断电无泄漏平衡油缸制造技术

本实用新型专利技术涉及一种断电无泄漏平衡油缸，由平衡油缸和补偿装置组成。其补偿装置由补偿油缸体15、活塞16、推杆12、堵杆9、大弹簧13、小弹簧19、中间筒体14和限位套20组成。堵杆9套于推杆12外侧，并置于中间筒体14和补偿油缸体15内；位于中间筒体14内的堵杆9上套有大弹簧13，位于补偿油缸体15中的堵杆9上套有活塞16，推杆12的尾部设有小弹簧19和限位套20。本实用新型专利技术的优点是，当机床一旦断电后，补偿装置在两个弹簧力的作用下，可将平衡油缸的油腔E立即封死，以保持平衡油腔E内的液压油压力；同时对平衡油缸进行压缩以补偿压力，弥补其压力损失，确保平衡油缸即使在机床长期停电时，仍能使滑枕不会有任何下滑。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数控机床龙门加工中心的部件，特别是一种断电无泄漏平衡 油缸。
技术介绍
龙门加工中心用于对大型零件进行粗精加工，具有承重力强、行程大、精度高等特 点，可以进行铣、镗、钻、攻等各种工序，只需一次装夹就可以按顺序完成多道工序，也可以 对大型模具进行三维加工，效率高，加工精度好。龙门加工中心的主轴头安装在滑枕下端， 滑枕安放于滑板内部，由伺服电机经滚珠丝杠传动沿导轨上下运动，完成Z轴切削加工进 给。由于滑枕的Z轴进给为垂直向下方向，滑枕和主轴头及传动机构的自重与Z轴进给力方 向相同，而与Z轴切削抗力方向相反，这样切削抗力大小的变化会导致进给力方向的变化， 不利于保持进给力的相对稳定，对Z轴进给运动的平稳性产生很大影响。另外，该自重对伺 服电机的运动负荷影响也很大，当滑枕向上运动时，电机需要克服该自重，会明显导致电机 负荷过大甚至超负荷，同时也加剧Z轴传动丝杠及轴承的磨损。因此，必须对滑枕及主轴等 的自重进行平衡，以消除对Z轴进给平稳性和电机负荷以及丝杠磨损的影响。Z轴滑枕平衡机构通常使用平衡油缸来进行平衡动作。目前常用的平衡油缸，由油 缸筒、活塞杆和油缸前、后盖组成，油缸筒重直方向固定在机床滑板上，活塞杆通过滑枕连 接板与滑枕相联。机床工作时，压力油进入油缸筒中，推动活塞、带动滑枕相对油缸筒向上 运动，油压力的大小与滑枕和主轴等自重的大小相当，方向相反，使得滑枕所受合力为零， 以此抵消自重的影响，达到滑枕平衡的效果。当滑枕向上运动时，压力油及时充入油缸筒， 维持油压不变，推动活塞杆仍然顶住滑枕连接板，继续将油压力作用在其上以平衡自重。当 滑枕向下运动时，多余的压力油从油缸筒中回到液压站，但油压仍然维持不变，仍然顶住活 塞杆和滑枕连接板，同样将油压力作用在其上以平衡自重。如果机床在工作中一旦断电，一 方面Z轴伺服电机制动器立即抱紧电机轴及丝杠以防止滑枕下蹿，另一方面，平衡油路截 止阀失电处于截止状态，阻断平衡油路，防止平衡油缸里的压力油流回油箱导致油缸失压， 以此来保持油缸原有压力，这样仍然可以抵消滑枕自重，维持滑枕的位置不变。上述现有的平衡油缸，虽可对滑枕和主轴的自重进行抵消平衡，但当机床一旦断 电时，由于油缸以及平衡油路、截止阀等均为液压控制，仍存在有下列不足1、由于机床断电后电机制动器抱紧电机轴需要一定的时间，而截止阀失电截止油 路也需要一定的时间，在此过程中一部分油会回流到油箱中，油缸压力会有一定下降，使平 衡力产生缺失，这样，当电机制动器抱紧电机轴时，滑枕仍会由于自重而已经产生一定量的 下蹿，刀具会破坏工件表面。2、当机床处于长期停电状态时，平衡油路中截止阀的结构决定了一直存在微量泄 漏，这样平衡油缸的油压会不断地处于下降状态，平衡力会越来越小，这样就会导致滑枕不 断地缓慢下滑，使得机床滑枕的原位改变，给机床的后续使用带来很大的不便和安全隐患。 平衡油路中虽可增加蓄能器来补充液压油的压力，但仍不能从根本上解决问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术难题是，克服上述缺点，提供一种断电无泄漏平衡油 缸，在现有平衡油缸的基础上，增加一个补偿装置，以确保机床在断电时，在弹簧力的作用 下，一方面，立即封堵平衡油缸的油腔E以防油压缺失；另一方面，同时再给平衡油缸的油 腔E补充一个附加的压缩力，保证平衡油缸拥有足够、稳定的液压力，使滑枕不下蹿。本技术的技术解决方案，包括油缸筒6和活塞杆4，油缸筒6与机床滑板22相 联，活塞杆4与机床滑枕连接板M相联，其特征在于油缸筒6的尾端还设有补偿装置，其 补偿装置包括补偿油缸体15、活塞16、推杆12、堵杆9、大弹簧13、小弹簧19、中间筒体14 和限位套20 ；堵杆9套于推杆12外侧，并置于中间筒体14和补偿油缸体15内；位于中间 筒体14内的堵杆9上套有大弹簧13，位于补偿油缸体15中的堵杆9上套有活塞16，推杆 12的尾部设有小弹簧19和限位套20，小弹簧置于限位套20中；中间筒体14和补偿油缸体 15联接成一体，并可与油缸筒6相联接。堵杆9上设有槽孔，推杆12上设有通孔，推块10在推杆12上的通孔和堵杆9上 的槽孔中径向穿过，使推杆12与堵杆9活动相联。推杆12的尾部与限位套20螺纹联接。大弹簧13的最大作用力大于小弹簧19。所述的补偿装置由补偿油缸体15、活塞16、推杆12、大弹簧13和中间筒体14构 成，推杆12置于中间筒体14和补偿油缸体15联接而成的腔体内；大弹簧13直接套于推杆 12上，并置于中间筒体14的弹簧腔G内；活塞16直接套于推杆12上，并设于补偿油缸体 15内；位于大弹簧13外端的推杆12上设有堵头，位于环形油缸16外端的推杆12上联接 有挡圈18和螺母21。活塞杆4的端部通过螺栓1、挡圈2和球面垫圈3与机床滑枕连接板M相联接。活塞杆4的端部小轴上带有配合小环面23。中间筒体14和补偿油缸体15上设有油路一 a、油路二 b、油路三c，油路一 a与弹 簧腔G相通，并外接平衡油路；油路二 b与平衡油缸的油腔E相通，并外接蓄能器；油路三c 与补偿油缸的油腔F相通，并外接补偿油路；油路一 a、油路二 b、油路三c同时外接电控系 统。补偿装置的中间筒体14与平衡油缸的油缸筒6之间可通过螺纹刚性联接，也可通 过管路柔性联接。本技术与现有技术相对比所具备的优点是，在现有平衡油缸上，增加一个补 偿机构，当机床一旦断电后，补偿油缸在两个弹簧力的作用下，一方面通过堵杆9的端部堵 头将平衡油缸的油腔E立即封死，以保持油腔E内的液压力；另一方面，推杆12同时伸入平 衡油腔E内对其空间进行压缩，使平衡油缸增加一个额外的压力补偿，以弥补平衡油缸的 油压损失。本技术由于增加了一个可靠持久的弹性机械密封和压力补偿，故而即使机 床长期停电、造成液压油路油压损失，平衡油缸的油腔E中仍能保持足够的液压力，使滑枕 不会有任何下滑，且安全可靠。另外，由于活塞杆4上设有配合小环面23，同时机床滑枕连接板M两侧又通过两 组球面垫圈3使其联接在一起，活塞杆4与滑枕连接板M的孔隙可以稍大，使活塞杆4运动中不会有别劲，同时活塞杆4的位置也不会有大的偏摆，以保证平衡油缸运动的平稳性 和精度。附图说明附图为本技术的结构示意图。图中标号1-螺栓，2-挡圈，3-球面垫圈，4-活塞杆，5-油缸前盖，6-油缸筒，7-油 缸后盖，8-连接盖，9-堵杆，10-推块，11-推环，12-推杆，13-大弹簧，14-中间筒体，15-补 偿油缸体，16-环形活塞，17-端盖，18-挡圈，19-小弹簧，20-限位套，21-螺母，22-机床滑 板，23-配合小环面，24-机床滑枕连接板，a-油路一，b-油路二，C-油路三，E-平衡油腔， F-补偿油腔，G-弹簧腔。具体实施方式以下结合附图，对本技术作进一步的详细描述。实施例1 本技术由平衡油缸和补偿装置组成。平衡油缸包括油缸筒6、活塞杆4、油缸前、后端盖5、7。油缸筒6与机床滑板22联 接固定，活塞杆4与机床滑枕连接板M相联，油缸筒6的两端分别通过螺纹联接平衡油缸 前、后盖5、7。活塞杆4与机床滑枕连接板M通过活塞杆4轴端的螺栓1、挡圈2和两个球 面垫圈3固定联接。活塞杆4的端轴上带有配合小环面23，机床滑枕连接板M两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种断电无泄漏平衡油缸，包括油缸筒（６）和活塞杆（４），油缸筒（６）与机床滑板（２２）相联，活塞杆（４）与机床滑枕连接板（２４）相联，其特征在于：油缸筒（６）的一端还设有补偿装置，其补偿装置包括补偿油缸体（１５）、活塞（１６）、推杆（１２）、堵杆（９）、大弹簧（１３）、小弹簧（１９）、中间筒体（１４）和限位套（２０）；堵杆（９）套于推杆（１２）外侧，并置于中间筒体（１４）和补偿油缸体（１５）内；位于中间筒体（１４）内的堵杆（９）上套有大弹簧（１９），位于补偿油缸体（１５）中的堵杆（９）上套有活塞（１６），推杆（１２）的尾部设有小弹簧（１９）和限位套（２０），小弹簧置于限位套（２０）中；中间筒体（１４）和补偿油缸体（１５）联接成一体，并可与油缸筒（６）相联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德洲，许兴旺，葛东升，
申请(专利权)人：江苏恒力组合机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32