本实用新型涉及数控机床设备领域，特别是涉及一种用于重载A摆角铣头的双盘四摩擦面液压锁紧机构。
背景技术：
近年来，五坐标机床以其能够实现复杂曲面成型加工的特点，在航空、航天、航海等高端行业领域应用越来越广泛，重载摆角铣头是重型五坐标数控机床的重要功能部件，重载摆角铣头的设计制造技术是整体叶盘高档数控加工装备的关键技术，对于提升我国武器装备制造的国产化设备配套水平，打破国外的技术垄断和封锁，促进国防武器现代化发展具有重要的战略意义和应用价值。
重载摆角铣头是集成A摆角传动和主轴传动为一体的功能部件，可实现A摆角-100°～+60°摆动，摆角锁紧扭距最大达到了6000Nm，因其工范围大、摆角锁紧扭距高，要求实现摆角锁紧功能，以保证摆角有足够的刚度进行定角度加工。
现有技术中，专业厂家提供的锁紧功能件由于空间尺寸太大无法安装在铣头上。现有锁紧功能件的技术难点在于，既要满足于重载A摆角铣头的锁紧功能，同时，还需要满足设计指标和空间尺寸的要求。
因此，发明人提供了一种用于重载A摆角铣头的双盘四摩擦面液压锁紧机构。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种用于重载A摆角铣头的双盘四摩擦面液压锁紧机构，通过在固定部分与运动部分之间设置里两套弹性碟和盘刹，能够产生是个摩擦环面而大大提高了锁紧制动效率，解决了现有技术中在有限空间中安装锁紧机构的锁紧效果差的问题。
本实用新型的实施例提出了一种用于重载A摆角铣头的双盘四摩擦面液压锁紧机构，包括固定部分和运动部分，其特征在于，在所述固定部分和所述运动部分之间由下至上组合安装有第一弹性碟和第二弹性碟；
第一弹性碟，底面设有第一盘刹，在靠近所述第一盘刹的所述第一弹性碟的底部开有第一可变形腔，所述第一盘刹与所述固定部分的接触表面之间预留有第一锁紧间隙；
第二弹性碟，底面设有第二盘刹，在靠近所述第二盘刹的所述第二弹性碟的底部开有第二可变形腔，所述第二盘刹与所述第一弹性碟的顶部接触端面之间预留有第二锁紧间隙；
所述第一弹性碟和所述第二弹性碟均分别连接所述固定部分，所述第一盘刹和所述第二盘刹均分别连接所述运动部分，所述第一可变形腔和所述第二可变形腔均分别连接高压油路。
在第一种可能的实现方式中，所述第一弹性碟和所述第二弹性碟均为阶梯型环状结构，且两者同轴安装，所述第二弹性碟套接在所述第一弹性碟的外部，在套接处形成阶梯安装面。
结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述阶梯安装面为由第一径向安装面、轴向安装面和第二径向安装面形成的阶梯型结构，所述第一弹性碟与所述第二弹性碟在所述第一径向面的部位可拆卸连接，所述第二盘刹设在所述第一弹性碟与所述第二弹性碟在所述第二径向安装面的间隙部位。
结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一可变形腔和所述第二可变形腔的径向厚度均大于轴向厚度。
结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一弹性碟的内环壁上开设第一凹槽环，在所述第一凹槽环的槽口设有第一密封圈，所述第一密封圈密封所述第一凹槽环，使所述第一凹槽环形成所述第一可变形腔。
结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第二弹性碟的内环壁上开设第二凹槽环，在所述第二凹槽环的槽口设有第二密封圈，所述第二密封圈密封所述第二凹槽环，使所述第二凹槽环形成所述第二可变形腔。
结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第一盘刹与所述第二盘刹均为阶梯型薄环。
结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一盘刹与所述第二盘刹的最薄处厚度为2mm～3mm。
结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述高压油路的进油路连通油箱，所述高压油路的出油路通过分油器分别连通所述第一可变形腔和所述第二可变形腔。
结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述第一弹性碟、所述第二弹性碟、所述第一盘刹和所述第二盘刹均采用30CrMo材料。
综上，本实用新型实施例的一种双盘四摩擦面液压锁紧机构，通过在固定部分与运动部分中的有限空间内设置了两套弹性碟和盘刹的特殊结构，利用弹性碟在油压作用下弹性变形而压迫盘刹，实现了4个摩擦环面，增大了锁紧摩擦力矩，锁紧可靠性高，且结构紧凑，设计合理，有效利用了结构空间，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的一种双盘四摩擦面液压锁紧机构的局部剖视示意图。
图中：
1：第一弹性碟；2：第二弹性碟；3：第一盘刹；4：第二盘刹；5：第一可变形腔；6：第二可变形腔；7：第一密封圈；8：第二密封圈；9：固定部分；10：运动部分。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例，在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“上面”、“下面”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1是本实用新型的一种双盘四摩擦面液压锁紧机构的局部剖视示意图。如图1所示，一种用于重载A摆角铣头的双盘四摩擦面液压锁紧机构，包括了铣头结构体的固定部分9和运动部分10，在固定部分9和运动部分10之间由下至上组合安装有第一弹性碟1和第二弹性碟2。其中，第一弹性碟1的底面连接第一盘刹3，在靠近第一盘刹3的第一弹性碟1的底部开有第一可变形腔5，第一盘刹3与固定部分的接触表面之间预留有第一锁紧间隙；第二弹性碟2的底面连接第二盘刹4，在靠近第二盘刹4 的第二弹性碟2的底部开有第二可变形腔6，第二盘刹4与第一弹性碟1 的顶部接触端面之间预留有第二锁紧间隙；并且，第一弹性碟1和第二弹性碟2均分别连接结构体的固定部分9，第一盘刹3和第二盘刹4均分别连接结构体的运动部分10，第一可变形腔5和第二可变形腔6均分别连接高压油路。
本实用新型的液压锁紧原理为：在需要实现锁紧功能时，通过高压油路将高压油同时分别通入第一弹性碟1上的第一可变形腔5内和第二弹性碟2上的第二可变形腔6内，充满高压油的第一可变形腔5和第二可变形腔6因受油压作用而膨胀发生弹性变形，使得第一弹性碟1压迫第一盘刹 3，第二弹性碟2压迫第二盘刹4，第一盘刹3和第二盘刹4均因受压迫而向下运动产生摩擦制动。
先以第一盘刹3说明，向下运动的第一盘刹3消除了第一锁紧间隙，并与结构体的固定部分9相接触而产生摩擦阻力。由于运动的第一盘刹3 的上面接触静止的第一弹性碟1也产生摩擦阻力，因此，第一盘刹3的上、下两面均受静止构件的摩擦阻力。当第一可变形腔5内的油压足够大时，第一盘刹3的两面受到足够大的摩擦阻力而停止运动。由于带动重载 A摆角铣头的运动部分10连接第一盘刹3，所以，当第一盘刹3停止转动后，带动重载A摆角铣头也会随之停止运动，由此实现了重载A摆角铣头的锁紧制动功能。
类似地，向下运动的第二盘刹4消除了第二锁紧间隙，并与固定静止的第一弹性碟1的表面接触而产生摩擦阻力。由于运动的第二盘刹4的上面接触静止的第二弹性碟2也产生摩擦阻力，因此，第二盘刹4的上、下两面均受静止构件的摩擦阻力。当第二可变形腔6内的油压足够大时，第二盘刹4的两面受到足够大的摩擦阻力而停止运动。由于带动重载A摆角铣头的运动部分10连接第二盘刹4，所以，当第二盘刹4停止转动后，带动重载A摆角铣头也会随之停止运动，由此实现了重载A摆角铣头的锁紧制动功能。
需要说明的是，由于第一可变形腔5和第二可变形腔6均分别连接同一高压油路，因此所受的油压相同，实践中可以根据重载A摆角铣头主轴的转速及扭矩设计计算相应强度的油压。例如，对于可实现A摆角-100 °～+60°摆动，摆角锁紧扭距为6000Nm，主轴转速为6000rpm，扭距为 940Nm的特性时，为满足摩擦力矩需设计油压值为9Mpa。
优选地，第一弹性碟1和第二弹性碟2均为阶梯型环状结构，且两者同轴安装，第二弹性碟2套接在第一弹性碟1的外部，并且在两者的套接处形成阶梯安装面。
其中，阶梯安装面为由第一径向安装面、轴向安装面和第二径向安装面形成的阶梯型结构，第一弹性碟1与第二弹性碟2在第一径向面的部位可拆卸连接，具体可采用连接紧固件实现可拆卸连接便于拆装。第二盘刹 4设在第一弹性碟1与第二弹性碟2在第二径向安装面的间隙部位，使得在非锁紧状态下，第二盘刹4与第一弹性碟1与第二弹性碟2相分离不接触，从而不会影响A摆角铣头的正常摆动。
优选地，第一可变形腔5和第二可变形腔6的径向厚度均大于轴向厚度，通过这种特殊的结构形式能使第一弹性碟1与第二弹性碟2有最佳的受力面而发生弹性形变。
第一弹性碟1的内环壁上开设第一凹槽环，在第一凹槽环的槽口设有第一密封圈7，该第一密封圈7密封第一凹槽环，使第一凹槽环形成了第一可变形腔5。
同理，在第二弹性碟2的内环壁上开设第二凹槽环，在第二凹槽环的槽口设有第二密封圈8，该第二密封圈8密封第二凹槽环，使第二凹槽环形成了第一可变形腔6。
需要说明的是，密封圈的耐压强度需能达到油压的强度，本实施例中对于9Mpa的油压，密封圈的抗压能力至少需达到9Mpa，密封间隙在 0.1mm内时可采用硬度80邵尔丁晴橡胶密封圈的材质。
此外，本发明的第一盘刹3与第二盘刹4均为阶梯型薄环。
需要说明的是，所有盘刹和弹性碟的厚度需厚度适中，根据有限元分析，第一盘刹3与第二盘刹4的最薄处的厚度为2mm～3mm，并且，所有盘刹和弹性碟的应力不能超过设计材料的屈服强度，否则弹性变形无法恢复会导致锁紧功能失效，同时过大弹性变形会大大降低弹性件寿命。因此，第一弹性碟1、第二弹性碟2、第一盘刹3和第二盘刹4均采用 30CrMo材料，能满足设计要求。
需要说明的是，本实用新型实施例中的各个部件之间的装配连接可以采用紧固件进行连接，便于安装拆卸，并且，在相应的被连接件上设计与紧固件相匹配的安装孔。
综上所述，本实用新型设置了两套弹性碟和盘刹的特殊结构，通过在两套弹性碟上均设计与高压油路相通的可变形腔，使可变形腔能够在高压油的作用下产生变相而压迫盘刹向下运动与固定构建挤压产生摩擦阻力。由于盘刹连接运动部分，因此，盘刹受摩擦阻力而停止转动运动时，运动部分将随盘刹停止运动，从而实现了制动锁紧功能。并且，两套盘刹的上下两面均受摩擦阻力，从而产生了双倍的摩擦阻力，两套弹性碟和盘刹实现了4个摩擦环面，由4个摩擦环面大大提高了锁紧效率。本实用新型的双盘四摩擦面液压锁紧机构结构紧凑，设计合理，可以承受更高的扭矩，稳定性好，锁紧效率高。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。