CN117300179B - 一种内藏回转油缸的机床主轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内藏回转油缸的机床主轴，涉及机床设备技术领域，所述机床主轴包括：套筒、前端法兰、后压盖、设置在所述套筒内的油缸阀体以及插接在所述油缸阀体内的轴芯，所述前端法兰设置在所述套筒的一端端口，所述后压盖压合在所述套筒的另一端端口；所述前端法兰与所述轴芯之间设置有活塞，所述前端法兰、所述轴芯、所述油缸阀体以及所述活塞配合形成回转油缸结构，所述前端法兰和所述轴芯之间形成有供所述活塞往复运动的容纳槽，所述前端法兰套接在所述轴芯的一端上，所述套筒套接在所述轴芯上。通过在机床主轴内设置回转油缸，降低回转油缸对机床主轴同轴度的影响，降低机床主轴高速转动的震动问题，同时便于机床主轴的安装。

Description

一种内藏回转油缸的机床主轴

技术领域

本发明主要涉及机床设备技术领域，具体涉及一种内藏回转油缸的机床主轴。

背景技术

机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴，为了满足机床工件或刀具的夹持旋转要求，一般通过回转油缸驱动主轴夹持刀具以及工件，但是目前的机床主轴将油缸设置在机床主轴的外部，外置油缸的结构使得机床主轴在转动过程中存在离心力较高的问题，导致机床主轴在加工过程中存在震动过大，影响机床主轴加工的精确度，而且外置油缸的结构安装结构复杂，不便于机床主轴的拆卸维护和安装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种内藏回转油缸的机床主轴，通过在机床主轴内设置回转油缸，降低回转油缸对机床主轴同轴度的影响，降低机床主轴高速转动的震动问题，同时便于机床主轴的安装。

本发明提供了一种内藏回转油缸的机床主轴，所述机床主轴包括：套筒、前端法兰、后压盖、设置在所述套筒内的油缸阀体以及插接在所述油缸阀体内的轴芯，所述前端法兰设置在所述套筒的一端端口，所述后压盖压合在所述套筒的另一端端口；

所述前端法兰与所述轴芯之间设置有活塞，所述前端法兰、所述轴芯、所述油缸阀体以及所述活塞配合形成回转油缸结构，所述前端法兰和所述轴芯之间形成有供所述活塞往复运动的容纳槽，所述前端法兰套接在所述轴芯的一端上，所述套筒套接在所述轴芯上。

进一步的，所述后压盖上设置有若干个油孔，所述若干个油孔设置在所述后压盖的圆周外壁上。

进一步的，所述若干个油孔划分为若干个进油孔和若干个回油孔。

进一步的，所述容纳槽基于所述活塞划分为进油腔和回油腔。

进一步的，所述套筒内开设有第一进油管道，所述轴芯内设置有第二进油管道；

所述油缸阀体基于所述第一进油管道与所述进油孔相接，所述油缸阀体基于所述第二进油管道与所述容纳槽的进油腔连通。

进一步的，所述套筒内开设有第一回油管道，所述轴芯内设置有第二回油管道；

所述油缸阀体基于所述第一回油管道与所述回油孔相接，所述油缸阀体基于所述第二回油管道与所述容纳槽的回油腔连通。

进一步的，所述机床主轴还包括插接在所述轴芯内的行程调节杆；

所述行程调节杆的一端插接在所述活塞内，所述活塞的一端插接在所述前端法兰上，所述活塞的另一端插接在所述轴芯内。

进一步的，所述机床主轴还设置有前端轴承和后端轴承；

所述前端轴承设置在所述油缸阀体的前端位置，所述后端轴承设置在所述油缸阀体的后端位置。

进一步的，所述轴芯和所述容纳槽的连接位置上设置有逆止阀。

本发明提供了一种内藏回转油缸的机床主轴，通过在机床主轴内设置回转油缸，降低回转油缸对机床主轴同轴度的影响，降低机床主轴高速转动的震动问题，同时便于机床主轴的安装。

附图说明

图1是本发明实施例中机床主轴的结构剖视图；

图2是本发明实施例中机床主轴的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例中机床主轴的结构剖视图，图2示出了本发明实施例中机床主轴的结构示意图，所述机床主轴包括：套筒1、前端法兰3、前压盖4、后压盖8、设置在所述套筒1内的油缸阀体2以及插接在所述油缸阀体2内的轴芯7，所述前端法兰3设置在所述套筒1的一端端口，所述后压盖8压合在所述套筒1的另一端端口，所述前端法兰3与所述轴芯7之间设置有活塞9，所述前端法兰3、所述油缸阀体2以及所述活塞9配合形成回转油缸结构，所述油缸阀体2的输出端驱动连接着所述活塞9。

进一步的，所述机床主轴通过在套筒1内部设置有油缸阀体2，配合前端法兰3以及活塞9形成回转油缸结构，使得所述机床主轴可以通过内部的回转油缸结构驱动活塞9往复运动，实现对工件或刀具的夹持和放松。

进一步的，所述机床主轴的轴芯7延伸在所述套筒1外部的一端连接有驱动机构，所述驱动机构可以为皮带轮，也可以为驱动电机等机构，所述机床主轴的轴芯7基于驱动机构驱动下旋转，并实现所述机床主轴内的回转油缸结构的驱动工作，实现所述活塞9的往复运动。

具体的，所述前端法兰3和所述轴芯7之间形成有供所述活塞9往复运动的容纳槽91，所述前端法兰3套接在所述轴芯7的一端上，所述套筒1套接在所述轴芯7上，且所述前压盖4基于螺栓固定在所述套筒1的前端端口，所述前压盖4可以覆盖在所述前端法兰3上，并对所述前端法兰3进行保护。

具体的，请参考图1和图2，所述后压盖8上设置有若干个油孔，所述若干个油孔设置在所述后压盖8的圆周外壁上，所述若干个油孔划分为若干个回油孔81和若干个进油孔82，液压油可以通过所述后压盖8一侧的进油孔82输入到所述机床主轴内部的回转油缸结构内进行液压驱动工作，并基于所述后压盖8的另一侧的回油孔81进行回油，通过在所述机床主轴内形成进油管路和回油管路，实现所述机床主轴内的液压油循环运动，使得活塞9能够往复运动。

具体的，请参考图1，所述容纳槽91基于所述活塞9划分为进油腔和回油腔。所述机床主轴内部的回转油缸结构基于进油路径向所述进油腔内输入液压油，并基于所述液压油驱动活塞9运动，实现对工件或刀具的夹持。

所述套筒1内开设有第一进油管道13和第一回油管道12，所述轴芯7内设置有第二进油管道72和第二回油管道71，所述第一进油管道13一端连通所述油缸阀体2，另一端连通所述进油孔82，所述油缸阀体2基于所述第一进油管道13输入液压油，所述液压油经过所述油缸阀体2后经过所述第二进油管道72输出到所述容纳槽91的进油腔内；

所述第二回油管道71的一端连通所述容纳槽91的回油腔，所述第二回油管道71的另一端连通所油缸阀体2，所述活塞9基于所述进油腔内的液压油驱动下移动，从而驱动所述回油腔内的液压油经过所述第二回油管道71向所述油缸阀体2输送，所述液压油通过所述油缸阀体2之后经过所述第一回油管道12输送到所述回油孔81，并通过所述回油孔81回油到液压油站中。

进一步的，所述油缸阀体2上设置有若干个油路通道，所述轴芯7在转动过程中，所述第二回油管道71向所述油缸阀体2输送的液压油在所述轴芯7的转动压力下依次经过所述若干个油路通并输送到所述第一回油管道12内，且若干个油路通道内的液压油流通量依次减少，从而避免所述油缸阀体2在回油过程中出现漏油的情况。

具体的，请参考图1，所述油缸阀体2基于所述第一回油管道12与所述回油孔81连接，所述油缸阀体2基于所述第二回油管道71与所述容纳槽91的回油腔相接。所述油缸阀体2基于所述第一回油管道12和所述第二回油管道71在所述机床主轴内形成有回油路径，所述容纳槽91内的回油腔内的液压油可以通过所述回油路径排出，即通过进油腔和回油腔之间的压力转换，实现所述活塞9的往复运动。

进一步的，所述前端法兰3上设置有回油管路，所述回油管路的一端与所述容纳槽91的回油腔连通，所述回油管路的另一端设置在所述前端法兰3与所述轴芯7的相接位置上，且所述回油管路的另一端与所述第二回油管道71相接，即所述第二回油管道71基于所述回油管路与所述容纳槽91的回油腔连通，从而在所述机床主轴内形成回油路径。

进一步的，根据所述机床主轴的运动，所述机床主轴两侧位置上的进油路径和回油路径可以往复切换，使得所述机床主轴内的活塞9可以在液压油的循环运动中实现往复运动。

进一步的，通过在所述机床主轴内设置有所述第一回油管道12以及第二回油管道71，使得所述机床主轴内部可以形成有回油路径，通过对所述机床主轴内的液压油进行回收，可以降低所述机床主轴内回转油缸结构的油耗，实现对液压油的循环利用。

具体的，所述后压盖8上的进油孔82和回油孔81接入所述机床主轴外部的液压站，所述液压站可以通过输油管道与所述机床主轴内部的回转油缸结构相接，基于所述液压站可以为所述机床主轴内部的回转油缸结构输送液压油。

进一步的，所述液压站内可以设置有水冷系统，通过水冷系统可以降低所述液压站输送的液压油的温度，使得所述液压站可以向所述机床主轴输送低温液压油，使得所述液压油在驱动所述机床主轴工作的过程中能够对所述机床主轴进行降温散热，从而降低机床主轴长时间工作导致发热情况严重的问题，从而降低机床主轴工作发热损坏的风险，延长所述机床主轴的工作使用寿命。

进一步的，所述第二回油管道71和所述第二进油管道72均设置在所述轴芯7内部，以便所述液压油流经所述机床主轴的轴芯7时，所述液压油在输送过程中可以对所述机床主轴的轴芯7进行高效散热。

具体的，所述机床主轴内可以设置有温度传感器，通过所述温度传感器可以实时检测所述机床主轴在工作过程中的发热情况，即检测所述机床主轴的实时工作温度，当所述机床主轴的工作温度高于预设的检测值时，所述机床主轴外部的液压站可以通过降低所述液压油的温度，使得液压油与所述机床主轴的轴芯7形成较大的温度差，以便所述液压油在流经所述机床主轴的轴芯7时，所述液压油可以对所述机床主轴的轴芯7进行高效散热。

进一步的，通过在所述机床主轴内部内置油缸阀体2，并在所述机床主轴的套筒1以及轴芯7内开设油路管道，配合设置在所述机床主轴外部液压站的冷却系统，可以实现对机床主轴的回转油缸驱动以及油冷散热，简化所述机床主轴的整体结构，同时提高所述机床主轴内部的结构设计的合理性，提高机床主轴工作驱动的便捷性以及机床主轴的散热效率。

具体的，请参考图1，所述活塞9的一端插接在所述前端法兰3上，所述活塞9的另一端插接在所述轴芯7内，所述活塞9的外壁相抵在所述前端法兰3和所述轴芯7形成的容纳槽91的内壁上，使得所述活塞9能够将所述容纳槽91划分为进油腔和回油腔。所述机床主轴还包括插接在所述轴芯7内的行程调节杆6，所述行程调节杆6的一端插接在所述活塞9内，通过驱动活塞9在所述容纳槽91内往复运动。

具体的，所述机床主轴还设置有前端轴承22和后端轴承23，所述前端轴承22设置在所述油缸阀体2的前端位置，所述后端轴承23设置在所述油缸阀体2的后端位置，所述前端轴承22和所述后端轴承23套接在所述轴芯7上，套筒1基于所述前端轴承22和所述后端轴承23与所述轴芯7相接，使得所述轴芯7和所述套筒1之间可以相对转动。

进一步的，所述油缸阀体2为圆柱型阀体，所述圆柱型阀体的外壁上开设有若干个阀体孔位，使得油缸阀体2在所述轴芯7转动时，使得所述油缸阀体2的阀体孔位可以保持与所述轴芯7内部管路的连通状态，即保证所述油缸阀体2的进油路径和回油路径的连通状态，确保所述机床主轴内回转油缸结构的工作稳定性。

具体的，所述油缸阀体2套接在所述轴芯7上，使得所述油缸阀体2与所述轴芯7为同轴布置，当所述机床主轴工作时，所述回转油缸和所述轴芯7的同轴结构可以减少所述机床主轴转动时的离心力，提高所述机床主轴在转动时的稳定性，降低所述机床主轴转动时的震动，从而提高机床主轴的工作准确度。

具体的，所述机床主轴的前端位置上设置有逆止阀92，所述逆止阀92设置在轴芯7的油路管道和所述容纳槽91的连接位置上，即所述逆止阀92用于限制所述机床主轴内第二进油管道72或第二回油管道71的液压油输送方向，使得所述机床主轴内的液压油沿进油路径或回油路径实现往复运动，并带动活塞往复移动。

进一步的，所述逆止阀92为单向导通阀，即所述第二进油管道72内的液压油可以通过所述逆止阀92进入到所述容纳槽91内，并基于所述液压油驱动所述容纳槽91内的活塞9移动。

进一步的，通过在所述轴芯7的油路管道与所述容纳槽91的连接位置上设置所述逆止阀92，可防止压力源故障或配管部损伤时，确保所述机床主轴内的压力保持，从而能够持续稳固的夹持工作物。

本发明实施例提供了一种内藏回转油缸的机床主轴，所述机床主轴通过在内部设置有油缸阀体2，并结合设置在轴芯7和套筒1内的管路形成进油路径和回油路径，使得所述机床主轴内形成有回转油缸结构，在机床主轴内部设置有回转油缸结构，可以降低回转油缸对机床主轴转动时的平稳性影响，即减少机床主轴工作时的回转震动，从而提高所述机床主轴加工的精准性。同时将回转油缸设置在所述机床主轴内部，可以减少机床主轴外部油道管路的排布设置，降低机床主轴的安装繁琐性，提高机床主轴的安装便捷性。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种内藏回转油缸的机床主轴进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种内藏回转油缸的机床主轴，其特征在于，所述机床主轴包括：套筒、前端法兰、后压盖、设置在所述套筒内的油缸阀体以及插接在所述油缸阀体内的轴芯，所述前端法兰设置在所述套筒的一端端口，所述后压盖压合在所述套筒的另一端端口；

所述前端法兰与所述轴芯之间设置有活塞，所述前端法兰、所述轴芯、所述油缸阀体以及所述活塞配合形成回转油缸结构，所述前端法兰和所述轴芯之间形成有供所述活塞往复运动的容纳槽，所述前端法兰套接在所述轴芯的一端上，所述套筒套接在所述轴芯上；

所述机床主轴的轴芯延伸在所述套筒外部的一端连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述机床主轴的轴芯旋转；

所述轴芯内插接有行程调节杆，所述行程调节杆的一端插接在所述活塞内，所述活塞的一端插接在所述前端法兰上，所述活塞的另一端插接在所述轴芯内；

所述后压盖上设置有若干个油孔，所述若干个油孔设置在所述后压盖的圆周外壁上，所述若干个油孔划分为若干个进油孔和若干个回油孔；

所述容纳槽基于所述活塞划分为进油腔和回油腔；

所述套筒内开设有第一回油管道，所述轴芯内设置有第二回油管道；

所述油缸阀体基于所述第一回油管道与所述回油孔相接，所述油缸阀体基于所述第二回油管道与所述容纳槽的回油腔连通；

所述油缸阀体上设置有若干个油路通道，所述轴芯在转动过程中，基于所述轴芯转动压力使得所述第二回油管向所述油缸阀体输送的液压油依次经过若干个油路后输送到所述第一回油管内，且若干个油路通道内的液压油流通量依次减少。

2.根据权利要求1所述的内藏回转油缸的机床主轴，其特征在于，所述套筒内开设有第一进油管道，所述轴芯内设置有第二进油管道；

所述油缸阀体基于所述第一进油管道与所述进油孔相接，所述油缸阀体基于所述第二进油管道与所述容纳槽的进油腔连通。

3.根据权利要求1所述的内藏回转油缸的机床主轴，其特征在于，所述机床主轴还设置有前端轴承和后端轴承；

所述前端轴承设置在所述油缸阀体的前端位置，所述后端轴承设置在所述油缸阀体的后端位置。

4.根据权利要求1所述的内藏回转油缸的机床主轴，其特征在于，所述轴芯和所述容纳槽的连接位置上设置有逆止阀。