液力涨压锁紧旋转轴结构及传动系统的制作方法

专利查询2022-5-25  108



1.本技术涉及轴定位技术领域,具体而言,涉及一种液力涨压锁紧旋转轴结构及传动系统。


背景技术:

2.在主轴轴系的旋转运动过程中需要需要对旋转轴进行周向定位并相位保持。而实现旋转轴周向定位后相位保持的结构为旋转轴的锁紧结构,相关技术中的锁紧结构一般采用刹车片套设在旋转轴上的方式实现,但是该类型的旋转轴锁紧结构较为复杂,结构不够紧凑。
3.针对相关技术中的旋转轴锁紧结构较为复杂,结构不够紧凑的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

4.本技术的主要目的在于提供一种液力涨压锁紧旋转轴结构及传动系统,以解决相关技术中的旋转轴锁紧结构较为复杂,结构不够紧凑的问题。
5.为了实现上述目的,本技术提供了一种液力涨压锁紧旋转轴结构,该液力涨压锁紧旋转轴结构包括:摩擦套、涨紧套和定位芯轴;其中,
6.所述涨紧套套设在所述定位芯轴上,所述涨紧套两端与所述定位芯轴两端密封固定,所述涨紧套与所述定位芯轴外圆之间设有油腔;
7.所述定位芯轴上开设有与所述油腔连通的进油通道和出油通道;
8.所述摩擦套套设在所述涨紧套上,所述摩擦套的端部用于与主轴轴系传动连接;所述摩擦套与所述涨紧套具有形变间隙,以使所述涨紧套可在液压力的驱动下向外膨胀至与所述摩擦套内壁接触,并产生静摩擦力。
9.进一步的,涨紧套的内侧开设有环形槽,所述涨紧套套设在所述定位芯轴上时,所述环形槽内壁与所述定位芯轴外壁之间形成所述油腔。
10.进一步的,进油通道和所述出油通道分别设于所述定位芯轴的上下两端;
11.所述进油通道包括进油孔和第一通油孔,所述进油孔沿横向开设,所述第一通油孔沿所述定位芯轴的径向开设,所述第一通油孔的两端分别与所述进油孔和所述油腔连通;
12.所述出油通道包括出油孔和第二通油孔,所述出油孔沿横向开设,所述第二通油孔沿所述定位芯轴的径向开设,所述第二通油孔的两端分别与所述出油孔和所述油腔连通。
13.进一步的,定位芯轴的外圆的端部开设有第一密封槽,所述第一密封槽内嵌设有第一密封圈;
14.所述涨紧套的内侧远离所述第一密封槽的一端开设有第二密封槽,所述第二密封槽内嵌设有第二密封圈;
15.所述第一密封圈和所述第二密封圈分别位于所述油腔的两侧。
16.进一步的,第一密封槽和所述第二密封槽均设置为两个。
17.进一步的,定位芯轴远离所述摩擦套的一端设置有凸台;
18.所述涨紧套的第一端延伸至所述凸台的端面,所述涨紧套的第二端与所述定位芯轴的另一端接触并通过螺栓固定连接。
19.进一步的,定位芯轴、所述涨紧套和所述摩擦套同轴线设置。
20.进一步的,摩擦套内侧套设有摩擦片,所述涨紧套套设在所述摩擦套内,并使所述油腔的外壁与所述摩擦片对应。
21.进一步的,摩擦片与所述摩擦套同轴设置,所述摩擦片嵌设在所述摩擦套内壁并通过连接胶粘接。
22.根据本技术的另一方面,提供一种传动系统,该传动系统包括上述的液力涨压锁紧旋转轴结构。
23.在本技术实施例中,通过设置摩擦套、涨紧套和定位芯轴;其中,涨紧套套设在定位芯轴上,涨紧套两端与定位芯轴两端密封固定,涨紧套与定位芯轴外圆之间设有油腔;定位芯轴上开设有与油腔连通的进油通道和出油通道;摩擦套套设在涨紧套上,摩擦套的端部用于与主轴轴系传动连接;摩擦套与涨紧套具有形变间隙,以使涨紧套可在液压力的驱动下向外膨胀至与摩擦套内壁接触,并产生静摩擦力,达到了向油腔内注入液压油后使涨紧套与油腔对应的部分向外膨胀至与摩擦套内壁接触,并产生静摩擦力锁紧摩擦套和与摩擦套连接的主轴轴系的目的,从而实现了对旋转轴周向定位后的相位保持,并且由于摩擦套、涨紧套和定位芯轴采用互相套设的方式,使得锁紧结构的结构紧凑性得到有效提高,进而解决了相关技术中的旋转轴锁紧结构较为复杂,结构不够紧凑的问题。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
25.图1是根据本技术实施例的结构示意图;
26.图2是根据本技术实施例中定位芯轴的结构示意图;
27.图3是根据本技术实施例中涨紧套的结构示意图;
28.图4是根据本技术实施例中摩擦套的结构示意图;
29.其中,1摩擦套,2第二密封槽,3涨紧套,4第一密封槽,5定位芯轴,6出油通道,7凸台,8进油通道,10环形槽,11油腔,12摩擦片。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
31.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。
32.在本技术中,术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
33.并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
34.此外,术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
36.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.如图1至图4所示,本技术实施例提供了一种液力涨压锁紧旋转轴结构,该液力涨压锁紧旋转轴结构包括:摩擦套1、涨紧套3和定位芯轴5;其中,
38.涨紧套3套设在定位芯轴5上,涨紧套3两端与定位芯轴5两端密封固定,涨紧套3与定位芯轴5外圆之间设有油腔11;
39.定位芯轴5上开设有与油腔11连通的进油通道8和出油通道6;
40.摩擦套1套设在涨紧套3上,摩擦套1的端部用于与主轴轴系传动连接;摩擦套1与涨紧套3具有形变间隙,以使涨紧套3可在液压力的驱动下向外膨胀至与摩擦套1内壁接触,并产生静摩擦力。
41.本实施例中,该锁紧旋转轴结构主要由摩擦套1、涨紧套3和定位芯轴5三部分组成,三者为依次套设的关系,即涨紧套3套设在定位芯轴5上,摩擦套1套设在涨紧套3上,涨紧套3和定位芯轴5之间采用固定连接,并且涨紧套3的两端还与定位芯轴5的两端采用密封固定连接,从而使得二者之间形成的油腔11具有良好的密封性。
42.涨紧套3和定位芯轴5作为轴系固定部分,轴系固定部分固定在主轴轴系的固定零(部)件(如旋转座)上。摩擦套1与主轴轴系连接后作为轴系旋转部分。轴系固定部分与轴系旋转部分在主轴轴系上的定位精度保证在同轴度以内。以此保证涨紧套3与摩擦套1的同轴度,从而满足涨紧套3与摩擦套1在涨紧时接触的均匀性。
43.摩擦套1套设在涨紧套3上,在常态下时,摩擦套1和涨紧套3之间具有一定的形变间隙,使得摩擦套1可在涨紧套3上自由旋转。由于定位芯轴5上开设有与油腔11连通的进油通道8和出油通道6,当与外部液压设备连接时,可将液压油加压后由进油通道8注入油腔11内,使得油腔11内的压力升高。油腔11的外壁(即涨紧套3的侧壁)具有一定的形变能力,当油腔11的压力升高时,油腔11的外壁也随之向外膨胀,使得涨紧套3外圆与摩擦套1内壁相接触,依靠相互间的摩擦力提供堵扭转扭矩(堵转扭矩应符合设计要求的大于主轴轴系旋转部分上所受最大旋转力矩的1.5倍以上)。当摩擦套1与主轴轴系传动连接时,涨紧套3产
生的堵转扭矩堵转可保证主轴轴系旋转部件在受外力矩作用下不会产生周向角位移,从而实现相位保持。
44.当油腔11内的液压油通过出油通道6排出进行泄压时,油腔11的压力降低,使得涨紧套3回缩,与摩擦套1无接触,使轴系固定部分与轴系旋转部分彼此脱离,保证轴系固定部分不会影响主轴轴系旋转部分的运动。
45.涨紧套3外圆与摩擦套1内孔的间隙要求1:加压时涨紧套3外圆能与摩擦套1内孔接触并能提供设计要求的堵转扭矩2:卸压时涨紧套3外圆回缩且能与摩擦套1内孔完全脱离。
46.液压加压时&液压卸压时,涨紧套3与定位芯轴5之间构成的油腔11,应密封可靠,无泄露现象。油腔11两端采用双“o形圈”密封形式的冗余设计,提高了密封的可靠性。“o形圈”安装形式又分别采用活塞和活塞杆安装,便于装配的同时又可减小装配时对“o形圈”的损伤。
47.如图1至图4所示,涨紧套3的内侧开设有环形槽10,涨紧套3套设在定位芯轴5上时,环形槽10内壁与定位芯轴5外壁之间形成油腔11。
48.具体的,需要说明的是,涨紧套3的环形槽10部分采用薄壁结构,薄壁的厚度为1.5mm。其中内外圆尺寸公差分别为it7/0.02,同轴度为以内,其中内孔与定位芯轴5外圆相配合,以此保证涨紧套3在轴系的定心的要求,并保证涨紧套3在受液压涨紧时外圆与摩擦套1内孔壁上接触的均匀性。
49.涨紧套3外圆与摩擦套1内孔壁之间的间隙控制在较小的范围内,由此保证涨紧套3外圆能在均匀外涨变形的范围内时能与摩擦套1内孔壁均匀可靠接触,从而增大摩擦接触面积,避免或减小由于涨紧套3外涨时产生“腰鼓形”现象从而减少接触面积带来的影响。
50.如图1至图4所示,进油通道8和出油通道6分别设于定位芯轴5的上下两端;
51.进油通道8包括进油孔和第一通油孔,进油孔沿横向开设,第一通油孔沿定位芯轴5的径向开设,第一通油孔的两端分别与进油孔和油腔11连通;
52.出油通道6包括出油孔和第二通油孔,出油孔沿横向开设,第二通油孔沿定位芯轴5的径向开设,第二通油孔的两端分别与出油孔和油腔11连通。
53.具体的,需要说明的是,进油通道8和出油通道6的结构相同,只是二者在定位芯轴5上的开设位置不同。第一通油孔和进油孔作为进油通道8可开设在定位芯轴5的下端,第二通油孔和出油孔作为出油通道6可开设在定位芯轴5的上端,在于外部液压设备连接后即可实现液压油的循环。
54.如图1至图4所示,定位芯轴5的外圆的端部开设有第一密封槽4,第一密封槽4内嵌设有第一密封圈;
55.涨紧套3的内侧远离第一密封槽4的一端开设有第二密封槽2,第二密封槽2内嵌设有第二密封圈;
56.第一密封圈和第二密封圈分别位于油腔11的两侧。
57.具体的,需要说明的是,第一密封槽4和第二密封槽2内分别嵌设有第一密封圈和第二密封圈,通过第一密封圈和第二密封圈可实现对油腔11两端的密封。为进一步提高密封性,第一密封槽4和第二密封槽2均设置为两个。
58.为便于涨紧套3在定位芯轴5上的安装,定位芯轴5远离摩擦套1的一端设置有凸台7;
59.涨紧套3的第一端延伸至凸台7的端面,涨紧套3的第二端与定位芯轴5的另一端接触并通过螺栓固定连接。定位芯轴5、涨紧套3和摩擦套1同轴线设置。
60.为提高摩擦套1与涨紧套3之间的摩擦力,摩擦套1内侧套设有摩擦片12,摩擦片12可采用摩擦系数较高的材料制成,涨紧套3套设在摩擦套1内,并使油腔11的外壁与摩擦片12对应。摩擦片12与摩擦套1同轴设置,摩擦片12嵌设在摩擦套1内壁并通过连接胶粘接。
61.根据本技术的另一方面,提供一种传动系统,该传动系统包括上述的液力涨压锁紧旋转轴结构。
62.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

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