CN112096994B - 应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，实现从固定壳体将介质(水、气、油等)传递到电主轴上；固定壳体为固定不动的部件，电主轴为延轴线做旋转运动的部件；本发明旋转轴与固定套可做相对旋转运动，旋转轴上传递介质的管路与固定套上的介质管路相连接，使固定套上的介质能顺利的传递到旋转轴和旋转套上。本发明结构紧凑，在狭小的空间内，可传递多种介质。本发明旋转轴与固定套不受旋转角度限制，可以任意大角度旋转。

Description

应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构

技术领域

本发明涉及机械设备制造，一种应用于加些加工领域的五轴镗铣头，直角镗铣头，其他角度的镗铣头等的旋转轴与固定套的管路连接结构与方式。

背景技术

五轴镗铣头，直角镗铣头，其他角度的镗铣头等是机械加工机床的核心部件，直接决定了机床的加工能力与加工效率。而且五轴镗铣头，直角镗铣头，其他角度的镗铣头等结构复杂，加工时所需要的水、气、油都要在这些部件上通过，所以，五轴镗铣头，直角镗铣头，其他角度的镗铣头等内部管路繁多。如何在狭小的空间内，进行合理的管路布置，使所需要的介质能有序的通过，就成了一项难题。

目前采用的内部管路方式有两种，一种是用管路与接头，连接需要通过的两个零件，另一种是在两个零件上加工联通介质的孔，孔与孔之间通过密封圈进行介质密封。

第一种方式介质在管中传递，当有零件需做旋转运动时，管路就会在工件上缠绕，管路易损坏，为了使管路不受损，旋转角度不能过大。

第二种方式两个工件不能做相对运动，否则介质就会泄露，无法密封。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转轴与固定套的安装方式，来解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，实现从固定壳体将介质传递到电主轴上；

固定壳体为固定不动的部件，电主轴为延轴线做旋转运动的部件；

固定壳体内加工有台阶孔，台阶孔作为安装力矩电机的止口；将力矩电机通过螺栓把合在固定壳体台阶孔上；

力矩电机的转子端安装有旋转套，当力矩电机工作时，旋转套随力矩电机进行旋转运动，旋转套另一端把合在电主轴套上，电主轴套上安装有电主轴；在电主轴套上把合有旋转轴，旋转轴在力矩电机的作用延轴线转动；

固定壳体的外侧安装有固定盖，固定壳体内部孔道与固定盖内部孔道相连，固定套把合安装在固定盖上，固定套内外侧设有多路环槽，固定套端面侧壁上设有多个环槽接孔；固定套的环槽接孔与固定盖的内部孔道对接；实现固定盖内部孔道与固定套内部孔道相连，连接处采用密封垫密封，实现介质从固定壳体传递到固定盖，再传递到固定套；

固定套设在旋转轴与旋转套之间，在旋转轴外侧对应固定套设有多个环槽接孔；在旋转套内侧对应固定套设有多个环槽接孔；两个多路环槽之间设有密封圈；

旋转轴和旋转套的环槽接孔通过内部孔道输出到电主轴套上。

进一步优选，固定套内外侧设有多个环槽接孔，固定套端面侧壁上设有多个通道接孔；固定套设在旋转轴与旋转套之间，在旋转轴外侧对应固定套设有多个环槽；在旋转套内侧对应固定套设有多个环槽；两个多路环槽之间设有密封圈。

进一步优选，固定壳体与旋转套之间安装轴承，用于旋转套的支撑和定心。

进一步优选，旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：

旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有环槽。

进一步优选，旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有接孔；固定套内侧设有接孔，对应旋转轴外侧设有环槽。

进一步优选，旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有接孔，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有接孔。

进一步优选，旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有接孔，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有接孔，对应旋转轴外侧设有环槽。

进一步优选，旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有接孔；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有接孔。

进一步优选，一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，固定套内侧设有三路与旋转轴上三路环槽对应形成封闭孔道；固定套外侧设有三路环槽与旋转套上三路环槽对应形成封闭孔道；

固定套侧壁上设有六路环槽接孔，分别为接孔a,接孔b,接孔c,接孔d,接孔e,接孔f；

接孔a,接孔b,接孔c将介质传递到旋转轴上；

固定套内圆上设有三路介质通过的环槽，内圆上设有四个用于密封环槽，密封环槽内安装密封圈，保证介质与介质，介质与外界阻隔。

进一步优选，一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，接孔d,接孔e,接孔f三路介质传递到固定套的外圆表面，

旋转套的内圆表面加工三路介质通过的环槽，内圆表面四个用于密封的环槽,旋转套用的密封圈安装在密封环槽内；接孔d,接孔e,接孔f 将介质传递给旋转套的内圆表面；

旋转套与电主轴套把合，将介质传递到电主轴套上，接孔d管路是刀具外部冷却水进口，接孔e管路是刀具内部冷却水进口，接孔f管路是刀具松开液压油进口；完成接孔d,接孔e,接孔f三路介质的传递。

本发明的优点是：

1、本发明旋转轴与固定套可做相对旋转运动，旋转轴上传递介质的管路与固定套上的介质管路相连接，使固定套上的介质能顺利的传递到旋转轴和旋转套上。

2、本发明结构紧凑，在狭小的空间内，可传递多种介质。

3、本发明旋转轴与固定套不受旋转角度限制，可以任意大角度旋转。

附图说明

图1为本发明结构总图。

图2为固定套结构侧视图。

图3为固定套结构主视图。

图4为固定套结构剖视图。

图5为固定套与旋转轴的安装示意图之一。

图6为固定套与旋转轴的安装示意图之二。

图7为固定套与旋转套的安装示意图之一。

图8为固定套与旋转套的安装示意图之二。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

结合附图1-8对本发明进一步详细说明，一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，电主轴11工作时所需要的介质(水、气、油等)，都要从固定壳体1进行传递到电主轴11上。且固定壳体1 为固定不动的零件，电主轴11在工作的同时，需延轴线1做旋转运动，形成进给轴。

固定壳体1内加工带有台阶的孔，孔作为安装力矩电机2的止口，将力矩电机2把合在台阶上，力矩电机2将作为电主轴延轴线1回转运动的动力来源。

固定盖3安装在固定壳体1的外侧，介质将从固定壳体1传递给固定盖3，固定壳体1内部孔与固定盖内部孔连接处，通过密封圈进行密封，由于两者没有相对运动，所以两者的密封是比较好保证的。

固定盖3通过内部管路将介质传递到把合在其上的固定套6上。介质传递方式与固定盖3与固定壳体1的介质传递方式相同。

旋转套4安装在力矩电机2的转子端，当力矩电机2工作时，旋转套随力矩电机2进行旋转运动，旋转套4的另一端把合电主轴套10，电主轴11安装在电主轴套10上，所以，当力矩电机2工作时，电主轴将延轴线1进行旋转运动。同时，旋转轴7把合在电主轴套10上，旋转轴7和旋转套4的环槽接孔通过内部孔道输出到电主轴套10上，所有的水，气，油等介质通过电主轴套10的内部管路进行传递，在电主轴套的端面，通过接头及软管，与电主轴所需介质的接口进行连接。旋转轴7也随力矩电机的工作而延轴线1转动。旋转套4和固定壳体1之间安装轴承5，用于旋转套4的支撑和定心。

固定套6将三路传递给旋转套4上，将另外三路传递给旋转轴7上。

固定套6上加工6路供介质通过的接孔，分别为接孔a,接孔b,接孔c,接孔d,接孔e,接孔f，其中，接孔a,接孔b,接孔c将介质传递到旋转轴7上，接孔d,接孔e,接孔f将介质传递给旋转套4上。固定套6内圆上加工三路介质通过的环槽，和四个用于密封的环槽，固定套用的密封圈8安装在密封环槽内，介质通过固定套6端面的孔传递到环槽a，环槽b，环槽c内，介质与介质，介质与外界之间，通过四个密封环槽进行隔断密封，保证介质与介质，介质与外界阻隔。

固定套6与旋转轴7的安装示意图，固定套6上的介质环槽与旋转轴7上的孔对接，将介质传递给旋转轴7，旋转轴7将介质传递给电主轴套10，管路a是主轴冷却水进口，管路b是主轴冷却水出口，管路c 是刀具夹紧液压油入口。三路介质都将通过此传递方法，完成介质的传递。旋转套4的内圆表面，结构与固定套6的内圆表面一致，都是加工三路介质通过的环槽，和四个用于密封的环槽,旋转套用的密封圈9安装在密封环槽内，这样，固定套6上的管路d,管路e,管路f介质传递到旋转套4上，管路d是刀具外部冷却水进口，管路e是刀具内部冷却水进口，管路f是刀具松开液压油进口。旋转套4与电主轴套10把合，将介质传递到电主轴套10上，完成管路d,管路e,管路f三路介质的传递。

旋转套4、固定套6与旋转轴7结构组合为几种情况：

第一种情况，旋转套4内圆设有环槽，对应固定套6外侧设有环槽；固定套6内侧设有环槽，对应旋转轴7外侧设有环槽；

第二种情况，旋转套4内圆设有环槽，对应固定套6外侧设有接孔；固定套6内侧设有接孔，对应旋转轴7外侧设有环槽；

第三种情况，旋转套4内圆设有接孔，对应固定套6外侧设有环槽；固定套6内侧设有环槽，对应旋转轴7外侧设有接孔；

第四种情况，旋转套4内圆设有接孔，对应固定套6外侧设有环槽；固定套6内侧设有接孔，对应旋转轴7外侧设有环槽；

第五种情况，旋转套4内圆设有环槽，对应固定套6外侧设有接孔；固定套6内侧设有环槽，对应旋转轴7外侧设有接孔。

Claims (10)

1.一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

实现从固定壳体将介质传递到电主轴上；

固定壳体为固定不动的部件，电主轴为延轴线做旋转运动的部件；

固定壳体内加工有台阶孔，台阶孔作为安装力矩电机的止口；将力矩电机通过螺栓把合在固定壳体台阶孔上；

力矩电机的转子端安装有旋转套，当力矩电机工作时，旋转套随力矩电机进行旋转运动，旋转套另一端把合在电主轴套上，电主轴套上安装有电主轴；在电主轴套上把合有旋转轴，旋转轴在力矩电机的作用延轴线转动；

固定壳体的外侧安装有固定盖，固定壳体内部孔道与固定盖内部孔道相连，固定套把合安装在固定盖上，固定套内外侧设有多路环槽，固定套端面侧壁上设有多个环槽接孔；固定套的环槽接孔与固定盖的内部孔道对接；实现固定盖内部孔道与固定套内部孔道相连，连接处采用密封垫密封，实现介质从固定壳体传递到固定盖，再传递到固定套；

固定套设在旋转轴与旋转套之间，在旋转轴外侧对应固定套设有多个环槽接孔；在旋转套内侧对应固定套设有多个环槽接孔；两个多路环槽之间设有密封圈；

旋转轴和旋转套的环槽接孔通过内部孔道输出到电主轴套上。

2.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

固定套内外侧设有多个环槽接孔，固定套端面侧壁上设有多个通道接孔；固定套设在旋转轴与旋转套之间，在旋转轴外侧对应固定套设有多个环槽；在旋转套内侧对应固定套设有多个环槽；两个多路环槽之间设有密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

固定壳体与旋转套之间安装轴承，用于旋转套的支撑和定心。

4.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：

旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有环槽。

5.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有接孔；固定套内侧设有接孔，对应旋转轴外侧设有环槽。

6.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有接孔，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有接孔。

7.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有接孔，对应固定套外侧设有环槽；固定套内侧设有接孔，对应旋转轴外侧设有环槽。

8.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

旋转套、固定套与旋转轴结构组合如下：旋转套内圆设有环槽，对应固定套外侧设有接孔；固定套内侧设有环槽，对应旋转轴外侧设有接孔。

9.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

固定套内侧设有三路与旋转轴上三路环槽对应形成封闭孔道；固定套外侧设有三路环槽与旋转套上三路环槽对应形成封闭孔道；

固定套侧壁上设有六路环槽接孔，分别为接孔a,接孔b,接孔c,接孔d,接孔e,接孔f；

接孔a,接孔b,接孔c将介质传递到旋转轴上；

固定套内圆上设有三路介质通过的环槽，内圆上设有四个用于密封环槽，密封环槽内安装密封圈，保证介质与介质，介质与外界阻隔。

10.根据权利要求1所述的一种应用于五轴加工的旋转部件与固定部件的管路连接结构，其特征在于，

接孔d,接孔e,接孔f三路介质传递到固定套的外圆表面，

旋转套的内圆表面加工三路介质通过的环槽，内圆表面四个用于密封的环槽,旋转套用的密封圈安装在密封环槽内；接孔d,接孔e,接孔f将介质传递给旋转套的内圆表面；

旋转套与电主轴套把合，将介质传递到电主轴套上，接孔d管路是刀具外部冷却水进口，接孔e管路是刀具内部冷却水进口，接孔f管路是刀具松开液压油进口；完成接孔d,接孔e,接孔f三路介质的传递。

Images