本發(fā)明屬于機(jī)械裝備工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭。
背景技術(shù)：
隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展，很多復(fù)雜產(chǎn)品的加工均可在四軸或五軸機(jī)床上實現(xiàn)，工件安裝于機(jī)床第四軸或第五軸上，不僅需要有氣路供給，實現(xiàn)工件的自動夾緊與松開，還需要配備氣用旋轉(zhuǎn)接頭，實現(xiàn)工件的高速旋轉(zhuǎn)。如果終端夾具有一個以上氣缸，則這種氣用旋轉(zhuǎn)接頭必須是多通道結(jié)構(gòu)。
目前，常見的旋轉(zhuǎn)接頭分低速和高速兩種，其中低速旋轉(zhuǎn)接頭多為接觸式密封，如同軸密封圈，這種旋轉(zhuǎn)接頭裝配難度較大，需要用到專門的工裝才能完成，同時由于是接觸式密封，存在較大的摩擦力矩，運(yùn)轉(zhuǎn)時易受摩擦而生熱，尤其是高速情況下會瞬間燒毀，因此只能用于低速旋轉(zhuǎn)；而目前的高速旋轉(zhuǎn)接頭多見于主軸上，通常只有一個通道，用陶瓷片密封，這種旋轉(zhuǎn)接頭要求有特殊的加工工藝，且加工要求及成本較高，大多數(shù)需要液體的潤滑才能實現(xiàn)，并且占用空間也較大，雖然也有多通道的旋轉(zhuǎn)接頭但體積更大，不能滿足小空間的使用要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、易于裝配、生產(chǎn)成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)多通道高速旋轉(zhuǎn)的氣用旋轉(zhuǎn)接頭。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，包括固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，旋轉(zhuǎn)部分與固定部分之間設(shè)置有軸承；其中，固定部分由固定本體和進(jìn)氣底板組成，旋轉(zhuǎn)部分由旋轉(zhuǎn)外殼、后蓋以及預(yù)緊裝置組成；后蓋安裝于旋轉(zhuǎn)外殼的開口端；固定本體通過前后兩組軸承安裝于旋轉(zhuǎn)外殼內(nèi)，其后端從后蓋中心孔伸出，并與進(jìn)氣底板聯(lián)接，同時固定本體與旋轉(zhuǎn)外殼之間形成微小間隙；后蓋上設(shè)置有作用于后組軸承外圈的預(yù)緊裝置；固定本體中設(shè)置有多路氣體通道，分別與進(jìn)氣底板中的進(jìn)氣氣路相連通，并且對應(yīng)于每一路氣體通道的出氣端，分別在固定本體的外壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽；旋轉(zhuǎn)外殼的殼體上設(shè)置有與環(huán)形凹槽一一對應(yīng)的出氣氣路；同時，各環(huán)形凹槽的任意一側(cè)還分別設(shè)置有與外界大氣壓相通的氣壓通路。
上述一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述氣壓通路通過在旋轉(zhuǎn)外殼上設(shè)置氣壓孔實現(xiàn)與外界大氣壓連通，并且各氣壓通路之間可內(nèi)部連通，也可分別單獨(dú)與外界大氣壓相通。
上述一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述氣壓通路通過在固定本體中打孔實現(xiàn)內(nèi)部連通。
上述一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述預(yù)緊裝置由若干彈簧和墊片組成，墊片對應(yīng)于軸承外圈，彈簧均勻分布于后蓋上，并通過預(yù)壓作用于墊片上，對軸承形成定壓預(yù)緊。
上述一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述軸承為角接觸球軸承，采用面對面安裝。
上述一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述氣體通道與進(jìn)氣氣路之間通過密封圈密封。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用氣道中有壓力的氣體與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓形成的壓力差，通過旋轉(zhuǎn)外殼與固定本體之間的小間隙達(dá)到密封的作用，無機(jī)械摩擦，也不需要專業(yè)密封圈，結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配，無需專業(yè)工裝，生產(chǎn)制造成本低；同時，采用旋轉(zhuǎn)外殼與固定本體直接間隙密封，能夠在有限的空間里實現(xiàn)多通道氣路，并且其轉(zhuǎn)速完全取決于軸承轉(zhuǎn)速，易于實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)；另外，兩組軸承采用面對面安裝，并采用定壓預(yù)緊方式，在有溫差的工況下，溫度的變化對預(yù)緊幾乎沒有影響。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，本發(fā)明的一種多通道氣用高速旋轉(zhuǎn)接頭，由旋轉(zhuǎn)外殼1、固定本體2、前軸承3、后軸承4、墊片5、彈簧6、后蓋7以及進(jìn)氣底板8組成。其中，旋轉(zhuǎn)外殼1、墊片5、彈簧6和后蓋7組成該旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)部分，固定本體2和進(jìn)氣底板8則組成其固定部分。
后蓋7安裝于旋轉(zhuǎn)外殼1的右側(cè)開口端；固定本體2通過前軸承3和后軸承4安裝于旋轉(zhuǎn)外殼1內(nèi)，其后端從后蓋7的中心孔伸出，并與進(jìn)氣底板8聯(lián)接，固定本體2與旋轉(zhuǎn)外殼1之間形成微小間隙。后軸承4與后蓋7之間設(shè)置有墊片5，并通過均勻分布于后蓋7上的六組彈簧6作用于后軸承4的外圈，形成不隨溫度變化的恒定預(yù)緊力。固定本體2中設(shè)置有四個氣體通道21，分別與進(jìn)氣底板8中的四個進(jìn)氣氣路81連通，并分別通過四個O型密封圈9密封。
旋轉(zhuǎn)外殼1上分別設(shè)置四條出氣氣路11，每一條出氣氣路11中分別包含有軸向出氣孔111和徑向出氣孔112。為保證旋轉(zhuǎn)外殼1旋轉(zhuǎn)到任一位置，出氣氣路11都能夠與氣體通道21相通，分別對應(yīng)于每一個氣體通道21的出氣端，在固定本體2上設(shè)置一個截面為梯形的環(huán)形凹槽22，四條出氣氣路11與四條氣體通道21分別通過環(huán)形凹槽22一一連通。同時為實現(xiàn)氣體的密封，在中間的兩個環(huán)形凹槽22之間，還設(shè)置有環(huán)形凹槽23，并在固定本體2內(nèi)部設(shè)置有連通孔24，將環(huán)形凹槽23、前軸承3與環(huán)形凹槽22之間的空間25以及后軸承4與環(huán)形凹槽22之間的空間26連通形成氣壓通路，同時在旋轉(zhuǎn)外殼1上設(shè)置有氣壓孔12，氣壓通路通過氣壓孔12與外界大氣壓相通。氣體通道中有壓力的氣體與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓形成一定的壓力差，通過計算旋轉(zhuǎn)外殼1與固定本體2之間的間隙，控制其泄露量在設(shè)定范圍內(nèi)，即可達(dá)到密封的效果。
工作時，氣體從進(jìn)氣底板8的進(jìn)氣氣路81進(jìn)入氣體通道21內(nèi)并到達(dá)環(huán)形凹槽22中，再通過旋轉(zhuǎn)外殼1的出氣氣路11，從軸向出氣孔111和徑向出氣孔112向夾具供氣。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配，生產(chǎn)成本低；在保證小體積的同時，實現(xiàn)了多路通氣；除軸承外無機(jī)械摩擦，轉(zhuǎn)速完全取決于軸承轉(zhuǎn)速，至少可達(dá)2萬轉(zhuǎn)/分鐘。
盡管上文對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。