一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置及其方法
【专利摘要】一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置及其方法，涉及重型机械制造领域，包括弹性条形延伸卡爪座B（7）、立式车床工作台B（8）、拉杆座（14）、中心座（16）和拉杆（15），在立式车床工作台B的中部设有中心座，在立式车床工作台B的上部面间隔均匀设置多个弹性条形延伸卡爪座B，所述多个弹性条形延伸卡爪座B的一边均设置在立式车床工作台B以外，在多个弹性条形延伸卡爪座B上面且靠近立式车床工作台B的外径处均设有拉杆座，所述拉杆座与中心座通过拉杆连接；本发明有效解决了大直径重型工件由于立式车床工作台以外区域承载能力不足而无法加工的问题。
【专利说明】一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置及其方法
【【技术领域】】
[0001]本发明属于重型机械制造领域，尤其是涉及一种水平拉杆提高立式车床工作台以外区域承载力的装置及其方法。
【【背景技术】】
[0002]公知的，在重型机械制造中，通常是采用立式车床加工大直径的工件，而工作台是立式车床用来支撑装夹工件并带动工件产生旋转运动的部件，工件的旋转运动配合装夹着车刀的刀架水平和竖直运动，从而实现对工件的外圆、内孔和端面的车削加工；立式车床的工作台直径一般小于其允许的最大加工工件直径，立式车床的承载能力在工作台不同直径位置有所不同，特别是在大于工作台直径位置时，随着直径的增大其承载能力将会显著减小，当工件直径大于工作台直径，即工件重量作用在工作台直径以外区域时，立式车床的承载能力有一个很大幅度的减小，即允许支撑装夹的工件重量要大幅度的减轻，但是，对于大型立式车床，当工件直径大于其工作台直径时，其工件重量往往特别重，常常会大于立式车床工作台以外区域的承载能力，因此为了满足这种大直径特重型工件的车削加工需要，通常会采用延伸立式车床工作台直径的方式，而延伸立式车床工作台直径的方式通常有两种，一种是弹性条形延伸卡爪座支撑装夹延伸方式，如图1-图2所示，该方式是在立式车床工作台A2上用T型螺栓A3和螺母A4紧固联接弹性条形延伸卡爪座Al，以增大立式车床工作台A2支撑装夹工件的直径，实现支撑装夹直径大于立式车床工作台A2直径的工件，该支撑装夹延伸方式的特点是由多个弹性条形延伸卡爪座Al均布在立式车床工作台A2上，并通过T型螺栓A3、螺母A4与立式车床工作台A2联接成为一个整体，在立式车床工作台A2正上方的弹性条形延伸卡爪座I的底面部分与立式车床工作台A2完全接触；当弹性条形延伸卡爪座Al承受工 件载荷F作用时，弹性条形延伸卡爪座Al与立式车床工作台A2将同时产生弯曲变形，其相接触部分的变形量几乎相等；如图3-图4所示，该方式使立式车床工作台2产生变形的力矩M等于作用在弹性条形延伸卡爪座Al上的载荷力F与该力作用点到立式车床静压轴承A外圆的距离L之乘积，即M=F.L ;因此，当弹性条形延伸卡爪座Al承受一个较大载荷并且该载荷作用点又位于大于立式车床工作台A2直径位置时，将对立式车床工作台A2产生一个力矩作用，使其产生较大的变形，这种变形的结果使静压轴承A5内圆一侧产生间隙δ，当该间隙增大到一定量时，静压轴承A5将泄压失效，而无法正常工作；由于立式车床工作台Α2能承受的最大力矩相对于泄压间隙为一定值，因此随着L的增大，即承载力作用点所在直径的增大，立式车床工作台Α2的承载力将减小；当工件直径较大、重量也很重时，该弹性条形延伸卡爪座支撑装夹延伸方式将使立式车床工作台超载。
[0003]另一种延伸方式是整体延伸卡爪辅助工作台支撑装夹的延伸方式，如图5所示，该方式是在立式车床工作台Α2上用T型螺栓A3和螺母Α4紧固联接整体延伸卡爪辅助工作台6，以增大立式车床支撑装夹工件的直径，实现支撑装夹直径大于立式车床工作台Α2直径的工件；该支撑装夹延伸方式的特点是由多个均布的延伸卡爪座连接成一体的整体延伸卡爪辅助工作台6，通过T型螺栓A3、螺母Α4紧固联接在立式车床工作台Α2上，T型螺栓A3分布在整体延伸卡爪辅助工作台6上一环形区域，该环形区域位于立式车床工作台静压轴承A5的正上方，并且其底面与立式车床工作台A2接触，环形区域以外的其余部分的底面均不与立式车床工作台A2接触，整体延伸卡爪辅助工作台支撑装夹延伸方式与弹性条形延伸卡爪座支撑装夹延伸方式不同，如图6所示，当整体延伸卡爪辅助工作台A2承受载荷F作用时，整体延伸卡爪辅助工作台6将产生弯曲变形，而这种变形量并不是1:1传递给立式车床工作台A2，立式车床工台A2的弯曲变形近似等于在环形区域位置受均布载荷力F作用时所产生的弯曲变形，这种变形对静压轴承A5变形影响极小，因此整体延伸卡爪辅助工作台A6受力弯曲变形并不影响静压轴承A5的正常工作，即不影响立式车床工作台A2的承载能力而使其减小，但是整体延伸卡爪辅助工作台6的重量远大于上述弹性条形延伸卡爪座Al的重量，特别是当工件直径很大、重量也很重时，延伸卡爪座的数量将会增加，整体延伸卡爪辅助工作台6的重量也将会更大，而立式车床工作台2所承受的重量是工件和整体延伸卡爪辅助工作台6的总重量，于是整体延伸卡爪辅助工作台6的重量所占立式车床工作台A2所承受重量中的比例将会很大，即立式车床工作台A2所能承受的有效载荷将大大减少，以致造成立式车床工作台超载。
[0004]综上所述的两种立式车床支撑装夹大直径重型工件的工作台直径延伸方式，均存在不足，弹性条形延伸卡爪座支撑装夹延伸方式所采用的多个卡爪座总重量相对较轻，但由于其容易引起工作台静压轴承A5变形泄压失效，而降低工作台的承载能力，不能满足大直径重型工件的加工需要；整体延伸卡爪辅助工作台支撑装夹延伸方式虽然辅助工作台受力变形不影响立式车床工作台静压轴承A5的承载能力，但其自身重量太大，使立式车床工作台实际有效承载能力降低，同样不能满足大直径重型工件的加工需要。
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【发明内容】
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[0005]为了克服【背景技术】中的不足，本发明提出了一种提高立式车床工作台以外区域承载能力的方法，有效解决了大直径重型工件由于立式车床工作台以外区域承载能力不足而无法加工的问题。
[0006]为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，包括弹性条形延伸卡爪座B、立式车床工作台B、拉杆座、中心座和拉杆，在立式车床工作台B的中部设有中心座，在立式车床工作台B的上部面间隔均匀设置多个弹性条形延伸卡爪座B，所述多个弹性条形延伸卡爪座B的一边均设置在立式车床工作台B以外，在多个弹性条形延伸卡爪座B上面且靠近立式车床工作台B的外径处均设有拉杆座，所述拉杆座与中心座通过拉杆连接。
[0008]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，在立式车床工作台B的上面的中部设有中心座，在立式车床工作台B台面上间隔均匀的设置多个T型槽，多个弹性条形延伸卡爪座B分别通过T型螺栓B固定在多个T型槽内，由螺母B锁紧。
[0009]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，所述弹性条形延伸卡爪座B包括侧筋板、底板A、顶板、立板、通孔和端板，在底板A和顶板之间的中部设有立板,在立板的两侧面分别均匀的间隔设有复数个侧筋板，所述的端板设置在立板的两端，在顶板上面的两侧和底板A上面的两侧分别设有间隔均匀的通孔，T型螺栓B穿过T型槽和底板A上面两侧的通孔，由螺母B锁紧，在弹性条形延伸卡爪座B上面且靠近立式车床工作台B的外径处分别设有拉杆座。
[0010]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，所述的拉杆座为方形结构，在拉杆座的四角分别设有倒角，所述拉杆座包括拉杆座本体、拉杆座螺栓和拉杆座螺母，在拉杆座本体的上面及下面之间设置有贯通的螺栓孔，所述螺栓孔与顶板的上面两侧设置的通孔上下对应，拉杆座螺栓穿过顶板的通孔和拉杆座本体上面及下面之间设置的螺栓孔，由拉杆座螺母锁紧，在拉杆座本体的一侧面与另一侧面之间设有贯通的拉杆通孔，所述拉杆座与中心座通过拉杆连接。
[0011]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，所述中心座包括拉力盘、底板B、拉杆螺纹孔、支撑筒体、内侧筋板和外侧筋板，在拉力盘和底板B之间设有支撑筒体，在支撑筒体的内侧面设有内侧筋板，在支撑筒体的外侧面设有外侧筋板，在拉力盘的外缘面上均匀间隔设有拉杆螺纹孔，在靠近底板B外径的面上设有用于固定在立式车床工作台B中部的螺栓通孔，由中心座螺栓穿过立式车床工作台B的T型槽和螺栓通孔，由中心座螺母锁紧。
[0012]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，所述拉杆的两端分别设有螺纹，其中一端设置在拉力盘外缘面上的拉杆螺纹孔内，另一端设置在拉杆座的拉杆通孔内。
[0013]所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，所述的弹性条形延伸卡爪座B设置的个数为偶数个。
[0014]一种提高立式车床工作台以外区域承载力的方法，包括弹性条形延伸卡爪座B、立式车床工作台B、拉杆座、中心座和拉杆，在立式车床工作台B的中部固定有中心座，在立式车床工作台B的上部面间隔均匀设置偶数个弹性条形延伸卡爪座B，所述偶数个弹性条形延伸卡爪座B的一边均设置在立式车床工作台B以外，在偶数个弹性条形延伸卡爪座B上面且靠近立式车床工作台B的外径处均固定有拉杆座，拉杆一端的螺纹端装入中心座拉力盘上的拉杆螺纹孔中，拉杆的另一端穿过拉杆座上对应的拉杆通孔并由拉杆螺母锁紧，所述拉杆处于水平位置，按照对称交叉的顺序扭紧拉杆螺母，将全部拉杆的拉力大小调整相
[0015]由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果:
[0016]本发明所述的一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置及其方法，通过在弹性条形延伸卡爪座B7上部的拉杆座14和中心座16的拉力盘28之间设置拉杆15，拉杆15的拉力F0作用在拉杆座14与拉杆螺母11接触面上，当每个拉杆15的拉力F。均相等，且拉力F0的大小
取值范围为:
【权利要求】
1.一种提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，包括弹性条形延伸卡爪座B (7)、立式车床工作台B (8)、拉杆座(14)、中心座(16)和拉杆(15)，其特征是:在立式车床工作台B (8)的中部设有中心座(16)，在立式车床工作台B (8)的上部面间隔均匀设置多个弹性条形延伸卡爪座B (7)，所述多个弹性条形延伸卡爪座B (7)的一边均设置在立式车床工作台B (8)以外，在多个弹性条形延伸卡爪座B (7)上面且靠近立式车床工作台B (8)的外径处均设有拉杆座(14)，所述拉杆座(14)与中心座(16)通过拉杆(15)连接。
2.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:在立式车床工作台B (8)的上面的中部设有中心座(16)，在立式车床工作台B (8)台面上间隔均匀的设置多个T型槽(34)，多个弹性条形延伸卡爪座B (7)分别通过T型螺栓B (9)固定在多个T型槽(34)内，由螺母B (10)锁紧。
3.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:所述弹性条形延伸卡爪座B(7)包括侧筋板(19)、底板A(20)、顶板(21)、立板(22)、通孔(23)和端板(24),在底板A (20)和顶板(21)之间的中部设有立板(22),在立板(22)的两侧面分别均匀的间隔设有复数个侧筋板(19)，所述的端板(24)设置在立板(22)的两端，在顶板(21)上面的两侧和底板A (20)上面的两侧分别设有间隔均匀的通孔(23)，T型螺栓B (9)穿过T型槽(34)和底板A (20)上面两侧的通孔(23)，由螺母B (10)锁紧，在弹性条形延伸卡爪座B (7)上面且靠近立式车床工作台B (8)的外径处分别设有拉杆座(14)。
4.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:所述的拉杆座(14)为 方形结构，在拉杆座(14)的四角分别设有倒角(26)，所述拉杆座(14)包括拉杆座本体、拉杆座螺栓(12)和拉杆座螺母(13)，在拉杆座本体的上面及下面之间设置有贯通的螺栓孔，所述螺栓孔与顶板(21)的上面两侧设置的通孔(23)上下对应，拉杆座螺栓(12)穿过顶板(21)的通孔(23)和拉杆座本体上面及下面之间设置的螺栓孔，由拉杆座螺母(13)锁紧，在拉杆座本体的一侧面与另一侧面之间设有贯通的拉杆通孔(25)，所述拉杆座(14)与中心座(16)通过拉杆(15)连接。
5.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:所述中心座(16)包括拉力盘(28)、底板B (29)、拉杆螺纹孔(30)、支撑筒体(31)、内侧筋板(32)和外侧筋板(33)，在拉力盘(28)和底板B (29)之间设有支撑筒体(31)，在支撑筒体(31)的内侧面设有内侧筋板(32)，在支撑筒体(31)的外侧面设有外侧筋板(33)，在拉力盘(28)的外缘面上均匀间隔设有拉杆螺纹孔(30)，在靠近底板B (29)外径的面上设有用于固定在立式车床工作台B (8)中部的螺栓通孔(27)，由中心座螺栓(17)穿过立式车床工作台B (8)的T型槽(34)和螺栓通孔(27)，由中心座螺母(18)锁紧。
6.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:所述拉杆(15)的两端分别设有螺纹，其中一端设置在拉力盘(28)外缘面上的拉杆螺纹孔(30)内，另一端设置在拉杆座(14)的拉杆通孔(25)内。
7.根据权利要求1所述的提高立式车床工作台以外区域承载力的装置，其特征是:所述的弹性条形延伸卡爪座B (7)设置的个数为偶数个。
8.一种提高立式车床工作台以外区域承载力的方法，其特征是:包括弹性条形延伸卡爪座B (7)、立式车床工作台B (8)、拉杆座(14)、中心座(16)和拉杆(15)，在立式车床工作台B (8)的中部固定有中心座(16)，在立式车床工作台B (8)的上部面间隔均匀设置偶数个弹性条形延伸卡爪座B (7)，所述偶数个弹性条形延伸卡爪座B (7)的一边均设置在立式车床工作台B (8)以外，在偶数个弹性条形延伸卡爪座B (7)上面且靠近立式车床工作台B (8)的外径处均固定有拉杆座(14)，拉杆(15) —端的螺纹端装入中心座(16)拉力盘上的拉杆螺纹孔(30)中，拉杆(15)的另一端穿过拉杆座(14)上对应的拉杆通孔(25)并由拉杆螺母(11)锁紧，所述拉杆(15 )处于水平位置，按照对称交叉的顺序扭紧拉杆螺母(11 )，将全部拉杆(15)的拉力大小调整相等。
【文档编号】B23Q1/44GK103978379SQ201410098333
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】王守平 申请人:中信重工机械股份有限公司