專利名稱：一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節的制作方法
技術領域：
本發明涉及龍門機床技術領域，具體涉及一種連接結構。
背景技術：
龍門結構的機床尺寸通常較大，且采用金屬材料制成。參照圖1，龍門結構的機床主要包括左右兩個立柱11、設置在立柱11上的橫梁12，橫梁12是高精度的結構件。常用工程材料都有受熱膨脹變形的問題，如典型的鋼材熱膨脹系數為10X10-6m/m*°C，鋁合金的膨脹系數為22 X 10-6m/m*°C，在溫度每升高I攝氏度的條件下，I米長的鋼質橫梁膨脹10微米，I米長的鋁合金橫梁膨脹22微米。橫梁12膨脹必然引起相應的應力變形問題，導致結構件精度變化或者導軌磨損加劇，壽命下降。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，解決以上技術問題。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，包括一用于連接橫梁和立柱的連接件，所述連接件采用一緩沖墊，所述連接件包括立柱固定部、橫梁固定部，所述立柱固定部上設有用于與立柱固定的立柱固定孔，所述橫梁固定部上設有用于與橫梁固定的橫梁固定孔，所述立柱固定部與所述橫梁固定部之間采用柔性鉸鏈結構連接。本發明用于龍門結構的機床上，本發明設置在橫梁與立柱的連接處，連接件通過立柱固定孔與立柱固定，通過橫梁固定孔與橫梁固定，由于立柱固定部與橫梁固定部之間存在柔性鉸鏈結構，當橫梁受熱膨脹時，柔性鉸鏈能夠發生變形，吸收橫梁膨脹引起的變形量，解決了橫梁受熱膨脹引起的應力變形問題。所述立柱固定部和所述橫桿固定部之間的連接件上挖有至少兩個緩沖槽，至少兩個所述緩沖槽相互平行設置，形成所述柔性鉸鏈結構。所述緩沖槽呈“I”字型，所述緩沖槽的端部設有圓形輔助槽；所述緩沖墊的長度方向與所述連接件的長度方向平行。 兩個所述立柱固定部設置在沿連接件長度方向的兩端，兩個所述柔性鉸鏈結構分別設置在兩個所述立柱固定部的內側，所述橫梁固定部設置在兩個所述柔性鉸鏈結構之間。所述連接件呈扁狀長方形，所述連接件的兩側分別為立柱固定部，所述連接件的中部為橫梁固定部，所述柔性鉸鏈結構為兩個，分別設置在所述立柱固定部和橫梁固定部之間；
所述立柱固定孔為至少兩個，且均勻分布在所述連接件的兩側；
所述橫梁固定孔為至少兩個，且均勻分布在柔性鉸鏈結構的內側。兩個所述橫梁固定部設置在沿連接件長度方向的兩端，兩個所述柔性鉸鏈結構分別設置在兩個所述橫梁固定部的內側，所述立柱固定部設置在兩個所述柔性鉸鏈結構之間。使用本發明時，緩沖墊的長度方向與橫梁的長度方向垂直，這樣垂直于橫梁長度方向的結構剛度很高，沿橫梁長度方向的結構剛度較低。當橫梁受熱膨脹時，柔性鉸鏈結構能夠沿著橫梁長度方向發生變形，吸收橫梁膨脹引起的形變量。而垂直橫梁方向的結構因剛度較高，能夠維持橫梁原先的相對位置。當橫梁收縮時，柔性鉸鏈結構的形變量恢復，橫梁收縮回初始的位置而不引起結構的松動，保護橫梁及相關的連接結構件，維持橫梁的配合精度。有益效果:由于采用上述技術方案，采用本發明設置在橫梁和立柱之間，能有效解決橫梁受熱膨脹引起的應力變形問題。


圖1為龍門結構的機床的整體結構示意 圖2為本發明應用在龍門結構的機床的放大結構示意 圖3為本發明的結構示意 圖4為本發明發生變形后的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發明。參照圖2、圖3、圖4，一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，包括一用于連接橫梁和立柱的連接件1，連接件I采用一緩沖墊，連接件I包括立柱固定部2、橫梁固定部3，立柱固定部2上設有用于與立柱11固定的立柱固定孔21，橫梁固定部3上設有用于與橫梁12固定的橫梁固定孔31，立柱固定部2與橫梁固定部3之間采用柔性鉸鏈結構4連接。本發明用于龍門結構的機床上，本發明設置在橫梁12與立柱11的連接處，連接件I通過立柱固定孔21與立柱11固定，通過橫梁固定孔31與橫梁12固定，由于立柱固定部2與橫梁固定部3之間存在柔性鉸鏈結構4，當橫梁受熱膨脹時，柔性鉸鏈能夠發生變形，吸收橫梁膨脹引起的變形量，解決了橫梁受熱膨脹引起的應力變形問題。立柱固定部2和橫桿固定部之間的連接件I上挖有至少兩個緩沖槽，至少兩個緩沖槽相互平行設置，形成柔性鉸鏈結構4。緩沖槽呈“I”字型，緩沖槽的端部設有圓形輔助槽。緩沖墊的長度方向與連接件I的長度方向平行。兩個立柱固定部2設置在沿連接件I長度方向的兩端，兩個柔性鉸鏈結構4分別設置在兩個立柱固定部2的內側，橫梁固定部3設置在兩個柔性鉸鏈結構4之間。連接件I呈扁狀長方形，連接件I的兩側分別為立柱固定部2，連接件I的中部為橫梁固定部3，柔性鉸鏈結構4為兩個，分別設置在立柱固定部2和橫梁固定部3之間。立柱固定孔21為至少兩個，且均勻分布在連接件I的兩側。橫梁固定孔31為至少兩個，且均勻分布在柔性鉸鏈結構4的內側。參照圖3、圖4，本發明的連接件I可以包括兩個立柱固定部2，分別設置在沿連接件I長度方向上的兩端。兩個立柱固定部2上分別挖有三個立柱固定孔21，三個立柱固定孔21沿連接件I的寬度方向均有排列。兩個立柱固定部2的內側分別設有一個柔性鉸鏈結構4，柔性鉸鏈結構4的復數個緩沖槽長度方向與連接件I的長度方向一致。兩個柔性鉸鏈結構4之間設有橫梁固定部3，橫梁固定部3上分別挖有六個橫梁固定孔31。三個橫梁固定孔31為一組，沿連接件I的寬度方向排列在一個柔性鉸鏈結構4的內側。除了上述的設計方式，本發明還可以采用如下結構:兩個橫梁固定部3設置在沿連接件I長度方向的兩端，兩個柔性鉸鏈結構4分別設置在兩個橫梁固定部3的內側，立柱固定部2設置在兩個柔性鉸鏈結構4之間。連接件I呈扁狀長方形，連接件I的兩側分別為橫梁固定部3，連接件I的中部為立柱固定部2，柔性鉸鏈結構4為兩個，分別設置在立柱固定部2和橫梁固定部3之間。橫梁固定孔31為至少兩個，且均勻分布在連接件I的兩側。立柱固定孔21為至少兩個，且均勻分布在柔性鉸鏈結構4的內側。使用本發明時，緩沖墊的長度方向與橫梁的長度方向垂直，這樣垂直于橫梁長度方向的結構剛度很高，沿橫梁長度方向的結構剛度較低。當橫梁受熱膨脹時，柔性鉸鏈結構4能夠沿著橫梁長度方向發生變形，吸收橫梁膨脹引起的形變量。而垂直橫梁方向的結構因剛度較高，能夠維持橫梁原先的相對位置。當橫梁收縮時，柔性鉸鏈結構4的形變量恢復，橫梁收縮回初始的位置而不引起結構的松動，保護橫梁及相關的連接結構件，維持橫梁的配合精度。本發明制作時，可以采用模具一次沖壓成型，選擇具有形變較好的材料，裁制成需要大小的長方形連接件I。在連接件I的兩端挖出立柱固定孔，在立柱固定孔的內側挖出復數個相互平行的緩沖槽，在緩沖槽的內側挖出橫梁固定孔。本發明制作時，也可以采用模具一次注塑成型等制作工藝。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，包括一用于連接橫梁和立柱的連接件，所述連接件采用一緩沖墊，所述連接件包括立柱固定部、橫梁固定部，所述立柱固定部上設有用于與立柱固定的立柱固定孔，所述橫梁固定部上設有用于與橫梁固定的橫梁固定孔，所述立柱固定部與所述橫梁固定部之間采用柔性鉸鏈結構連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，所述立柱固定部和所述橫桿固定部之間的連接件上挖有至少兩個緩沖槽，至少兩個所述緩沖槽相互平行設置，形成所述柔性鉸鏈結構。
3.根據權利要求2所述的一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，所述緩沖槽呈“I”字型，所述緩沖槽的端部設有圓形輔助槽；所述緩沖墊的長度方向與所述連接件的長度方向平行。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，兩個所述立柱固定部設置在沿連接件長度方向的兩端，兩個所述柔性鉸鏈結構分別設置在兩個所述立柱固定部的內側，所述橫梁固定部設置在兩個所述柔性鉸鏈結構之間。
5.根據權利要求4所述的一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，所述連接件呈扁狀長方形，所述連接件的兩側分別為立柱固定部，所述連接件的中部為橫梁固定部，所述柔性鉸鏈結構為兩個，分別設置在所述立柱固定部和橫梁固定部之間； 所述立柱固定孔為至少兩個，且均勻分布在所述連接件的兩側； 所述橫梁固定孔為至少兩個，且均勻分布在柔性鉸鏈結構的內側。
6.根據權利要求1、2或3所述的一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，其特征在于，兩個所述橫梁固定部設置在沿連接件長度方向的兩端，兩個所述柔性鉸鏈結構分別設置在兩個所述橫梁固定部的內側，所述立柱固定部設置在兩個所述柔性鉸鏈結構之間。
全文摘要
本發明涉及龍門機床技術領域，具體涉及一種連接結構。一種基于柔性鉸鏈結構的橫梁膨脹關節，包括一用于連接橫梁和立柱的連接件，連接件采用一緩沖墊，連接件包括立柱固定部、橫梁固定部，立柱固定部上設有用于與立柱固定的立柱固定孔，橫梁固定部上設有用于與橫梁固定的橫梁固定孔，立柱固定部與橫梁固定部之間采用柔性鉸鏈結構連接。由于采用上述技術方案，采用本發明設置在橫梁和立柱之間，能有效解決橫梁受熱膨脹引起的應力變形問題。
文檔編號B23Q11/00GK103213020SQ201210015748
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者魏志凌, 寧軍, 程曄, 蔣勤豐 申請人:昆山思拓機器有限公司