应用平面端面油膜密封液压滑环的回转油缸制造技术

应用平面端面油膜密封液压滑环的回转油缸，它涉及数控机床领域，它针对现有回转油缸转速不高的缺点。本发明专利技术的轴的一端通过联轴器与电机连接，轴的另一端的端部开有缸体，轴的缸体内端面上设置有孔，驱动销的一端与轴的缸体内端面上的孔采用螺纹配合，驱动销的另一端与活塞头部端面上的孔采用间隙配合，缸盖套在活塞的活塞杆上并密封轴的缸体，弹簧套在活塞的活塞杆上并支撑在缸盖与活塞的活塞杆和活塞头部连接的端面之间，通过轴承和液压滑环将轴与外壳固定连接，外壳的进油口与液压滑环的进油口连通，液压滑环的出油口与轴的缸体的进油口连通，轴的缸体的出油口与外壳的出油口连通。它为动力卡盘提供动力，具有可靠性好、结构简单、转速高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床
，具体涉及一种应用平面端面油膜密封技 术的回转油缸，为动力卡盘提供动力。
技术介绍
端面密封是一种轴向密封，又称机械端面密封，简称机械密封，是流体 机械旋转轴密封最为主要的类型，是常用的旋转轴密封，与压盖软填料密封 相比，具有泄漏量低，摩擦磨损小，使用寿命长、工作可靠、不需要日常维 护等一系列优点，因此在现代工业生成中得到了广泛的应用。随着科学技术的进步和生产的发展，国民经济各部门要求机械工业不断 提供先进的技术装备，研制新的产品品种，以满足国民经济持续发展和人民 生活不断提高的需要。同时，随着刀具材料的发展和机床转速的不断提高， 对卡盘也提出了越来越高的要求。为了适应这些需求，国内急需开发研制高 水平、高技术含量的新型动力卡盘。图4是动力卡盘作用简图。卡盘的夹紧作用主要由气(液)装置30、滑 轴32、滑块33和卡爪34等组成。工作原理为通过滑轴螺旋机构将卡盘活塞 的轴向移动转换成三个滑块在其滑槽内的转动，这三个滑块的顶部带有局部 螺旋齿和卡滑座底部的齿构成啮合关系，通过滑块的转动带动卡爪径向移动 从而夹紧工件。动力卡盘属于自动定心卡盘，配以不同的动力装置(气缸、 油缸或电机)，便可组成气动卡盘、液压卡盘或电动卡盘。气缸或油缸装在机 床主轴后端，用穿在主轴孔内的拉杆或拉管，推拉主轴前端卡盘体内的楔形 套，由楔形套的轴向进退使三个卡爪同时径向移动楔套式动力卡盘。这种卡 盘动作迅速，卡爪移动量小，适于在大批量生产中使用。从目前国内对液压动力卡盘的需求看，最高转速超过6000rpm的液压动 力卡盘都需要从国外进口。主要原因是国内还没技术生产与液压动力卡盘配 套的中空旋转油缸，另外还解决不了高转速下夹紧力的丢失问题。旋转油缸 中固定部件和旋转部件之间的密封是限制此技术发展的瓶颈，鉴于其密封处 于高界面滑速、高边界压差及高环境温度的工况，普通的接触式机械端面密封因高的pF值而难于胜任，因而这些部位的密封，应采用非接触型的动密 封形式。
技术实现思路
本专利技术针对现有回转油缸转速不高的缺点，而提出一种应用平面端面油 膜密封液压滑环的回转袖缸。本专利技术的应用平面端面油膜密封液压滑环的回转油缸包括液压滑环、缸 盖、活塞、驱动销、轴、弹簧、轴承和外壳，轴的一端通过联轴器与电机连 接，轴的另一端的端部开有缸体，轴的缸体内端面上设置有孔，驱动销的一 端与轴的缸体内端面上的孔采用螺纹配合，驱动销的另一端与活塞头部端面 上的孔采用间隙配合，缸盖套在活塞的活塞杆上并密封轴的缸体，弹簧套在 活塞的活塞杆上并支撑在缸盖与活塞头部之间，通过轴承和液压滑环将轴与 外壳固定连接，外壳的进油口与液压滑环的进油口连通，液压滑环的出油口 与轴的缸体的进油口连通，轴的缸体的出油口与外壳的出油口连通。本装置采用液压滑环为回转油缸配油，在液压滑环的密封端面处采用平 面端面油膜密封技术，因此可以实现非接触的密封形式，使回转油缸的可以 在很高的转速下实现活塞杆的伸縮功能，摩擦转矩很小，安装和维护简单， 大大延长了使用寿命。基于平面端面油膜密封的液压回转油缸装置转速可达10000rpm。本专利技术的具体优点主要表现在以下几个方面液压滑环的主要功能是将 压力油或其它流体传送液压回转油缸中去，使活塞杆左右移动，带动楔块驱 动卡爪，从而实现卡盘的径向松开和夹紧。并保证在此传递过程中，能量损 失尽量小。由于其本身的结构特点，它也可以承载一定的轴向力。同时液压 滑环本身还是一个自平衡元件。液压滑环三条缝隙处的端面油膜密封属于非 接触密封，与普通的接触式机械密封相比，因端面无直接的固体摩擦磨损而 使使用寿命延长、密封可靠性提高和运行维护费用下降，从而使经济效益明 显提高。本专利技术具有可靠性好、结构简单、转速高等优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的A部放大图；图3是图1的 B部放大图；图4是动力卡盘连接及其动作示意图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1说明本实施方式，本实施方式由液压滑环2、 缸盖6、活塞7、驱动销ll、轴12、弹簧13、轴承14和外壳组成，轴12的 一端通过联轴器与电机连接，轴12的另一端的端部开有缸体，轴12的缸体 内端面上设置有孔，驱动销11的一端与轴12的缸体内端面上的孔采用螺纹 配合，驱动销11的另一端与活塞7头部端面上的孔采用间隙配合，缸盖6 套在活塞7的活塞杆上并密封轴12的缸体，弹簧13套在活塞7的活塞杆上 并支撑在缸盖6与活塞7头部之间，通过轴承14和液压滑环2将轴12与外 壳固定连接，外壳的进油口与液压滑环2的进油口连通，液压滑环2的出油 口与轴12的缸体的进油口 a连通，轴12的缸体的出油口 b与外壳的出油口 连通。液压滑环2的主要功能是将压力油或其它流体传送轴12的缸体中去，轴 12的缸体为液压回转油缸，使活塞7的活塞杆左右移动，并且带动活塞7和 轴12同步回转。具体实施方式二结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式与具体 实施方式一不同点在于液压滑环2由第一部件20、第二部件21、第三部件 22和第四部件23组成；第一部件20和第二部件21固定连接在一起，第三 部件22和第四部件23固定连接在一起，第二部件21嵌于第四部件23内， 第一部件20上开有L形的通孔c，所述的第一部件20与外壳衔接的表面上 开有进油环型凹槽29，第二部件21上开有V形的通孔d，第三部件22与第 二部件21衔接的表面上开有环型凹槽24，第三部件22与轴12衔接的表面 上开有锥形环型凹槽25，环型凹槽24与锥形环型凹槽25之间开有通孔，外 壳的进油口通过进油环型凹槽29与L形的通孔c的一端连通，L形的通孔c 的另一端与第二部件21上的V形的通孔d —端连通，V形的通孔d的另一 端与第三部件22上的环型凹槽24连通，第三部件22上的锥形环型凹槽25 与轴12的缸体的进油口 a连通；液压滑环2的主要功能是将压力油或其它流 体传送液压回转油缸中去，使活塞杆左右移动。并保证在此传递过程中，能 量损失尽量小。由于其本身的结构特点，它也可以承载一定的轴向力。同时 液压滑环本身还是一个自平衡元件。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。具体实施方式三结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于第一部件20与第四部件23之间的缝隙为第一缝隙 26,第二部件21与第三部件22之间环型凹槽24两侧的缝隙分别为第二缝隙 27和第三缝隙28;第一缝隙26、第二缝隙27和第三缝隙28处于同一平面 上，所述三个缝隙的缝隙值为h;在第一缝隙26、第二缝隙27和第三缝隙 28之间的压力油，以及环型凹槽24中的压力油分别建立起压力平面及压力 区，从而构成了静压调节机构；压力油通过通孔传输给轴12的缸体；第一缝 隙26、第二缝隙27和第三缝隙28构成了三个可变节流器，缝隙值的自动调 节就是由这三个可变节流器组成的半桥回路来实现的。液压滑环2的三个密 封缝隙处的密封属于平面端面油膜密封，即平面端面油膜密封的动环密封表 面是光滑的。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。具体实施方式四结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式与具体 实施方式一不同点在于缝隙值h为0.01-0.02mm。其它组成和连接方式与具 体实施方式一相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用平面端面油膜密封液压滑环的回转油缸，其特征在于它包括液压滑环（２）、缸盖（６）、活塞（７）、驱动销（１１）、轴（１２）、弹簧（１３）、轴承（１４）和外壳，轴（１２）的一端通过联轴器与电机连接，轴（１２）的另一端的端部开有缸体，轴（１２）的缸体内端面上设置有孔，驱动销（１１）的一端与轴（１２）的缸体内端面上的孔采用螺纹配合，驱动销（１１）的另一端与活塞（７）头部端面上的孔采用间隙配合，缸盖（６）套在活塞（７）的活塞杆上并密封轴（１２）的缸体，弹簧（１３）套在活塞（７）的活塞杆上并支撑在缸盖（６）与活塞（７）头部之间，通过轴承（１４）和液压滑环（２）将轴（１２）与外壳固定连接，外壳的进油口与液压滑环（２）的进油口连通，液压滑环（２）的出油口与轴（１２）的缸体的进油口（ａ）连通，轴（１２）的缸体的出油口（ｂ）与外壳的出油口连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜继海，胡志栋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]