CN111451840B - 一种高速自平衡转台 - Google Patents

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Abstract

一种高速自平衡转台，其包括充液工作台、齿圈、基座、中心主轴、传动轴、推力轴承，向心轴承、齿轮、伞齿轮、油塞及驱动电机组件，其中充液工作台的腔体内充装油液，其侧面设有油塞，其上设有工件安装孔；中心主轴固定在基座中心上，充液工作台设在基座上；推力轴承A设在充液工作台中心凹体内，向心轴承A设在推力轴承A下方，推力轴承B设在向心轴承的外侧，齿圈固定在充液工作台下方；传动轴通过向心轴承B和向心轴承C设在基座内的一侧，齿轮和伞齿轮设在传动轴上，齿轮与齿圈啮合；驱动电机固定在基座的外侧，驱动电机的输出轴与伞齿轮键连接。本发明可自动平衡转台及工件在高速下产生的不平衡力，延长轴承使用寿命，覆盖的工件的种类多。

Description

一种高速自平衡转台
技术领域
本发明涉及机床技术领域，特别是一种高速自平衡转台。
背景技术
高速转台是机床行业铝材及其他软质金属加工的主要设备之一，也是一些航空、航天企业的重要试验设备，因此，高速转台可以说在国民生产中起着至关重要的作用。然而，当前的高速转台受结构制约，使用时受到很大的限制。
首先，现阶段转台的加工及制造还不能达到完全的质量对称，当转台的使用转速很高时，转台本身产生的离心力会很大，对转台的轴承伤害也就很大，所以严重影响了转台工作转速及使用寿命。
其次，对工件的质量分布要求严格，工件的质心不能偏离转台回转中心太大，偏离较大时，同样会产生很大的离心力。
最后，对工件的装卡定位要求严格，在装卡过程中如果产生较大的偏载，也会产生很大的离心力。
综上所述，由于上述种种原因，在高速转台的使用过程中，转速无法提高；并且作为转台的关键部件轴承，极易疲劳失效；工件的装卡定位也不能产生较大偏载。这些不利因素严重影响了铝材加工对高速转台的要求。
发明内容
为了解决现有高速转台无法达到高转速、轴承易疲劳损坏、不能承受较大偏载、装卡定位要求严等重大问题，本发明提供了一种高速自平衡转台。
本发明主要包括充液工作台、齿圈、基座、中心主轴、传动轴、推力轴承，向心轴承、齿轮、伞齿轮、油塞及驱动电机组件，其中充液工作台为凹体结构，其内部设有腔体，腔体内充装平衡油液，充液工作台腔体的侧面设有油塞，充液工作台上面设有工件安装孔；中心主轴固定在基座中心上，充液工作台设在基座上面；推力轴承A座圈设在充液工作台中心凹体内，其轴圈设在中心主轴上部，推力轴承A通过压盖将充液工作台压在基座上；向心轴承A设在推力轴承A下方，其内圈设置在中心主轴上，外圈设在充液工作台上；推力轴承B设在向心轴承的外侧，其轴圈设在充液工作台上，座圈设在基座上；齿圈固定在充液工作台下方；传动轴通过向心轴承B和向心轴承C竖直设在基座内的一侧，向心轴承B设在传动轴的上部，向心轴承C设在传动轴的底部，它们的外圈均设在基座上；齿轮和伞齿轮通过键设在传动轴上，伞齿轮设在向心轴承B的下方，齿轮设在向心轴承B上方，齿轮与齿圈啮合；驱动电机固定在基座的外侧，驱动电机的输出轴与伞齿轮键连接；充液工作台内的油液通过油塞进行调节，基座及中心主轴设置了各轴承副的润滑油孔。
驱动电机通过伞齿轮驱动传动轴做回转运动，传动轴通过齿轮及齿圈驱动充液工作台绕中心主轴在基座上做高速回转运动。转台工作时，首先将工件通过工装卡具装卡在充液工作台上；其次接通润滑油管路，对转台所有摩擦副进行液体润滑；最后启动驱动电机驱动转台高速旋转。在转台达到要求转速后，充液工作台充液腔内的油液自动流动到与向心力相平衡的位置，使转台及工件的重心趋于转台的回转中心，这样就完成了转台的自平衡。当工件的重心相对于转台的回转中心不是很大时，通过计算工件的重量与离心力来减少充液工作台的充液量，这样可以减少负载，达到节能的目的。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、可自动平衡转台及工件在高速下产生的不平衡力，无需进行人工操作及任何多余装置进行监测与调节。
2、由于平衡掉了高速下转台及工件产生的离心力，故可承受的转速可以比一般的高速转台所承受的转速更高。
3、由于离心力已被平衡，故增加了轴承的使用寿命。
4、根据充液刚体自旋稳定原理，工作台充液腔内的油液自动调整转台及工件的质心，故可承受的偏载能力更强。
5、可平衡的离心力范围大，覆盖的工件的种类多。
6、操作维护方便，完全满足了铝材加工等对转台高转速的要求。
附图说明
图1是本发明的剖视示意图。
图2是本发明的俯视图。
图中：1－充液工作台、2－齿圈、3－推力轴承A、4－推力轴承B、5－向心轴承A、6－中心主轴、7－基座、8－传动轴、9－齿轮、10－向心轴承B、11－伞齿轮、12－驱动电机、13－向心轴承C、14－油塞。
具体实施方式
在图1和图2所示的高速自平衡转台示意图中，充液工作台1为凹体结构，其内部设有腔体，腔体内充装平衡油液，充液工作台腔体的侧面设有油塞14，充液工作台上面设有工件安装孔；中心主轴6固定在基座7中心上；充液工作台设在基座上面；推力轴承A3的座圈设在充液工作台中心凹体内，其轴圈设在中心主轴上部，推力轴承A通过压盖将充液工作台压在基座上；向心轴承A5设在推力轴承A下方，其内圈设置在中心主轴上，外圈设置在充液工作台上；推力轴承B 4设置在向心轴承的外侧，其轴圈设置在充液工作台上，座圈设置在基座上；齿圈2固定在充液工作台下方，传动轴8通过向心轴承B10和向心轴承C13竖直安装在基座内的一侧，向心轴承B的内圈设在传动轴的上部，其外圈设在基座上，向心轴承C的内圈设在传动轴的底部，其外圈设在基座上，齿轮9和伞齿轮11通过键安装在传动轴上，伞齿轮设在向心轴承B下方，齿轮设在向心轴承B上方，齿轮与齿圈啮合；电驱动机12固定在基座的外侧，驱动电机的输出轴与伞齿轮键连接；充液工作台内的油液通过油塞进行调节，基座及中心主轴设置了各轴承副的润滑油孔。

Claims (1)

1.一种高速自平衡转台，其特征在于:其包括充液工作台、齿圈、基座、中心主轴、传动轴、推力轴承，向心轴承、齿轮、伞齿轮、油塞及驱动电机组件，其中充液工作台(1)为凹体结构，其内部设有腔体，腔体内充装平衡油液，充液工作台腔体的侧面设有油塞(14)，充液工作台上面设有工件安装孔；中心主轴(6)固定在基座(7)中心上，充液工作台设在基座上面；推力轴承A(3)座圈设在充液工作台中心凹体内，其轴圈设在中心主轴上部，推力轴承A通过压盖将充液工作台压在基座上；向心轴承A(5)设在推力轴承A下方，其内圈设置在中心主轴上，外圈设在充液工作台上；推力轴承B(4)设在向心轴承的外侧，其轴圈设在充液工作台上，座圈设在基座上；齿圈(2)固定在充液工作台下方；传动轴(8)通过向心轴承B(10)和向心轴承C(13)竖直设在基座内的一侧，向心轴承B(10)设在传动轴的上部，向心轴承C(13)设在传动轴的底部，它们的外圈均设在基座上；齿轮(9)和伞齿轮(11)通过键设在传动轴上，伞齿轮设在向心轴承B的下方，齿轮设在向心轴承B上方，齿轮与齿圈啮合；驱动电机(12)固定在基座的外侧，驱动电机的输出轴与伞齿轮键连接；充液工作台内的油液通过油塞进行调节，基座及中心主轴设置了各轴承副的润滑油孔。
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