[发明专利]应用于摩擦增材制造装置的主轴结构

权利要求书

1.一种应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，包括升降顶杆和旋转料盘，所述旋转料盘的外缘设有多个棱柱状料棒孔，料棒孔内设有料棒，其特征在于：所述应用于摩擦增材制造装置的主轴结构还包括主轴、主轴升降驱动机构和主轴旋转驱动机构，所述主轴的轴线与升降顶杆的轴线重合，所述主轴的中轴处设有贯穿主轴的轴孔，轴孔与料棒相配合，所述主轴包括主轴上段和主轴下段，所述主轴升降驱动机构驱动主轴上段沿主轴轴线往复运动，主轴旋转驱动机构驱动主轴下段绕主轴轴线转动，主轴上段的下端设有上嵌合块，所述上嵌合块包括上楔形凸起，上嵌合块的中轴处设有与轴孔相配合的上料棒通孔，上嵌合块外套有离合器，所述离合器包括筒状的离合器壳体，离合器壳体的上、下两端分别设有环形的上端盖和下端盖，上端盖和下端盖与离合器壳体固定相连，所述主轴上段与离合器的上端盖滑动相连，主轴上段和离合器之间设有周向限位机构，主轴上段和离合器之间设有驱动离合器向主轴下段滑动的压簧，所述下端盖靠近主轴下段的一侧设有上摩擦片，所述主轴下段的上端设有下嵌合块，所述下嵌合块包括下法兰盘和与上楔形凸起相对应的下楔形凸起，下嵌合块的中轴处设有与轴孔相配合的下料棒通孔，上楔形凸起和下楔形凸起相啮合使上料棒通孔和下料棒通孔相位对齐，所述下法兰盘的外缘设有与上摩擦片相配合的下摩擦片。

2.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述上楔形凸起的外周设有上法兰盘，所述上端盖和下端盖之间设有平行于主轴轴线的压簧导向柱，压簧导向柱贯穿上法兰盘并与上法兰盘滑动相连，所述压簧套于上法兰盘和下端盖之间的压簧导向柱上。

3.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述主轴上段包括远离主轴下段的圆柱段和靠近主轴下段的棱柱段，棱柱段外套有滑套，滑套内孔为与棱柱段外周相配合的棱柱状，滑套贯穿上端盖并与上端盖滑动相连，所述上端盖上侧的滑套上固定设有环形外压板，上端盖和外压板之间设有平行于主轴轴线压簧导向柱，压簧导向柱一端与上端盖固定相连，另一端贯穿外压板并与外压板滑动相连，外压板和上端盖之间的压簧导向柱外套有压簧，所述滑套的内侧设有环形的内压板，棱柱段的中部设有与环形内压板中孔相配合的滑槽，滑槽处的棱柱段外侧套有蓄能弹簧，蓄能弹簧的一端与内压板相抵，另一端与滑槽的下槽面相抵，所述滑套下侧的主轴上段周面上设有卡槽，所述离合器壳体上设有与卡槽相配合的卡块，所述滑套上设有驱动卡块脱离卡槽的卡块触杆。

4.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述旋转料盘通过旋转分度台驱动旋转，所述主轴上端的外周设有棱柱状的下凸缘，所述料棒孔的下端设有棱柱状的上凸缘，所述上凸缘的一侧设有楔形块，楔形块通过动力机构驱动沿垂直于主轴轴线方向往复运动。

5.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述主轴外套有轴壳，所述主轴上段和主轴下段分别通过轴承与轴壳相连。

6.根据权利要求5所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述上端盖上设有下刹车片，轴壳内设有与下刹车片相配合的上刹车片。

7.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述主轴升降驱动机构包括升降机构和连杆，连杆的一端与升降机构的活动端相连，连杆的另一端与主轴上段轴承相连。

8.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述主轴旋转驱动机构包括电机，电机的输出轴上设有第一同步带轮，主轴下段设有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带相连。

9.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述主轴下段的下端设有水冷装置。

10.根据权利要求1所述的应用于摩擦增材制造装置的主轴结构，其特征在于：所述料棒孔的截面为正n边形，所述上嵌合块和下嵌合块为旋转对称结构，上嵌合块和下嵌合块的旋转角为360°/n。