本實(shí)用新型屬于電主軸領(lǐng)域，具體提供一種電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

早在20世紀(jì)50年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了用于磨削小孔的高頻電主軸，當(dāng)時(shí)的變頻器采用的是真空電子管，雖然轉(zhuǎn)速高，但是傳遞的功率和轉(zhuǎn)矩都很小。隨著對(duì)高速切削的需求和電子技術(shù)的進(jìn)步，全固態(tài)元件的變頻器和矢量控制驅(qū)動(dòng)器應(yīng)運(yùn)而生；加之混合陶瓷軸承的出現(xiàn)，使得在20世紀(jì)80年代末、90年代初出現(xiàn)了用于銑削、車削的加工中心，并且近年來(lái)車銑復(fù)合式電主軸日益盛行。車銑復(fù)合式電主軸一般采用的是齒輪鎖緊或者外接盤式制動(dòng)的方式，鎖緊裝置的加工、裝配以及安裝很是繁瑣，并且在電主軸鎖緊時(shí)會(huì)出現(xiàn)軸向上的竄動(dòng)。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的電主軸鎖緊裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即為了解決現(xiàn)有電主軸鎖緊裝置加工、裝配復(fù)雜以及電主軸鎖緊時(shí)存在軸向竄動(dòng)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述電主軸包括轉(zhuǎn)軸和主軸殼體；其特征在于，所述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定在所述主軸殼體上的液壓座和設(shè)置在所述液壓座上的摩擦環(huán)；所述摩擦環(huán)包括徑向安裝部和軸向摩擦部，所述徑向安裝部與所述液壓座的一端固定連接，所述軸向摩擦部沿徑向設(shè)置在所述液壓座內(nèi)側(cè)；所述液壓座上設(shè)置有液壓通道；在操作過(guò)程中，所述液壓通道內(nèi)被通入液壓油，所述液壓油驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)徑向壓緊所述轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而制動(dòng)并鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述軸向摩擦部上設(shè)置有多個(gè)開口，所述開口沿所述軸向摩擦部的軸線方向布置并貫穿所述軸向摩擦部，使得所述軸向摩擦部在受到徑向力時(shí)能夠收縮變形。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)還包括摩擦環(huán)壓蓋，所述摩擦環(huán)壓蓋通過(guò)緊固件將所述徑向安裝部固定到所述液壓座上。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)還包括徑向壓縮密封圈，所述徑向壓縮密封圈沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)的軸向摩擦部與所述液壓座之間，所述徑向壓縮密封圈上設(shè)置有與所述液壓通道接通的環(huán)形凹槽，使得所述液壓油能夠徑向壓縮所述徑向壓縮密封圈，從而驅(qū)動(dòng)所述摩擦環(huán)的軸向摩擦部鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)還包括法蘭盤，所述法蘭盤沿徑向設(shè)置在所述摩擦環(huán)的軸向摩擦部的內(nèi)側(cè)并與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，使得所述摩擦環(huán)能夠通過(guò)徑向擠壓所述法蘭盤來(lái)鎖緊所述轉(zhuǎn)軸。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述液壓座內(nèi)設(shè)置有圓孔，所述摩擦環(huán)的軸向摩擦部和所述法蘭盤沿徑向依次設(shè)置在所述圓孔內(nèi)。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述液壓座上設(shè)置有環(huán)形槽，所述徑向壓縮密封圈設(shè)置在所述環(huán)形槽中。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述液壓通道設(shè)置在所述液壓座的另一端。

在上述電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述徑向壓縮密封圈是W型圈。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過(guò)在電主軸的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置固定連接的法蘭盤，在主軸殼體上設(shè)置固定連接的液壓座，在液壓座內(nèi)設(shè)置液壓通道以及圓孔和與液壓通道連通環(huán)形槽，并且在圓孔內(nèi)沿徑向設(shè)置摩擦環(huán)，在環(huán)型槽中設(shè)置W型圈，當(dāng)電主軸需要鎖緊時(shí)，液壓通道內(nèi)被通入高壓液壓油，液壓油周向壓縮W型圈，進(jìn)而使得W型圈徑向壓緊摩擦環(huán)，導(dǎo)致摩擦環(huán)收縮變形，與法蘭盤周向接觸壓緊，以此來(lái)制動(dòng)和鎖緊法蘭盤，達(dá)到制動(dòng)和鎖緊電主軸的轉(zhuǎn)軸的目的。由于本實(shí)用新型的電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)是對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行周向制動(dòng)和鎖緊的，所以轉(zhuǎn)軸不會(huì)受到軸向上的力造成軸向上的竄動(dòng)，進(jìn)而與提高了軸承的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的局部放大圖；

圖3是圖2中的H部分的局部放大圖；

圖4是本實(shí)用新型的液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的摩擦環(huán)的立體圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。例如，雖然說(shuō)明書和附圖中是按照豎直方向來(lái)描繪電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)，但是這僅僅是為了描述方便，并不影響電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)的水平使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對(duì)其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場(chǎng)合。在實(shí)踐中，電主軸以及該電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)通常是水平設(shè)置的。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1所示，電主軸1包括主軸殼體11和設(shè)置在主軸殼體11內(nèi)部的轉(zhuǎn)軸12。電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)2與主軸殼體11固定連接，并能夠?qū)D(zhuǎn)軸12進(jìn)行制動(dòng)和鎖緊。

如圖1和圖2所示，電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)2包括：摩擦環(huán)壓蓋21、摩擦環(huán)22、液壓座23、W型圈24和法蘭盤25。液壓座23的下端(圖1至圖3中所示液壓座23的下端)設(shè)置有液壓通道231，液壓座23的內(nèi)側(cè)(圖1至圖3中所示液壓座23的內(nèi)側(cè))設(shè)置有圓孔232。液壓座23的內(nèi)側(cè)還設(shè)置有環(huán)形槽，該環(huán)形槽與液壓通道231連通，W型圈24安裝在該環(huán)形槽內(nèi)，并且W型圈24的外圈上設(shè)置有環(huán)形凹槽(即，圖2中與液壓通道231連通的凹部)。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，盡管本申請(qǐng)是結(jié)合W型圈來(lái)描述的，但是，本實(shí)用新型并不局限于這種具體的密封圈形狀，只要能夠在保證密封的情況下通過(guò)施加液壓油來(lái)實(shí)現(xiàn)徑向收縮，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇其他密封圈形狀。

優(yōu)選地，W型圈24采用具有彈性的橡膠制作而成，以便向液壓通道231內(nèi)通高壓液壓油時(shí)，W型圈24受到液壓油的壓力能夠徑向收縮，進(jìn)而壓縮摩擦環(huán)22，并且W型圈24在環(huán)形槽內(nèi)還能夠?qū)σ簤河推鸬矫芊庾饔茫苑乐挂簤河托孤?/p>

如圖2和圖4所示，摩擦環(huán)22包括優(yōu)選連接為一體的徑向安裝部221和軸向摩擦部222。優(yōu)選地，徑向安裝部221和軸向摩擦部222一體成型，或者將徑向安裝部221和軸向摩擦部222焊接為一個(gè)整體。軸向摩擦部222放置在液壓座23的圓孔232內(nèi)，并且軸向摩擦部222的外圓周面與W型圈24的內(nèi)圈能夠抵靠。按照?qǐng)D1中的方位，徑向安裝部221的下端面與液壓座23的上端面貼合連接。摩擦環(huán)壓蓋21設(shè)置在徑向安裝部221的上端，并通過(guò)螺栓將徑向安裝部221固定到液壓座23上，使得軸向摩擦部222在圓孔232內(nèi)得以固定。

如圖4所示，軸向摩擦部222采用具有一定彈性的金屬材料制成，并且在軸向摩擦部222上沿軸線方向設(shè)置多個(gè)貫穿其圓周壁的條形口，以便在軸向摩擦部222的外圓周上施加力時(shí)，軸向摩擦部222能夠徑向向內(nèi)變形收縮。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，條形開口的數(shù)量、寬度和長(zhǎng)度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，例如可以根據(jù)軸向摩擦部222的材質(zhì)、壁厚、長(zhǎng)短等調(diào)整。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，軸向摩擦部222可以用其他結(jié)構(gòu)代替，例如，固定連接到徑向安裝部221上并沿徑向安裝部221軸線周向均勻布置的鋼片。

繼續(xù)參閱圖1和圖2，法蘭盤25與轉(zhuǎn)軸12固定連接，優(yōu)選地，采用螺栓固定的方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，法蘭盤25與轉(zhuǎn)軸12除了通過(guò)螺栓固定連接的方式外，很明顯還有其他的固定連接方式，例如，螺紋連接、過(guò)盈配合等。從圖1和圖2中可以看出，法蘭盤25位于摩擦環(huán)22的軸向摩擦部222內(nèi)，并與摩擦環(huán)22的軸向摩擦部222同軸，以便軸向摩擦部222壓縮收緊時(shí)法蘭盤25的外圓周能夠均勻受力。

如圖3所示，軸向摩擦部222與法蘭盤25之間留有一個(gè)很小的間隙26，以便于軸向摩擦部222受到W型圈24的壓縮時(shí)，能夠快速地作出反應(yīng)并壓緊法蘭盤25，進(jìn)而制動(dòng)和鎖緊電主軸1的轉(zhuǎn)軸12。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在條件許可的情況下，間隙26應(yīng)做得盡量小些，用以確保電主軸1能夠被快速地制動(dòng)和鎖緊。

下面結(jié)合圖1至圖3對(duì)電主軸的鎖緊以及解鎖過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)電主軸1需要鎖緊時(shí)，向液壓通道231內(nèi)通入高壓液壓油，高壓液壓油進(jìn)入W型圈24的環(huán)形凹槽內(nèi)給W型圈24的施加一個(gè)周向的壓力，在該壓力的作用下，W型圈24會(huì)變形收縮，致使W型圈24壓縮摩擦環(huán)22，軸向摩擦部222收緊，間隙26消除，此時(shí)摩擦環(huán)22的軸向摩擦部222開始對(duì)固定在轉(zhuǎn)軸12上的法蘭盤25進(jìn)行制動(dòng)和鎖緊，從而制動(dòng)和鎖緊轉(zhuǎn)軸12。當(dāng)電主軸1需要旋轉(zhuǎn)時(shí)，液壓通道231的液壓油被泄壓，此時(shí)摩擦環(huán)22的軸向摩擦部222在自身彈力的作用下恢復(fù)原來(lái)的形狀，軸向摩擦部222脫離與法蘭盤25的接觸，W型圈24在自身彈力和摩擦環(huán)22的軸向摩擦部222施加到其上力的共同作用下恢復(fù)原來(lái)的形狀，從而解除轉(zhuǎn)軸12的鎖定。

本實(shí)用新型的電主軸液壓徑向鎖緊機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓油驅(qū)動(dòng)W型圈24進(jìn)而驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22對(duì)法蘭盤25進(jìn)行周向制動(dòng)和鎖緊，使得轉(zhuǎn)軸12只受到徑向力制動(dòng)，不存在軸向的制動(dòng)力，從而避免了轉(zhuǎn)軸12在軸向上的竄動(dòng)，并提高了電主軸1上軸承的使用壽命。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的是，除了通過(guò)W型圈24驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22來(lái)鎖緊法蘭盤25外，還可以通過(guò)液壓油直接驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22鎖緊法蘭盤25，例如，將摩擦環(huán)22換成耐磨且具有彈性的橡膠，軸向摩擦部222上不設(shè)置開口并保證液壓油不泄露。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能理解的是，還可以在液壓座23內(nèi)設(shè)置多個(gè)環(huán)形槽和W型圈24，同時(shí)驅(qū)動(dòng)摩擦環(huán)22制動(dòng)和鎖緊法蘭盤25。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。