本發(fā)明涉及機床領(lǐng)域，具體涉及一種真空配重裝置。

背景技術(shù)：

機加工時為了減小機床電機和絲桿的負載，抑制電機和絲桿的發(fā)熱，保證加工精度，延長電機和絲桿的壽命，一般機床都配置有配重裝置，機床的配重裝置多種多樣，目前應(yīng)用最多的有以下幾種：1.重錘配重，這種配重形式結(jié)構(gòu)簡單，故障率低。它是用配重體的重量來抵消主軸單元的重量，從而提高機床的快移速度，降低絲杠上的載荷同時減小電機負載。但在速度和加速度較大時會出現(xiàn)配重體的部分重量失重，這時平衡主軸單元的重量的效果降低，應(yīng)答特性差，不適合高速切削。2.氣缸配重，這種配重方式是將氣壓壓力傳遞到鋼絲繩上進而傳送到主軸單元，給主軸單元向上的力，從而達到減小主軸單元重量效果的目的，從而可以適當提高機床的快移速度，降低絲杠上的載荷和減小電機負載。這種方式需要大直徑的氣缸，占用空間大不便于安裝，同時需要大容量儲氣罐。3.油壓配重，這種配重方式需要油壓單元，現(xiàn)實中往往需要配液壓站，使用成本高；同時也必須處理油壓回路的油溫上升問題；再者這種配重方式應(yīng)答特性較差。4.氮氣配重，這種配重方式是利用蓄能器的原理氣轉(zhuǎn)油，控制平衡缸配合主軸頭之伺服電機升降，平衡主軸頭之重量，以實現(xiàn)高速度、高精度加工。氮氣配重裝置無需外動力設(shè)備，大大節(jié)省能源，目前應(yīng)用最廣。這種氮氣配重方式也有不足之處，因為主軸單元上下，氮氣蓄能罐內(nèi)的壓力變動會在10%-20%之間，造成配重不是很準，進而影響加工精度和機床的穩(wěn)定性及使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種穩(wěn)定的、運行速度和加工精度高的配重裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種真空配重裝置包括增壓缸、連接油管、配重油缸、配重支架、萬向節(jié)接頭；所述增壓缸置于機床主體的一側(cè)，使用連接油管與所述配重油缸相連接；所述配重支架安裝固定在所述機床主體的上面；所述配重油缸安裝在所述配重支架上；所述配種油缸的活塞桿下端連接有萬向節(jié)接頭；所述配種油缸使用萬向節(jié)街頭連接主軸頭。

進一步，所述連接油管為高壓油管。

進一步，所述增壓缸由缸體、活塞ⅰ、活塞ⅱ、連桿組成；所述缸體呈凸字形；所述活塞ⅰ、連桿、活塞ⅱ依次連接形成一個整體，安裝在所述缸體內(nèi)，將缸體分成了三個區(qū)域：油壓區(qū)、連通區(qū)、真空區(qū)；所述油壓區(qū)位于所述缸體的上部，里面充滿液壓油；所述連通區(qū)位于缸體的中部，連通區(qū)的缸體上開有兩個相互對稱的進氣孔；所述真空區(qū)位于缸體的下部；所述缸體的底部開有一孔用于安裝三通；所述三通上連接有單向閥和真空壓力表。

進一步，所述活塞ⅰ與所述油壓區(qū)的缸體完全匹配。

進一步，所述活塞ⅱ與所述連通區(qū)的缸體完全匹配。

進一步，所述活塞ⅱ的外徑大于所述活塞ⅰ的外徑。

進一步，所述油壓區(qū)的缸體內(nèi)徑與配重油缸的缸體的內(nèi)徑相同。

進一步，所述單向閥為單向出氣閥。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明的真空配重裝置結(jié)合了氮氣配重與增壓缸的原理，控制配重油缸和增壓缸配合主軸頭之伺服電機驅(qū)動主軸頭升降，平衡主軸頭之重量，無需外動力設(shè)備，節(jié)省能源，適用范圍廣。（2）因為增壓缸內(nèi)的真空區(qū)為高度真空，主軸頭升降配重力始終保持不變，配重更加的穩(wěn)定，可以真正實現(xiàn)高速度、高精度加工同時延長機床使用壽命。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的真空配重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明力學(xué)分析簡圖。

具體實施例

如圖所示：一種真空配重裝置包括增壓缸1、連接油管2、配重油缸3、配重支架4、萬向節(jié)接頭5；所述增壓缸1置于機床主體6的一側(cè)，使用連接油管2與所述配重油缸3相連接；所述配重支架4安裝固定在所述機床主體6的上面；所述配重油缸3安裝在所述配重支架4上；所述配種油缸3的活塞桿下端連接有萬向節(jié)接頭5；所述配種油缸6使用萬向節(jié)接頭5連接主軸頭7；所述連接油管2為高壓油管。所述增壓缸1由缸體8、活塞ⅰ9、活塞ⅱ10、連桿11組成；所述缸體8呈凸字形；所述活塞ⅰ9、連桿11、活塞ⅱ10依次連接形成一個整體，安裝在所述缸體8內(nèi)，將缸體8分成了三個區(qū)域：油壓區(qū)12、連通區(qū)13、真空區(qū)14；所述油壓區(qū)12位于所述缸體8的上部，里面充滿液壓油；所述連通區(qū)13位于缸體8的中部，連通區(qū)13的缸體上開有兩個相互對稱的進氣孔15；所述真空區(qū)14位于缸體8的下部；所述缸體8的底部開有一孔用于安裝三通16；所述三通16上連接有單向閥17和真空壓力表18；所述活塞ⅰ9與所述油壓區(qū)12的缸體完全匹配；所述活塞ⅱ10與所述連通區(qū)13的缸體完全匹配；所述活塞ⅱ10的外徑大于所述活塞ⅰ9的外徑；所述油壓區(qū)12的缸體內(nèi)徑與配重油缸3的缸體的內(nèi)徑相同；所述單向閥17為單向出氣閥。

本發(fā)明真空配重原理簡析：參見圖2可知配重油缸的活塞的受力情況如下：f=p×s+p×s2;f1=g+p×s1;其中f為對配重油缸的活塞向上的作用力，f1為對配重油缸的活塞向下的作用力，p為大氣壓強，s為配重油缸的活塞的面積，s1為增壓缸活塞ⅰ的面積，s2為增壓缸活塞ⅱ的面積，g為主軸頭的重力；其中s=s1，經(jīng)過本裝置配重后機床絲桿的受力f2=f-f1=p×s+p×s2–g-p×s1=p×s2–g，這里p為常量，g也為一定量，s2也穩(wěn)定不變，所以f2穩(wěn)定不變，再者可以根據(jù)主軸頭的重力g來設(shè)計增壓缸活塞ⅱ的面積s2，使得配重后絲桿受力最小，因此使用本發(fā)明的裝置進行配重，配重十分穩(wěn)定，可以真正實現(xiàn)高速度、高精度加工同時延長機床使用壽命。

以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在

本技術(shù)：
權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種真空配重裝置包括增壓缸、連接油管、配重油缸、配重支架、萬向節(jié)接頭；所述增壓缸置于機床主體的一側(cè)，使用連接油管與所述配重油缸相連接；所述配重支架安裝固定在所述機床主體的上面；所述配重油缸安裝在所述配重支架上；所述配種油缸的活塞桿下端連接有萬向節(jié)接頭；所述配種油缸使用萬向節(jié)接頭連接主軸頭。本發(fā)明的真空配重裝置結(jié)合了氮氣配重與增壓缸的原理，控制配重油缸和增壓缸配合主軸頭之伺服電機驅(qū)動主軸頭升降，平衡主軸頭之重量，無需外動力設(shè)備，節(jié)省能源，適用范圍廣；因為增壓缸內(nèi)的真空區(qū)為高度真空，主軸頭升降配重力始終保持不變，配重更加的穩(wěn)定，可以真正實現(xiàn)高速度、高精度加工同時延長機床使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：林揚波;楊毅鎮(zhèn)
受保護的技術(shù)使用者：廈門揚森數(shù)控設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.19
技術(shù)公布日：2017.10.03