一种重型机床中心架液压缓冲装置的制作方法

[0001]
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种重型机床中心架液压缓冲装置。


背景技术：

[0002]
目前，机床的中心架都是通过丝母与丝杆来实现工件的辅助支撑作用，在小型及轻型机床上，工件的重量相对较轻，对丝母与丝杆的损坏作用比较轻微，不会影响到中心架的使用，但在重型机床上，由于工件的重量较重（机床承重大于63吨），这样在装卡工件时，工件的重量主要通过中心架底座上的可调节顶持件来承担，丝母与丝杆要承受较大的重量；当中心架瞬时承受工件重量时会导致丝杠丝母的变形，从而影响使用。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种重型机床中心架液压缓冲装置，其可以在可调节顶持件瞬时承重后进行缓冲，有效避免丝杆丝母构件的磨损。
[0004]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重型机床中心架液压缓冲装置，包括：中心架底座；液压缓冲顶持机构，其设在中心架底座上，其包括可调节顶持件和液压缓冲座；所述可调节顶持件呈柱状并与中心架底座滑动配合，所述液压缓冲座固定在中心架底座上并顶持在可调节顶持件端部；以及调节机构，其设在中心架底座上并作用于可调节顶持件上。
[0005]
进一步，所述可调节顶持件包括：顶持头，其呈柱状且一端设有用于接触工件的触头、另一端设有与顶持头异径的丝杆，顶持头与中心架底座滑动配合；齿轮套，其包括与中心架底座滑动配合的套筒和设在套筒外侧的第一齿轮，所述套筒套设在丝杆外侧；丝母套，其固定在套筒一端内侧并与丝杆配合；以及端座，其设在套筒另一端并与中心架底座滑动配合。
[0006]
进一步，所述液压缓冲座包括：液压油缸，其固定在中心架底座上并对应在端座下方，所述液压油缸的排油管路上设有背压阀；旋转座，其设在液压油缸的端部并顶持在端座上。
[0007]
进一步，所述液压油缸包括缸体、设在缸体端部的法兰盘、与缸体配合的活塞、设在活塞上并经法兰盘沿伸至缸体外侧的活塞杆；所述活塞杆自由端呈阶梯轴状并形成有大直径轴段、中直径轴段和小直径轴段。
[0008]
进一步，所述旋转座包括推力滚柱轴承、顶块和深沟球轴承；所述推力滚柱轴承套设在活塞杆自由端的大直径轴段上，所述顶块套设在活塞杆自由端中直径轴段上并压覆推
力滚柱轴承，所述深沟球轴承安装在活塞杆自由端小直径轴段和顶块内壁之间。
[0009]
进一步，所述调节机构包括与齿轮套轴心线平行布设且铰接在中心架底座上的第一传动轴、设在第一传动轴上并与第一齿轮啮合的第二齿轮、设在第一传动轴上的第三齿轮、与第三齿轮啮合的第四齿轮、铰接在中心架底座上并与第四齿轮固接连接的第二传动轴；所述第二传动轴一端沿伸在中心架底座外侧，所述第二齿轮的齿宽大于第一齿轮，所述第二齿轮的一侧设有限位挡盘，所述限位挡盘作用于第一齿轮一侧。
[0010]
本发明的有益效果是：1、本发明在结构设计上，使顶持工件的可调节顶持件可以整体相对中心架滑动，这样可依托液压缓冲座对可调节顶持件整体形成缓冲作用，进而有效避免丝杆与丝母套之间产生变形、损坏；同时可调节顶持件亦可通过调节机构实现自身的伸缩调节，从而实现工件找正操作；2、本发明在结构设计上，液压油缸排油管路上设置有背压阀，利用背压阀泄压来缓冲工件对可调节顶持件的作用力，其缓冲稳定安全，缓冲作用力可调。
附图说明
[0011]
图1为本发明的结构示意图。
[0012]
其中：1-中心架底座；2-可调节顶持件；3-液压缓冲座；4-顶持头；5-触头；6-丝杆；7-齿轮套；8-套筒；9-第一齿轮；10-丝母套；11-端座；12-液压油缸；13-旋转座；14-缸体；15-法兰盘；16-活塞；17-活塞杆；18-推力滚柱轴承；19-顶块；20-深沟球轴承；21-第一传动轴；22-第二齿轮；23-第三齿轮；24-第四齿轮；25-第二传动轴；26-限位挡盘；27-滑动轴承。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图对本发明优选实施例进行说明：如图1所示，一种重型机床中心架液压缓冲装置，主要包括中心架底座1、液压缓冲顶持机构和调节机构。中心架通常包括中心架上体和中心架底座1，中心架底座1上的顶持件是工件的主要承载部件，此处的顶持件也是最容易受到破坏的，本发明的改进主要针对的就是该处顶持件，使该处顶持件瞬时承载后能够进行缓冲，从而起到保护顶持件的目的。
[0014]
中心架底座1为液压缓冲顶持机构提供支撑，中心架底座1上设有供液压缓冲顶持机构滑动的滑动、以及供液压缓冲顶持机构找正操作时进行动作的容纳空间，具体结构可参考附图所示结构。
[0015]
液压缓冲顶持机构设在中心架底座1上；液压缓冲顶持机构包括可调节顶持件2和液压缓冲座3；可调节顶持件2呈柱状并与中心架底座1滑动配合，可调节顶持件2整体可相对中心架底座1产生滑动，这样在可调节顶持件2瞬时承载后能够利于与液压缓冲座3的配合实现缓冲作用；液压缓冲座3固定在中心架底座1上并顶持在可调节顶持件2端部。
[0016]
具体的，可调节顶持件2包括顶持头4、齿轮套7、丝母套10和端座11；顶持头4呈柱状且一端设有用于接触工件的触头5、另一端设有与顶持头4异径的丝杆6，丝杆6小于顶持头4直径；顶持头4与中心架底座1滑动配合，具体是轴/孔配合方式，利用中心架底座1上配合的滑道对顶持头4的轴向移动提供导向；齿轮套7包括与中心架底座1滑动配合的套筒8和设在套筒8外侧的第一齿轮9；套筒8依托中心架底座1上配合的滑道提供轴向移动时的导
向，套筒8相对中心架底座1可实现周向转动，套筒8套设在丝杆6外侧；丝母套10固定在套筒8一端内侧并与丝杆6配合，套筒8转动可带动丝母套10同步转动；端座11设在套筒8另一端并与中心架底座1滑动配合，端座11与套筒8另一端可采用螺栓连接固定，端座11和套筒8需要同步转动以及同步轴向移动，为减小摩擦阻力，可在端座11和套筒8对接处外侧增设滑动轴承27，摩擦阻力减小后还可方便调节机构施力驱动套筒8转动，减小调节机构调节操作的阻力。
[0017]
具体的，液压缓冲座3包括液压油缸12和旋转座13；液压油缸12固定在中心架底座1上并对应在端座11下方；液压油缸12的排油管路上设有背压阀，当液压油缸12承受压力达到一定数值后可通过背压阀自动排出液压油，从而实现泄压缓冲目的，液压油缸12可接入机床液压系统进行控制，也可接入外置液压系统进行控制，例如外接液压站进行液压控制；液压油缸12具体包括缸体14、设在缸体14端部的法兰盘15、与缸体14配合的活塞16、设在活塞16上并经法兰盘15沿伸至缸体14外侧的活塞杆17；缸体14通过螺栓连接固定在中心架底座1上，法兰盘15通过螺栓连接固定在缸体14端部；活塞杆17自由端进行加工使之呈阶梯轴状，并形成有大直径轴段、中直径轴段和小直径轴段，这样便于和旋转座13配合；旋转座13设在液压油缸12的端部并顶持在端座11上；旋转座13具体包括推力滚柱轴承18、顶块19和深沟球轴承20；推力滚柱轴承18套设在活塞杆17自由端的大直径轴段上，顶块19呈筒状内壁呈阶梯状，顶块19套设在活塞杆17自由端中直径轴段上并压覆推力滚柱轴承18，深沟球轴承20安装在活塞杆17自由端小直径轴段和顶块19内壁之间，旋转座13可利用推力滚柱轴承18承受轴向载荷，同时配套深沟球轴承20后又可保证旋转座13周向转动顺畅，可减小旋转座13和端座11同步转动对端座11的阻力作用。
[0018]
调节机构用于控制可调节顶持件2的转动，调节机构设在中心架底座1上并作用于可调节顶持件2的第一齿轮9上；调节机构包括与齿轮套7轴心线平行布设且铰接在中心架底座1上的第一传动轴21、设在第一传动轴21上并与第一齿轮9啮合的第二齿轮22、设在第一传动轴21上的第三齿轮23、与第三齿轮23啮合的第四齿轮24、铰接在中心架底座1上并与第四齿轮24固接连接的第二传动轴25；第一传动轴21两端通过轴承与中心架底座1铰接，第一传动轴21的下端配合有端盖，端盖与中心架底座1连接，这样便于第一传动轴21的装配；第一齿轮9和第二齿轮22均为直齿圆柱齿轮；第二齿轮22的上侧设有限位挡盘26，限位挡盘26螺钉连接固定在第二齿轮22侧面，限位挡盘26作用于第一齿轮9一侧，限位挡盘26可对第一齿轮9起到限位作用，防止第一齿轮9轴向移动时与第二齿轮22脱离；第二齿轮22的齿宽大于第一齿轮9，这样可为第一齿轮9的轴向移动提供一定的活动行程；第三齿轮23和第四齿轮24为锥齿轮，用于改变第二传动轴25的作用位置，第二传动轴25通过轴承铰接在一个筒体内，该筒体固定在中心架底座1上；第二传动轴一端沿伸在中心架底座外侧，可通过外置手轮或操作杆与第二传动轴25一端配合实现第二传动轴25转动的手动控制，也可外接减速电机进行自动控制。
[0019]
本发明的工作原理：先通过液压系统控制液压油缸12动作，使旋转座13顶持端座11移动，进而实现可调节顶持件2整体相对中心架底座1移动，直至触头5接触工件；然后解除工件的吊具或其他临时支撑装置，工件会瞬时作用于可调节顶持件2，当作用力大于背压阀设定值时， 背压阀开启，液压油缸12排油，工件压覆可调节顶持件2下移，进而缓冲一部分工件的作用力，这样可避免工件的全部作用力瞬时作用在丝杆6和丝母套10之间，起到保
护丝杆6和丝母套10的作用，由于背压阀具有 压力可调的特点，因此可根据工件的重量适当调节背压阀开启压力；当液压油缸12缓冲完成后活塞16位于缸体14底部，可调节顶持件2下行止动；此时可进行工件找正操作，在找正操作过程中，通过旋动第二传动轴25来实现顶持头4的微调；顶持头4微调原理是：第二传动轴25转动时，利用第四齿轮24和第三齿轮23的配合带动第一传动轴21转动，第一传动轴21利用第二齿轮22和第一齿轮9的配合带动套筒8转动，套筒8带动丝母套10转动，丝母套10与丝杆6配合，同时顶持头4受到工件挤压而周向止动，则可利用丝母套10驱动丝杆6轴向移动，进而实现顶持头4对工件的调整。