CN110860946B - 连杆式冷却水喷射调整机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床部件技术领域，具体公开了连杆式冷却水喷射调整机构，包括位于主轴上方的上喷水机构和位于主轴下方的下喷水机构，其特征在于：所述上喷水机构包括与高压水箱连接的上喷头，所述下喷水机构包括与高压水箱连接的下喷头，所述上喷头出口朝下倾斜，所述下喷头出口朝上倾斜，且上喷头与下喷头的出口均朝向远离观察门一侧。采用本发明中的技术方案解决了现有技术中因主轴逆时针方向转动时，冷却水飞溅到观察窗的量增大，导致工作人员难以通过观察窗观察机床内工件加工情况的问题。

Description

连杆式冷却水喷射调整机构
技术领域
本发明涉及机床部件技术领域，特别涉及连杆式冷却水喷射调整机构。
背景技术
数控机床是是一种装有程序控制***的自动化机床，能较好地解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种典型的机电一体化产品；数控机床在加工过程中随着主轴的旋转会产生热量，尤其是主轴转速高的机床，其产出的热量更多，如不实时冷却，会严重影响机床的加工精度，缩短机床的使用寿命，甚至因热膨胀导致机床主轴“抱死”。
现有的机床冷却方式通常是在主轴箱上安装位于主轴上方的高压水箱，并在高压水箱上连接一根冷却水管，冷却水管端部的喷头朝向主轴，当主轴产生顺时针方向转动时，飞溅到机床的观察窗处的冷却水相对较少，但当需要主轴产生逆时针方向转动时，会使得冷却水大量的飞溅到观察窗上，进而影响工作人员对机床内部工件加工的情况进行观察。
发明内容
本发明提供了连杆式冷却水喷射调整机构，以解决现有技术中当需要主轴逆时针方向转动时，冷却水飞溅到观察窗的量增大的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
连杆式冷却水喷射调整机构，包括位于主轴上方的上喷水机构和位于主轴下方的下喷水机构，其特征在于：所述上喷水机构包括与高压水箱连接的上喷头，所述下喷水机构包括与高压水箱连接的下喷头，所述上喷头出口朝下倾斜，所述下喷头出口朝上倾斜，且上喷头与下喷头的出口均朝向远离观察门一侧。
本技术方案的技术原理和效果在于：
1、本方案中通过在主轴下方设置下喷水机构，这样当需要主轴逆时针方向转动时，位于主轴上方的上喷水机构停止工作，而开启下方的下喷水机构，这样解决了现有技术中因主轴逆时针方向转动时，冷却水飞溅到观察窗的量增大，导致工作人员难以通过观察窗观察机床内工件加工情况的问题。
2、本方案的原理在于当主轴逆时针方向转动时，下喷头喷水工作，假定从下喷头喷出的某一滴冷却水附着在主轴的外壁上，这一滴冷却水至少要绕主轴半周的长度才会靠近机床的观察门一侧，而在这个过程中这一滴冷却水会因离心力的作用被甩到了远离观察门一侧，这样飞溅到观察门上的冷却水的量就大大的降低。
进一步，所述下喷水机构包括控制下喷头伸缩的驱动件，所述驱动件为水平固定在主轴箱上的气缸，所述气缸的活塞杆端部连接有连杆，连杆远离活塞杆一端固定有转换水箱，所述下喷头与转换水箱连通，所述下喷头与连杆垂直。
有益效果：这样当下喷头不工作时，通过气缸控制下喷头在水平方向上的移动，使下喷头远离主轴，避免其对工件加工的影响。
进一步，所述连杆与气缸的活塞杆转动连接。
有益效果：连杆与气缸的活塞杆转动连接是便于工作人员转动连杆从而调整下喷头开口的朝向。
进一步，还设有固定在主轴箱上的支撑架，所述连杆外部套设有固定在支撑架上的滑套，所述连杆外壁设有曲线槽，所述滑套内壁上固定有与曲线槽内滑动连接的凸块。
有益效果：这样设置当连杆随气缸的活塞杆移动时，凸块与曲线槽的配合使得连杆发生转动，这样下喷头在水平方向移动的过程中同步发生转动，工作人员无需再手动调整下喷头开口的朝向。
进一步，所述上喷头与高压水箱之间连接有可弯折的冷水管。
有益效果：这样当不需要上喷头工作时，可通过弯折冷水管使得上喷头远离主轴。
进一步，所述转换水箱内设有金属屑清理结构。
有益效果：由于为了防止下喷头内残余的冷却水低落在床身上，因此下喷头不工作时，下喷头的开口朝上，但机加工过程中会产生大量的金属屑，这些金属屑难免会进入到下喷头内，因此在转换水箱内设置金属屑清理机构，防止金属屑堆积在转换水箱内。
进一步，所述转换水箱的顶部设有与高压水箱连通的进水口，所述金属屑清理结构包括转动连接在转换水箱内的转杆，所述转杆上固定有与进水口相对的叶轮。
有益效果：当高压水箱内的冷却水经进水口进入到转换水箱内时，高压水流冲击叶轮，使得叶轮与螺旋叶片同步转动，即高压水流的部分动能转化为了叶轮转动的机械能，使得高压水流的流速降低，同时叶轮转动使得转换箱内的水流形成漩涡，而水流漩涡将沉积在转换箱底部的金属屑卷起，金属屑随着水流排出，从而减少金属屑在转换水箱内的堆积。
进一步，所述叶轮外周设有磁层。
有益效果：磁性层对金属屑产生吸附力，使金属屑靠近叶轮，这样更容易被水流带走，需要注意的，由于高压水流一直冲击叶轮，因此金属屑难以一直吸附在磁性层上。
进一步，所述转杆端部固定有位于下喷头内的螺旋叶片。
有益效果：螺旋叶片随转杆转动的同时，对水流产生一定的阻挡作用，进一步降低水流的流速。
进一步，所述下喷头内壁上固定有支撑套，所述转杆与支撑套转动连接。
有益效果：支撑套的设置使得转杆的转动更加稳定。
附图说明
图1为本发明实施例1的正视图；
图2为本发明实施例1的左视图；
图3为本发明实施例1中滑套与连杆的剖视图；
图4为本发明实施例2中转换水箱与下喷头的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：主轴箱1、主轴2、高压水箱3、上喷头10、冷水管11、下喷头12、气缸13、连杆14、转换水箱20、进水口21、软管22、支撑架23、滑套24、曲线槽25、凸块26、转杆30、叶轮31、螺旋叶片32、支撑套33。
实施例1基本如附图1和图2所示：
连杆式冷却水喷射调整机构，设置在机床的主轴箱1上，在主轴箱1上转动连接有主轴2，图1中主轴箱1的左侧为机床的观察窗(图中未示出)，调整机构包括位于主轴2上方的上喷水机构和位于主轴2下方的下喷水机构，其中上喷水机构包括与高压水箱3通过冷水管11连接的上喷头10，冷水管11为可弯折结构，上喷头10的出口朝下倾斜设置，且上喷头10的出口朝向远离机床的观察窗一侧。
下喷水机构包括下喷头12和驱动下喷头12伸缩的驱动件，本实施例中驱动件为水平固定在主轴箱1上的气缸13，其中气缸13的活塞杆的右端转动连接有连杆14，在连杆14得到右端固定有转换水箱20，其中下喷头12与转换水箱20连通，且下喷头12与连杆14垂直设置，即下喷头12沿着连杆14的径向设置，本实施例在工作时下喷头12的出口倾斜朝上设置，且下喷头12的出口朝向远离机床观察窗一侧，在转换水箱20的顶部开设有进水口21，在进水口21处设有与高压水箱3连接的软管22，在软管22与进水管上均设有电动阀门。
在主轴箱1上还固定有支撑架23，在连杆14外部套设有固定在支撑架23上的滑套24，在连杆14的外壁上设有曲线槽25，结合图3所示，在滑套24的内壁上固定有与曲线槽25滑动连接的凸块26。
当需要主轴2逆时针方向转动时，关闭进水管上的电动阀门，同时工作人员可以弯折进水管，使上喷头10远离主轴2，而启动软管22上的电动阀门，使下喷头12喷水对主轴2进行降温工作，而当需要主轴2顺时针方向转动时，关闭软管22上的电动阀门，弯折进水管，使上喷头10位于主轴2外壁处，同时启动气缸13，使得气缸13的活塞杆向左移动，带动连杆14、转换水箱20和下喷头12远离主轴2，同时可转动连杆14，使得下喷头12转动至远离开口朝上，这样下喷头12残余的冷却水不会掉落在床身上，也正是因为这样的原因，由于机加工过程中会产生大量的金属屑，这些金属屑难免会进入到下喷头12内，因此设置转换水箱20，对金属屑进行收集，避免金属屑堵塞在下喷头12内，另外由于进水口21设置在转换水箱20顶部，而下喷头12设置在转换水箱20的侧壁上，因此水流在转换水箱20中有一个“转弯”的运动过程，这能够降低水流的流速，避免水流高速冲击到主轴2上，从而产生大量的飞溅。
分别设置上、下喷水机构的目的在于，当主轴2顺时针方向转动时，上喷头10喷水工作，假定从上喷头10喷出的某一滴冷却水附着在主轴2的外壁上，这一滴冷却水至少要绕半周的长度才会靠近机床的观察门一侧，而在这个过程中这一滴冷却水会因离心力的作用被甩到了远离观察门一侧，这样飞溅到观察门上的冷却水的量大大下降，避免大量冷却水飞溅到观察门上，从而影响工作人员查看加工状态，而下喷水机构同理。
实施例2基本如附图4所示：
与实施例1的区别在于：在转换水箱20内还设有金属屑清理机构，其中金属屑清理机构包括转动连接在转换水箱20内的转杆30，在转杆30上固定有与进水口21相对的叶轮31，其中叶轮31外周设有磁性层，在转杆30的右端固定有位于下喷头12内的螺旋叶片32，在下喷头12的内壁上固定有支撑套33，其中转杆30与支撑套33转动连接。
当高压水箱3内的冷却水经软管22与进水口21进入到转换水箱20内时，水流经转换水箱20从下喷头12喷出，这个过程中高压水流冲击叶轮31，使得叶轮31与螺旋叶片32同步转动，即高压水流的部分动能转化为了叶轮31转动的机械能，使得高压水流的流速降低，同时叶轮31转动使得转换箱内的水流形成漩涡，而水流漩涡将沉积在转换箱底部的金属屑卷起，同时在磁性层产生的吸附力作用下，金属屑随着水流排出，需要注意的，由于高压水流一直冲击叶轮31，因此金属屑难以一直吸附在磁性层上。
而当水流进入下喷头12内时，旋转叶片对水流的阻挡作用进一步降低水流的流速，进而使的经下喷头12排出的冷却水不会以较大的力冲击到主轴2上，进而也防止随水流排出的金属屑以较大冲击力作用在主轴2上，从而导致划伤主轴2的问题产生。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.连杆式冷却水喷射调整机构，包括位于主轴上方的上喷水机构和位于主轴下方的下喷水机构，其特征在于：所述上喷水机构包括与高压水箱连接的上喷头，所述下喷水机构包括与高压水箱连接的下喷头，所述上喷头出口朝下倾斜，所述下喷头出口朝上倾斜，且上喷头与下喷头的出口均朝向远离观察门一侧；
所述下喷水机构包括控制下喷头伸缩的驱动件，所述驱动件为水平固定在主轴箱上的气缸，所述气缸的活塞杆端部连接有连杆，连杆远离活塞杆一端固定有转换水箱，所述下喷头与转换水箱连通，所述下喷头与连杆垂直；还设有固定在主轴箱上的支撑架，所述连杆外部套设有固定在支撑架上的滑套，所述连杆外壁设有曲线槽，所述滑套内壁上固定有与曲线槽内滑动连接的凸块。
2.根据权利要求1所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述连杆与气缸的活塞杆转动连接。
3.根据权利要求1所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述上喷头与高压水箱之间连接有可弯折的冷水管。
4.根据权利要求2所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述转换水箱内设有金属屑清理结构。
5.根据权利要求4所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述转换水箱的顶部设有与高压水箱连通的进水口，所述金属屑清理结构包括转动连接在转换水箱内的转杆，所述转杆上固定有与进水口相对的叶轮。
6.根据权利要求5所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述叶轮外周设有磁层。
7.根据权利要求6所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述转杆端部固定有位于下喷头内的螺旋叶片。
8.根据权利要求7所述的连杆式冷却水喷射调整机构，其特征在于：所述下喷头内壁上固定有支撑套，所述转杆与支撑套转动连接。
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Pledgor: CHONGQING HONGGANG CNC MACHINE Co.,Ltd.

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