CN108500408A - 一种电解加工用直线振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解加工用直线振动装置，属于振动机构领域。本发明的直线振动装置，其输入轴的一端具有一活塞缸，振动轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞，活塞缸的缸体侧壁上设有两组小油缸，上凸轮的凸轮轮廓和下凸轮的凸轮轮廓分别与对应的小油缸的小油缸活塞杆相抵。本发明巧妙地将输入轴与振动轴利用活塞缸结构连接，同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现振动轴上下往复直线振动运动，将驱动电机的旋转运动转换为直线往复振动，振动幅度由凸轮轨迹即可控制，具有液压传动的缓冲阻尼效果，且无需复杂的液压控制系统，结构设计简单紧凑，使用灵活方便，极大地满足了电解加工的直线振动需要。

Description

一种电解加工用直线振动装置

技术领域

本发明涉及一种直线振动机构，更具体地说，涉及一种电解加工用直线振动装置。

背景技术

在机加工技术领域中，往往需要一种直线往复运动的机构。举例来说，在电解加工中，电解加工机床的主轴通常需要带动阴极工具上下运动来进行电解加工。现有的直线运动机构具有很多方式，例如直线电机、气缸、油缸以及利用齿轮齿条机构、曲柄滑块机构或丝杆螺母副机构等将电机的旋转运动转换为直线运动等结构。直线电机与气缸和油缸相比较，其动态刚性较低，不能起到缓冲阻尼作用。气缸和油缸需要配备气压和油压系统，造成设备结构复杂。利用齿轮齿条机构、曲柄滑块机构或丝杆螺母副机构等将电机的旋转运动转换为直线运动等机构，其也不能起到缓冲阻尼作用，且此类机构受机械结构影响，需要考虑运动机构的安装位置等因素，齿轮齿条机构和丝杆螺母副机构需要控制电机正反转来控制机构往复振动，振动效果不理想。

为此，为了满足电解加工需要，亟需开发设计一种新型的直线振动装置来满足电解加工的使用需要。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有直线振动机构存在结构复杂、缓冲阻尼作用差等不足，提供一种电解加工用直线振动装置，采用本发明的技术方案，巧妙地将输入轴与振动轴利用活塞缸结构连接，同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现振动轴上下往复直线振动运动，将驱动电机的旋转运动转换为直线往复振动，振动幅度由凸轮轨迹即可控制，具有液压传动的缓冲阻尼效果，且无需复杂的液压控制系统，结构设计简单紧凑，使用灵活方便，极大地满足了电解加工的直线振动需要。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种电解加工用直线振动装置，包括箱体、输入轴、振动轴、下凸轮、上凸轮和小油缸，所述的输入轴转动安装于箱体内，所述的振动轴与输入轴同轴安装于箱体，且振动轴与箱体之间还设有止转结构，所述的输入轴的一端具有一活塞缸，所述的振动轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞，所述的活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔，所述的活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸，所述的无杆腔和有杆腔内充满液压油，所述的上凸轮和下凸轮分别固定于箱体内，且上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓均具有休程轮廓和工作行程轮廓，所述的上凸轮的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵，所述的下凸轮的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵；

当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的工作行程轮廓时，连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的休程轮廓；当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的休程轮廓时，连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的工作行程轮廓。

更进一步地，所述的小油缸包括小油缸缸体和小油缸活塞杆，所述的小油缸缸体与输入轴的活塞缸通过螺纹连接，所述的小油缸活塞杆穿过小油缸缸体后与下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓相配合。

更进一步地，所述的下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓上均具有滑槽，所述的小油缸的小油缸活塞杆端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠。

更进一步地，所述的上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓形状相同，其休程轮廓和工作行程轮廓均为半圆形，且休程轮廓和工作行程轮廓连接处采用弧形平滑过渡。

更进一步地，所述的上凸轮和下凸轮在箱体内的凸轮轮廓相位相同，与上凸轮和下凸轮相配合的两组小油缸在输入轴的活塞缸上的安装位置互呈180°。

更进一步地，所述的输入轴通过输入轴轴承安装于箱体的上端盖上，所述的上端盖上还设有用于固定输入轴轴承的轴承盖；所述的振动轴通过推力球轴承安装于箱体上，且推力球轴承与输入轴的活塞缸端盖之间还设有套设于振动轴上的轴套。

更进一步地，所述的止转结构包括右止转块和左止转块，所述的右止转块和左止转块的结构相同，均具有止转槽，所述的振动轴上设有与上述的右止转块和左止转块位置相对应的止转台，所述的右止转块和左止转块均固定于箱体上，且右止转块和左止转块的止转槽抱合在振动轴的止转台上。

更进一步地，所述的箱体的下端盖上设有与振动轴相配合的直线滚珠法兰。

更进一步地，工作过程如下：所述的输入轴旋转，带动两组小油缸在上凸轮和下凸轮上旋转，两组小油缸的小油缸活塞杆在上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓上交替伸缩运动来驱动振动轴上下振动。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其输入轴的一端具有一活塞缸，振动轴的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞，活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔，活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸，无杆腔和有杆腔内充满液压油，上凸轮和下凸轮分别固定于箱体内，且上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓均具有休程轮廓和工作行程轮廓，上凸轮的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵，下凸轮的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆相抵；当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的工作行程轮廓时，连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的休程轮廓；当连通无杆腔的小油缸的小油缸活塞杆处于上凸轮的休程轮廓时，连通有杆腔的小油缸的小油缸活塞杆刚好处于下凸轮的工作行程轮廓；巧妙地将输入轴与振动轴利用活塞缸结构连接，同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现振动轴上下往复直线振动运动，并且由于振动轴与箱体之间还设有止转结构，使振动轴不会随输入轴旋转而只做直线往复振动，将驱动电机的旋转运动转换为直线往复振动，振动幅度由凸轮轨迹即可控制，具有液压传动的缓冲阻尼效果，且无需复杂的液压控制系统，结构设计简单紧凑，使用灵活方便，极大地满足了电解加工的直线振动需要；

(2)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其小油缸包括小油缸缸体和小油缸活塞杆，小油缸缸体与输入轴的活塞缸通过螺纹连接，小油缸活塞杆穿过小油缸缸体后与下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓相配合，结构简单，安装方便；并且，下凸轮和上凸轮的凸轮轮廓上均具有滑槽，小油缸的小油缸活塞杆端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠，利用滚珠与凸轮轮槽配合，减小了摩擦阻力，动力传递效率高，传动更加稳定可靠；

(3)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其上凸轮和下凸轮的凸轮轮廓形状相同，其休程轮廓和工作行程轮廓均为半圆形，且休程轮廓和工作行程轮廓连接处采用弧形平滑过渡，采用上述凸轮轮廓，输入轴转动一圈同时驱动振动轴往复振动一次，满足了电解加工主轴的振动需要，并且采用液压来驱动振动轴上下运动，具有液压传动的诸多优点；

(4)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其上凸轮和下凸轮在箱体内的凸轮轮廓相位相同，与上凸轮和下凸轮相配合的两组小油缸在输入轴的活塞缸上的安装位置互呈180°，两组小油缸在活塞缸上的布置更加合理，使活塞缸的转动更加平稳，降低了直线振动装置的侧向抖动；

(5)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其输入轴通过输入轴轴承安装于箱体的上端盖上，上端盖上还设有用于固定输入轴轴承的轴承盖，振动轴通过推力球轴承安装于箱体上，且推力球轴承与输入轴的活塞缸端盖之间还设有套设于振动轴上的轴套，整个直线振动装置结构简单紧凑，运动平稳可靠；止转结构包括右止转块和左止转块，右止转块和左止转块的结构相同，均具有止转槽，振动轴上设有与上述的右止转块和左止转块位置相对应的止转台，右止转块和左止转块均固定于箱体上，且右止转块和左止转块的止转槽抱合在振动轴的止转台上，该止转结构制作简单方便，便于装配；

(6)本发明的一种电解加工用直线振动装置，其箱体的下端盖上设有与振动轴相配合的直线滚珠法兰，进一步提高了振动轴直线振动的稳定性。

附图说明

图1为本发明的一种电解加工用直线振动装置的剖视结构示意图；

图2为本发明中的小油缸的结构示意图；

图3为本发明中的凸轮的结构示意图；

图4为本发明中的振动轴的结构示意图；

图5为本发明中的止转块的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、振动轴；1-1、止转台；1-2、活塞密封圈安装槽；2、直线滚珠法兰；3、下端盖；4、右止转块；4-1、止转槽；5、箱体；6、轴套；7、端盖；8、下凸轮；8-1、休程轮廓；8-2、工作行程轮廓；9、活塞密封圈；10、上凸轮；11、输入轴轴承；12、输入轴；13、轴承盖；14、上端盖；15、小油缸；15-1、小油缸缸体；15-2、小油缸活塞杆；15-3、滚珠；16、液压油；17、端盖密封圈；18、推力球轴承；19、左止转块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1和图2所示，本实施例的一种电解加工用直线振动装置，包括箱体5、输入轴12、振动轴1、下凸轮8、上凸轮10和小油缸15，箱体5作为直线振动装置的主体部分，用于安装各个零部件使用，输入轴12可与外部电机连接，在外部电机的驱动下做旋转运动，输入轴12转动安装于箱体5内，振动轴1与输入轴12同轴安装于箱体5，且振动轴1与箱体5之间还设有止转结构，输入轴12的一端具有一活塞缸，活塞缸可一体成型于输入轴12的一端端部，振动轴1的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞，该活塞能够在活塞缸内上下滑动，且活塞上还设有活塞密封圈9，该活塞密封圈9安装于设于活塞上的活塞密封圈安装槽1-2内(参见图4所示)，活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔，活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸15，无杆腔和有杆腔内充满液压油16，小油缸15伸缩运动即可改变活塞缸的无杆腔和有杆腔内的液压油空间，从而能够驱动振动轴1在活塞缸内伸缩运动。上凸轮10和下凸轮8分别固定于箱体5内，且上凸轮10和下凸轮8的凸轮轮廓均具有休程轮廓8-1和工作行程轮廓8-2，其中工作行程轮廓8-2即为压缩小油缸15的小油缸活塞杆15-2的凸轮轮廓，休程轮廓8-1即为释放小油缸15的小油缸活塞杆15-2的凸轮轮廓，上凸轮10的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆15-2相抵，下凸轮8的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆14-2相抵；并且，当连通无杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆15-2处于上凸轮10的工作行程轮廓8-2时，连通有杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆15-2刚好处于下凸轮8的休程轮廓8-1；当连通无杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆15-2处于上凸轮10的休程轮廓8-1时，连通有杆腔的小油缸15的小油缸活塞杆15-2刚好处于下凸轮8的工作行程轮廓8-2。这样，输入轴12旋转带动振动轴1旋转，同时两组小油缸15在上凸轮10和下凸轮8的凸轮轮廓上旋转运动，两组小油缸15的小油缸活塞杆15-2交替压缩和伸出，从而驱动输入轴12活塞缸内的振动轴1活塞上下运动。本实施例的一种电解加工用直线振动装置，巧妙地将输入轴12与振动轴1利用活塞缸结构连接，同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现振动轴上下往复直线振动运动，并且由于振动轴1与箱体5之间还设有止转结构，使振动轴1不会随输入轴12旋转而只做直线往复振动，将驱动电机的旋转运动转换为直线往复振动，振动幅度由凸轮轨迹即可控制，具有液压传动的缓冲阻尼效果，且无需复杂的液压控制系统，结构设计简单紧凑，使用灵活方便，极大地满足了电解加工的直线振动需要。

接续图2所示，在本实施例中，小油缸15包括小油缸缸体15-1和小油缸活塞杆15-2，小油缸缸体15-1的一端加工有外螺纹，输入轴12的活塞缸侧壁加工有螺纹孔，小油缸缸体15-1与输入轴12的活塞缸通过螺纹连接，小油缸活塞杆15-2与小油缸缸体15-1通过活塞配合，且小油缸活塞杆15-2穿过小油缸缸体15-1后与下凸轮8和上凸轮10的凸轮轮廓相配合，当小油缸活塞杆15-2被凸轮挤压时，小油缸活塞杆15-2压缩输入轴12的活塞缸空间，从而驱动振动轴1伸缩运动。上述的小油缸15结构简单，安装方便。为了保证小油缸活塞杆15-2在凸轮上运动更加顺畅，在下凸轮8和上凸轮10的凸轮轮廓上均具有滑槽，小油缸15的小油缸活塞杆15-2端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠15-3，利用滚珠15-3与凸轮轮槽配合，减小了摩擦阻力，动力传递效率高，传动更加稳定可靠。

如图3所示，在本实施例中优选地，上凸轮10和下凸轮8的凸轮轮廓形状相同，其休程轮廓8-1和工作行程轮廓8-2均为半圆形，且休程轮廓8-1和工作行程轮廓8-2连接处采用弧形平滑过渡，采用上述凸轮轮廓，输入轴转动一圈同时驱动振动轴往复振动一次，满足了电解加工主轴的振动需要，并且采用液压来驱动振动轴上下运动，具有液压传动的诸多优点。上述的上凸轮10和下凸轮8的两端还设有安装耳(如图1所示)，上凸轮10和下凸轮8均通过螺钉固定在箱体5内。另外，为了便于两组小油缸15的安装，在本实施例中优选地，上凸轮10和下凸轮8在箱体5内的凸轮轮廓相位相同，与上凸轮10和下凸轮8相配合的两组小油缸15在输入轴12的活塞缸上的安装位置互呈180°，两组小油缸15在活塞缸上的布置更加合理，使活塞缸的转动更加平稳，降低了直线振动装置的侧向抖动。

返回图1所示，本实施例的一种电解加工用直线振动装置，其输入轴12通过输入轴轴承11安装于箱体5的上端盖14上，上端盖14上还设有用于固定输入轴轴承11的轴承盖13；振动轴1通过推力球轴承18安装于箱体5上，且推力球轴承18与输入轴12的活塞缸端盖7之间还设有套设于振动轴1上的轴套6，使整个直线振动装置结构简单紧凑，运动平稳可靠。上述输入轴12的活塞缸端盖7与振动轴1之间通过端盖密封圈17密封配合。上述的止转结构包括右止转块4和左止转块19，右止转块4和左止转块19的结构相同，均具有止转槽4-1(如图5所示)，振动轴1上设有与上述的右止转块4和左止转块19位置相对应的止转台1-1(如图4所示)，右止转块4和左止转块19均固定于箱体5上，且右止转块4和左止转块19的止转槽4-1抱合在振动轴1的止转台1-1上，上述的止转槽4-1可采用平面结构，止转台1-1也采用相配合的平面结构，加工制作简单方便。另外，需要说明的是，右止转块4、左止转块19的高度应小于振动轴1的止转台1-1高度，以满足振动轴1在其振动行程内自如运动。为了保证振动轴1运动更加平稳，箱体5的下端盖3上设有与振动轴1相配合的直线滚珠法兰2，进一步提高了振动轴1直线振动的稳定性。

参见图1所示，本实施例的一种电解加工用直线振动装置，其工作过程如下：输入轴12旋转，带动两组小油缸15在上凸轮10和下凸轮8上旋转，两组小油缸15的小油缸活塞杆15-2在上凸轮10和下凸轮8的凸轮轮廓上交替伸缩运动来驱动振动轴1上下振动。具体而言，输入轴12在外部驱动电机带动下旋转，在输入轴12转动的同时，其上的两组小油缸15在对应的凸轮上转动，此时两组小油缸15的小油缸活塞杆15-2在上凸轮10和下凸轮8的凸轮轮廓上交替伸缩运动，从而使得输入轴12的活塞缸内的液压油16驱动振动轴1往复上下振动，由于止转机构限制了振动轴1的旋转，因此实现了将输入轴12的旋转运动转换为振动轴1的液压式往复振动。

本发明的一种电解加工用直线振动装置，巧妙地将输入轴与振动轴利用活塞缸结构连接，同时利用凸轮结构实现活塞缸内液压油空间的变化实现振动轴上下往复直线振动运动，并且由于振动轴与箱体之间还设有止转结构，使振动轴不会随输入轴旋转而只做直线往复振动，将驱动电机的旋转运动转换为直线往复振动，振动幅度由凸轮轨迹即可控制，具有液压传动的缓冲阻尼效果，且无需复杂的液压控制系统，结构设计简单紧凑，使用灵活方便，极大地满足了电解加工的直线振动需要。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：包括箱体(5)、输入轴(12)、振动轴(1)、下凸轮(8)、上凸轮(10)和小油缸(15)，所述的输入轴(12)转动安装于箱体(5)内，所述的振动轴(1)与输入轴(12)同轴安装于箱体(5)，且振动轴(1)与箱体(5)之间还设有止转结构，所述的输入轴(12)的一端具有一活塞缸，所述的振动轴(1)的一端具有一与上述的活塞缸相配合的活塞，所述的活塞将活塞缸分为密闭的无杆腔和有杆腔，所述的活塞缸的缸体侧壁上设有两组分别与无杆腔和有杆腔相通的小油缸(15)，所述的无杆腔和有杆腔内充满液压油(16)，所述的上凸轮(10)和下凸轮(8)分别固定于箱体(5)内，且上凸轮(10)和下凸轮(8)的凸轮轮廓均具有休程轮廓(8-1)和工作行程轮廓(8-2)，所述的上凸轮(10)的凸轮轮廓与连通无杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)相抵，所述的下凸轮(8)的凸轮轮廓与连通有杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(14-2)相抵；

当连通无杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)处于上凸轮(10)的工作行程轮廓(8-2)时，连通有杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)刚好处于下凸轮(8)的休程轮廓(8-1)；当连通无杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)处于上凸轮(10)的休程轮廓(8-1)时，连通有杆腔的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)刚好处于下凸轮(8)的工作行程轮廓(8-2)。

2.根据权利要求1所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的小油缸(15)包括小油缸缸体(15-1)和小油缸活塞杆(15-2)，所述的小油缸缸体(15-1)与输入轴(12)的活塞缸通过螺纹连接，所述的小油缸活塞杆(15-2)穿过小油缸缸体(15-1)后与下凸轮(8)和上凸轮(10)的凸轮轮廓相配合。

3.根据权利要求2所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的下凸轮(8)和上凸轮(10)的凸轮轮廓上均具有滑槽，所述的小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)端部设有与上述的滑槽相配合的滚珠(15-3)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的上凸轮(10)和下凸轮(8)的凸轮轮廓形状相同，其休程轮廓(8-1)和工作行程轮廓(8-2)均为半圆形，且休程轮廓(8-1)和工作行程轮廓(8-2)连接处采用弧形平滑过渡。

5.根据权利要求4所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的上凸轮(10)和下凸轮(8)在箱体(5)内的凸轮轮廓相位相同，与上凸轮(10)和下凸轮(8)相配合的两组小油缸(15)在输入轴(12)的活塞缸上的安装位置互呈180°。

6.根据权利要求5所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的输入轴(12)通过输入轴轴承(11)安装于箱体(5)的上端盖(14)上，所述的上端盖(14)上还设有用于固定输入轴轴承(11)的轴承盖(13)；所述的振动轴(1)通过推力球轴承(18)安装于箱体(5)上，且推力球轴承(18)与输入轴(12)的活塞缸端盖(7)之间还设有套设于振动轴(1)上的轴套(6)。

7.根据权利要求6所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的止转结构包括右止转块(4)和左止转块(19)，所述的右止转块(4)和左止转块(19)的结构相同，均具有止转槽(4-1)，所述的振动轴(1)上设有与上述的右止转块(4)和左止转块(19)位置相对应的止转台(1-1)，所述的右止转块(4)和左止转块(19)均固定于箱体(5)上，且右止转块(4)和左止转块(19)的止转槽(4-1)抱合在振动轴(1)的止转台(1-1)上。

8.根据权利要求7所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：所述的箱体(5)的下端盖(3)上设有与振动轴(1)相配合的直线滚珠法兰(2)。

9.根据权利要求1所述的一种电解加工用直线振动装置，其特征在于：工作过程如下：所述的输入轴(12)旋转，带动两组小油缸(15)在上凸轮(10)和下凸轮(8)上旋转，两组小油缸(15)的小油缸活塞杆(15-2)在上凸轮(10)和下凸轮(8)的凸轮轮廓上交替伸缩运动来驱动振动轴(1)上下振动。