[发明专利]一种落地式镗铣床主轴箱的液压平衡机构

说明书

技术领域

本发明涉及机床的辅助机构领域，特别是涉及一种落地式镗铣床主轴箱的液压平衡机构。

背景技术

随着汽车、航空航天、造船、军工、通用机械等行业的飞速发展，落地式镗铣床应用越来越广泛，其加工的工件尺寸越来越大，工作行程越来越长。目前，落地式镗铣床常用的主轴箱组件平衡系统通常采用重锤平衡的结构，以减小主轴箱组件上下移动时的惯性和冲击，但该结构存在着重量重，结构庞大，惯性大，从导致动态响应差，如果采用油缸平衡系统可以解决重锤平衡的弊端，作到结构紧凑、惯性小、动态响应好，但是落地式镗铣床主轴箱Y向行程一般在3～5米,这就要求油缸活塞的行程也可以满足，而细长型的油缸不论是制造精度、活塞杆的稳定性，还是安装空间都存在一定的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种落地式镗铣床主轴箱的液压平衡机构，结构简单，采用滑轮结构，缩短了油缸的长度，加入了蓄能器组件有效降低了油压的波动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种落地式镗铣床主轴箱的液压平衡机构，包括定滑轮、定滑轮座、动滑轮、油缸和蓄能器组件，所述的两个定滑轮座安装固定在机床立柱的上端，所述的定滑轮座上并排安装有两个定滑轮，所述的油缸竖直安装在机床立柱的内部，所述的油缸的上端连接有动滑轮安装座，所述的动滑轮安装座中上下分别安装有上动滑轮和下动滑轮，所述的两个动滑轮的外侧各绕有2根钢丝绳，所述的上动滑轮上的钢丝绳往上绕过布置在机床立柱顶上左边两个定滑轮后通过连接件与机床主轴箱左侧顶端相连，所述的下动滑轮上的钢丝绳往上绕过布置在机床立柱顶上右边两个定滑轮后通过连接件与机床主轴箱右侧顶端相连，所述的油缸一侧的机床立柱上安装有蓄能器组件，所述的蓄能器组件通过油管与油缸的上端相连，所述的油缸的下端通过关节轴承座与机床立柱固定连接。

所述的蓄能器组件包括储气瓶、蓄能器和安装架，所述的蓄能器竖直安装在安装架内部中间位置，所述的蓄能器的两侧均匀并排地安装有若干个储气瓶，所述的蓄能器和储气瓶的上端都通过气管相互联通，所述的安装架的外壁上安装有气压传感器和油压传感器，所述的气压传感器通过管线与连接蓄能器和储气瓶的气管相连接，所述的油压传感器通过管线与连接蓄能器和油缸的油管相连接，所述的蓄能器的下端连接有出油口，所述的出油口通过油管与油缸的上端相连，所述的其中一个储气瓶的下端连接有氮气充气口。

所述的关节轴承座包括通轴、关节轴承和底座，所述的底座安装固定在机床主体的下端，所述的底座的上侧中间开有缺口，所述的缺口中安装有油缸连接块，所述的通轴从底座的侧面穿过底座和油缸连接块，所述的通轴的中间外侧安装有关节轴承，所述的关节轴承通过其外侧的关节轴承外环与油缸连接块相连接，所述的关节轴承外环左侧与油缸连接块之间安装固定有端盖，所述的关节轴承左侧的通轴的外侧安装有轴套。

所述的蓄能器组件的下端布置有安全截止阀组，所述的安全截止阀组与蓄能器下端的进油口相连，所述的安全截止阀组的下端布置有高压定量液压泵。

所述的油缸的长度与主轴箱的工作行程相配。

所述的储气瓶的容积大小和数量与主轴箱工作全行程所需要的油液容积和平衡力相配。

采用油缸与蓄能器组的封闭回路，使油缸活塞在上下运动过程中,油液进出蓄能器,并能通过控制蓄能器气体的体积和压力的变化,有效控制油液的压力波动范围在5%以下，蓄能器及储气瓶的容积和数量的计算公式如下：

油缸行程在中间位置时平均压力P0=F/A，F为平衡力，A为油缸的有效面积；

最大油压Pmax=P0*(1+e/2)，e为平衡力的波动，e≤5%；

最大平衡力Fmax=Pmax*A；

最小油压Pmin=P0*(1-e/2)；

最小平衡力Fmin=Pmin*A；

油缸的行程L为主轴箱工作行程的一半；

蓄能器及储气瓶的有效容积Q=A*L;

全行程蓄能器气体的变化量⊿V=Q*K;

蓄能器所需总容积V=⊿V/e。

有益效果