液压振动钻削动力头的制作方法
【专利摘要】一种液压振动钻削动力头，第一伺服电机的输出轴与主轴连接，外壳体内部开有容腔，第一、第二静压滑动轴承分别安装于外壳体容腔左端和右端，左端盖与外壳体左端连接，右端盖与外壳体右端连接，两个静压滑动轴承的进油口通过外壳体中的进油流道连通且与减压阀的出油口连接，两个静压滑动轴承的回油口通过外壳体中部的回油流道与油箱回油口连接，颤振体与主轴连接，颤振体中部开有进出油孔，高频激振阀的出油口与外壳体的进出油口连接并通过外壳体中的进出流道和主轴中的轴向流道与进出油孔连通，颤振体右端与弹性端盖连接，颤振体右端与弹性端盖左端构成一个振动容腔，弹性端盖右端与卡头固定连接。本实用新型振动频率较高、简化结构、稳定性良好。
【专利说明】液压振动钻削动力头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻削动力头，尤其是一种液压振动钻削动力头。【背景技术】
[0002]随着机械设备功能化和精密化的迅速发展，各种新的材料和加工方法都被应用于产品开发中，在对这些难加工材料和细长孔进行钻削加工时，现有的台式钻床在钻孔过程中，钻头连续切削，切削力大且断屑不好，使加工后孔的精度、表面粗糙度都不高，刀具使用寿命也低。因此传统的钻削由于其自身限制已经越来越无法满足人们的要求。
[0003]振动钻孔技术是一种通过在钻孔过程中附加一种振动运动而改善钻削过程的加工技术。已有的振动钻孔机构中,所产生的振动力需要通过杠杆机构传递给主轴,而且当需要频/转比大于I时需要增加齿轮变速装置，这些都将增加成本、噪音和结构尺寸，目前钻孔机构主轴振动过程中会增加轴承的负荷，缩短轴承的寿命。而且传统的机械驱动振动装置在在振动钻削过程中缺乏一定的稳定性，或是受限于自身结构等因素而无法达到一个较高的频率。
【发明内容】
[0004]为了克服已有机械振动钻孔机构振动频率较低、结构庞大、缺乏稳定性的不足，本实用新型专利提供一种振动频率较高、简化结构、稳定性良好的液压振动钻削动力头。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种液压振动钻削动力头，包括钻削动力头机构，所述钻削动力头机构包括第一伺服电机、左端盖、主轴、第一静压滑动轴承、第二静压滑动轴承、外壳体、右端盖、颤振体、弹性端盖和用于装配钻头的卡头，所述第一伺服电机的输出轴与所述主轴连接，所述外壳体内部开有容腔，所述第一静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔左端，所述第二静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔右端，所述左端盖与所述外壳体左端连接，所述右端盖与所述外壳体右端连接，所述主轴依次穿过左端盖、第一静压滑动轴承、容腔、第二静压滑动轴承和右端盖并伸出所述右端盖，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的进油口通过所述外壳体中的进油流道连通，所述进油流道与外壳体的进油口连通，所述外壳体的进油口与减压阀的出油口连接，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的回油口通过所述外壳体中部的回油流道与油箱回油口连接，所述颤振体与所述主轴的右端连接，所述颤振体中部开有进出油孔，高频激振阀的出油口与外壳体的进出油口连接，并通过外壳体中的进出流道和所述主轴中的轴向流道与所述进出油孔连通，所述颤振体右端与弹性端盖连接，所述颤振体右端与所述弹性端盖左端构成一个振动容腔，所述弹性端盖右端与卡头固定连接。
[0007]进一步，所述左端盖中间开有通孔，所述右端盖中部开有阶梯孔，所述油封安装于所述阶梯孔内。
[0008]更进一步，所述颤振体左端中部开有螺纹孔，螺纹孔顶部开有一个进出油孔。
[0009]再进一步，所述液压振动钻削动力头还包括振动控制液压子系统，所述振动控制液压子系统包括泵、高频激振阀、单向阀、溢流阀、减压阀、第二伺服电机、齿轮增速箱、油箱、第一蓄能器和第二蓄能器，所述第二伺服电机通过齿轮增速箱与高频激振阀连接，所述高频激振阀的进油口与所述单向阀出油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述油箱回油口连接，所述单向阀进油口与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述高频激振阀的进油口连接，所述第一蓄能器与所述高频激振阀的进油口连接，所述压力表与所述高频激振阀的进油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述第二蓄能器连接。
[0010]所述液压振动钻削动力头还包括静压滑动轴承供油子系统，所述静压滑动轴承子系统包括泵、单向阀、溢流阀和减压阀，所述减压阀的进油口与所述单向阀的出油口连接，所述单向阀进油口与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述减压阀的进油口连接，所述压力表与所述减压阀的出油口连接。
[0011]所述高频激振阀为转阀，所述转阀的阀芯与所述第二伺服电机的输出轴联动。
[0012]本实用新型的有益效果主要表现在:采用了高频液压颤振器来作为动力头的振动装置，利用液压驱动提供足够大的激振力来驱动卡头振动，且振动频率能达到500HZ以上，该激振器具有高频、微幅、大激振力的特点，提高了振动频率，结构更紧凑；用静压滑动轴承代替常规的滚动轴承，克服了动力头振动对轴承的影响，延长了轴承使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是液压振动钻削动力头的示意图。
[0014]图2是液压回路的示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0016]参照图1和图2，一种液压振动钻削动力头，包括钻削动力头机构，所述钻削动力头机构包括第一伺服电机20、联轴器21、左端盖22、主轴25、第一静压滑动轴承23、第二静压滑动轴承26、油封27、外壳体24、右端盖28、颤振体29、弹性端盖30和卡头31，所述第一伺服电机20通过联轴器21与所述主轴25连接，所述外壳体24内部开有容腔，所述第一静压滑动轴承23安装于所述外壳体24容腔左端，所述第二静压滑动轴承26安装于所述外壳体24容腔右端，所述主轴25与所述静压滑动轴承同轴安装于所述外壳体24容腔内，所述第一静压滑动轴承23与第二静压滑动轴承26的进油口通过所述外壳体24中的流道连通，所述静压滑动轴承的进油口 Al 口与所述减压阀18的出油口连接，所述第一静压滑动轴承23与第二静压滑动轴承26的回油口通过所述外壳体24中部的流道与油箱I回油口连接，所述左端盖22与所述外壳体24左端连接，所述右端盖28与所述外壳体24右端连接，所述左端盖22中间开有通孔，所述右端盖28中部开有阶梯孔，所述油封27安装于所述阶梯孔内，所述颤振体29与所述主轴25连接，所述振体29左端中部开有螺纹孔，螺纹孔顶部开有一个进出油孔，所述高频激振阀10的出油口通过所述外壳体24A2 口连接，并通过外壳体24中的流道和所述主轴25中的流道与所述进出油孔连通，所述颤振体29右端与弹性端盖30连接，所述颤振体29右端与所述弹性端盖30左端构成一个振动容腔，所述弹性端盖30右端与卡头31通过螺纹连接；[0017]所述液压振动钻削动力头还包括静压滑动轴承供油子系统和振动控制液压子系统，所述振动控制液压子系统包括泵4、高频激振阀10、单向阀5、溢流阀7、减压阀13、第二伺服电机12、齿轮增速箱11、油箱1、第一蓄能器9和第二蓄能器8，所述第二伺服电机12通过齿轮增速箱11与高频激振阀10连接，所述高频激振阀10的进油口与所述单向阀5出油口连接，所述高频激振阀10的回油口与所述油箱I回油口连接，所述单向阀5进油口与所述泵4的出油口连接，所述泵4通过油过滤器2与所述油箱I的出油口连接，所述油箱I的回油口通过溢流阀7与所述高频激振阀10的进油口连接，所述第一蓄能器9与所述高频激振阀10的进油口连接，所述压力表6与所述高频激振阀10的进油口连接，所述高频激振阀10的回油口与所述第二蓄能器8连接。
[0018]所述静压滑动轴承子系统包括泵15、单向阀16、溢流阀17和减压阀18，所述减压阀18的进油口与所述单向阀16的出油口连接，所述单向阀16进油口与所述泵15的出油口连接，所述泵15通过油过滤器13与所述油箱I的出油口连接，所述油箱I的回油口通过溢流阀17与所述减压阀18的进油口连接，所述压力表19与所述减压阀18的出油口连接。
[0019]所述高频激振阀10为转阀。其阀芯可在第二伺服电机12的驱动下沿周向高速旋转，闻频激振阀10通过这种结构可显者提闻油路切换速度，从而大幅度提闻闻频激振阀10的工作频率；当然，也可以选用其他结构。
[0020]弹性端盖30 —方面对卡头31输出一定频率和振幅的振动，另一方面又起着安装卡头31的作用。弹性端盖30左部密封圈是防止弹性端盖30在振动时，油液溢出，起到密封油液的作用。
[0021]参照图1和图2，工作时，将钻头安装于卡头上，开启泵15，给静压滑动轴承供油，使主轴25浮动在外壳体24容腔内，之后开启泵15为高频激振阀10供油，同时开启第二伺服电机20，带动主轴25进行回转运动，同时开启第一伺服电机12，它输出的转速经过增速齿轮箱11增速后传递给高频激振阀10阀芯，当高频激振阀处于左位时，P—A相通，则此时高压油通过油管进入到颤振体29与弹性端盖30构成的振动容腔中，振动腔内的压力上升，弹性端盖30向右凸起,带动卡头向右运动；当高频激振阀转过一定角度处于右位时，A一T相通，处于拉伸状态下的弹性端盖30依靠回复力使振动容腔内的液压油流回油箱，并带动卡头31向左运动。通过高频激振阀10控制油液周期性地进出振动腔，带动卡头31进行周期性的振动。在油路的进油口和回油口均安装了第一蓄能器9和第二蓄能器8，他们的主要作用就是吸收压力脉动，故而能够吸收振动。在此处安装蓄能器，其主要用途是吸收进油管和回油管的振动，以防止油管的振动影响颤振体29与弹性端盖30的正常工作。
【权利要求】
1.一种液压振动钻削动力头，其特征在于:包括钻削动力头机构，所述钻削动力头机构包括第一伺服电机、左端盖、主轴、第一静压滑动轴承、第二静压滑动轴承、外壳体、右端盖、颤振体、弹性端盖和用于装配钻头的卡头，所述第一伺服电机的输出轴与所述主轴连接，所述外壳体内部开有容腔，所述第一静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔左端，所述第二静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔右端，所述左端盖与所述外壳体左端连接，所述右端盖与所述外壳体右端连接，所述主轴依次穿过左端盖、第一静压滑动轴承、容腔、第二静压滑动轴承和右端盖并伸出所述右端盖，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的进油口通过所述外壳体中的进油流道连通，所述进油流道与外壳体的进油口连通，所述外壳体的进油口与减压阀的出油口连接，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的回油口通过所述外壳体中部的回油流道与油箱回油口连接，所述颤振体与所述主轴的右端连接，所述颤振体中部开有进出油孔，高频激振阀的出油口与外壳体的进出油口连接，并通过外壳体中的进出流道和所述主轴中的轴向流道与所述进出油孔连通，所述颤振体右端与弹性端盖连接，所述颤振体右端与所述弹性端盖左端构成一个振动容腔，所述弹性端盖右端与卡头固定连接。
2.如权利要求1所述的液压振动钻削动力头，其特征在于:所述左端盖中间开有通孔，所述右端盖中部开有阶梯孔，油封安装于所述阶梯孔内。
3.如权利要求1或2所述的液压振动钻削动力头，其特征在于:所述颤振体左端中部开有螺纹孔，螺纹孔顶部开有一个进出油孔。
4.如权利要求1或2所述的液压振动钻削动力头，其特征在于:所述液压振动钻削动力头还包括振动控制液压子系统，所述振动控制液压子系统包括泵、高频激振阀、单向阀、溢流阀、减压阀、第二伺服电机、齿轮增速箱、油箱、第一蓄能器和第二蓄能器，所述第二伺服电机通过齿轮增速箱与高频激振阀连接，所述高频激振阀的进油口与所述单向阀出油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述油箱回油口连接，所述单向阀进油口与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述高频激振阀的进油口连接，所述第一蓄能器与所述高频激振阀的进油口连接，压力表与所述高频激振阀的进油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述第二蓄能器连接。
5.如权利要求1或2所述的液压振动钻削动力头，其特征在于:所述液压振动钻削动力头还包括静压滑动轴承供油子系统，所述静压滑动轴承子系统包括泵、单向阀、溢流阀和减压阀，所述减压阀的进油口与所述单向阀的出油口连接，所述单向阀进油口与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述减压阀的进油口连接，压力表与所述减压阀的出油口连接。
6.如权利要求4所述的液压振动钻削动力头，其特征在于:所述高频激振阀为转阀，所述转阀的阀芯与所述第二伺服电机的输出轴联动。
【文档编号】B23B41/02GK203765030SQ201420017676
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】邢彤, 戎榕 申请人:浙江工业大学