一种机床主轴碟刹制动装置的制作方法

1.本发明涉及机床领域，具体涉及一种机床主轴碟刹制动装置。


背景技术：

2.数控机床上设置驱动工件转动的主轴，根据目前技术中的主轴驱动是由数控系统中的驱动电机及传动装置所实现的，在工作中，主轴电机和主轴高速旋转，当停止工作时，需要对主轴电机和主轴实现刹车停止。
3.申请公开号 cn111706628a，申请公布日为2020年9月25日的发明专利公开了一种机床主轴碟刹式制动机构，包括主轴座、转动穿设于主轴座内的芯轴，芯轴向后伸出主轴座尾端，主轴座尾端连接有刹车机构，刹车机构包括连接于主轴座的制动箱，芯轴伸入制动箱的一端连接有第一刹车件，制动箱连接有第二刹车件，制动箱连接有用于驱动第二刹车件移动的驱动组件。
4.上述设备存在以下缺陷：1、刹车片间无润滑机构，导致刹车片长久磨损严重。
5.2、刹车止停后松开需要二次做功才可以松动，消耗能量，不利于节能。
6.3、刹车片的接触面过大，相应磨损，不利于长久使用。


技术实现要素：

7.本发明的目的是克服现技术的缺陷和不足，提供一种使用寿命长、维护成本低、操作方便的机床主轴碟刹制动装置。
8.为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种机床主轴碟刹制动装置，包括主轴箱﹑转动穿设于主轴箱内的芯轴和设置在芯轴两端的高速精度轴承，所述主轴箱后端的尾座上设置有第一刹车机构，所述第一刹车机构包括与芯轴轴线垂直的固定刹车片和驱动固定刹车片运动的刹车片驱动装置，所述芯轴后端设置有可随芯轴同步运动的第二刹车机构，所述第二刹车机构包括套接在芯轴上的芯轴刹车片，所述尾座上设置有与芯轴同轴的连接座，所述固定刹车片安装在连接座的侧壁上，所述刹车片驱动装置设置在连接座的后端，其特征在于：所述连接座上设置有油气润滑装置和能够使固定刹车片回弹的回位弹簧。
9.所述油气润滑装置包括设置在主轴箱外壁上的油路输入点、气路输入点以及设置在连接座内的芯轴刹车片润滑输入接头、固定刹车片储油点，所述油路输入点、气路输入点通过主轴箱与芯轴刹车片润滑输入接头、固定刹车片储油点相连通。
10.所述固定刹车片上设置有相连通的固定刹车片凹槽和固定刹车片储油槽，所述固定刹车片储油槽与固定刹车片储油点相连通，所述芯轴刹车片上设置有芯轴刹车片凹型储油槽，所述芯轴刹车片凹型储油槽与芯轴刹车片润滑输入接头相连通。
11.所述连接座的侧壁上设置有若干与芯轴平行的沉孔，所述沉孔内设置有回位弹簧，所述回位弹簧的一端与固定刹车片相接触。
12.所述刹车片驱动装置包括设置在连接座后端的安装盘，所述安装盘的轴线与芯轴
的轴线同轴，安装盘内设置有与芯轴的轴线同轴的滑动轴，所述滑动轴上套设有前活塞密封圈和后活塞密封圈，所述回位弹簧和滑动轴分列固定刹车片的两侧，所述安装盘的上下两端分别联通有压力输入管道。
13.所述芯轴后端上套接有可轴向移动的嵌入套，所述芯轴刹车片固定在嵌入套上，芯轴刹车片两侧分别设置有垫片和牙套，所述牙套与嵌入套通过螺钉固定，牙套后端的端面与芯轴的后端面之间设置有可以调节刹车片间隙的间隙片。
14.本发明与现有技术相比，具有以下优点：1、本发明中的油气润滑装置在芯轴刹车片和固定刹车片在分离和即将接触时的两个时间段中运作，将油气打入到相对运动的刹车片上，从而减少刹车片之间的磨损，这样既可以达到固定刹车片与芯轴刹车片之间的摩擦制动也可以润滑减少磨损；回位弹簧会在驱动压力消失时，利用回弹力将固定刹车片回弹至原位，并使滑动轴回到原有的位置，确保固定刹车片与芯轴刹车片有相对运动而不磨擦。
15.2、本发明在固定刹车片上设置固定刹车片凹槽，主要是为了减少接触面且增强固定刹车片的塑性变形。
16.3、本发明通过间隙片测量固定刹车片与芯轴刹车片之间的间隙进行配磨，从而达到合适的摩擦空间，确保在压力输入时，滑动轴运动行程内自由顺畅的迫使固定刹车片与芯轴刹车片进行摩擦接触。
附图说明
17.图1是本发明碟刹装置结构示意图。
18.图2是本发明油气混合装置及驱动压力输入示意图。
19.图3是本发明固定刹车片储油及芯轴刹车片储油和弹簧排布示意图。
20.图4是本发明芯轴刹车储油结构示意图。
21.图5是本发明芯轴刹车片的结构示意图。
22.图6是本发明固定刹车片结构示意图。
23.图中：主轴箱1，芯轴2，高速精度轴承3，尾座4，第一刹车机构5，固定刹车片6，固定刹车片凹槽6001，固定刹车片储油槽6002，刹车片驱动装置7，第二刹车机构8，芯轴刹车片9，芯轴刹车片凹型储油槽9001，连接座10，油气润滑装置11，回位弹簧12，油路输入点13，气路输入点14，芯轴刹车片润滑输入接头15，固定刹车片储油点16，沉孔17，安装盘18，滑动轴19，前活塞密封圈20，后活塞密封圈21，压力输入管道22，嵌入套23，垫片24，牙套25，间隙片26。
具体实施方式
24.以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.参见图1-图6，一种机床主轴碟刹制动装置，包括主轴箱1﹑转动穿设于主轴箱1内的芯轴2和设置在芯轴2两端的高速精度轴承3，所述主轴箱1内设置有用以驱动芯轴2旋转的电机，主轴箱1后端的尾座4上设置有第一刹车机构5，所述第一刹车机构5包括与芯轴2轴线垂直的固定刹车片6和驱动固定刹车片6运动的刹车片驱动装置7，所述刹车片驱动装置7包括设置在连接座10后端的安装盘18，所述安装盘18的轴线与芯轴2的轴线同轴，安装盘18
内设置有与芯轴2的轴线同轴的滑动轴19，所述滑动轴19上套设有前活塞密封圈20和后活塞密封圈21，所述安装盘18的上下两端分别联通有压力输入管道22，所述芯轴2后端上套接有可轴向移动的嵌入套23，所述芯轴刹车片9固定在嵌入套23上，能够实现轴向调节的嵌入套23可以确保轴芯刹车片9与固定刹车片6有合适的压缩摩擦空间，芯轴刹车片9两侧分别设置有垫片24和牙套25，为了便于嵌入套23的轴向调节，所述牙套25与嵌入套23通过螺钉固定，牙套25后端的端面与芯轴2的后端面之间设置有可以调节刹车片间隙的间隙片26，所述尾座4上设置有与芯轴2同轴的连接座10，所述固定刹车片6安装在连接座10的侧壁上，所述刹车片驱动装置7设置在连接座10的后端，所述连接座10上设置有油气润滑装置11，连接座10的侧壁上设置有若干与芯轴2平行的沉孔17，所述沉孔17内设置有回位弹簧12，所述回位弹簧12的一端与固定刹车片6相接触，回位弹簧12和滑动轴19分列固定刹车片6的两侧。沉孔17使的弹簧12在运动时有足够的避让回弹空间，平行均布放置确保固定刹车片6与弹簧12有反向正向力。
26.所述油气润滑装置11包括设置在主轴箱1外壁上的油路输入点13、气路输入点14以及设置在连接座10内的芯轴刹车片润滑输入接头15、固定刹车片储油点16，所述主轴箱1内设置有油气混合装置，所述油路输入点13、气路输入点14通过主轴箱1与芯轴刹车片润滑输入接头15、固定刹车片储油点16相连通。所述固定刹车片6上设置有相连通的固定刹车片凹槽6001和固定刹车片储油槽6002，所述固定刹车片储油槽6002与固定刹车片储油点16相连通，所述芯轴刹车片9上设置有芯轴刹车片凹型储油槽9001，所述芯轴刹车片凹型储油槽9001与芯轴刹车片润滑输入接头15相连通。
27.机床开始工作时，主轴箱1内的电机驱动芯轴2高速旋转，高速旋转的芯轴2通过套接其上的嵌入套23带动芯轴刹车片9同轴旋转，此时，固定刹车片6与芯轴刹车片9保持相对运动状态。当需要进行刹车时，通过对称分布在安装盘18上下两端的压力输入管道22输入压力，压力输入时，能量能够均匀的储备在滑动轴19﹑前活塞密封圈20﹑后活塞密封圈21组成的密闭空间之中，由于压力的不断输入，密闭空间压强不断增强，迫使滑动轴19做轴向运动，当滑动轴19端面接触到固定刹车片6侧壁时，由于压力的增强，可以使固定刹车片6挤压轻微变形，固定刹车片6的轴向运动让原本静止的回位弹簧12压缩变形，储备反向力在驱动压力消失时能够使固定刹车片6恢复到原有状态，固定刹车片6的挤压变形使其与芯轴2上的轴芯刹车片9摩擦达到阻力，从而达到刹车止停的效果，固定刹车片6由于大面积接触，摩擦阻力大且零件表面磨损较为严重，为了达到大阻力且降低磨损，在固定刹车片6上设置有固定刹车片凹槽6001，该凹槽可以通过其他形式显现，主要是减少接触面且增强固定刹车片6的塑性变形。在在芯轴刹车片和固定刹车片在分离和即将接触时，通过油路输入点13输入的润滑油和通过气路输入点14输入的气体经过油气混合装置后形成的润滑油经过连接座10内的环形凹槽分别到达芯轴刹车片润滑输入接头15、固定刹车片储油点16内，固定刹车片储油点16内的润滑油输入到固定刹车片储油槽6002，通过该区域的空间及固定刹车片凹槽6001的空间，将油气混合的润滑油均匀的喷涂在固定刹车片6上，达到润滑效果，芯轴刹车片润滑输入接头15直接将其内的润滑油输入到轴芯刹车片9上的轴芯刹车片凹型储油槽9001内，轴芯刹车片凹型储油槽9001通过旋转运动，将部分油雾带出相对运动的固定刹车片6上，从而达到充足的润滑，确保固定刹车片6与轴芯刹车片9达到最小状态；当刹车操作结束后，停止压力输入，固定刹车片6在回位弹簧12的反向力下回弹至原位，并使滑动轴
19回到原有的位置，确保固定刹车片6与芯轴刹车片9有相对运动而不磨擦。