一種雙活塞主軸打刀卸力油缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，包括設(shè)置在主軸外側(cè)的底座、缸體和雙活塞打刀機構(gòu)，雙活塞打刀機構(gòu)包括推力活塞、卸力活塞、油缸壓蓋和壓環(huán)，推力活塞和卸力活塞構(gòu)成的雙活塞的運行由第一復(fù)位油腔、第二復(fù)位油腔和打刀油腔這三個油腔控制，在液壓油經(jīng)打刀接口進入打刀油腔后，通過兩個油缸相反的作用力，一個對主軸產(chǎn)生推力，實現(xiàn)主軸的換刀過程，另一個則對主軸生產(chǎn)拉力，將換刀過程產(chǎn)生的推力抵消，使換刀所需的作用力變成主軸本身的內(nèi)力，主軸軸承作為主軸的外部零件，不會受到換刀過程中產(chǎn)生的作用力的影響，從而大幅延長主軸軸承的使用壽命，進而節(jié)省主軸軸承損壞所帶來的一系列的經(jīng)濟損失。
【專利說明】一種雙活塞主軸打刀卸力油缸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機床主軸換刀的打刀缸結(jié)構(gòu)，具有是一種雙活塞主軸打刀卸力油缸。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著機床行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，主軸作為機床的核心部件，其性能、轉(zhuǎn)速逐步得到提高。轉(zhuǎn)速提高的核心技術(shù)在于主軸軸承的極限轉(zhuǎn)速，而主軸軸承高速性能提高的同時，其軸向承受載荷的能力則有一定的消弱。在主軸換刀過程中，主軸打刀油缸的作用力一般在20000~30000N，在如此大力的作用下，而高速主軸軸承軸向承載能力卻有限的情況下，易導(dǎo)致主軸軸承受力過大，使主軸軸承的壽命提前結(jié)束，給主軸和機床的使用帶來巨大的經(jīng)濟損失。主軸軸承前端一般常用四個一組或兩個一組軸承，一組軸承的采購價格在數(shù)千到上萬元不等，采購成本較高，再加上主軸維修費用和機床停機帶來的經(jīng)濟損失等，因此主軸軸承的損壞所造成的直接和間接的經(jīng)濟損失較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，可自動將松刀力從主軸軸承上卸載，使主軸軸承不受換刀動作所需的作用力的影響，從而大幅延長主軸軸承的使用壽命。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，包括設(shè)置在主軸外側(cè)的底座、缸體和雙活塞打刀機構(gòu)，所述的底座設(shè)置在所述的缸體的前端，所述的底座用于連接主軸套筒，所述的底座與所述的主軸之間設(shè)置有防水隔套，所述的防水隔套安裝在所述的主軸的外側(cè)，所述的底座與所述的防水隔套之間具有第一徑向間隙，所述的雙活塞打刀機構(gòu)設(shè)置在所述的缸體的內(nèi)側(cè)，所述的主軸內(nèi)穿設(shè)有拉刀桿，所述的拉刀桿的外側(cè)安裝有碟簧，所述的碟簧的前端安裝有擋塊，所述的雙活塞打刀機構(gòu)包括推力活塞、卸力活塞、油缸壓蓋和壓環(huán)，所述的卸力活塞套設(shè)在所述的推力活塞的后端，所述的油缸壓蓋套設(shè)在所述的卸力活塞上，所述的缸體與所述的推力活塞的前端之間設(shè)置有密封的第一復(fù)位油腔，所述的缸體、所述的卸力活塞與所述的油缸壓蓋之間設(shè)置有密封的第二復(fù)位油腔，所述的第一復(fù)位油腔與所述的第二復(fù)位油腔相連通，所述的第二復(fù)位油腔與安裝在所述的端蓋上的松刀接口相連通，所述的缸體、所述的推力活塞與所述的卸力活塞的前端之間設(shè)置有密封的打刀油腔，所述的打刀油腔與安裝在所述的端蓋上的打刀接口相連通，所述的第一復(fù)位油腔的受力面積大于所述的第二復(fù)位油腔的受力面積，所述的推力活塞與所述的主軸之間具有第二徑向間隙，所述的推力活塞的前端的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可前后移動的拉刀桿推動機構(gòu)，所述的拉刀桿推動機構(gòu)安裝在所述的拉刀桿上，所述的拉刀桿推動機構(gòu)與所述的推力活塞之間設(shè)有第三徑向間隙和第一軸向間隙，所述的卸力活塞的后端固定有壓環(huán)，所述的壓環(huán)的前側(cè)面與所述的油缸壓蓋的后側(cè)面相對，所述的油缸壓蓋的后端安裝有端蓋，所述的端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，所述的擋環(huán)固定在所述的主軸上，所述的壓環(huán)與所述的擋環(huán)之間設(shè)有第二軸向間隙，所述的壓環(huán)與所述的主軸之間具有第四徑向間隙，所述的端蓋的內(nèi)側(cè)與所述的擋環(huán)之間具有第五徑向間隙，打刀過程中，推力活塞向主軸前端運動至與拉刀桿推動機構(gòu)接觸時，第一軸向間隙消除；卸力活塞向主軸后端運動至壓環(huán)與擋環(huán)接觸時，第二軸向間隙消除。
[0005]本發(fā)明中雙活塞指的是推力活塞和卸力活塞，雙活塞形成雙油缸，雙活塞的運燈由第一復(fù)位油腔、第二復(fù)位油腔和打刀油腔這三個油腔控制。
[0006]雙活塞處于初始位置時，拉刀桿推動機構(gòu)與推力活塞之間存在第一軸向間隙，壓環(huán)與擋環(huán)之間存在第二軸向間隙。換刀過程中，液壓油從打刀接口進入打刀油腔后，在油壓的作用下，推力活塞向主軸前端方向運動、卸力活塞向主軸后端方向運動，當(dāng)推力活塞向前運動至與拉刀桿推動機構(gòu)接觸時，第一軸向間隙消除，推力活塞將繼續(xù)推動拉刀桿推動機構(gòu)向前運動，拉刀桿推動機構(gòu)向前運動的同時帶動拉刀桿向前運動，同時碟簧壓縮，產(chǎn)生彈簧力，該彈簧力通過擋塊傳遞給主軸，使主軸受到向前的推力；卸力活塞向主軸后端方向運動的同時，壓環(huán)隨卸力活塞一起向后運動，直至壓環(huán)與擋環(huán)接觸，第二軸向間隙消除，此時油壓給卸力活塞以向后的推力，該推力經(jīng)壓環(huán)傳遞給擋環(huán)，再通過擋環(huán)作用于主軸上，使主軸受到向后的推力，主軸所受到的該向后的推力與其所受到的向前的推力可相互抵消?？梢姡谝簤河徒?jīng)打刀接口進入打刀油腔后，主軸將受到一個向前的作用力和一個向后的作用力，主軸所受的這兩個作用力相互抵消后，主軸軸承將不會受到換刀過程產(chǎn)生的作用力的影響，確保主軸軸承的使用壽命。
[0007]當(dāng)松刀接口接通油壓油后，第一復(fù)位油腔和第二復(fù)位油腔產(chǎn)生液壓力，推力活塞和卸力活塞將受力并回到初始位置狀態(tài)，在該狀態(tài)下第一軸向間隙和第二軸向間隙均存在，主軸可以順利轉(zhuǎn)動。進油后，第二復(fù)位油腔對卸力活塞產(chǎn)生朝向主軸前端的作用力，卸力活塞向前運動，第二軸向間隙產(chǎn)生，當(dāng)壓環(huán)靠緊油缸壓蓋時，卸力活塞停止向前運動；第二復(fù)位油腔進油的同時，第一復(fù)位油腔也進油，對推力活塞產(chǎn)生朝向主軸后端的作用力，推力活塞向后運動，當(dāng)運動一段距離后，推力活塞與拉刀桿推動機構(gòu)之間產(chǎn)生第一軸向間隙，此時推力活塞仍可繼續(xù)向后運動，當(dāng)推力活塞的后側(cè)面與卸力活塞的前側(cè)面貼緊時，推力活塞將停止運動，而不會繼續(xù)向后運動，原因在于:由于第一復(fù)位油腔的受力面積大于第二復(fù)位油腔的受力面積，因此在同樣大小的油壓作用下，第二復(fù)位油腔給卸力活塞的向前的作用力大于第一復(fù)位油腔給推力活塞的向后的作用力，這樣推力活塞的后側(cè)面與卸力活塞的前側(cè)面貼合后，推力活塞所受到的向前的力大于向后的力，因此推力活塞將無法繼續(xù)向后運動，且保證第二復(fù)位間隙的存在，此時壓環(huán)的前側(cè)面與油缸壓蓋的后側(cè)面緊靠，卸力活塞雖有向前的運動趨勢，但由于油缸壓蓋的阻擋，卸力活塞將停止不動。
[0008]第一徑向間隙、第二徑向間隙、第三徑向間隙、第四徑向間隙和第五徑向間隙的設(shè)置，可確保拉刀桿推動機構(gòu)與推力活塞脫開后，同時壓環(huán)與擋環(huán)脫開后，主軸能夠順利轉(zhuǎn)動。
[0009]所述的拉刀桿推動機構(gòu)包括撞環(huán)和銷軸，所述的撞環(huán)套設(shè)在所述的主軸上，所述的銷軸徑向插設(shè)在所述的拉刀桿上，所述的銷軸的兩端分別插設(shè)在所述的撞環(huán)上，將銷軸與撞環(huán)連接在一起，所述的主軸的側(cè)壁上對稱開設(shè)有兩個導(dǎo)槽，所述的銷軸可沿所述的兩個導(dǎo)槽來回運動。撞環(huán)和銷軸的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
[0010]所述的推力活塞包括一體設(shè)置的寬徑部和窄徑部，所述的卸力活塞套設(shè)在所述的窄徑部上，所述的窄徑部與所述的主軸之間設(shè)有所述的第二徑向間隙，所述的第一復(fù)位油腔設(shè)置在所述的寬徑部與所述的缸體之間，所述的打刀油腔設(shè)置在所述的缸體、所述的寬徑部與所述的卸力活塞的前端之間，所述的寬徑部與所述的撞環(huán)之間設(shè)有所述的第三徑向間隙，所述的窄徑部與所述的撞環(huán)之間設(shè)置有所述的第一軸向間隙。
[0011]上述打刀卸力油缸還包括主軸錐孔吹氣機構(gòu)，所述的主軸錐孔吹氣機構(gòu)包括開設(shè)有第一通氣孔的連接桿，所述的第一通氣孔與外部壓縮空氣相連通，所述的連接桿與所述的壓環(huán)通過錐螺紋連接，所述的壓環(huán)上開設(shè)有第二通氣孔，所述的卸力活塞上開設(shè)有相連通的第三通氣孔和環(huán)形槽，所述的環(huán)形槽開設(shè)在所述的卸力活塞的外表面，所述的第一通氣孔、所述的第二通氣孔及所述的第三通氣孔依次連通并同軸設(shè)置，所述的推力活塞上開設(shè)有相連通的第四通氣孔和開口孔，所述的開口孔開設(shè)在所述的窄徑部的外表面，所述的撞環(huán)上開設(shè)有與所述的第四通氣孔同軸的第五通氣孔，所述的第五通氣孔的入口朝向所述的第四通氣孔，所述的銷軸上開設(shè)有與所述的第五通氣孔相連通的第六通氣孔，所述的第六通氣孔與軸向開設(shè)在所述的拉刀桿上的拉刀桿通氣孔相連通，所述的拉刀桿通氣孔與主軸錐孔相連通，所述的環(huán)形槽與所述的開口孔在主軸軸向上前后錯開，當(dāng)推力活塞向主軸前端運動、卸力活塞向主軸后端運動后，環(huán)形槽與開口孔重合并連通。環(huán)形槽與開口孔連通后，壓縮氣體可進入第四通氣孔，在推力活塞往前運動至第一軸向間隙消除后，氣體可進入第五通氣孔、第六通氣孔，最終經(jīng)拉刀桿通氣孔傳遞至主軸錐孔內(nèi)，在主軸錐孔處形成正壓力，防止污染物進入主軸錐孔。
[0012]所述的缸體的側(cè)壁上設(shè)置有用于檢測所述的推力活塞的位置狀態(tài)的位置檢測機構(gòu)，所述的位置檢測機構(gòu)包括若干間隔設(shè)置的位置檢測單元，每個所述的位置檢測單元包括位置傳感器和調(diào)整塊，所述的調(diào)整塊固定在所述的缸體的側(cè)壁上，所述的調(diào)整塊上開設(shè)有腰型孔，所述的腰型孔內(nèi)安裝有滑塊，所述的位置傳感器安裝在所述的滑塊上，所述的推力活塞的前端設(shè)置有與所述的位置傳感器位置相應(yīng)的感應(yīng)部。雙活塞主軸打刀卸力油缸安裝于主軸后，必須保證主軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動零件與非轉(zhuǎn)動零件之間存在設(shè)計間隙，以避免不必要的摩擦力的產(chǎn)生。在缸體上設(shè)置位置檢測機構(gòu)后，可通過若干個位置檢測單元上的位置傳感器方便地檢測推力活塞不同的軸向位置，具體為:推力活塞前進的極限位置、推力活塞與拉刀桿推動機構(gòu)接觸時的位置和推力活塞后退的極限位置，通過位置傳感器的不同信號組合，判斷松刀和拉刀狀態(tài)并保證推力活塞與拉刀桿推動機構(gòu)之間的第一軸向間隙。
[0013]所述的端蓋上安裝有用于檢測所述的第二軸向間隙的大小的復(fù)位傳感器。通過復(fù)位傳感器的信號變化，可判斷第二軸向間隙的狀況，保證壓環(huán)和擋環(huán)在主軸轉(zhuǎn)動時是脫開的。
[0014]所述的端蓋上安裝有若干導(dǎo)向銷，所述的油缸壓蓋的后端面開設(shè)有與所述的若干導(dǎo)向銷位置相應(yīng)的定位槽，所述的若干導(dǎo)向銷的端部穿過所述的端蓋和所述的壓環(huán)伸入所述的定位槽內(nèi)，每個所述的導(dǎo)向銷的外側(cè)套有一個處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧。處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧，可使壓環(huán)時刻受到朝向主軸前端的作用力，即使卸力活塞受到朝向主軸前端的作用力，保證在打刀油腔無油壓時，卸力活塞能夠向主軸前端運動，產(chǎn)生第二軸向間隙，因此，復(fù)位彈簧和導(dǎo)向銷構(gòu)成雙保險結(jié)構(gòu)，可進一步確保主軸轉(zhuǎn)動時，壓環(huán)與轉(zhuǎn)動的擋環(huán)脫開。
[0015]所述的底座的后端與所述的缸體的前端之間設(shè)置有調(diào)整墊，所述的調(diào)整墊用于調(diào)節(jié)所述的第一軸向間隙的大小。安裝使用過程中，通過調(diào)節(jié)調(diào)整墊的厚度，可對第一軸向間隙的大小進行相應(yīng)調(diào)節(jié)，進而對拉刀桿的添刀量進行相應(yīng)調(diào)整。
[0016]所述的防水隔套和所述的擋環(huán)的后側(cè)均安裝有鎖緊螺母，所述的鎖緊螺母安裝在所述的主軸上。兩個鎖緊螺母對油缸起到進一步的軸向定位作用。
[0017]所述的擋環(huán)由合抱在所述的主軸上的兩個半圓形擋片組成，所述的兩個半圓形擋片通過鎖緊螺釘緊固在在主軸上。擋環(huán)由兩個半圓形擋片鎖緊而成，安裝方便。當(dāng)然，擋環(huán)也可以一體設(shè)置，安裝時從主軸后端套在主軸上，再通過鎖緊螺母緊固于主軸上。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明公開的雙活塞主軸打刀卸力油缸，在液壓油經(jīng)打刀接口進入打刀油腔后，通過兩個油缸相反的作用力，一個對主軸產(chǎn)生推力，實現(xiàn)主軸的換刀過程，另一個則對主軸生產(chǎn)拉力，將換刀過程產(chǎn)生的推力抵消，使換刀所需的作用力變成主軸本身的內(nèi)力，主軸軸承作為主軸的外部零件，不會受到換刀過程中產(chǎn)生的作用力的影響，從而大幅延長主軸軸承的使用壽命，進而節(jié)省主軸軸承損壞所帶來的一系列的經(jīng)濟損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為實施例主軸打刀油缸在主軸上安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A處放大圖；
圖3為實施例中導(dǎo)向銷和復(fù)位彈簧的安裝示意圖。

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
[0021]實施例的雙活塞主軸打刀卸力油缸如圖所示，包括設(shè)置在主軸81外側(cè)的底座1、缸體2、雙活塞打刀機構(gòu)、主軸錐孔吹氣機構(gòu)和位置檢測機構(gòu)，底座I設(shè)置在缸體2的前端，底座I用于連接主軸套筒(圖中未示出)，底座I與主軸81之間設(shè)置有防水隔套11，防水隔套11安裝在主軸81的外側(cè)，底座I與防水隔套之11間具有第一徑向間隙61，雙活塞打刀機構(gòu)設(shè)置在缸體2的內(nèi)側(cè)，主軸81內(nèi)穿設(shè)有拉刀桿82，拉刀桿82的外側(cè)安裝有碟簧83，碟簧83的前端安裝有擋塊84。
[0022]雙活塞打刀機構(gòu)包括推力活塞31、卸力活塞32、油缸壓蓋33和壓環(huán)34，油缸壓蓋33的后端安裝有端蓋35，卸力活塞32套設(shè)在推力活塞31的后端，油缸壓蓋33套設(shè)在卸力活塞32上，缸體2與推力活塞31的前端之間設(shè)置有密封的第一復(fù)位油腔36，缸體2、卸力活塞32與油缸壓蓋33之間設(shè)置有密封的第二復(fù)位油腔37，第一復(fù)位油腔36與第二復(fù)位油腔37相連通，第二復(fù)位油腔37與安裝在端蓋35上的松刀接口 351相連通，缸體2、推力活塞31與卸力活塞32的前端之間設(shè)置有密封的打刀油腔38，打刀油腔38與安裝在端蓋35上的打刀接口 352相連通，第一復(fù)位油腔36的受力面積大于第二復(fù)位油腔37的受力面積，推力活塞31與主軸81之間具有第二徑向間隙62，推力活塞31的前端的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可前后移動的拉刀桿推動機構(gòu)。
[0023]拉刀桿推動機構(gòu)包括撞環(huán)71和銷軸72，撞環(huán)71套設(shè)在主軸81上，銷軸72徑向插設(shè)在拉刀桿82上，銷軸72的兩端分別插設(shè)在撞環(huán)71上，將銷軸72與撞環(huán)71連接在一起，主軸81的側(cè)壁上對稱開設(shè)有兩個導(dǎo)槽85，銷軸72可沿兩個導(dǎo)槽85來回運動。
[0024]推力活塞31包括一體設(shè)置的寬徑部311和窄徑部312，卸力活塞32套設(shè)在窄徑部312上，第二徑向間隙62設(shè)在窄徑部312與主軸81之間，第一復(fù)位油腔36設(shè)置在寬徑部311與缸體2之間，打刀油腔38設(shè)置在缸體2、寬徑部311與卸力活塞32的前端之間，寬徑部311與撞環(huán)71之間設(shè)有第三徑向間隙63，窄徑部312與撞環(huán)71之間設(shè)有第一軸向間隙66，底座I的后端與缸體2的前端之間設(shè)置有調(diào)整墊12，調(diào)整墊12用于調(diào)節(jié)第一軸向間隙66的大小；壓環(huán)34通過螺釘緊固在卸力活塞32的后端，壓環(huán)34的前側(cè)面與油缸壓蓋33的后側(cè)面相對，端蓋35的內(nèi)側(cè)設(shè)置有擋環(huán)39，擋環(huán)39由合抱在主軸81上的兩個半圓形擋片組成，兩個半圓形擋片通過鎖緊螺釘緊固在在主軸81上，防水隔套11和擋環(huán)39的后側(cè)均安裝有鎖緊螺母86，鎖緊螺母86安裝在主軸81上，壓環(huán)34與擋環(huán)39之間設(shè)有第二軸向間隙67，壓環(huán)34與主軸81之間具有第四徑向間隙64，端蓋35的內(nèi)側(cè)與擋環(huán)39之間具有第五徑向間隙65，打刀過程中，推力活塞31向主軸81前端運動至與撞環(huán)71接觸時，第一軸向間隙66消除；卸力活塞32向主軸81后端運動至壓環(huán)34與擋環(huán)39接觸時，第二軸向間隙67消除。第一徑向間隙61、第二徑向間隙62、第三徑向間隙63、第四徑向間隙64和第五徑向間隙65的設(shè)置，可確保撞環(huán)71與推力活塞31脫開后，同時壓環(huán)34與擋環(huán)39脫開后，主軸81能夠順利轉(zhuǎn)動。
[0025]主軸錐孔吹氣機構(gòu)包括開設(shè)有第一通氣孔41的連接桿4，第一通氣孔41與外部壓縮空氣相連通，連接桿4與壓環(huán)34通過錐螺紋連接，壓環(huán)34上開設(shè)有第二通氣孔42，卸力活塞32上開設(shè)有相連通的第三通氣孔43和環(huán)形槽47，環(huán)形槽47開設(shè)在卸力活塞32的外表面，第一通氣孔41、第二通氣孔42及第三通氣孔43依次連通并同軸設(shè)置，推力活塞31上開設(shè)有相連通的第四通氣孔44和開口孔48，開口孔48開設(shè)在窄徑部312的外表面，撞環(huán)71上開設(shè)有與第四通氣孔44同軸的第五通氣孔45，第五通氣孔45的入口朝向第四通氣孔44，銷軸72上開設(shè)有與第五通氣孔45相連通的第六通氣孔46，第六通氣孔46與軸向開設(shè)在拉刀桿82上的拉刀桿通氣孔87相連通，拉刀桿通氣孔87與主軸錐孔88相連通，環(huán)形槽47與開口孔48在主軸81軸向上前后錯開，當(dāng)推力活塞31向主軸81前端運動、卸力活塞32向主軸81后端運動后，環(huán)形槽47與開口孔48重合并連通，可實現(xiàn)主軸81的中心吹氣功能。
[0026]位置檢測機構(gòu)設(shè)置在缸體2的側(cè)壁上，用于檢測推力活塞31的位置狀態(tài)。位置檢測機構(gòu)包括三個間隔設(shè)置的位置檢測單元，每個位置檢測單元包括位置傳感器51和調(diào)整塊52，調(diào)整塊52通過螺釘緊固在缸體2的側(cè)壁上，調(diào)整塊52上開設(shè)有腰型孔53，腰型孔53內(nèi)安裝有滑塊54，位置傳感器51安裝在滑塊54上，推力活塞31的前端設(shè)置有與位置傳感器51位置相應(yīng)的感應(yīng)部313。
[0027]端蓋35上安裝有用于檢測第二軸向間隙67的大小的復(fù)位傳感器353以及若干導(dǎo)向銷354，油缸壓蓋33的后端面開設(shè)有與若干導(dǎo)向銷354位置相應(yīng)的定位槽331，若干導(dǎo)向銷354的端部穿過端蓋35和壓環(huán)伸入定位槽331內(nèi)，每個導(dǎo)向銷354的外側(cè)套有一個處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧355。導(dǎo)向銷354和復(fù)位彈簧355的安裝示意圖見圖3。
[0028]機床工作過程中，在液壓油經(jīng)打刀接口 352進入打刀油腔38后，推力活塞31和卸力活塞32工作，通過兩個油缸相反的作用力，一個對主軸81產(chǎn)生推力，實現(xiàn)主軸81的換刀過程，另一個則對主軸81生產(chǎn)拉力，將換刀過程產(chǎn)生的推力抵消，使換刀所需的作用力變成主軸81本身的內(nèi)力，主軸軸承(圖中未示出)作為主軸81的外部零件，不會受到換刀過程中產(chǎn)生的作用力的影響，從而大幅延長主軸軸承的使用壽命，進而節(jié)省主軸軸承損壞所帶來的一系列的經(jīng)濟損失。
【權(quán)利要求】
1.一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，包括設(shè)置在主軸外側(cè)的底座、缸體和雙活塞打刀機構(gòu)，所述的底座設(shè)置在所述的缸體的前端，所述的底座用于連接主軸套筒，所述的底座與所述的主軸之間設(shè)置有防水隔套，所述的防水隔套安裝在所述的主軸的外側(cè)，所述的底座與所述的防水隔套之間具有第一徑向間隙，所述的雙活塞打刀機構(gòu)設(shè)置在所述的缸體的內(nèi)側(cè)，所述的主軸內(nèi)穿設(shè)有拉刀桿，所述的拉刀桿的外側(cè)安裝有碟簧，所述的碟簧的前端安裝有擋塊，其特征在于所述的雙活塞打刀機構(gòu)包括推力活塞、卸力活塞、油缸壓蓋和壓環(huán)，所述的卸力活塞套設(shè)在所述的推力活塞的后端，所述的油缸壓蓋套設(shè)在所述的卸力活塞上，所述的缸體與所述的推力活塞的前端之間設(shè)置有密封的第一復(fù)位油腔，所述的缸體、所述的卸力活塞與所述的油缸壓蓋之間設(shè)置有密封的第二復(fù)位油腔，所述的第一復(fù)位油腔與所述的第二復(fù)位油腔相連通，所述的第二復(fù)位油腔與安裝在所述的端蓋上的松刀接口相連通，所述的缸體、所述的推力活塞與所述的卸力活塞的前端之間設(shè)置有密封的打刀油腔，所述的打刀油腔與安裝在所述的端蓋上的打刀接口相連通，所述的第一復(fù)位油腔的受力面積大于所述的第二復(fù)位油腔的受力面積，所述的推力活塞與所述的主軸之間具有第二徑向間隙，所述的推力活塞的前端的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可前后移動的拉刀桿推動機構(gòu)，所述的拉刀桿推動機構(gòu)安裝在所述的拉刀桿上，所述的拉刀桿推動機構(gòu)與所述的推力活塞之間設(shè)有第三徑向間隙和第一軸向間隙，所述的卸力活塞的后端固定有壓環(huán)，所述的壓環(huán)的前側(cè)面與所述的油缸壓蓋的后側(cè)面相對，所述的油缸壓蓋的后端安裝有端蓋，所述的端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，所述的擋環(huán)固定在所述的主軸上，所述的壓環(huán)與所述的擋環(huán)之間設(shè)有第二軸向間隙，所述的壓環(huán)與所述的主軸之間具有第四徑向間隙，所述的端蓋的內(nèi)側(cè)與所述的擋環(huán)之間具有第五徑向間隙，打刀過程中，推力活塞向主軸前端運動至與拉刀桿推動機構(gòu)接觸時，第一軸向間隙消除；卸力活塞向主軸后端運動至壓環(huán)與擋環(huán)接觸時，第二軸向間隙消除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的拉刀桿推動機構(gòu)包括撞環(huán)和銷軸，所述的撞環(huán)套設(shè)在所述的主軸上，所述的銷軸徑向插設(shè)在所述的拉刀桿上，所述的銷軸的兩端分別插設(shè)在所述的撞環(huán)上，將銷軸與撞環(huán)連接在一起，所述的主軸的側(cè)壁上對稱開設(shè)有兩個導(dǎo)槽，所述的銷軸可沿所述的兩個導(dǎo)槽來回運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的推力活塞包括一體設(shè)置的寬徑部和窄徑部，所述的卸力活塞套設(shè)在所述的窄徑部上，所述的窄徑部與所述的主軸之間設(shè)有所述的第二徑向間隙，所述的第一復(fù)位油腔設(shè)置在所述的寬徑部與所述的缸體之間，所述的打刀油腔設(shè)置在所述的缸體、所述的寬徑部與所述的卸力活塞的前端之間，所述的寬徑部與所述的撞環(huán)之間設(shè)有所述的第三徑向間隙，所述的窄徑部與所述的撞環(huán)之間設(shè)置有所述的第一軸向間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于還包括主軸錐孔吹氣機構(gòu)，所述的主軸錐孔吹氣機構(gòu)包括開設(shè)有第一通氣孔的連接桿，所述的第一通氣孔與外部壓縮空氣相連通，所述的連接桿與所述的壓環(huán)通過錐螺紋連接，所述的壓環(huán)上開設(shè)有第二通氣孔，所述的卸力活塞上開設(shè)有相連通的第三通氣孔和環(huán)形槽，所述的環(huán)形槽開設(shè)在所述的卸力活塞的外表面，所述的第一通氣孔、所述的第二通氣孔及所述的第三通氣孔依次連通并同軸設(shè)置，所述的推力活塞上開設(shè)有相連通的第四通氣孔和開口孔，所述的開口孔開設(shè)在所述的窄徑部的外表面，所述的撞環(huán)上開設(shè)有與所述的第四通氣孔同軸的第五通氣孔，所述的第五通氣孔的入口朝向所述的第四通氣孔，所述的銷軸上開設(shè)有與所述的第五通氣孔相連通的第六通氣孔，所述的第六通氣孔與軸向開設(shè)在所述的拉刀桿上的拉刀桿通氣孔相連通，所述的拉刀桿通氣孔與主軸錐孔相連通，所述的環(huán)形槽與所述的開口孔在主軸軸向上前后錯開，當(dāng)推力活塞向主軸前端運動、卸力活塞向主軸后端運動后，環(huán)形槽與開口孔重合并連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的缸體的側(cè)壁上設(shè)置有用于檢測所述的推力活塞的位置狀態(tài)的位置檢測機構(gòu)，所述的位置檢測機構(gòu)包括若干間隔設(shè)置的位置檢測單元，每個所述的位置檢測單元包括位置傳感器和調(diào)整塊，所述的調(diào)整塊固定在所述的缸體的側(cè)壁上，所述的調(diào)整塊上開設(shè)有腰型孔，所述的腰型孔內(nèi)安裝有滑塊，所述的位置傳感器安裝在所述的滑塊上，所述的推力活塞的前端設(shè)置有與所述的位置傳感器位置相應(yīng)的感應(yīng)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的端蓋上安裝有用于檢測所述的第二軸向間隙的大小的復(fù)位傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的端蓋上安裝有若干導(dǎo)向銷，所述的油缸壓蓋的后端面開設(shè)有與所述的若干導(dǎo)向銷位置相應(yīng)的定位槽，所述的若干導(dǎo)向銷的端部穿過所述的端蓋和所述的壓環(huán)伸入所述的定位槽內(nèi)，每個所述的導(dǎo)向銷的外側(cè)套有一個處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的底座的后端與所述的缸體的前端之間設(shè)置有調(diào)整墊，所述的調(diào)整墊用于調(diào)節(jié)所述的第一軸向間隙的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的防水隔套和所述的擋環(huán)的后側(cè)均安裝有鎖緊螺母，所述的鎖緊螺母安裝在所述的主軸上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙活塞主軸打刀卸力油缸，其特征在于所述的擋環(huán)由合抱在所述的主軸上的兩個半圓形擋片組成，所述的兩個半圓形擋片通過鎖緊螺釘緊固在在主軸上。
【文檔編號】B23B19/02GK104493604SQ201410781063
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王煥衛(wèi), 于宏偉, 汪旭光, 謝瑞木, 饒磊, 孫杰, 邵明輝, 唐科平 申請人:寧波海天精工股份有限公司