)滑移，所述下夹头(400)位于所述滑台(200)下方，所述下夹头(400)用于夹持及释放拉刀(700)，所述提刀机构(500)用于将所述拉刀(700)输送至所述下夹头(400)，并能够将所述拉刀(700)从所述下夹头(400)上取走。

2.根据权利要求1所述的立式拉床，其特征在于：所述机架(100)包括底座(110)以及两立柱(120)，两所述立柱(120)设置于所述底座(110)上，两所述立柱(120)的相对面上均设置有导轨(121)，所述滑台(200)与所述导轨(121)滑移连接。

3.根据权利要求2所述的立式拉床，其特征在于：所述提刀机构(500)包括滑座(510)、上夹头(520)、提刀电机(530)，所述滑座(510)与所述导轨(121)滑移连接，所述上夹头(520)设置于所述滑座(510)上，所述上夹头(520)能够夹持所述拉刀(700)，所述提刀电机(530)设置于所述机架(100)上，所述提刀电机(530)的输出端设置有提刀丝杆(531)，所述提刀丝杆(531)用于驱动所述滑座(510)滑移。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的立式拉床，其特征在于：所述滑台(200)上开设有相连通的让位孔(210)、让位腔(220)，所述让位孔(210)供所述拉刀(700)穿过，所述让位腔(220)供所述下夹头(400)容纳。

5.根据权利要求4所述的立式拉床，其特征在于：所述夹具(600)与所述滑台(200)之间设置有固定板(630)，所述固定板(630)与所述滑台(200)滑移连接，所述滑台(200)上设置有供料气缸(240)，所述供料气缸(240)的输出端与所述固定板(630)连接并能够驱动所述固定板(630)滑移。

6.根据权利要求5所述的立式拉床，其特征在于：所述固定板(630)上开设有通孔(631)，所述通孔(631)能够连通所述让位孔(210)，所述通孔(631)的开口处设置有刷环(632)，所述刷环(632)内具有刷毛(6321)，所述刷环(632)供拉刀(700)穿过并清理拉刀(700)。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的立式拉床，其特征在于：所述立式拉床还包括安全组件(800)，所述安全组件(800)包括安装板(810)、安全柱(820)，所述安装板(810)设置于所述机架(100)上，所述安全柱(820)与所述安装板(810)转动连接，所述安全柱(820)能够转动至所述滑台(200)下方，并支撑所述滑台(200)。

8.根据权利要求7所述的立式拉床，其特征在于：所述安全柱(820)上设置有锁舌(821)，所述锁舌(821)上开设有定位孔(8211)，所述安装板(810)上插接有插销(812)，所述插销(812)能够插入所述定位孔(8211)并对所述安全柱(820)限位。

9.根据权利要求7所述的立式拉床，其特征在于：所述安装板(810)上开设有连接孔(813)，所述连接孔(813)内设置有销轴(8131)，所述安全柱(820)上具有与所述销轴(8131)转动连接的连接部(822)；所述连接孔(813)的上端开设有限位槽(8132)，所述限位槽(8132)内设置有支撑弹簧(8133)，所述支撑弹簧(8133)的上端与所述连接部(822)抵紧。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的立式拉床，其特征在于：所述立式拉床还包括换刀机构(900)，所述换刀机构(900)包括支架(910)、换刀电机(920)、连接座(930)、连杆一(940)、连杆二(950)以及连杆三(960)，所述支架(910)设置于所述机架(100)上，所述换刀电机(920)设置于所述支架(910)上，所述换刀电机(920)的输出端连接有换刀丝杆(921)，所述连接座(930)与所述支架(910)滑移连接，所述换刀丝杆(921)能够驱动所述连接座(930)滑移，所述连杆一(940)的一端与所述连接座(930)铰接，且所述连杆二(950)的两端分别与所述连杆一(940)、连杆三(960)铰接，所述连杆三(960)上具有供所述拉刀(700)安装的预留孔(961)。