[发明专利]一种任意位置锁紧平衡油缸

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，特别涉及及一种适用于高速高精度机床竖直运动部件重力平衡的可以在任意位置随时锁紧的平衡油缸。

技术背景

立式及龙门式机床的竖直运动轴的自身重力会对机床的动特性有很大影响，同时也影响其驱动电机的功率，对竖直运动部件的重力进行平衡显得非常重要。现有的机床主要采用两种平衡方法，一是配重平衡法，即安装运动部件的重量配以同等重量的平衡块，其优点是结构简单、工作可靠，但是重物配重平衡需要占用较大的安装空间，对于竖直运动轴叠加在水平运动轴上的机床，明显提高了水平轴驱动电机的功率需求，影响了机床的动态特性，驱动电机功率的增大也会造成机床热变形的增加。另一种方法是液压或者气压平衡方法，实际中常常采用液压平衡，即采用液压油缸来平衡重力。但是常见的液压锁紧油缸不能在任意位置锁紧活塞杆，这就使掉电时不能锁紧造成损失。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种任意位置锁紧平衡油缸，采用楔形锁紧原理，利用锥形锁紧套与锁紧套筒、碟簧的配合实现了活塞杆在任意位置的锁紧，提高了机床加工过程中掉电后的安全性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种任意位置锁紧平衡油缸，包括液压油缸和液压锁紧机构两部分，液压油缸包括缸筒2，缸筒2的端部安装上缸盖1，另一端安装下缸盖6，缸筒2内设活塞4和与之连接的活塞杆14，缸筒2的下端部内侧安装活塞杆14的导向套5，活塞杆14的另一端穿过导向套5以及下缸盖6的内孔并伸出缸筒2；液压锁紧机构包含锁紧套筒9以及安装在锁紧套筒9上端部的与下缸盖6连接的上端盖7，锁紧套筒9下端部安装下端盖13，锁紧套筒9的下端部内侧安装导向封油套12，导向封油套12和锁紧套筒9之间安装解锁活塞11，锁紧套筒9内安装锥形锁紧套10，锥形锁紧套10与上端盖7之间安装碟簧8，锁紧套筒9上开进油口b；液压油缸的活塞杆14伸出液压油缸后，通过上端盖7的内孔进入液压锁紧机构，依次穿过液压锁紧机构的碟簧8、锥形锁紧套10、解锁活塞11和导向封油套12的内孔，并从下端盖13的内孔穿出。

所述的解锁活塞11设计为阶梯形状，液压锁紧机构的进油口b和锁紧套筒9、解锁活塞11构成密封油腔。

所述的锥形锁紧套10有一定的锥形角θ，锥形锁紧套10侧面开微型槽，槽宽度为d。

所述的锥形锁紧套10、导向套5和导向封油套12均采用铜为材料。

本发明采用楔形锁紧原理，利用锥形锁紧套与锁紧套筒、碟簧的配合实现了活塞杆在任意位置的锁紧，提高了机床加工过程中掉电后的安全性。本发明所述的锁紧平衡油缸可并联使用，将各油缸的进油口联通，将压力油引入可保证不同油缸之间具有很好的同步性。

附图说明

图1为本发明的任意位置锁紧平衡油缸的结构示意图。

图2为本发明的锥形锁紧套10的正视图。

图3为本发明的锥形锁紧套10的剖视图。

图4为本发明的解锁活塞11的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，一种任意位置锁紧平衡油缸，包括液压油缸和液压锁紧机构两部分，液压油缸包括缸筒2，缸筒2的端部安装上缸盖1，另一端安装下缸盖6，缸筒2内设活塞4和与之连接的活塞杆14，活塞4和活塞杆14通过卡键3连接，缸筒2的下端部内侧安装活塞杆导向套5，导向套5和缸筒2之间设置密封结构，活塞杆14的另一端穿过导向套5以及下缸盖6的内孔并伸出缸筒2，活塞杆14和导向套5之间设置密封结构；液压锁紧机构包含锁紧套筒9以及安装在锁紧套筒9上端部的与下缸盖6连接的上端盖7，锁紧套筒9下端部安装下端盖13，锁紧套筒9的下端部内侧安装导向封油套12，导向封油套12和锁紧套筒9之间设置密封装置，导向封油套12和锁紧套筒9之间安装解锁活塞11，解锁活塞11与锁紧套筒9、导向封油套12之间均设置密封结构，解锁活塞11设计为阶梯形状，锁紧套筒9内安装锥形锁紧套10，参照图2，锥形锁紧套10有一定的锥度，与锁紧套筒9内的台阶锥形结构配合，锥形锁紧套10与上端盖7之间安装碟簧8，锁紧套筒9上开有进油口b；液压油缸的活塞杆14伸出液压油缸后，通过上端盖7的内孔进入液压锁紧机构，依次穿过液压锁紧机构的碟簧8、锥形锁紧套10、解锁活塞11和导向封油套12的内孔，并从下端盖13的内孔穿出。

参照图4和图1，解锁活塞11为阶梯状，液压锁紧机构的进油口b和锁紧套筒9、解锁活塞11构成密封油腔。