专利名称：一种可液浸数控转台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于专门组合于、或配置于、或专用于机床有关的工作操纵转台或转盘领域， 具体涉及一种可液浸数控转台。
技术背景在机械制造、精密检测等领域，常需要一些能够工作在液体环境中的旋转装置，如机械 加工的切削液环境、超声检测的水环境等，这就要求该装置具有良好的密封性能。若防护不 到位，将会导致机械零部件及电机损坏。数控液浸转台产品的结构大多数是采用伺服电机通过蜗轮、蜗杆或同步带自液面上部向 液面底部传递动力来驱动转台旋转的结构。这种数控转台的制造工艺复杂，对制造水平要求 较高。目前该类产品的水平相差较大，其原因就在于制造能力和水平的差异，最关键的是蜗 轮、蜗杆、同步带轮等关键零部件的制造难度大和工艺技术复杂；另一方面由于传动链较长， 转台的传动精度因关键传动件的制造精度而受到很大影响，精度难以提高。 发明内容本实用新型的目的是提供一种可液浸数控转台。可液浸数控转台可以较好的满足在各种 液态环境的工程应用上对旋转部件的密封良好、高精度、工作可靠等使用需求，且制造工艺 简单、传动链短、防护性能好。本实用新型采用伺服电机直驱方式驱动转台，在使用系统中工作时可液浸数控转台仅有 一部分浸没在液体介质中，通过各级动、静密封及排液两级防护措施确保液体介质不漏入转 台内部，避免对转台机械及电气部件产生破坏。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为提供一种可液浸数控转台，包括有 转台座、压环、旋转轴、加压螺母、加压弹簧、转台支撑环、电机座、伺服电机以及0型密 封圈、轴承、轴承端盖。转台座外形由上下两个直径不同的圆筒组成，转台座上方圆筒部分 均匀设置有数个螺纹通孔以及一个螺纹孔，在转台座内设置有两个轴承。转台座固定设置在 转台支撑环上，旋转轴设置在转台座和转台支撑环的中心，转台座与旋转轴之间设置有上轴 承端盖和下轴承端盖，上轴承端盖和下轴承端盖分别通过螺钉与转台座连接。伺服电机通过 螺钉固定在电机座上，电机座通过螺钉固定连接在转台座上。伺服电机的电机轴通过联轴节 与旋转轴连接，旋转轴由设置在转台座内的两个轴承支撑，并由伺服电机带动旋转，设置在 旋转轴上的螺母通过螺纹与旋转轴拧紧，防止旋转轴的轴向窜动。在转台座内上方圆筒部分 设置有环行沟槽，环形沟槽内设置的螺纹孔上连接有排液接嘴。旋转轴与上轴承端盖之间设置有o型密封圈，旋转轴与下轴承端盖之间设置有o型密封圈，转台支撑环与旋转轴之间设置有o型密封圈，在转台座和O型密封圈之间设置有压环，压环与0型密封圈直接接触。在转台座上均匀分布的螺纹通孔上设置有加压螺母，加压螺母内均设置有加压弹簧，加压弹簧支撑压环。所述的转台座、转台支撑环、压环和旋转轴为同轴设置。所述的o型密封圈由压环支撑，压环由加压弹簧支撑。所述的转台座上均匀设置的螺纹通孔的数目为3 8个。本实用新型的可液浸数控转台的旋转轴由安装在转台座内的两个轴承支撑并由伺服电机 带动旋转，两个轴承由转台座和上下轴承端盖限位和定位，旋转轴的轴向和径向限位通过螺 母和轴承实现。工作台面与旋转轴设为一体，旋转轴的上端面即为工作台面，可用于装夹工 件。本实用新型的可液浸数控转台通过用密封圈密封对转台内零部件间的间隙实现动、静密 封构成一级防护。转台内部旋转轴与转台支撑环之间的防泄漏动密封及旋转轴与轴承上下端 盖之间的脂润滑动密封均通过0型密封圈实现；转台支撑环与使用系统中的工作液槽底板之 间接触面防泄漏静密封也采用O型密封圈，从而确保了液体不漏入转台内。为了减少由于防 泄漏动密封圈磨损造成旋转接合面间密封性能不良和泄漏情况的发生，用均匀分布的数个加 压弹簧通过压环对密封圈施加预压力，并利用加压弹簧的弹性在一定程度内自适应保证密封 圈与旋转轴旋转接合面间的密封性能，通过调节加压螺母可以调节预压力的大小。本实用新型的可液浸数控转台在转台座内部开有环形沟槽，环形沟槽上开有螺纹孔，螺 纹孔连接有排液接嘴用于二级防护，当旋转轴和转台支撑环之间的o型密封圈损伤出现少量 漏液时，渗漏的液体漏入环形沟槽内后可通过排液接嘴迅速排到转台外部，从而确保不损伤 转台的旋转部件，并可通过排出漏液的情况及时发现转台密封故障，便于转台的维护和保养。本实用新型的可液浸数控转台，将伺服电机与转台高度集成，采用伺服电机直接驱动来 完成旋转运动。本实用新型的可液浸数控转台，零件易加工，制造工艺简单，传动链短，定 位精度较高。同时由于是伺服电机直接驱动，无中间传动摩擦副，因此精度保持性较好。本 实用新型的可液浸数控转台具有良好的防护性能，密封性能好、尺寸小、安装方便，宜于液 体环境中使用。
图1为本实用新型的可液浸数控转台剖面结构示意图 图2为本实用新型的可液浸数控转台转台座的主视图 图3为本实用新型的可液浸数控转台转台座的俯视图 图4为本实用新型的可液浸数控转台旋转轴的主视图 图5为本实用新型的可液浸数控转台电机座的剖视图图6为本实用新型的可液浸数控转台转台支撑环的剖视图 图7为本实用新型的可液浸数控转台压环的剖视图 图8为本实用新型实施例在五轴数控水浸超声检测装置应用中的主视图 图9为本实用新型实施例在五轴数控水浸超声检测装置应用中的俯视图 图中，螺钉(1、 2、 6、 22、 24) 3.转台座 4.压环0型密封圈(5、 8、 15、 18) 7.上轴承端盖9.旋转轴 轴承(10、 16) ll.排液接嘴 12.加压螺母 13.加压弹簧 14.转台支撑环 17.螺母 19.下轴承端盖 20.联轴节 21.电机 座 23.伺服电机 25.直线轴X轴 26.直线轴Y轴 28.被检测工件 29.摆动轴 B轴 30.直线轴Z轴 31.超声探头 32.工作液槽底板 33.工作液槽 34.机床 底座 35.螺纹通孔 36.螺纹孔具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细的描述。本实用新型采用伺服电机直驱动方式驱动转台，工作时，转台仅有一部分浸没在液体介 质中，电机部分设在工作槽外，通过动、静密封以及排液设置使液体介质不漏入转台内。 实施例图1 7中，本实用新型的可液浸数控转台包括有转台座3、压环4、旋转轴9、加压螺 母12、加压弹簧13、转台支撑环14、电机座21、伺服电机23以及0型密封圈、轴承、轴承 端盖。所述的转台座3外形由上下两个直径不同的圆筒组成，转台座3上方圆筒部分均匀设 置有八个加压螺母用螺纹通孔35和一个螺纹孔36，在转台座3内设置有轴承(10、 16)。转 台座3固定设置在转台支撑环14上，旋转轴9设置在转台座3和转台支撑环14的中心，转 台座3与旋转轴9之间设置有上轴承端盖7和下轴承端盖19，上轴承端盖7和下轴承端盖19 分别通过数个螺钉24与转台座3连接。伺服电机23通过螺钉22固定在电机座21上，电机 座21通过螺钉6固定连接在转台座3上。伺服电机23的电机轴通过联轴节20与旋转轴9连 接，旋转轴9由设置在转台座3内的轴承10和轴承16支撑，并由伺服电机23带动旋转，设 置在旋转轴9上的螺母17通过螺纹与旋转轴9拧紧，防止旋转轴9的轴向窜动。在转台座3 内上方圆筒部分设置有环行沟槽，环形沟槽内设置的螺纹孔36上连接有排液接嘴11。旋转 轴9与上轴承端盖7之间设置有0型密封圈8，旋转轴9与下轴承端盖19之间设置有0型密 封圈18，转台支撑环14与旋转轴9之间设置有0型密封圈5,在转台座3和0型密封圈5之 间设置有压环4，压环4与0型密封圈5直接接触。在转台支撑环14内设置有0型密封圈15。 在转台座3上均匀分布的螺纹通孔35上设置有加压螺母12，加压螺母12内均设置有加压弹 簧13，加压弹簧13支撑压环4。所述的转台座3、转台支撑环14、压环4和旋转轴9为同轴设置。所述的0型密封圈5由压环4支撑，压环4由加压弹簧13支撑，加压弹簧12由加压 螺母12施加预压力。本实用新型的可液浸数控转台中的转台座上设置的螺纹通孔一般不少于3个，螺纹通孔 设置为6个较适宜。图9和图10分别为本实用新型实施例在五轴数控水浸超声检测装置应用中的主、俯视图。 五轴数控水浸超声检测装置属于五轴数控装置，包括机床底座34、工作液槽33以及三个直 线轴X轴25、 Y轴26、 Z轴30， 一个绕X轴25摆动的摆动轴B轴29，本实用新型的可液浸 数控转台作为五轴数控水浸超声检测装置的一个旋转轴C轴。可液浸数控转台的转台支撑环 14与五轴数控水浸超声波检测装置的工作液槽底板32通过螺钉1连接固定。五轴数控水浸超声检测装置以水为工作介质，水装在工作液槽33内，本实用新型的可液 浸数控转台的上台面放置被检测工件28，工作时可液浸数控转台的上台面、转台支撑环14 与被检测工件28都浸没于水中，超声探头31由X轴25、 Y轴26、 Z轴30和摆动轴B轴29 带动靠近被检测工件28，利用超声探头31发出的超声波来检测被检工件内部是否有缺陷。 工作时可液浸数控转台带动浸没于水槽33内的被检测工件28实现360。旋转，这样就可以 实现整个工件的测量。通过在此自制的五轴数控水浸超声检测装置上应用表明，本实用新型 的可液浸数控转台完全满足了设计要求，长时间运行无泄漏，具有较高的工作可靠性。针对不同的液体特性，本实用新型制作的可液浸数控转台密封圈及零部件材质也应做出 不同的选择，以满足在油、水及其他腐蚀性液体状况下的应用需求，确保可靠工作。 本实用新型的可液浸数控转台也可用手轮等代替伺服电机驱动，从而变为手动转台。 本实用新型的可液浸数控转台当需要大扭矩输出时，可以用力矩电机代替伺服电机。 本实用新型的可液浸数控转台在位置精度要求特别高时，可在可液浸数控转台内部设置 圆光栅进行位置测量并与数控系统构成闭环控制，从而进一步提高位置控制精度。
权利要求1.一种可液浸数控转台，包括转台座(3)、压环(4)、旋转轴(9)、加压螺母(12)、加压弹簧(13)、转台支撑环(14)、电机座(21)、伺服电机(23)以及O型密封圈、轴承、轴承端盖；所述的转台座(3)外形由上下两个直径不同的圆筒组成，转台座(3)上方圆筒部分设置有一个螺纹孔(36)和数个均匀分布的螺纹通孔(35)，在转台座(3)内设置有轴承(10、16)；转台座(3)固定设置在转台支撑环(14)上，旋转轴(9)设置在转台座(3)和转台支撑环(14)的中心，转台座(3)与旋转轴(9)之间设置有上轴承端盖(7)和下轴承端盖(19)，上轴承端盖(7)和下轴承端盖(19)分别通过螺钉与转台座(3)连接；伺服电机(23)通过螺钉(22)固定在电机座(21)上，电机座(21)通过螺钉(6)固定连接在转台座(3)上；伺服电机(23)的电机轴通过联轴节(20)与旋转轴(9)连接，旋转轴(9)由设置在转台座(3)内的轴承(10)和轴承(16)支撑，设置在旋转轴(9)上的螺母(17)通过螺纹与旋转轴(9)拧紧；在转台座(3)内上方圆筒部分设置有环行沟槽，环形沟槽内设置的螺纹孔(36)连接有排液接嘴(11)；旋转轴(9)与上轴承端盖(7)之间设置有O型密封圈(8)，旋转轴(9)与下轴承端盖(19)之间设置有O型密封圈(18)，转台支撑环(14)与旋转轴(9)之间设置有O型密封圈(5)，在转台座(3)和O型密封圈(5)之间设置有压环(4)，压环(4)与O型密封圈(5)直接接触；在转台座(3)上均匀分布的螺纹通孔(35)上设置有加压螺母(12)，加压螺母(12)内均设置有加压弹簧(13)，加压弹簧(13)支撑压环(4)。
2. 根据权利要求1所述的可液浸数控转台，其特征在于所述的转台座(3)、转台支撑环(14)、 压环(4)和旋转轴(9)为同轴设置。
3. 根据权利要求1所述的可液浸数控转台，其特征在于所述的0型密封圈(5)由压环(4) 支撑，压环(4)由加压弹簧(13)支撑。
4. 根据权利要求1所述的可液浸数控转台，其特征在于所述的转台座(3)上均匀设置的螺 纹通孔(35)的数目为3 8个。
专利摘要本实用新型公开了一种可液浸数控转台，所述的转台包括有转台座、旋转轴、压环、转台支撑环、伺服电机以及O型密封圈。转台的旋转轴设置在转台中心，转台座固定设置在转台支撑环上，电机座固定设置在转台座上。伺服电机固定在电机座上，电机轴通过联轴节与旋转轴连接，旋转轴通过设置在转台座内的轴承支撑并由伺服电机带动旋转。本实用新型通过设置密封圈对转台内零部件间隙实现动、静密封，以及在转台座设置环形沟槽与排液接嘴，可较好的满足在各种液态环境的应用中对旋转部件的密封性、高精度和工作可靠等使用需求。本实用新型的制造工艺简单，传动链短，具有良好的防护性能。
文档编号B23Q11/00GK201120550SQ20072008222
公开日2008年9月24日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者方 吉, 张日升 申请人:中国工程物理研究院机械制造工艺研究所