具有恒锁力且带冷却功能双端加工气液通用工具机夹座

摘要

本发明属于夹座技术领域，特指一种具有恒锁力且带冷却功能双端加工气液通用工具机夹座，机座内孔径向依次设置有轴座、回转轴、推体，轴座与回转轴之间设置有轴承单元，推体能相对于回转轴轴向移动，主动带轮带动回转轴、推体与其作径向同步旋转，推体的圆盘部将回转轴的圆盘部及主动带轮形成的空腔分隔形成左腔体及右腔体，在回转轴的圆盘部设置有夹紧单向阀及释放单向阀，在推体的左端设置有左夹紧装置，回转轴的右端设置有右夹紧装置，在轴座的一端与机座之间径向依次套装有滑套及滑套密封盖，滑套在压力机构的驱动下前进形成夹紧及释放压力输入通道，压力通过通道驱动推体移动带动左、右夹紧装置实现工件的夹紧动作或松开动作。

说明书

技术领域：

本发明属于夹座技术领域，特指一种具有恒锁力且带冷却功能双端加工气 液通用工具机夹座。

背景技术：

现有的很多两端加工车床是把两个主轴放置两边，由于加工装夹时，主轴 在两边，其跨距比较大，所以装夹很费时费力，其主轴驱动分别需要两个主电 机驱动，不能达到省电的效果，虽然跟以往的单端车床相比在占地面积上可以 做到了有效的改善，但一个人只能管理2台，相当于以往的单端车床于4台。 但在操作和管理上还存在很大的缺陷，不能达到客户满意的效果。

目前，国内外双端夹座其主要工作原理是在轴座和转轴间产生缝隙，从而 做相对高速运转，在注油时就会在缝隙产生浐流且在缝隙中形成油膜，虽然其 结构在轴座和转轴间多开设了回流槽，但在转轴相对于轴座相对做高速运转时， 存在缝隙中的油膜会发热，也存在着由于材料膨胀等影响产生主轴抱死，油膜 也会使液压泵施予的压力源造成阻泻和流失，工件夹持力不稳定，同时气液通 过主轴轴承，也会对轴承产生很高的温升，这样势必造成对轴承的寿命有很大 的影响。使得机床无法长期正常工作。

发明内容：

本发明的目的是提供一种装夹工件简单方便、提高加工精度及工作效率的 具有滑套位置检测和降低回转离心效果、自动冷却及恒力锁定的双端加工气液 通用工具机夹座。

本发明是这样实现的：

具有恒锁力且带冷却功能双端加工气液通用工具机夹座，包括有机座，机 座内孔径向内由外至内依次同轴线设置有轴座、回转轴、推体，轴座与回转轴 之间设置有轴承单元，轴承单元使回转轴相对轴座转动，轴座与机座固连，回 转轴与推体连接，推体能相对于回转轴轴向移动，在机座内孔内、回转轴的圆 盘部的外圆上设置有主动带轮，主动带轮带动回转轴、推体与其作径向同步旋 转，推体的左侧外圆与主动带轮内孔相配合，推体的圆盘部设置在回转轴的圆 盘部及主动带轮形成的空腔内将腔体分隔形成左腔体及右腔体，在回转轴的圆 盘部周向均布有径向设置的夹紧单向阀及释放单向阀，在推体的左端设置有左 夹紧装置，回转轴的右端设置有右夹紧装置，在轴座的一端的外圆与机座内孔 之间径向由内至外依次套装有滑套及滑套密封盖，在滑套上设置有夹紧压力回 路及释放压力回路，滑套在压力机构的驱动下轴向前进紧贴回转轴圆盘部端面 使夹紧压力回路及释放压力回路分别与机座、轴座、回转轴上的夹紧压力回路 及释放压力回路联通形成夹紧压力输入通道及释放压力输入通道，压力通过夹 紧压力输入通道或释放压力输入通道再通过夹紧单向阀或释放单向阀进入左腔 体或右腔体驱动推体移动带动左夹紧装置及右夹紧装置实现工件的夹紧动作或 松开动作，滑套在压力机构的驱动下轴向后退实现夹紧压力输入通道及释放压 力输入通道分别断开。

上述的滑套的右端固连有滑套推杆，滑套推杆设置在轴座的推杆孔内，由 滑套带动沿滑套轴线前进或后退，滑套推杆的右端设置有斜面，感应移杆的一 端设置有与滑套推杆上的斜面相配合的斜面，感应移杆的另一端穿过机座、轴 座伸出机座之外，感应移杆的轴线与滑套推杆的轴线垂直，在机座与感应移杆 之间设置有移杆封套，移杆封套的下端设置有台阶面，台阶面上方的移杆上设 置有台阶面形成弹簧座，复位弹簧的一端顶紧在移杆的台阶面上、另一端顶紧 在移杆封套的台阶面上，在机座的底部设置有与移杆配合使用的感应开关，滑 套推杆沿推杆孔动作驱动移杆轴向上下移动，移杆与感应开关配合感应滑套是 否后退到位。

上述的夹紧压力输入通道的进口端连接有输入气压或液压的夹紧压力输入 接头，释放压力输入通道的进口端设置有输入气压或液压的释放压力输入接头。

上述的回转轴与推体通过推体防转销连接，防转销的一端固定在推体的圆 盘部上、另一端设置在回转轴的圆盘部的防转销槽内，推体轴向移动，防转销 的另一端在回转轴的圆盘部的防转销槽内轴向移动。

上述的在推体的左端设置有左夹紧装置，回转轴的右端设置有右夹紧装置 是：在推体内孔的左端设置有左筒体，左筒体外圆和端面分别与推体的内孔和 左侧端面相配合，并通过螺钉固连，回转轴内孔的右端设有右筒体，右筒体外 圆和端面分别与回转轴内孔和右侧端面相配合，并通过螺钉固连，在左、右筒 体中通过锥面配合分别设置有左筒夹、右筒夹，在左筒夹、右筒夹之间设置有 外圆与推体最小内孔配合的接杆，接杆的内孔左右端面与左筒夹的右端面、右 筒夹的左端面紧贴，使左、右筒夹始终紧贴着左、右筒体，左筒夹与左筒体之 间通过防转螺钉连接，右筒夹与右筒体之间通过反转螺钉连接，推体左移带动 左筒体沿锥面左移，左筒夹实现夹紧动作后左筒体与左筒夹一起左移通过接杆 带动右筒夹沿锥面左移实现右筒夹的夹紧；推体右移带动左筒体右移，左筒夹 实现松开后左筒体与左筒夹一起右移通过接杆带动右筒夹右移实现右筒夹的松 开。

上述的压力装置是在机座及轴座上设置有与滑套右端面联通的滑套前进回 路，在机座上设置有向该回路输入气压或液压的滑套前进压力输入接头；在机 座、滑套密封套上设置有与滑套外圆柱面上的环形凹槽联通的滑套后退回路， 在机座上设置有向该回路输入气压或液压的滑套后退压力输入接头。

上述的轴承单元包括有两个间隔设置在回转轴及轴座之间的左轴承、右轴 承，右轴承紧挨回转轴圆盘部设置，轴座对应与右轴承的外圈处设置有轴承拆 卸螺钉，两轴承的内圈之间设置有轴承内隔圈，两轴承的外圈之间设置有轴承 外隔圈，左轴承的内圈通过轴承内压盖螺接在回转轴上旋紧预压，用于限制轴 承内圈产生轴向位移，轴承内压盖通过螺钉与机座及轴座固连，轴承的外圈及 轴座端面通过轴承外压盖固定，轴承外压盖通过螺钉与轴座固连，轴承外压盖 用于限制轴承外圈产生轴向位移。

上述的机座、轴座、轴承外隔圈、回转轴上设置有给轴承冷却和降低离心 的压力通道，在机座上设置有给该压力通道输入气压的冷却压力输入接头，在 轴座的压力通道上周向均布有两个周向设置的盲孔，盲孔的开口端设置有封堵 螺钉，该压力通道通过滑座密封盖与外界联通。

上述的回转轴与滑套之间、滑套密封盖、轴座与机座之间形成有相互联通 的回油管路，在机座上设置有与回油管路联通的回油接头。

上述的压力装置输入的压力大于夹紧压力输入回路的压力及释放压力输 入回路的压力。

本发明相比现有技术突出的优点是：

1、本发明通过压力机构驱动夹紧或释放工件，装夹工件简单方便，提高了 加工精度；

2、本发明设置有冷却及降低离心系统，及时给轴承冷却，并有效地改变工 件的质量同时进行平衡处理，使轴承承受最佳压力，可有效地保护轴承的运转 精度和使用寿命，从而延长夹座的使用寿命和精度的稳定性；

3、本发明解决同心度要求比较高的零件及不同工件加工时快速装夹的功 能，一个人可以同时管理4台，相当于以往的单端车床8台，大大减少了操作 所需的员工数量，同时电机只有一个，所以与主轴放置在两边的两端加工车床 相比达到了节约人力、省电、省占地面积的的效果；

4、本发明同时具备了两端分别加工不同的轴套类零件加工，具备同时夹紧 和释放功能；

5、本发明的通道中可气液通用，使用范围广，使用效果好；

6、本发明适用于各种轴类零件或轴套类零件等的加工场合。

附图说明：

图1是本发明的滑套前进后与回转轴紧贴的剖视图；

图2是本发明夹紧工件状态的剖视图；

图3是本发明的滑套后退的剖视图；

图4是本发明释放工件状态的剖视图；

图5是本发明的各压力停止供应的剖视图；

图6是本发明冷却和降低离心状态的剖视图；

图7是本发明的油压回油的剖视图；

图8是本发明的滑套位置检测装置的示意图。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—8：

具有恒锁力且带冷却功能双端加工气液通用工具机夹座，包括有机座1， 机座1内孔径向内由外至内依次同轴线设置有轴座3、回转轴4、推体5，轴座 6与回转轴4之间设置有轴承单元，轴承单元使回转轴4相对轴座3转动，轴座 3与机座1固连，回转轴4与推体5连接，推体5能相对于回转轴4轴向移动， 在机座1内孔内、回转轴4的圆盘部的外圆上设置有主动带轮2，主动带轮2带 动回转轴4、推体5与其作径向同步旋转，推体5的左侧外圆与主动带轮1内孔 相配合，推体5的圆盘部设置在回转轴4的圆盘部及主动带轮2形成的空腔内 将腔体分隔形成左腔体21及右腔体22，在回转轴4的圆盘部周向均布有径向设 置的夹紧单向阀20及释放单向阀19，在推体5的左端设置有左夹紧装置，回转 轴4的右端设置有右夹紧装置，在轴座3的一端的外圆与机座1内孔之间径向 由内至外依次套装有滑套7及滑套密封盖8，在滑套7上设置有夹紧压力回路 39及释放压力回路40，滑套7在压力机构的驱动下轴向前进紧贴回转轴4圆盘 部端面使夹紧压力回路39及释放压力回路40分别与机座1、轴座3、回转轴4 上的夹紧压力回路及释放压力回路联通形成夹紧压力输入通道及释放压力输入 通道，压力通过夹紧压力输入通道或释放压力输入通道再通过夹紧单向阀20或 释放单向阀19进入左腔体21或右腔体22驱动推体5移动带动左夹紧装置及右 夹紧装置实现工件9的夹紧动作或松开动作，滑套7在压力机构的驱动下轴向 后退实现夹紧压力输入通道及释放压力输入通道分别断开。

滑套密封盖8左端面通过螺钉固定连接于轴座3的中间端面上，滑套7的 内孔与轴座3外圆相对间隙配合，滑套7的外圆与滑套密封盖8的内孔也相对 间隙配合，使得滑套7在驱动压力机构的驱动向前移动时，可产生相对扭曲， 使得其左侧端面始终紧贴回转轴4圆盘部端面，以达到最佳密封效果。

上述的滑套7的右端固连有滑套推杆57，滑套推杆57设置在轴座3的推 杆孔内，由滑套7带动沿滑套轴线前进或后退，滑套推杆57的右端设置有斜面， 感应移杆58的一端设置有与滑套推杆57上的斜面相配合的斜面，感应移杆58 的另一端穿过机座1、轴座3伸出机座1之外，感应移杆58的轴线与滑套推杆 57的轴线垂直，在机座1与感应移杆58之间设置有移杆封套59，移杆封套59 的下端设置有台阶面，台阶面上方的移杆58上设置有台阶面形成弹簧座，复位 弹簧60的一端顶紧在移杆58的台阶面上、另一端顶紧在移杆封套59的台阶面 上，在机座1的底部通过感应开关支架62设置有与移杆58配合使用的感应开 关61，滑套推杆57沿推杆孔动作驱动移杆58轴向上下移动，移杆58与感应开 关61配合感应滑套7是否后退到位。滑套推杆57的一端与滑套7螺接，滑套7 后退时，滑套推杆57后退，并作用于感应移杆58，感应移杆58下移作用于感 应开关61，通过感应开关61感应后退到位后，此时即可通过主动带轮2驱动夹 座开始旋转加工。

上述的夹紧压力输入通道的进口端连接有输入气压或液压的夹紧压力输入 接头10，释放压力输入通道的进口端设置有输入气压或液压的释放压力输入接 头11。

上述的回转轴4与推体5通过推体防转销12连接，防转销12的一端固定 在推体5的圆盘部上、另一端设置在回转轴4的圆盘部的防转销槽内，推体5 轴向移动，防转销12的另一端在回转轴4的圆盘部的防转销槽内轴向移动。

上述的在推体5的左端设置有左夹紧装置，回转轴4的右端设置有右夹紧 装置是：在推体5内孔的左端设置有左筒体13，左筒体13外圆和端面分别与推 体5的内孔和左侧端面相配合，并通过螺钉固连，回转轴4内孔的右端设有右 筒体18，右筒体18外圆和端面分别与回转轴4内孔和右侧端面相配合，并通过 螺钉固连，在左、右筒体13、14中通过锥面配合分别设置有左筒夹16、右筒夹 18，在左筒夹16、右筒夹18之间设置有外圆与推体最小内孔配合的接杆15， 接杆15的内孔左、右端面与左筒夹16的右端面、右筒夹18的左端面紧贴，使 左、右筒夹16、18始终紧贴着左、右筒体13、14，左筒夹16与左筒体13之间 通过防转螺钉17连接，右筒夹18与右筒体14之间通过防转螺钉17连接，左、 右筒夹16、18并在防转螺钉17的作用下限值扭转，使得达到同步旋转要求。 推体5左移带动左筒体13沿锥面左移，左筒夹16实现夹紧动作后左筒体13与 左筒夹16一起左移通过接杆15带动右筒夹18沿锥面左移实现右筒夹18的夹 紧；推体5右移带动左筒体13右移，左筒夹16实现松开后左筒体13与左筒夹 16一起右移通过接杆15带动右筒夹18右移实现右筒夹18的松开。

上述的压力装置是在机座1及轴座3上设置有与滑套7右端面联通的滑套 前进回路12，在机座1上设置有向该回路输入气压或液压的滑套前进压力输入 接头24；在机座1、滑套密封套8上设置有与滑套7外圆柱面上的环形凹槽联 通的滑套后退回路27，在机座1上设置有向该回路输入气压或液压的滑套后退 压力输入接头28。

上述的轴承单元包括有两个间隔设置在回转轴4及轴座3之间的左轴承6、 右轴承63，左轴承6紧挨回转轴4圆盘部设置，轴座3对应与左轴承6的外圈 处设置有轴承拆卸螺钉49，两轴承6、63的内圈之间设置有轴承内隔圈29，两 轴承6、63的外圈之间设置有轴承外隔圈30，右轴承63的内圈通过轴承内压盖 32螺接在回转轴4上旋紧预压，用于限制轴承内圈产生轴向位移，轴承内压盖 32通过螺钉与机座1及轴座3固连，轴承的外圈及轴座3端面通过轴承外压盖 31固定，轴承外压盖31通过螺钉与轴座3固连，轴承外压盖31用于限制轴承 外圈产生轴向位移。

上述的机座1、轴座3、轴承外隔圈30、回转轴4上设置有给轴承冷却和 降低离心的压力通道33，在机座1上设置有给该压力33通道输入气压的冷却压 力输入接头34，在轴座3的压力通道上周向均布有两个周向设置的盲孔，盲孔 的开口端设置有封堵螺钉35，该压力通道通过滑座密封盖8与外界联通。

上述的回转轴4与滑套7之间、滑套密封盖8、轴座3与机座1之间形成 有相互联通的回油管路36，在机座1上设置有与回油管路36联通的回油接头 37。

上述的压力装置输入的压力大于夹紧压力输入通道的压力及释放压力输入 通道的压力。使其在夹紧和释放注入压力时，滑套7始终紧贴着回转轴4圆盘 部端面，避免滑套7出现后移现象，从而达到在最佳的密封效果。

释放单向阀19的结构是：包括有阀体43、阀体43一端设置有封盖44、另 一端设置有弹簧挡环47，在阀体43内设置有阀球45，阀球45与弹簧挡环47 之间设置有复位弹簧48，阀体43内设置有保压密封环46，阀球45与保压密封 环46接触连接，在阀球45的一侧设置有引擎47，引擎47在外界压力的驱动下 可轴向移动，阀球45可在引擎的47驱动下或外界压力的驱动下离开保压密封 环46。夹紧单向阀20的结构是：包括有阀体57、阀体57一端设置有封盖50、 另一端设置有弹簧挡环51，在阀体57内设置有阀球52，阀球52与弹簧挡环53 之间设置有复位弹簧54，阀体57内设置有保压密封环55，阀球52与保压密封 环55接触连接，在阀球52的一侧设置有引擎56，引擎56在外界压力的驱动下 可轴向移动，阀球52可在引擎的56驱动下或外界压力的驱动下离开保压密封 环55。

夹紧单向阀20和释放单向阀19在回转轴4中是垂直布置的，当驱动压力通过 通道39、40进行夹紧和释放后，主动带轮2驱动夹座旋转，由于离心力的作用特 性，会使夹紧单向阀20和释放单向阀19的阀球52、45始终紧贴密封环55、46， 使其恒压锁定效果更佳。

上述的主动带轮2的外端面与机座1的外端面之间设置有机盖38，起到防 尘，防水功能。

轴座3与机座1之间设置有密封环，推体5与回转轴4之间、接杆15与回 转轴4之间设置有密封环，滑套7与轴座3之间设置有密封环，滑套外环8与 滑套7之间、滑套外环8与机座1之间设置有密封环。

本发明的工作原理：

夹紧工作原理：

滑套7前进压力输入接头24输入压力至回路23，将滑套7轴向左移使其紧 贴回转轴4，再在夹紧压力输入接头10上输入压力至夹紧压力输入通道39中， 通过其通道39进入到夹紧单向阀20及释放单向阀19，在夹紧单向阀20这方压 力驱动阀球52下移，从而使压力从夹紧单向阀20输出到推体右腔22，同时在 释放单向阀19这方驱动单向阀引擎47，使释放单向阀阀球45下移，从而使推 体右腔22中的压力通过释放单向阀19回路中泄压，从而驱动推体5向左移动， 驱动左筒体13向左移动的同时，左筒夹16产生束夹工件9，同时在接杆15的 作用下带动右筒夹18左移，驱使右筒夹18也对工件9产生束夹，当工件9夹 紧后，夹紧压力输入接头10压力自动断开，此时滑套7向右移动，夹紧单向阀 20和释放单向阀19通过复位弹簧驱使阀球和引擎复位，使压力封堵在推体左腔 21中。由于滑套7的工作压力大于夹紧时产生的压力，从而使在夹紧注入压力 时，滑套7不产生右移，使其产生密封，从而使滑套7的端面永远与回转轴4 紧贴，从而有效保证在压力输入时的泄露，

释放工作原理与夹紧工作原理相同，其区别在于压力从释放压力输入接头 11输入至释放压力输入回路40中。

冷却回路系统：

通过在轴座3中开设冷却回路，同时在轴承外隔圈30上开设冷却均布冷却 孔用于夹座长时间工作轴承6、63产生的巨大热量，通过机座1上和轴座3中 开设的冷却回路33中排出，同时可以驱动气体进入冷却，调节进气压力口的压 力为0.1～0.2MPa,压力太大时有可能对轴承脂有影响，在0.1～0.2MPa的压力 时可以通过冷却回路有效的带出轴承6、63由于高速旋转产生的热量，使其达 到真正的冷却效果。

降低离心系统：

有效地改变零件9的质量同时进行平衡处理，使轴承6、63承受最佳压力， 有效地保护轴承6、63的运转精度和使用寿命，从而延长夹座的使用寿命和精 度的稳定性，从而有效的降低夹座高速旋转产生的离心力。

回油：

当采用液压作为驱动压力源时，在滑套密封盖8中开设了回流槽，同时在回 油槽在下方开设均布孔流入到机座1所开设的回油路中，并通过回油接头37回流 到液压站中，所以达到了气液通用的效果。

综合上述：仅仅是本发明的较佳实施例而已，虽然本发明已经以较 佳实施例揭露如上，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明 的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之 内。