專利名稱：自動更換砂輪的磨床電主軸的制作方法
技術領域：
CN 201913546 U
說明書
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自動更換砂輪的磨床電主軸一.技術領域本發明是涉及磨床電主軸更換砂輪的技術，具體涉及一種自動更換砂輪的磨床電 主軸。二.背景技術現有的大型立式磨床電主軸前端安裝的砂輪部件(砂輪部件由砂輪、砂輪夾體、 砂輪夾盤組成)，與轉軸配合一般是錐度定位(通過砂輪部件使，先吧螺釘或螺母松開，在把 專用的拆卸螺釘擰入砂輪夾體，當拆卸螺釘頂住轉子軸軸端時，繼續旋緊，拆卸螺釘軸向不 動，只做圓周運動，砂輪部件做軸向的相對運動，這樣完成砂輪部件的松開。這種拉緊和松開方式，費時費工，并且不利于實現數控化。三.發明內容本發明是克服現有技術存在的不足和缺陷，提供一種實現砂輪部件的自動拉緊和 松開從而解放人力的自動更換砂輪的磨床電主軸。技術方案一種自動更換砂輪的磨床電主軸，包括由外殼、定子和轉子組成的電主軸，電主軸 的轉子輸出軸一端匹配安裝有砂輪機構，在所述砂輪機構的砂輪夾具內徑孔上固定有一個 同圓心的定位套，該定位套靠近電主軸一側的內徑略小于其遠離電主軸一側的內徑；在電 主軸的轉子輸出軸一端上設置有鋼球漲縮機構，該鋼球漲縮機構是將轉子軸中心沿軸向設 有通孔并在該通孔中匹配套裝有推拉桿，該推拉桿在遠離砂輪機構的一端與推拉機構接觸 連接，該推拉桿靠近砂輪機構的一端的末端外側固定有鋼球套，管狀的轉子軸輸出端末端 部分插入該鋼球套內，并且該管狀轉子軸輸出端上分別設有相鄰但不等徑的鎖緊段和松開 段，其中位于輸出軸最末端的松開段的外側直徑略小于鎖緊段外側直徑，在所述鋼球套的 外側壁上均布有多個通孔并分別安裝有鋼球，通孔直徑小于鋼球直徑從而使鋼球位于鋼球 套內僅有部分球面能伸出通孔之外，所述各鋼球在位于鎖緊段時分別伸出相應通孔之外與 定位套較大內徑匹配，所述各鋼球在位于松開段時分別縮進相應通孔之內與定位套較小內 徑匹配。在推拉桿靠近砂輪機構一端固定有一個拉緊套，所述鋼球套固定在拉緊套外側， 該拉緊套后端設有固定在轉軸內徑側壁上的擋塊，同時在推拉桿上固定有一個卡片，在該 擋塊與卡片之間安裝有碟簧。所述推拉機構為汽缸或液壓缸，該氣缸或液壓缸的活塞桿與推拉桿接觸連接。所述轉子輸出軸外側面與砂輪夾具內徑側面為匹配的圓錐面結構。所述轉子輸出軸外側面與砂輪夾具內徑側面為匹配的正多邊形結構，或者正多邊 錐臺結構。多邊形的邊數大于等于3。所述定位套和鋼球套為與鋼球數量一樣的正多邊形結構。鋼球的數量大于等于3， 即多邊形的邊數也大于等于3。所述定位套的較大內徑與較小內徑之間為圓弧面過渡。所述鎖緊段和松開段之間為圓弧面過渡。[0017]本發明的有益效果1、本發明的自動更換砂輪的磨床電主軸，通過控制氣缸或液壓缸是推拉桿運動， 能夠自動實現砂輪部件的拉緊和松開，無需人工操作，方便快捷，提供工作效率，有利于實 現數控自動化。2、本發明具有改進合理，容易實現，使用方便有效的優點，非常利于推廣實施。四.
圖1是本發明的自動更換砂輪的磨床電主軸剖面結構示意圖；圖2是圖1的砂輪機構的結構示意圖；圖3是與圖2匹配的鋼球漲縮機構的結構示意圖(鋼球伸出)；圖4是圖3的I部放大結構示意圖；圖5與圖3結構相同但鋼球處于鎖緊狀態的示意圖。五.具體實施方案實施例一參見圖1 一圖5，圖中標號1為砂輪，2為砂輪夾具，3為轉子，30為轉子 輸出軸末端，31為鎖緊段，32為松開段，4為定子，5為外殼，6為定位套，61為凸緣，7為鋼球 套，8為拉緊套，9為轉子輸出軸端的圓錐面，91為砂輪夾具內徑圓錐側面，10為鋼球，11為 碟簧，12為拉緊套螺母，13為卡片，14為后軸承座，15為后螺母，16為前小蓋，17為錢螺母， 18為防塵環，19為氣除塵，20為缸體，21為活塞，22為缸體后蓋，23為內水套，24為推拉桿， 25為固定擋塊，26為壓片，27為環形壓片。一種自動更換砂輪的磨床電主軸，包括由外殼5、定子4和轉子5組成的電主軸，電 主軸的轉子輸出軸一端安裝有砂輪機構，砂輪機構包括砂輪1和砂輪夾具2。定子4環形 固定于外殼5內側壁上，并在外殼5和定子4之間設有環形內水套23。轉子5兩端分別通 過軸承安裝在外殼的軸承座內，還設有用于密封軸承的前小蓋16、防塵環18和氣除塵通道 19。轉子5中心沿軸向設有通孔并匹配安裝有推拉桿M，該推拉桿M遠離砂輪機構的 一端與汽缸的活塞桿接觸連接，在本實施例中，汽缸活塞桿提供推力帶動推拉桿M —起向 砂輪方向做直線運動。在推拉桿M靠近砂輪機構一端固定有一個筒狀的拉緊套8，具體地， 在推拉桿對靠近砂輪機構的一端設有螺紋，一筒狀的拉緊套其底面中心設有通孔，通孔套 裝于推拉桿螺紋段上后在該螺紋段上匹配安裝有拉緊套螺母12。該拉緊套后端設有固定在 轉軸內徑側壁上的擋塊25，同時在推拉桿上固定有一個卡片，在該擋塊與卡片之間安裝有 碟簧11。上述氣缸的活塞桿與該碟簧11配合實現推拉桿M的向前推進和自動復位。(管狀)轉子輸出軸5末端外側壁與砂輪夾具2內徑側壁為緊密配合的圓錐面結 構，參見標號9和91，轉子輸出軸轉動帶動砂輪夾具一起轉動。同時，在所述砂輪機構的砂 輪夾具2內徑孔上固定有一個同圓心的定位套6，該定位套靠近電主軸一側的內徑略小于 其遠離電主軸一側的內徑，即在該定位套的內徑側壁上靠近電主軸一側設有凸緣形成的臺 階面61。在電主軸的轉子輸出軸一端上設置有鋼球漲縮機構，本實施例中的鋼球漲縮機構 是拉緊套外側固定有鋼球套7，筒狀的轉子軸5的輸出端30 (轉子輸出軸)末端部分插入該 鋼球套7內，并且該轉子軸5的輸出端30上分別設有相鄰但不等徑的鎖緊段31和松開段 32，其中松開段32位于輸出軸最末端；在所述鋼球套7的外側壁上均布有多個通孔并分別安裝有鋼球10 (例如有10個鋼球)，通孔直徑小于鋼球直徑從而使鋼球位于鋼球套內僅有 部分球面能伸出通孔之外，所述各鋼球在位于鎖緊段時分別伸出相應通孔之外形成的與定 位套較大內徑匹配的鋼球環，所述各鋼球在位于松開段時分別縮進相應通孔之內使鋼球套 與定位套較小內徑匹配。圖3和圖4分別是鋼球處于漲開狀態和縮進狀態，圖3的漲開狀態屬于自然狀態， 當氣缸推動推拉桿一起向砂輪方向運動時，各鋼球10被鋼球套7帶動也向前滾動或滑動， 從而各鋼球10從鎖緊段移動到松開段32后自動縮回鋼球套7內，如圖4，此時鋼球套7可 以自由穿過砂輪夾具內徑側面的定位套6中，待插入到指定位置時，對氣缸出氣管放棄，推 拉桿M在碟簧11的作用下復位，此時各鋼球10又處于漲開狀態，由于各鋼球10漲開后形 成的外緣輪廓直徑大于定位套6后端的臺階凸緣61。所述定位套6的較大內徑與較小內徑 (臺階凸緣)之間為圓弧面過渡。當各鋼球10定位后，電主軸輸出軸5的輸出端30的外側 與砂輪夾具2內徑側面錐面緊密接觸，從而整個電主軸的輸出軸5與砂輪夾具2被固定為 一體，可以同步轉動，完成自動安裝。電主軸與砂輪機構的自動脫離過程與其自動安裝過程 相反，不詳述。實施例二 附圖未畫，內容與實施例一基本相同，相同之處不重述由于電主軸的 轉子輸出軸與砂輪夾具之間為固定的配合關系，所以，轉子輸出軸外側面和砂輪夾具內徑 側面之間的配合不僅限于實施例一所述的圓錐面配合或者圓錐臺配合結構，也可以采用正 多邊棱臺或者正多邊錐臺結構的配合關系。實施例三附圖未畫，內容與實施例一基本相同，相同之處不重述固定于砂輪夾 具內徑側面上的定位套和鋼球套的形狀不僅限于圓形的匹配關系，也可以采用正多邊形結 構，根據鋼球的數量采用與鋼球數量一直的正多邊形結構，例如正六邊形，正八邊形，正十 邊形，正十二邊形等。實施例四附圖未畫，內容與實施例一基本相同，相同之處不重述推拉桿的推進 與縮回的情況不僅限于實施例一所述的采用氣缸與碟簧的配合關系，還可以省去碟簧而僅 采用氣缸或液壓缸，即將氣缸或液壓缸的活塞桿與推拉桿一端固定，推拉桿的伸出或縮回 都靠氣缸或液壓缸的活塞桿帶動。實施例五附圖未畫，內容與實施例一基本相同，相同之處不重述驅動推拉桿運 動的推拉機構不僅限于氣缸或液壓缸，也可以采用齒輪齒條配合結構，或者渦輪蝸桿配合 結構，或者曲柄連桿配合結構，或者通過控制偏心輪轉動角度實現推拉桿的推出或縮進等 結構。
權利要求1.一種自動更換砂輪的磨床電主軸，包括由外殼、定子和轉子組成的電主軸，電主軸的 轉子輸出軸一端匹配安裝有砂輪機構，其特征是在所述砂輪機構的砂輪夾具內徑孔上固 定有一個同圓心的定位套，該定位套靠近電主軸一側的內徑略小于其遠離電主軸一側的內 徑；在電主軸的轉子輸出軸一端上設置有鋼球漲縮機構，該鋼球漲縮機構是將轉子軸中心 沿軸向設有通孔并在該通孔中匹配套裝有推拉桿，該推拉桿在遠離砂輪機構的一端與推拉 機構接觸連接，該推拉桿靠近砂輪機構的一端的末端外側固定有鋼球套，管狀的轉子軸輸 出端末端部分插入該鋼球套內，并且該管狀轉子軸輸出端上分別設有相鄰但不等徑的鎖緊 段和松開段，其中位于輸出軸最末端的松開段的外側直徑略小于鎖緊段外側直徑，在所述 鋼球套的外側壁上均布有多個通孔并分別安裝有鋼球，通孔直徑小于鋼球直徑從而使鋼球 位于鋼球套內僅有部分球面能伸出通孔之外，所述各鋼球在位于鎖緊段時分別伸出相應通 孔之外與定位套較大內徑匹配，所述各鋼球在位于松開段時分別縮進相應通孔之內與定位 套較小內徑匹配。
2.根據權利要求1所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是在推拉桿靠近砂輪 機構一端固定有一個拉緊套，所述鋼球套固定在拉緊套外側，該拉緊套后端設有固定在轉 軸內徑側壁上的擋塊，同時在推拉桿上固定有一個卡片，在該擋塊與卡片之間安裝有碟簧。
3.根據權利要求1所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述推拉機構為汽 缸或液壓缸，該氣缸或液壓缸的活塞桿與推拉桿接觸連接。
4.根據權利要求2所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述轉子輸出軸外 側面與砂輪夾具內徑側面為匹配的圓錐面結構。
5.根據權利要求2所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述轉子輸出軸外 側面與砂輪夾具內徑側面為匹配的正多邊形結構，或者正多邊錐臺結構。
6.根據權利要求2所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述定位套和鋼球 套為與鋼球數量一樣的正多邊形結構。
7.根據權利要求1所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述定位套的較大 內徑與較小內徑之間為圓弧面過渡。
8.根據權利要求1所述的自動更換砂輪的磨床電主軸，其特征是所述鎖緊段和松開 段之間為圓弧面過渡。
專利摘要本實用新型涉及一種自動更換砂輪的磨床電主軸，包括由外殼、定子和轉子組成的電主軸，電主軸的轉子輸出軸一端匹配安裝有砂輪機構，在所述砂輪機構的砂輪夾具內徑孔上固定有一個同圓心的定位套，在電主軸的轉子輸出軸一端上設置有鋼球漲縮機構，該鋼球漲縮機構與所述定位套配合實現砂輪機構的自動裝卸。本實用新型的自動更換砂輪的磨床電主軸，通過控制氣缸或液壓缸是推拉桿運動，能夠自動實現砂輪部件的拉緊和松開，無需人工操作，方便快捷，提供工作效率，有利于實現數控自動化。本實用新型具有改進合理，容易實現，使用方便有效的優點，非常利于推廣實施。
文檔編號B24B41/04GK201913546SQ201020550090
公開日2011年8月3日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者侯廣軍, 劉濱鐵, 梁興, 王文杰 申請人:安陽萊工科技有限公司