专利名称：用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于齿轮机床制造领域，特别是涉及一种用于数控插齿机刀轴往复运 动的液压消隙机构。
背景技术：
数控插齿机用于加工内、外啮合的直齿圆柱齿轮，也可用于加工非圆齿轮。目前数 控插齿机的刀轴运动传递方式主要有两种，一是曲柄滑块机构，二是曲柄摇杆机构结合扇 形蜗轮和圆齿条结构。前者结构相对简单，缺点如下其一，随着插齿机冲程长度的增加，需 要将曲柄盘做得很大，不仅加工困难，而且由于转动惯量的增大加大了机床的振动；其二， 由于机构的传动角不能太小，使得连杆的长度必然随着插齿机冲程长度的增加而加长，故 导致连杆的稳定性降低，容易产生失稳现象，而且使得机床的高度明显增加。后者虽采用曲 柄摇杆加零度蜗轮蜗杆的结构代替了曲柄滑块直接驱动刀轴可避免了前者的不足，但是此 结构需要用弹簧来拉住刀轴以消除零度蜗轮蜗杆的间隙，用以保证刀轴在往复运动的过程 中不会由于间隙的存在而导致齿面反复磕碰的现象，从而延长其寿命和降低噪声。但此消 隙方式存在明显的弊端，由于弹簧的特性是随着形变的增加其拉(压)力也成线性的增加， 即刀轴运动距离越长，机床消耗在弹簧上的功就越多，显然这些均是无用功。这种弊端在小 冲程长度的时候不明显，但随着冲程长度的增加，尤其是在300mm以上时，弹簧的拉(压)力 可以达到总切削力的15%以上，极大的浪费了能源。此外，由于弹簧的使用寿命有限，其使 用寿命一般不超过IO7次，但是对于插齿机的使用条件来说是远远不够的，而这一弊端也是 目前无法解决的。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、安全可 靠、可降低能耗且延长机床使用寿命的用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是用于数控插 齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，包括刀轴和与刀轴啮合的扇形齿轮，其特征在于在刀 轴的靠近上端部位置通过紧固件固装有轴，所述轴上安装有由隔套分隔开并通过锁母压紧 的两个推力轴承，轴的上端部装有与隔套紧固的轴护盖，在轴护盖上固定有平衡油缸。本实用新型还可以采用如下技术方案所述平衡油缸的液压系统包括油箱和液压泵，液压泵通过管路分别连接溢流阀A 和滤油器，滤油器通过管路连接减压阀、单向阀，单向阀通过管路分别连接平衡油缸和溢流 阀B，溢流阀A和溢流阀B管路连通油箱。所述在单向阀和平衡油缸之间的管路上还连接有压力表和压力继电器。本实用新型具有的优点和积极效果是由于本实用新型采用上述技术方案，当平 衡油缸的压力调定后，其提供的拉力为一个定值，这样可防止刀轴的运动而发生改变，避免 了额外的电机负载，节省了能源；由于负载减小，刀轴与扇形蜗轮啮合运动时的挤压应力也随之减小，从而提高了机构的寿命。由于机构最大受力减小所以整个传动系统零件的强度 要求可以降低一些，因此机床整体的成本也可降低。此外，平衡油缸的使用寿命比弹簧的使 用寿命延长很多，不仅可解决了由于弹簧寿命低而需要经常更换的弊端；而且还可杜绝了 因弹簧(拉簧)失效可能发生断裂的事故隐患。本平衡油缸的液压系统具有断电保压功能， 进而确保了系统的安全性。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的I部放大图；图3是本实用新型平衡油缸液压系统图。图中1、扇形蜗轮；2、刀轴；3、轴；4、隔套；5、推力轴承；6、锁母；7、轴护 盖；8、平衡油缸；9、定量液压泵；10、溢流阀A(泵卸荷)；11、滤油器；12、减压阀；13、 单向阀；14、溢流阀B (调压用)；15、压力继电器；16、压力表；17、油箱。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合 附图详细说明如下请参阅图1-图3，用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，包括刀轴2和与 刀轴啮合的扇形齿轮1，在刀轴2的靠近上端部位置通过螺钉固装有轴3，所述轴3上安装 有由隔套4分隔开的两个推力轴承5，并通过锁母6压紧推力轴承。在轴3的上端部装有 与隔套紧固的轴护盖7，在轴护盖上固定有平衡油缸8。所述平衡油缸的液压系统包括油箱 17和液压泵9，所述液压泵采用定量液压泵。液压泵通过管路分别连接溢流阀AlO和滤油 器11，滤油器通过管路连接减压阀12、单向阀13，单向阀通过管路分别连接平衡油缸8和溢 流阀B14，溢流阀AlO和溢流阀B14管路连通油箱。在单向阀和平衡油缸之间的管路上还连 接有压力表16和压力继电器15。当需要消除扇型蜗轮1和刀轴2之间的间隙时，首先驱动平衡油缸8传递给刀轴 1 一个向上的恒定拉力，使二者的一侧齿面始终保持贴合。当刀轴2上行时，液压油经液压 泵9，滤油器11，减压阀12和单向阀13进入平衡油缸下腔，消除扇形蜗轮1与刀轴2的啮 合间隙，其平衡力由减压阀12调定，多余的流量由溢流阀10卸荷。刀轴下行时，单向阀被 关闭，液压泵的流量完全通过溢流阀10卸荷，此时溢流阀14相当于一个背压阀，起到调定 平衡压力的作用。这样在刀轴往复运动的时候，均不会产生间隙了。对于系统工作情况的 监测由压力继电器15和压力表16来完成，系统欠压时压力继电器可以给电气系统报警，以 便工人采取妥善的安全措施。
权利要求1.一种用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，包括刀轴和与刀轴啮合的扇形 齿轮，其特征在于在刀轴的靠近上端部位置通过紧固件固装有轴，所述轴上安装有由隔套 分隔开并通过锁母压紧的两个推力轴承，轴的上端部装有与隔套紧固的轴护盖，在轴护盖 上固定有平衡油缸。
2.根据权利要求1所述的用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，其特征在 于所述平衡油缸的液压系统包括油箱和液压泵，液压泵通过管路分别连接溢流阀A和滤 油器，滤油器通过管路连接减压阀、单向阀，单向阀通过管路分别连接平衡油缸和溢流阀B， 溢流阀A和溢流阀B管路连通油箱。
3.根据权利要求1所述的用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，其特征在 于所述在单向阀和平衡油缸之间的管路上还连接有压力表和压力继电器。
专利摘要本实用新型涉及一种用于数控插齿机刀轴往复运动的液压消隙机构，包括刀轴和与刀轴啮合的扇形齿轮，特征是在刀轴的靠近上端部位置通过紧固件固装有轴，所述轴上安装有由隔套分隔开并通过锁母压紧的两个推力轴承，轴的上端部装有与隔套紧固的轴护盖，在轴护盖上固定有平衡油缸。优点是利用平衡油缸的调定压力可防止刀轴的运动发生改变，避免额外的电机负载，节省能源；负载减小，提高机构的寿命。平衡油缸使用寿命长，解决了经常更换弹簧的弊端；杜绝了因弹簧失效可能发生断裂的事故隐患；本平衡油缸的液压系统具有断电保压功能，进而确保了系统的安全性。
文档编号B23F5/12GK201776529SQ201020503190
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者冯玉英, 李宏辉, 王威, 王秀梅, 胡光曦, 袁自强 申请人:天津第一机床总厂