液压卡盘是机床重要的功能部件之一，它的功能包含卡盘的夹紧与放松以及活动顶尖的顶紧与放松。回转液压缸部件又是液压卡盘实现上述功能的主要关键执行元件。一般外购的液压回转液压缸只是卡盘液压缸，不带活动顶尖液压缸，如果机床需要活动顶尖，则需另配活动顶尖液压缸，但活动顶尖液压缸不易装配，且装配精度无法保证；也为了提高机床在工作时的安全性、加工出零件的高精度、液压缸液压油零泄漏及使用更加可靠方便，故而设计了新型液压卡盘回转液压缸部件。

　　我公司研制的数控曲轴铣床，在研发时根据曲轴的工艺性及曲轴机床的机构性，在曲轴铣床上设计了新型液压卡盘回转液压缸部件并取得了成功，现对此回转液压缸部件的结构及工作原理加以介绍。

回转液压缸部件结构设计分析

　　液压卡盘的回转液压缸主要有接盘、回转液压缸组件、回转轴套组件、活动顶尖液压缸组件和检测组件（见图1、图）。

　　接盘是联接机床主轴与回转液压缸的零件。回转液压缸组件由卡盘液压缸活塞、法兰盘、液压缸体、液压缸套、液控单向阀及密封件等组成。通过卡盘液压缸活塞前后移动来实现液压卡盘的夹紧与放松。回转轴套组件由压盖、回转轴套、回油管、轴承及骨架油封等组成，主要实现回转液压缸在旋转工作时，油管能正常供油，无渗漏油，油管不缠绕；内部渗油由回油管引入油箱。活动顶尖液压缸组件由法兰盖、液压缸套、顶尖活塞及顶尖液压缸体等组成，主要实现活动顶尖的顶紧与放松。检测组件由导向杆、定位盘、支块、支板及限位开关等组成，主要检测卡盘夹紧与放松，实现活动顶尖的顶紧与放松功能。

图1

1.限位开关.支板3.支块4.格来圈

5.O形密封圈6.液控单向阀

图

1、13.压盖.顶尖液压缸体3、5.定位盘4.顶尖活塞

6.导向杆7.骨架油封8.轴承9、14.液压缸套

10.回油管11.法兰盖1.回转轴套15.回转液压缸体

16.支架17.法兰盖18.接盘19.卡盘液压缸活塞

0.顶尖拉杆1.卡盘.顶尖

工作原理

　　（1）液压卡盘的夹紧与放松。液压卡盘夹紧时，液压油从B口进入，通过油孔进入液控单向阀，在进入液压缸H腔中推动活塞向左移动，实现液压卡盘的夹紧。液压卡盘放松时，液压油通过A口进入，通过油孔开启液控单向阀，同时液压油进入回转液压缸G腔，推动活塞向右移动，实现液压卡盘的放松。

　　（）液压卡盘活动顶尖的夹紧与放松。顶尖顶紧状态时，液压油从D口进入，通过油孔进入顶尖液压缸K腔，顶杆向左移动，实现顶尖顶紧。顶尖顶紧状态时，液压油从E口进入，通过油孔进入顶尖液压缸F腔，顶杆向右移动，实现顶尖顶紧。

　　（3）液控单向阀的功能。液压系统上有单向阀，但考虑液压系统离运行机构距离太远，有渗漏问题的产生，故将液控单向阀安装在液压缸法兰上，这样可避免渗漏产生的压力损失，也更好地实现负载的止回和保压功能。

　　（4）密封圈。卡盘回转液压缸和活动顶尖液压缸的活动密封元件均采用格来圈和斯特封组件。动、静态密封效果均佳；在有润滑和无润滑时性能均佳；具有低摩擦阻力、沟槽结构简单、无爬行现象和无粘滞现象等特点。

　　（5）液压卡盘液压缸缸体和顶尖液压缸缸体内部分别装有液压缸套9、14，液压缸套材料选用GCr15。该材料具有较高的内磨性和耐疲劳性，淬火后硬度较高等特点。故液压缸使用寿命比一般液压缸的寿命提高许多，并且

液压缸损坏后更换方便。

　　（6）检测机构。液压卡盘的夹紧和放松及顶尖的顶紧和放松，通过定位盘和接近开关来检测，使机床运转更加安全可靠。

结语

　　该液压卡盘回转液压缸部件经过实践验证，运转时对机床产生的负载较小；机床切削运转时，卡盘的夹紧更加安全可靠，同时也为机床的加工精度及生产效率的提升奠定了重要的基础。

来源：《金属加工（冷加工）》杂志

　文章投稿：tougao.mw.cn

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