專利名稱：一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于專門組合于、或配置于、或?qū)Ｓ糜跈C(jī)床有關(guān)的工作操縱轉(zhuǎn)臺或轉(zhuǎn)盤領(lǐng)域，具 體涉及一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺。
技術(shù)背景在機(jī)械制造、精密檢測等領(lǐng)域，常需要一些能夠工作在液體環(huán)境中的旋轉(zhuǎn)裝置，如機(jī)械 加工的切削液環(huán)境、超聲檢測的水環(huán)境等，這就要求該裝置具有良好的密封性能。若防護(hù)不 到位，將會導(dǎo)致機(jī)械零部件及電機(jī)損壞。數(shù)控液浸轉(zhuǎn)臺產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)大多數(shù)是采用伺服電機(jī)通過蝸輪、蝸桿或同步帶自液面上部向 液面底部傳遞動力來驅(qū)動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。這種數(shù)控轉(zhuǎn)臺的制造工藝復(fù)雜，對制造水平要求 較高。目前該類產(chǎn)品的水平相差較大，其原因就在于制造能力和水平的差異，最關(guān)鍵的是蝸 輪、蝸桿、同步帶輪等關(guān)鍵零部件的制造難度大和工藝技術(shù)復(fù)雜；另一方面由于傳動鏈較長， 轉(zhuǎn)臺的傳動精度因關(guān)鍵傳動件的制造精度而受到很大影響，精度難以提高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺?？梢航?shù)控轉(zhuǎn)臺可以較好的滿足在各種液態(tài) 環(huán)境的工程應(yīng)用上對旋轉(zhuǎn)部件的密封良好、高精度、工作可靠等使用需求，且制造工藝簡單、 傳動鏈短、防護(hù)性能好。本發(fā)明采用伺服電機(jī)直驅(qū)方式驅(qū)動轉(zhuǎn)臺，在使用系統(tǒng)中工作時可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺僅有一部 分浸沒在液體介質(zhì)中，通過各級動、靜密封及排液兩級防護(hù)措施確保液體介質(zhì)不漏入轉(zhuǎn)臺內(nèi) 部，避免對轉(zhuǎn)臺機(jī)械及電氣部件產(chǎn)生破壞。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，包括有轉(zhuǎn)臺 座、壓環(huán)、旋轉(zhuǎn)軸、加壓螺母、加壓彈簧、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)、電機(jī)座、伺服電機(jī)以及0型密封圈、 軸承、軸承端蓋。轉(zhuǎn)臺座外形由上下兩個直徑不同的圓筒組成，轉(zhuǎn)臺座上方圓筒部分均勻設(shè) 置有數(shù)個螺紋通孔以及一個螺紋孔，在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)設(shè)置有兩個軸承。轉(zhuǎn)臺座固定設(shè)置在轉(zhuǎn)臺支 撐環(huán)上，旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座和轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)的中心，轉(zhuǎn)臺座與旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有上軸承端蓋 和下軸承端蓋，上軸承端蓋和下軸承端蓋分別通過螺釘與轉(zhuǎn)臺座連接。伺服電機(jī)通過螺釘固 定在電機(jī)座上，電機(jī)座通過螺釘固定連接在轉(zhuǎn)臺座上。伺服電機(jī)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸節(jié)與旋轉(zhuǎn) 軸連接，旋轉(zhuǎn)軸由設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)的兩個軸承支撐，并由伺服電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸 上的螺母通過螺紋與旋轉(zhuǎn)軸擰緊，防止旋轉(zhuǎn)軸的軸向竄動。在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)上方圓筒部分設(shè)置有 環(huán)行溝槽，環(huán)形溝槽內(nèi)設(shè)置的螺紋孔上連接有排液接嘴。旋轉(zhuǎn)軸與上軸承端蓋之間設(shè)置有0型密封圈，旋轉(zhuǎn)軸與下軸承端蓋之間設(shè)置有O型密封圈，轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)與旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有0型密封圈，在轉(zhuǎn)臺座和o型密封圈之間設(shè)置有壓環(huán)，壓環(huán)與o型密封圈直接接觸。在轉(zhuǎn)臺座上均勻分布的螺紋通孔上設(shè)置有加壓螺母，加壓螺母內(nèi)均設(shè)置有加壓彈簧，加壓彈簧支撐壓環(huán)。所述的轉(zhuǎn)臺座、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)、壓環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸為同軸設(shè)置。所述的o型密封圈由壓環(huán)支撐，壓環(huán)由加壓彈簧支撐。所述的轉(zhuǎn)臺座上均勻設(shè)置的螺紋通孔的數(shù)目為3 8個。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸由安裝在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)的兩個軸承支撐并由伺服電機(jī)帶動 旋轉(zhuǎn)，兩個軸承由轉(zhuǎn)臺座和上下軸承端蓋限位和定位，旋轉(zhuǎn)軸的軸向和徑向限位通過螺母和 軸承實現(xiàn)。工作臺面與旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為一體，旋轉(zhuǎn)軸的上端面即為工作臺面，可用于裝夾工件。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺通過用密封圈密封對轉(zhuǎn)臺內(nèi)零部件間的間隙實現(xiàn)動、靜密封構(gòu) 成一級防護(hù)。轉(zhuǎn)臺內(nèi)部旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)之間的防泄漏動密封及旋轉(zhuǎn)軸與軸承上下端蓋之 間的脂潤滑動密封均通過0型密封圈實現(xiàn)；轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)與使用系統(tǒng)中的工作液槽底板之間接 觸面防泄漏靜密封也采用0型密封圈，從而確保了液體不漏入轉(zhuǎn)臺內(nèi)。為了減少由于防泄漏 動密封圈磨損造成旋轉(zhuǎn)接合面間密封性能不良和泄漏情況的發(fā)生，用均勻分布的數(shù)個加壓彈 簧通過壓環(huán)對密封圈施加預(yù)壓力，并利用加壓彈簧的彈性在一定程度內(nèi)自適應(yīng)保證密封圈與 旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)接合面間的密封性能，通過調(diào)節(jié)加壓螺母可以調(diào)節(jié)預(yù)壓力的大小。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)部開有環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽上開有螺紋孔，螺紋孔 連接有排液接嘴用于二級防護(hù)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)之間的0型密封圈損傷出現(xiàn)少量漏液 時，滲漏的液體漏入環(huán)形溝槽內(nèi)后可通過排液接嘴迅速排到轉(zhuǎn)臺外部，從而確保不損傷轉(zhuǎn)臺 的旋轉(zhuǎn)部件，并可通過排出漏液的情況及時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺密封故障，便于轉(zhuǎn)臺的維護(hù)和保養(yǎng)。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，將伺服電機(jī)與轉(zhuǎn)臺高度集成，采用伺服電機(jī)直接驅(qū)動來完成 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，零件易加工，制造工藝簡單，傳動鏈短，定位精度較 高。同時由于是伺服電機(jī)直接驅(qū)動，無中間傳動摩擦副，因此精度保持性較好。本發(fā)明的可 液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺具有良好的防護(hù)性能，密封性能好、尺寸小、安裝方便，宜于液體環(huán)境中使用。


圖1為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺座的主視圖 圖3為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺座的俯視圖 圖4為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)軸的主視圖 圖5為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺電機(jī)座的剖視圖 圖6為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)的剖視圖 圖7為本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺壓環(huán)的剖視8為本發(fā)明實施例在五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置應(yīng)用中的主視圖 圖9為本發(fā)明實施例在五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置應(yīng)用中的俯視圖 圖中，螺釘(1、 2、 6、 22、 24) 3.轉(zhuǎn)臺座 4.壓環(huán)0型密封圈(5、 8、 15、 18) 7.上軸承端蓋9.旋轉(zhuǎn)軸軸承(10、 16)ll.排液接嘴 12.加壓螺母 13.加壓彈簧 14.轉(zhuǎn)臺支撐環(huán) 17.螺母 19.下軸承端蓋 20.聯(lián)軸節(jié) 21.電機(jī) 座 23.伺服電機(jī) 25.直線軸X軸 26.直線軸Y軸 28.被檢測工件 29.擺動軸 B軸 30.直線軸Z軸 31.超聲探頭 32.工作液槽底板 33.工作液槽 34.機(jī)床 底座 35.螺紋通孔 36.螺紋孔具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的描述。本發(fā)明采用伺服電機(jī)直驅(qū)動方式驅(qū)動轉(zhuǎn)臺，工作時，轉(zhuǎn)臺僅有一部分浸沒在液體介質(zhì)中， 電機(jī)部分設(shè)在工作槽外，通過動、靜密封以及排液設(shè)置使液體介質(zhì)不漏入轉(zhuǎn)臺內(nèi)。 實施例圖1 7中，本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺包括有轉(zhuǎn)臺座3、壓環(huán)4、旋轉(zhuǎn)軸9、加壓螺母12、 加壓彈簧13、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14、電機(jī)座21、伺服電機(jī)23以及O型密封圈、軸承、軸承端蓋。 所述的轉(zhuǎn)臺座3外形由上下兩個直徑不同的圓筒組成，轉(zhuǎn)臺座3上方圓筒部分均勻設(shè)置有八 個加壓螺母用螺紋通孔35和一個螺紋孔36，在轉(zhuǎn)臺座3內(nèi)設(shè)置有軸承(10、 16)。轉(zhuǎn)臺座3 固定設(shè)置在轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14上，旋轉(zhuǎn)軸9設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座3和轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14的中心，轉(zhuǎn)臺座3 與旋轉(zhuǎn)軸9之間設(shè)置有上軸承端蓋7和下軸承端蓋19，上軸承端蓋7和下軸承端蓋19分別 通過數(shù)個螺釘24與轉(zhuǎn)臺座3連接。伺服電機(jī)23通過螺釘22固定在電機(jī)座21上，電機(jī)座21 通過螺釘6固定連接在轉(zhuǎn)臺座3上。伺服電機(jī)23的電機(jī)軸通過聯(lián)軸節(jié)20與旋轉(zhuǎn)軸9連接， 旋轉(zhuǎn)軸9由設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座3內(nèi)的軸承10和軸承16支撐，并由伺服電機(jī)23帶動旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在 旋轉(zhuǎn)軸9上的螺母17通過螺紋與旋轉(zhuǎn)軸9擰緊，防止旋轉(zhuǎn)軸9的軸向竄動。在轉(zhuǎn)臺座3內(nèi)上 方圓筒部分設(shè)置有環(huán)行溝槽，環(huán)形溝槽內(nèi)設(shè)置的螺紋孔36上連接有排液接嘴11。旋轉(zhuǎn)軸9 與上軸承端蓋7之間設(shè)置有0型密封圈8，旋轉(zhuǎn)軸9與下軸承端蓋19之間設(shè)置有0型密封圈 18，轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14與旋轉(zhuǎn)軸9之間設(shè)置有0型密封圈5，在轉(zhuǎn)臺座3和0型密封圈5之間設(shè) 置有壓環(huán)4，壓環(huán)4與0型密封圈5直接接觸。在轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14內(nèi)設(shè)置有0型密封圈15。在 轉(zhuǎn)臺座3上均勻分布的螺紋通孔35上設(shè)置有加壓螺母12，加壓螺母12內(nèi)均設(shè)置有加壓彈簧 13，加壓彈簧13支撐壓環(huán)4。所述的轉(zhuǎn)臺座3、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14、壓環(huán)4和旋轉(zhuǎn)軸9為同軸設(shè) 置。所述的0型密封圈5由壓環(huán)4支撐，壓環(huán)4由加壓彈簧13支撐，加壓彈簧12由加壓螺 母12施加預(yù)壓力。本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺中的轉(zhuǎn)臺座上設(shè)置的螺紋通孔一般不少于3個，螺紋通孔設(shè)置 為6個較適宜。圖9和圖IO分別為本發(fā)明實施例在五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置應(yīng)用中的主、俯視圖。五 軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置屬于五軸數(shù)控裝置，包括機(jī)床底座34、工作液槽33以及三個直線 軸X軸25、 Y軸26、 Z軸30， 一個繞X軸25擺動的擺動軸B軸29，本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn) 臺作為五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置的一個旋轉(zhuǎn)軸C軸?？梢航?shù)控轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14與五 軸數(shù)控水浸超聲波檢測裝置的工作液槽底板32通過螺釘1連接固定。五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置以水為工作介質(zhì)，水裝在工作液槽33內(nèi)，本發(fā)明的可液浸數(shù) 控轉(zhuǎn)臺的上臺面放置被檢測工件28，工作時可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺的上臺面、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)14與被 檢測工件28都浸沒于水中，超聲探頭31由X軸25、 Y軸26、 Z軸30和擺動軸B軸29帶動 靠近被檢測工件28，利用超聲探頭31發(fā)出的超聲波來檢測被檢工件內(nèi)部是否有缺陷。工作 時可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺帶動浸沒于水槽33內(nèi)的被檢測工件28實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，這樣就可以實現(xiàn) 整個工件的測量。通過在此自制的五軸數(shù)控水浸超聲檢測裝置上應(yīng)用表明，本發(fā)明的可液浸 數(shù)控轉(zhuǎn)臺完全滿足了設(shè)計要求，長時間運(yùn)行無泄漏，具有較高的工作可靠性。針對不同的液體特性，本發(fā)明制作的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺密封圈及零部件材質(zhì)也應(yīng)做出不同 的選擇，以滿足在油、水及其他腐蝕性液體狀況下的應(yīng)用需求，確?？煽抗ぷ鳌?本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺也可用手輪等代替伺服電機(jī)驅(qū)動，從而變?yōu)槭謩愚D(zhuǎn)臺。 本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺當(dāng)需要大扭矩輸出時，可以用力矩電機(jī)代替伺服電機(jī)。 本發(fā)明的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺在位置精度要求特別高時，可在可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺內(nèi)部設(shè)置圓光 柵進(jìn)行位置測量并與數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)控制，從而進(jìn)一步提高位置控制精度。
權(quán)利要求
1.一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，包括轉(zhuǎn)臺座(3)、壓環(huán)(4)、旋轉(zhuǎn)軸(9)、加壓螺母(12)、加壓彈簧(13)、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)(14)、電機(jī)座(21)、伺服電機(jī)(23)以及O型密封圈、軸承、軸承端蓋；所述的轉(zhuǎn)臺座(3)外形由上下兩個直徑不同的圓筒組成，轉(zhuǎn)臺座(3)上方圓筒部分設(shè)置有一個螺紋孔(36)和數(shù)個均勻分布的螺紋通孔(35)，在轉(zhuǎn)臺座(3)內(nèi)設(shè)置有軸承(10、16)；轉(zhuǎn)臺座(3)固定設(shè)置在轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)(14)上，旋轉(zhuǎn)軸(9)設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座(3)和轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)(14)的中心，轉(zhuǎn)臺座(3)與旋轉(zhuǎn)軸(9)之間設(shè)置有上軸承端蓋(7)和下軸承端蓋(19)，上軸承端蓋(7)和下軸承端蓋(19)分別通過螺釘與轉(zhuǎn)臺座(3)連接；伺服電機(jī)(23)通過螺釘(22)固定在電機(jī)座(21)上，電機(jī)座(21)通過螺釘(6)固定連接在轉(zhuǎn)臺座(3)上；伺服電機(jī)(23)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸節(jié)(20)與旋轉(zhuǎn)軸(9)連接，旋轉(zhuǎn)軸(9)由設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座(3)內(nèi)的軸承(10)和軸承(16)支撐，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(9)上的螺母(17)通過螺紋與旋轉(zhuǎn)軸(9)擰緊；在轉(zhuǎn)臺座(3)內(nèi)上方圓筒部分設(shè)置有環(huán)行溝槽，環(huán)形溝槽內(nèi)設(shè)置的螺紋孔(36)連接有排液接嘴(11)；旋轉(zhuǎn)軸(9)與上軸承端蓋(7)之間設(shè)置有O型密封圈(8)，旋轉(zhuǎn)軸(9)與下軸承端蓋(19)之間設(shè)置有O型密封圈(18)，轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)(14)與旋轉(zhuǎn)軸(9)之間設(shè)置有O型密封圈(5)，在轉(zhuǎn)臺座(3)和O型密封圈(5)之間設(shè)置有壓環(huán)(4)，壓環(huán)(4)與O型密封圈(5)直接接觸；在轉(zhuǎn)臺座(3)上均勻分布的螺紋通孔(35)上設(shè)置有加壓螺母(12)，加壓螺母(12)內(nèi)均設(shè)置有加壓彈簧(13)，加壓彈簧(13)支撐壓環(huán)(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的轉(zhuǎn)臺座(3)、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)(14)、 壓環(huán)(4)和旋轉(zhuǎn)軸(9)為同軸設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的0型密封圈(5)由壓環(huán)(4) 支撐，壓環(huán)(4)由加壓彈簧(13)支撐。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的轉(zhuǎn)臺座(3)上均勻設(shè)置的螺 紋通孔(35)的數(shù)目為3 8個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可液浸數(shù)控轉(zhuǎn)臺，所述的轉(zhuǎn)臺包括有轉(zhuǎn)臺座、旋轉(zhuǎn)軸、壓環(huán)、轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)、伺服電機(jī)以及O型密封圈。轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在轉(zhuǎn)臺中心，轉(zhuǎn)臺座固定設(shè)置在轉(zhuǎn)臺支撐環(huán)上，電機(jī)座固定設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座上。伺服電機(jī)固定在電機(jī)座上，電機(jī)軸通過聯(lián)軸節(jié)與旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在轉(zhuǎn)臺座內(nèi)的軸承支撐并由伺服電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過設(shè)置密封圈對轉(zhuǎn)臺內(nèi)零部件間隙實現(xiàn)動、靜密封，以及在轉(zhuǎn)臺座設(shè)置環(huán)形溝槽與排液接嘴，可較好的滿足在各種液態(tài)環(huán)境的應(yīng)用中對旋轉(zhuǎn)部件的密封性、高精度和工作可靠等使用需求。本發(fā)明的制造工藝簡單，傳動鏈短，具有良好的防護(hù)性能。
文檔編號B23Q11/00GK101239440SQ20071005067
公開日2008年8月13日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者方 吉, 張日升 申請人:中國工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所