CN107127360A - 一种气动式机床转轴刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动式机床转轴刹车装置，其包括第一环形壳体、第二环形壳体、第一环形弹簧板、第二环形弹簧板、第一环形密封板和第二环形密封板，该刹车装置通过不同位置的供气，可以实现转轴的松开和制动，且当外部气源因为失电被切断时，能够自动对转轴进行制动锁紧，具有较高的灵活性和安全性，是一种具有很高实用价值的转轴刹车装置。

Description

一种气动式机床转轴刹车装置

技术领域

本发明涉及机床领域，具体涉及一种气动式机床转轴刹车装置。

背景技术

在五轴机床加工技术中，旋转轴是必不可少的工作部件之一。由于转轴的转动惯性，必须为转轴配置专用的刹车装置，一方面能够有效确保加工精度，另一方面能够保证设备的安全制动，防止设备损坏。现有的转轴刹车装置，往往结构过于复杂，造价较高，通过外部动力源来达到制动的目的，这类转轴刹车装置在外部电源丢失时，就无法实现制动功能，这给机床的安全运行带来了很大的隐患。另外，传统的刹车装置的外部动力源往往是只能实现刹车的功能，而无法做到同时实现刹车和松开转轴两种功能，导致其功能过于单一，灵活性不足。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种气动式机床转轴刹车装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种气动式机床转轴刹车装置，包括第一环形壳体、第二环形壳体、第一环形弹簧板、第二环形弹簧板、第一环形密封板和第二环形密封板，互相扣合的第一环形壳体和第二环形壳体的外环具有外凸沿，其内环具有刹车凸唇，第一环形弹簧板、第一环形密封板、第二环形密封板和第二环形弹簧板依次被置于两个环形壳体的外凸沿和刹车凸唇所围合成的环形空间中；第一环形壳体和/或第二环形壳体上开设有连接外部气源的内腔进气孔和外腔进气孔，外腔进气孔向第一环形壳体与第一环形弹簧板之间、第二环形壳体与第二环形弹簧板之间构成的外腔通入压缩空气时，第一环形弹簧板与第二环形弹簧板被压紧向转轴扩张，并带动刹车凸唇贴紧转轴表面制动转轴；内腔进气孔通过导套向第一环形密封板和第二环形密封板之间构成的内腔通入压缩空气时，第一环形弹簧板与第二环形弹簧板被撑开，松开刹车凸唇与转轴表面之间的接触。

本发明的有益效果为：该刹车装置通过不同位置的供气，可以实现转轴的松开和制动，且当外部气源因为失电被切断时，能够自动对转轴进行制动锁紧，具有较高的灵活性和安全性，同时刹车装置从整体上提高了摆头的刚度和强度，结构新颖，安装拆卸方便，是一种具有很高实用价值的转轴刹车装置。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的装配示意图；

图2是本发明装配组合后的结构示意图；

图3是本发明的剖视图和局部放大图；

图4是该刹车装置应用于五轴机床的转轴B轴时的机床总图；

图5是该刹车装置应用于五轴机床的转轴B轴时B轴摆头的剖视图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

请参见如图1-3所示的一种气动式机床转轴刹车装置，其包括第一环形壳体1、第二环形壳体2、第一环形弹簧板3、第二环形弹簧板4、第一环形密封板5和第二环形密封板6，互相扣合的第一环形壳体1和第二环形壳体2的外环具有外凸沿7，其内环具有刹车凸唇8，第一环形弹簧板3、第一环形密封板5、第二环形密封板6和第二环形弹簧板4依次被置于两个环形壳体的外凸沿7和刹车凸唇8所围合成的环形空间中。刹车装置整体固定在外部构件上，转轴穿过第一环形壳体1和第二环形壳体2的内圈。第一环形壳体1和/或第二环形壳体2上开设有连接外部气源的内腔进气孔9和外腔进气孔10，外腔进气孔10向第一环形壳体1与第一环形弹簧板3之间、第二环形壳体2与第二环形弹簧板4之间构成的外腔11通入压缩空气时，第一环形弹簧板3与第二环形弹簧板4被压紧向转轴扩张，并带动刹车凸唇8贴紧转轴表面制动转轴。内腔进气孔9通过导套12向第一环形密封板5和第二环形密封板6之间构成的内腔13通入压缩空气时，第一环形弹簧板3与第二环形弹簧板4被撑开，松开刹车凸唇8与转轴表面之间的接触。

作为进一步的优选方案，所述内腔进气孔9开设在第一环形壳体1和/或第二环形壳体2的上端，外腔进气孔10设置在下端，且两者的圆心位于同一直径线上。

作为进一步的优选方案，所述第一环形壳体1和第二环形壳体2由弹性钢制成，也可以由其它弹性材料制成，以保证第一弹簧板3和第二弹簧板4的内圈向转轴扩张或收缩时，能带动刹车凸唇8动作，所述第一环形密封板5和第二环形密封板6均为橡胶密封板。

作为进一步的优选方案，所述第一环形密封板5随第一环形弹簧板3同步变形，第二环形密封板5随第二环形弹簧板4同步变形。

作为进一步的优选方案，内腔进气孔9和外腔进气孔10内均设置有O型密封圈22。所述第一环形壳体1和第二环形壳体2之间通过螺栓14可拆卸连接，所述外凸沿7上设置有供所述螺栓14穿过的螺孔15，这种分体式的结构提高了刹车装置检修的灵活性。

作为进一步的优选方案，所述第一环形密封板5和/或第二环形密封板6上固接有供导套12穿过的导套固定环16，导套12的出气口位于两个密封板之间。

以将该刹车装置应用于转轴B轴时为例，图4是B轴摆头所在机床的总图，图5是B轴摆头的竖面剖视图。所述刹车装置应用于五轴机床的转轴B轴时，B轴17由內藏式电动马达18驱动旋转，且B轴17上固接有与所述刹车唇8配合使用的刹车固定环19。

所述刹车装置在B轴17的前端和后端各设置有一个，前端刹车装置100的第一环形壳体和第二环形壳体通过螺栓(图5中未示出)固定在定子固定座20上，后端刹车装置200的第一环形壳体和第二环形壳体通过螺栓(图5中未示出)固定在套管本体21上，定子固定座20和套管本体21上开设有与内腔进气孔9和外腔进气孔10连通的进气通道23。这种前后的双刹车装置设置进一步提高了B轴17的制动效果。

下面结合图3说明该刹车装置的工作原理：第一环形弹簧板3和第二环形弹簧板4的原始环面长度(即外径与内径之差)稍大于外凸沿7和刹车凸唇8所围合成的环形空间的环面长度，当无压缩空气通入内腔13和外腔11中时，刹车凸唇8在弹簧板的弹力下紧贴刹车固定环19，起到刹车作用；当外部压缩空气通过外腔进气孔10向外腔11通入压缩空气时，两个弹簧板被进一步压紧贴近对方，第一环形弹簧板3和第二环形弹簧板4的环面长度变长，此时弹簧板的内圈向B轴17表面运动，并带动刹车凸唇8进一步贴紧刹车固定环19，起到加强制动的作用；当外部压缩空气通过内腔进气孔9和导套12通入内腔时，两个弹簧板被撑开相互分离，第一环形弹簧板3和第二环形弹簧板4的环面长度变短，弹簧板的内圈远离B轴17表面，则此时刹车凸唇8在第一环形壳体和1第二环形壳体2本身的材料弹力收缩作用下松开与刹车固定环19的接触。

需要说明的说，该刹车装置可以同时在第一环形壳体1和第二环形壳体2上开设内腔进气孔9和外腔进气孔10，采用双孔进气的方式，也可以单在其中一个环形壳体上开设气孔，采用单孔进气的方式。B轴摆头中其它未说明的部件，并不影响本发明的实施，在此不再详述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，包括第一环形壳体、第二环形壳体、第一环形弹簧板、第二环形弹簧板、第一环形密封板和第二环形密封板，互相扣合的第一环形壳体和第二环形壳体的外环具有外凸沿，其内环具有刹车凸唇，第一环形弹簧板、第一环形密封板、第二环形密封板和第二环形弹簧板依次被置于两个环形壳体的外凸沿和刹车凸唇所围合成的环形空间中；第一环形壳体和/或第二环形壳体上开设有连接外部气源的内腔进气孔和外腔进气孔，外腔进气孔向第一环形壳体与第一环形弹簧板之间、第二环形壳体与第二环形弹簧板之间构成的外腔通入压缩空气时，第一环形弹簧板与第二环形弹簧板被压紧向转轴扩张，并带动刹车凸唇贴紧转轴表面制动转轴；内腔进气孔通过导套向第一环形密封板和第二环形密封板之间构成的内腔通入压缩空气时，第一环形弹簧板与第二环形弹簧板被撑开，松开刹车凸唇与转轴表面之间的接触。

2.根据权利要求1所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述内腔进气孔开设在第一环形壳体和/或第二环形壳体的上端，外腔进气孔设置在下端，且两者的圆心位于同一直径线上。

3.根据权利要求1所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述第一环形壳体和第二环形壳体由弹性钢制成，所述第一环形密封板和第二环形密封板均为橡胶密封板。

4.根据权利要求3所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述第一环形密封板随第一环形弹簧板同步变形，第二环形密封板随第二环形弹簧板同步变形。

5.根据权利要求1所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，内腔进气孔和外腔进气孔内均设置有O型密封圈；所述第一环形壳体和第二环形壳体之间通过螺栓可拆卸连接，所述外凸沿上设置有供所述螺栓穿过的螺孔。

6.根据权利要求1所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述第一环形密封板和/或第二环形密封板上固接有供导套穿过的导套固定环。

7.根据权利要求5所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述刹车装置应用于五轴机床的摆头转轴B轴时，B轴由內藏式电动马达驱动旋转，且B轴上固接有与所述刹车唇配合使用的刹车固定环。

8.根据权利要求7所述的一种气动式机床转轴刹车装置，其特征是，所述刹车装置在B轴的前端和后端各设置有一个，前端刹车装置的第一环形壳体和第二环形壳体通过螺栓固定在定子固定座上，后端刹车装置的第一环形壳体和第二环形壳体通过螺栓固定在套管本体上，定子固定座和套管本体上开设有与内腔进气孔和外腔进气孔连通的进气通道。