專利名稱：一種用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其是一種用于機(jī)床自動換擋的三位油缸驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
主軸是機(jī)床高速旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，是機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能直接影響零件的加工質(zhì)量。在實際加工過程中，對于不同的材料為了保證零件的表面粗糙度、形位公差及切削力等，需要主軸有不同的轉(zhuǎn)速。主軸的變速一般采用電控或變速箱來實現(xiàn)。電控主軸直接采用變頻系統(tǒng)控制主軸的轉(zhuǎn)速，而主軸變速箱則采用不同的齒輪組合實現(xiàn)幾擋不同轉(zhuǎn)速的控制?，F(xiàn)有很多機(jī)床采用主軸變速箱形式，主軸的轉(zhuǎn)速與輸出功率必須配套，若用單一的齒輪比，固然可以改變主軸轉(zhuǎn)速，但不能充分利用主軸電機(jī)的功率。為了兼顧主軸的轉(zhuǎn)速與電機(jī)功率，在實際應(yīng)用中通常采用不同的齒輪組合，通過改變不同齒輪的嚙合來達(dá)到換擋調(diào)速的效果。改變齒輪的嚙合時，需使原本相互嚙合的兩個齒輪相對移動，才能脫離嚙合，再與其它齒輪再次嚙合，所以每組齒輪至少有兩個位置，以變換齒輪變速比?，F(xiàn)有技術(shù)中一般采用油缸驅(qū)動，使齒輪的位置改變，申請?zhí)枮?00910010763. 3的發(fā)明專利提出了一種兩側(cè)反向油缸驅(qū)動機(jī)，可實現(xiàn)兩側(cè)的活塞桿反向同時驅(qū)動，但由于油缸驅(qū)動難以精準(zhǔn)定位，只能依靠定位凸臺進(jìn)行位置限定，造成活塞桿只能在兩端的極限位置定位。

發(fā)明內(nèi)容
針對油缸驅(qū)動難以定位的問題，本發(fā)明提出一種可在三個位置進(jìn)行定位的用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括油缸，所述油缸的內(nèi)部中間設(shè)有定位臺階， 且其兩端分別固定有缸蓋，所述缸蓋上設(shè)置有油口 ；所述油缸內(nèi)可滑動地設(shè)有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞的中部設(shè)置有定位臺階，且一端伸出所述缸蓋外，另一端為可滑動地插設(shè)于所述油缸內(nèi)的配合端；所述第二活塞可滑動地套于所述第一活塞的配合端上；同時，本發(fā)明的所述第一活塞中部的定位臺階右端的油液作用面積小于所述第一活塞和第二活塞左端的油液作用面積之和，且不大于所述第一活塞左端的油液作用面積。為簡化所述油缸機(jī)構(gòu)，可將所述缸蓋的一端插于所述油缸內(nèi)，形成限位臺階，以限制所述第一活塞和第二活塞在油缸內(nèi)的極限位置。當(dāng)所述一個缸蓋的油口接通壓力油時，所述第一活塞和第二活塞同時在油壓壓力作用運(yùn)動，直至與所述缸蓋的端面相接觸。當(dāng)所述兩個缸蓋的油口同時通入壓力油時，由于壓力油作用于所述第一活塞和第二活塞上的面積不同，使第一活塞和第二活塞同時運(yùn)動； 直至其中第二活塞的端面接觸到所述油缸內(nèi)的定位臺階，第二活塞停止運(yùn)動，而第一活塞停在中間位置。這樣，通過所述油缸兩端壓力油的接通和截止，實現(xiàn)活塞三個位置的定位。 所述活塞的具體行程可通過制作不同長度的活塞桿來調(diào)節(jié)。


附圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的缸蓋22通入壓力油后的狀態(tài)示意圖；附圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一活塞3和第二活塞4的拆解結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例的缸蓋21通入壓力油后的狀態(tài)示意圖；附圖4為本發(fā)明優(yōu)選實施例缸蓋21和缸蓋22通入壓力油后的狀態(tài)示意圖；1油缸，11定位臺階，21缸蓋，油口 211，22缸蓋，油口 221，3第一活塞，定位臺階31，定位端面311，定位端面312，排氣孔32，4第二活塞。
具體實施例方式參見圖1和圖2所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置包括一個油缸1，在油缸1的兩端內(nèi)部分別插有缸蓋21和缸蓋22。如圖1所示，其左端的為缸蓋21，右端的為缸蓋22，而且插入油缸1的一端在油缸1內(nèi)形成限位臺階；同時，在油缸1的內(nèi)部中間還設(shè)有定位臺階11，以分別限制油缸1內(nèi)的第一活塞3和第二活塞4在油缸1內(nèi)的行程。第一活塞3的中部設(shè)置有定位臺階31，以限制第一活塞3的左右活動范圍。第一活塞3的右端伸出右端的缸蓋22外，左端為配合端，可滑動地插設(shè)于油缸1內(nèi)。第二活塞4可滑動地套于第一活塞3的配合端上，且其右端可被定位臺階31擋住。在缸蓋21和缸蓋22上分別設(shè)置有油口 211和油口 221，用于推動第一活塞3和第二活塞4的運(yùn)動。當(dāng)左端缸蓋21上的油口 211接通壓力油，而缸蓋22的油口 221無壓力時，壓力油同時推動第一活塞3和第二活塞4 一起向右運(yùn)動，直至第一活塞3上的定位臺階31右邊的定位端面311接觸到缸蓋22的左端面，第一活塞3的滑動停止；于此同時，第二活塞4的右端面被油缸1內(nèi)的定位臺階11擋住，也停止向右運(yùn)動。第一活塞3和第二活塞4均位于右位，其具體位置如圖3所示。當(dāng)右端的缸蓋22的油口 221通入壓力油，而缸蓋21的油口 211無壓力時，第一活塞3和第二活塞4在油液壓力作用下同時向左運(yùn)動，直至第二活塞4的左端面接觸到缸蓋21的右端面時停止；而第一活塞3上的定位臺階31的左端的定位端面312由于碰到第二活塞4的右端端面也停止滑動，此時各活塞的具體位置如圖1所示，第一活塞3和第二活塞4均處于左位；當(dāng)左端缸蓋21和右端的缸蓋22同時通入壓力油時，第一活塞3和第二活塞4在左端均受到的來自于油口 211的向右的壓力；同時，第一活塞3上的定位臺階31的右端受到來自于油口 221的向左的壓力。由于第一活塞3和第二活塞4在左端受到的油液作用面積大于定位臺階31的右端受到的油液作用面積，所以第一活塞3和第二活塞4同時向右運(yùn)動。當(dāng)?shù)诙钊?的右端端面接觸到油缸1內(nèi)的定位臺階11的端面時停止。停止后，由于第一活塞3上左端油液的作用面積小于定位臺階31右端的油液作用面積，所以第一活塞3不會繼續(xù)向右滑動，而是停止在中間位置。所以當(dāng)左端的缸蓋21和右端的缸蓋22通入的壓力油油壓相同時，第一活塞3要停留在中間位置，必須滿足以下條件第一活塞3中部的定位臺階31右端的油液作用面積應(yīng)小于第一活塞3和第二活塞4左端的油液作用面積之和，且不大于第一活塞3左端的油液作用面積。因此，本發(fā)明可通過設(shè)計合適的油液作用面積，以及控制油缸1兩端油口壓力油的接通和截止，可實現(xiàn)兩個活塞三種位置的定位。各活塞的具體行程可通過制作不同長度的活塞桿來調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，第二活塞4 的具體行程可結(jié)合圖4所示，以如下方式進(jìn)行計算圖中端蓋21的右端面與油缸1內(nèi)的定位臺階11的端面之間的距離為Li，第二活塞4的行程長度為該Ll的長度值減去第二活塞 4的長度。第一活塞3的行程可結(jié)合圖1所示進(jìn)行計算圖中端蓋21的左端面與定位臺階 31的左定位端面311之間的距離為L2，定位臺階31的長度為L 3，第一活塞3的行程為L2 的長度減去L3的長度。在本發(fā)明的三位油缸驅(qū)動裝置中，第一活塞3、第二活塞4和油缸1之間還形成有一空腔，第一活塞3上開有排氣孔32，該空腔通過該排氣孔32與外部通氣，以減小滑動阻力。最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置，其特征在于所述驅(qū)動裝置包括油缸，所述油缸的內(nèi)部中間設(shè)有定位臺階，且其兩端分別固定有缸蓋，所述缸蓋上設(shè)置有油口 ；所述油缸內(nèi)可滑動地設(shè)有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞中部設(shè)置有定位臺階，且一端伸出所述缸蓋外，另一端為可滑動地插設(shè)于所述油缸內(nèi)的配合端；所述第二活塞可滑動地套于所述第一活塞的配合端上；所述第一活塞中部的定位臺階右端的油液作用面積小于所述第一活塞和第二活塞左端的油液作用面積之和，且不大于所述第一活塞左端的油液作用面積。
2.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置，其特征在于所述缸蓋的一端插于所述油缸內(nèi)，形成限位臺階。
3.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一活塞、第二活塞和油缸之間形成一空腔，所述第一活塞上開有排氣孔，所述空腔通過該排氣孔與外部通氣。
全文摘要
本發(fā)明的用于機(jī)床換擋的三位油缸驅(qū)動裝置包括油缸，所述油缸的內(nèi)部中間設(shè)有定位臺階，且其兩端分別固定有缸蓋，所述缸蓋上設(shè)置有油口；所述油缸內(nèi)可滑動地設(shè)有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞的中部設(shè)置有定位臺階，所述第二活塞可滑動地套于所述第一活塞的一端上；同時，所述第一活塞中部的定位臺階右端的油液作用面積小于所述第一活塞和第二活塞左端的油液作用面積之和，但不大于所述第一活塞左端的油液作用面積，以實現(xiàn)兩個活塞三種位置的定位。
文檔編號B23Q5/12GK102384127SQ20111038757
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者雷曉鐘 申請人:廣州市珠江機(jī)床廠有限公司