[實(shí)用新型]一種3D成型的一體化在線動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820033426.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207757342U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅雪松;張尊浩;運(yùn)俠倫;姜歌東;陶濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B23Q23/00
• 分類號(hào): B23Q23/00;B23P15/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種3D成型的一體化在線動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)，一體化在線動(dòng)平衡終端底部開(kāi)設(shè)有中央錐形孔，一體化在線動(dòng)平衡終端內(nèi)部沿周向均布有兩個(gè)以上形狀完全相同的平衡容腔，平衡容腔之間由容腔壁隔開(kāi)；一體化在線動(dòng)平衡終端的內(nèi)圓端面沿軸向方向設(shè)計(jì)有兩條以上等距的導(dǎo)液槽，導(dǎo)液槽與對(duì)應(yīng)的平衡容腔通過(guò)梯形孔連通；一體化在線動(dòng)平衡終端內(nèi)部的配合臺(tái)面表面同一半徑圓周上均布有兩個(gè)以上的沉頭螺紋孔；所述的一體化在線動(dòng)平衡終端采用3D快速成型技術(shù)一次成型，并對(duì)有精度要求的部位進(jìn)行機(jī)加工；本實(shí)用新型不需要額外的配合聯(lián)接，大大提高了平衡容腔的密封性能，同時(shí)簡(jiǎn)化了平衡終端的結(jié)構(gòu)，減輕了平衡終端的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及主軸在線動(dòng)平衡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D成型的一體化在線動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

主軸系統(tǒng)是現(xiàn)代高檔數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件，數(shù)控機(jī)床的加工效果很大程度上取決于主軸性能。由于材料、安裝以及制造的原因，主軸往往會(huì)存在不平衡量，當(dāng)主軸處于高速乃至超高速工作狀態(tài)下時(shí)，不平衡量會(huì)導(dǎo)致主軸的振動(dòng)急劇增大，嚴(yán)重的影響了機(jī)床的加工質(zhì)量。針對(duì)主軸存在不平衡量而導(dǎo)致的機(jī)床主軸在高速下振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題，現(xiàn)在廣泛使用現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)進(jìn)行解決，但是在平衡過(guò)程中需要不停的啟停機(jī)床，嚴(yán)重影響了機(jī)床的加工效率，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)只能在特定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行動(dòng)平衡，這對(duì)變轉(zhuǎn)速的機(jī)床有較大的影響。

在線動(dòng)平衡技術(shù)可以較好的解決現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)存在的問(wèn)題，在線動(dòng)平衡技術(shù)主要是通過(guò)一套在線動(dòng)平衡系統(tǒng)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)床主軸進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和在線自動(dòng)平衡。一套完整的在線動(dòng)平衡系統(tǒng)主要由傳感器、控制單元和平衡終端組成。根據(jù)平衡終端的工作原理可分為電機(jī)式平衡終端、電磁式平衡終端和噴液式平衡終端三大類，其中噴液式動(dòng)平衡終端因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、易于實(shí)現(xiàn)以及自鎖能力強(qiáng)，應(yīng)用最為廣泛。

噴液式動(dòng)平衡終端利用液體進(jìn)行不平衡量補(bǔ)償，一般動(dòng)平衡終端有三個(gè)或更多的獨(dú)立平衡容腔，液體在平衡容腔內(nèi)跟隨主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生相應(yīng)的離心力，通過(guò)控制不同平衡容腔內(nèi)的噴射液體質(zhì)量的大小來(lái)抵消主軸的不平衡離心力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的平衡。因此噴液式動(dòng)平衡終端的性能決定了噴液式在線動(dòng)平衡系統(tǒng)的性能，是該系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)。

目前，噴液式動(dòng)平衡終端的制造均采用傳統(tǒng)的機(jī)加工制造工藝，而平衡終端的平衡容腔需要很好的密封性能，導(dǎo)致無(wú)法將平衡終端加工成一個(gè)整體，一般會(huì)將其加工成內(nèi)圈和外圈兩個(gè)部件，再對(duì)內(nèi)圈和外圈進(jìn)行裝配，這種機(jī)加工平衡終端在高轉(zhuǎn)速下有可能造成內(nèi)外圈的旋脫，降低了動(dòng)平衡終端平衡容腔的密封性能；同時(shí)這種動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在大量的冗余結(jié)構(gòu)，增加了動(dòng)平衡終端的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種3D成型的一體化在線動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)，大大提高了平衡容腔的密封性能，同時(shí)簡(jiǎn)化了平衡終端的結(jié)構(gòu)，減輕了平衡終端的質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種3D成型的一體化在線動(dòng)平衡終端結(jié)構(gòu)，一體化在線動(dòng)平衡終端底部開(kāi)設(shè)有中央錐形孔3，一體化在線動(dòng)平衡終端內(nèi)部沿周向均布有兩個(gè)以上形狀完全相同的平衡容腔7，平衡容腔7之間由容腔壁6隔開(kāi)；一體化在線動(dòng)平衡終端的內(nèi)圓端面10沿軸向方向設(shè)計(jì)有兩條以上等距的導(dǎo)液槽5，導(dǎo)液槽5與對(duì)應(yīng)的平衡容腔7通過(guò)梯形孔8連通；一體化在線動(dòng)平衡終端內(nèi)部的配合臺(tái)面1表面同一半徑圓周上均布有兩個(gè)以上的沉頭螺紋孔2。

所述的一體化在線動(dòng)平衡終端采用3D快速成型技術(shù)一次成型，并對(duì)有精度要求的部位進(jìn)行機(jī)加工；在3D快速成型時(shí)，以一體化在線動(dòng)平衡終端低部的后端面11作為基底，所述的錐形孔3設(shè)計(jì)有加工余量，成型后通過(guò)錐規(guī)配磨來(lái)提高錐形孔3的加工精度；一體化在線動(dòng)平衡終端的外圓端面9設(shè)計(jì)有加工余量，在成型后，采用機(jī)加工的方法提高表面的光潔度；導(dǎo)液槽5設(shè)計(jì)深度要小于實(shí)際深度，在成型后，通過(guò)機(jī)加工的方式將導(dǎo)液槽5的深度加深。

所述的平衡容腔7內(nèi)壁上下邊界的型線設(shè)計(jì)成對(duì)稱的拱形。

所述的梯形孔8的截面型線設(shè)計(jì)成拱形。