一种展刀动力头的拉杆安装结构
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种展刀动力头的拉杆安装结构。
背景技术
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质管路附件，随着科学技术的发展，目前市场上出现了针对不同阀门进行加工的专用机床，而展刀动力头便是专用机床最为核心的部件之一，展刀动力头的好坏以及运行稳定性直接关系到阀门加工的质量。
展刀动力头一般包括座体、主轴和穿设在主轴内的拉杆，主动可以轴向伸缩和转动，从而实现进给并对工件进行加工。通过设置拉杆，依靠拉杆相对主轴轴向移动，能带动主轴上展刀座内的滑动块滑动，进而带动动刀夹变位，实现展刀座上的刀具变径。另外，拉杆在进行轴向移动的过程中，还会做周向的转动，因此通常情况下，拉杆尾端伸出主轴后，都需要轴承进行支撑，以保证拉杆能顺畅的进行转动。
现有技术中，对于拉杆与轴承之间安装，常规的结构主要有两种：
一、通过拉杆直接穿过轴承的内孔，实现轴承与拉杆的连接。由于轴承与拉杆需要一起旋转，因此该安装方式中，轴承与拉杆之间都是采用紧密配合使两者之间具有一定的过盈，从而防止轴承内圈和拉杆的配合面相对滑动而产生磨损，保证轴承能稳定运转。
二、拉杆与轴承之间通过连接小轴连接，如中国专利文献公开的一种数控动力头(申请号：200910100461.5；授权公告号：CN101767284B)，包括加工刀具、刀座、滑座、楔块、主轴、主轴箱体、拉杆、带轮和伺服传动机构，伺服传动机构包括连接小轴、导向螺母座、滚珠丝杆螺母、机座、轴承座、滚珠丝杆、同步带轮；连接小轴的一端和拉杆组合成一体，连接小轴的另一端和导向螺母座组合成一体。该数控动力头在实际生产过程中，会存在着一些不足：连接小轴的一端固定插设在轴承内孔中，在轴承位置固定之后，连接小轴位置也固定，连接小轴、轴承不可避免会存在安装精度误差和制造精度的误差，同时拉杆本身结构较为细长，也会存在制造精度的误差，以上误差的累积，极易出现拉杆与连接小轴进行连接时，拉杆上的沉孔与连接小轴之间出现微量偏心的情况，在该情况下完成拉杆与连接小轴的连接，会导致轴承出现偏载的情况，造成轴承受力不均，进而容易出现轴承发热甚至卡死的现象，导致轴承的使用寿命受到影响，同时还会影响到拉杆工作的稳定性以及展刀动力头的加工精度。
而同样的，通过拉杆直接穿过轴承的内孔，实现轴承与拉杆之间安装，当拉杆与轴承的内孔之间微量偏心的情况下，也容易造成轴承发热、卡死的问题。
目前，为了解决轴承容易发热、卡死的问题，常规采用的解决技术手段是：
1、改善加工工艺和装配工艺，使得拉杆与轴承之间，或者拉杆与连接小轴之间的同心度控制在极小的偏差范围内，以避免安装后轴承发热和卡死。
2、对轴承的安装部位增加调整对中机构，通过调整对中机构调整轴承位置，以保证拉杆与轴承之间，或者拉杆与连接小轴之间的同心度符合安装要求。
3、另外，对轴承进行正确适当的润滑，通过润滑剂减小摩擦，保护金属部件以及防止污染和杂质，也是避免轴承发热、卡死，使轴承转动顺畅最常用的手段。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种展刀动力头的拉杆安装结构，本发明解决现有展刀动力头存在支撑拉杆的轴承容易发热、卡死的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种展刀动力头的拉杆安装结构，本展刀动力头包括安装座和主轴，本拉杆安装结构包括设置在安装座上且能沿主轴轴向往复移动的滑座，所述滑座上固定设置有轴承，所述拉杆穿设在所述主轴内，其特征在于，本拉杆安装结构还包括呈圆筒状拉杆套，所述拉杆套固定穿设在轴承的内孔中，所述拉杆的尾端伸出主轴后穿过所述拉杆套，所述拉杆套与拉杆之间具有间隙，所述拉杆或者拉杆套上设有用于在拉杆穿过拉杆套后将拉杆固连在拉杆套上的固定结构。
本展刀动力头的拉杆安装结构中，通过在拉杆与轴承之间增加拉杆套的结构，使得拉杆依靠拉杆套支撑在轴承上，这样首先能保证轴承内孔与拉杆套之间的配合具有合适的松紧度，使轴承安装完成之后运转平稳、顺畅。而在此基础上，圆筒状拉杆套与拉杆之间具有间隙，这样即便轴承、拉杆套存在安装或者制造的精度误差，或其它原因导致拉杆与拉杆套之间存在微量偏心的情况，该间隙也能保证拉杆顺畅穿过拉杆套，并依靠固定结构使拉杆轴向和周向均固定在拉杆套上，从而使拉杆套能够能带动拉杆一起轴向移动，而轴承也能够在拉杆转动时对拉杆形成支撑。而且，拉杆套与拉杆之间间隙的设置使得拉杆穿过拉杆套固定好之后，并不会出现拉杆往某一方向死死压在拉杆套上的情况，因此有效避免了轴承出现偏载的情况，进而使得轴承运转顺畅，轴承不易出现发热、卡死的情况，使用寿命也得以延长。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述固定结构包括螺接在拉杆尾端端部的螺帽，所述螺帽与拉杆套的后端面相抵靠，所述拉杆的外壁上具有与拉杆套的前端面相抵靠的轴肩。在进行拉杆的安装时，首先将拉杆穿过拉杆套使得轴肩抵靠在拉杆套的前端面上，然后再安装螺帽，螺帽拧紧时，螺帽抵靠在拉杆套的后端面上，实现拉杆与拉杆套的连接。这样的设计依靠螺帽与轴肩分别抵紧拉杆套的两端，使得拉杆套与拉杆之间存在间隙的情况下，也能够满足两者之间的安装要求。同时该固定结构由于在拉杆处于拉杆套内不同的径向位置时，均能实现将拉杆固定在拉杆套上，这样当拉杆穿过拉杆套后，拉杆能够保持穿过拉杆套时的径向位置实现与拉杆套之间的固定，保证拉杆固定好之后不会往某一方向死死压在拉杆套上，从而有效避免轴承出现偏载的情况。而且，对于多个展刀动力头而言，由于制造精度和安装精度存在的偏差，使得拉杆穿过拉杆套之后，各展刀动力头上拉杆在拉杆套内的径向位置是不一致的。因此，上述固定结构还能实现不同展刀动力头上，拉杆与拉杆套之间的安装且安装后保证轴承不会出现发热、卡死的情况。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述拉杆套的内孔为圆形孔，所述拉杆上位于轴肩与尾端端面之间的部分包括呈圆杆状的配合段和外周壁上开设有外螺纹的螺杆段，所述螺杆段的顶径小于或等于配合段的直径，所述螺帽螺接在螺杆段上，所述配合段的外径小于拉杆套上内孔的孔径。螺纹段的顶径，是指与外螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。为了加工制造更为方便，螺纹段的顶径等于配合段的直径。通过设置螺纹段，方便螺帽的连接，以实现拉杆与拉杆套的连接。配合段的外径小于拉杆套上内孔的孔径，这样的设计保证拉杆与拉杆套之间存在微量偏心的情况下，拉杆能顺畅穿入拉杆套内且使拉杆套与拉杆之间具有间隙，从而保证轴承不会出现偏载的情况。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述轴承固定套设在所述拉杆套上且轴承的数量为至少两个，各轴承沿拉杆套的轴向依次布置。拉杆套的设置能在轴承安装时准确把握轴承游隙调整和预紧工艺，使轴承工作游隙范围适当，避免出现游隙过大或游隙过小的情况，保证轴承运转稳定、使用寿命长。同时，各轴承均是固定套设在拉杆套上的，拉杆运转时所产生的载荷是通过拉杆套传递给各个轴承的，这样能使得各轴承均匀、有效地分担载荷，而不会出现其中一个轴承承受载荷较大而另外的轴承承受载荷较小的情况，从而进一步保证每个轴承均能稳定的运转。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述拉杆套的一端还具有环形翻沿，所述环形翻沿抵靠在与其邻近的轴承的内圈的端面上，所述拉杆套的另一端螺纹连接锁紧螺帽，所述锁紧螺帽抵靠在与其临近的轴承的内圈的端面上。在进行轴承的安装时，先将轴承依次安装至拉杆套上，并使其中一个轴承的内圈抵靠在环形翻沿上，然后在拉杆套的另一端旋入锁紧螺帽，依靠锁紧螺帽的旋紧对轴承进行压紧，实现轴承的安装，该安装方式具有安装方便的优点。作为优选，轴承的数量为两个，在两个轴承之间还设有轴承隔套，从而能够调节轴承的游隙和预压。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述固定结构包括卡接在拉杆外壁上且与拉杆套的前端面相抵靠的卡簧，所述环形翻沿背向轴承的侧面上具有呈圆筒状的定位部，所述拉杆穿过所述定位部，所述定位部上沿周向间隔开设有三个或三个以上的螺钉孔，各螺钉孔内分别螺接有螺钉且螺钉杆部的端面抵靠在拉杆的外壁上。在实际制造过程中，拉杆的外壁上还设有供卡簧嵌设的卡簧槽，以使卡簧相对拉杆轴向固定。在进行拉杆的安装时，先将拉杆穿入拉杆套的内孔中，使得卡簧抵靠在拉杆套的前端面上，之后拧紧螺钉，使各螺钉杆部的端面抵靠在拉杆外壁上，实现拉杆固定于拉杆套上。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述滑座包括轴承座和与安装座滑动连接的主座体，所述轴承固定设置在所述轴承座内，所述主座体内部具有散热腔，所述主座体的前端面上开设有连通所述散热腔的安装孔，所述轴承座固定设置在该安装孔内，所述主座体侧壁上开设有与散热腔连通的散热口。通过在主座体上设置安装孔，能便于轴承座的安装，以保证轴承座以及轴承安装的稳定性。同时，由于安装孔与散热腔连通，而主座体侧壁上还设有散热口，使得轴承安装位置周围都是敞开式的结构，能有效提升轴承的散热效果，避免轴承出现过热的情况，使得轴承运转稳定并延长其使用寿命。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述轴承座内部具轴承座孔且所述轴承设置在所述轴承座孔内，所述轴承座的前端具有法兰部，所述轴承座通过法兰部固定在所述主座体上。在安装时，轴承插接至轴承座孔内，轴承的外圈与轴承座孔内壁紧固配合，以保证轴承安装稳定。而轴承座通过法兰部固定在主座体上，使轴承座安装方便且安装稳定。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述轴承座孔的后端端口处设有限位挡沿，所述限位挡沿抵靠在与其邻近的轴承的外圈的端面上，所述法兰部的其中一侧面贴靠固定在主座体的前端面上，法兰部的另一侧面上固连有轴承盖，所述轴承盖抵靠在与其邻近的轴承的外圈的端面上。通过这样的设计，使得在生产制造过程中，可以先将轴承、拉杆套、轴承座、锁紧螺帽以及轴承盖组装好之后，形成一个整体的部件，再安装至主座体上与拉杆连接，使得安装较为方便，安装的便利性有利于提升安装的精度，因此能使得轴承、拉杆套等部件安装精度较高。
在上述的展刀动力头的拉杆安装结构中，所述主座体呈矩形块状，所述主座体的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有上述的散热口，所述安装座上设有位于主座体下方的导轨，所述导轨与主轴平行设置，所述主座体底部通过滑块滑动连接在所述导轨上。主座体通过滑块与导轨连接，对主座体的移动进行了导向，使得拉杆在进行轴向移动时，运行精度较高。而主座体顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有散热口，能增加通风量，从而增加散热效果。
与现有技术相比，本展刀动力头的拉杆安装结构具有以下优点：
1、本展刀动力头的拉杆安装结构中，拉杆依靠拉杆套支撑在轴承上，同时拉杆套与拉杆之间具有间隙，这样的设计在拉杆与拉杆套之间存在微量偏心的情况，能有效避免了轴承出现偏载的情况，进而使得轴承运转顺畅，轴承不易出现发热、卡死的情况，使用寿命也够得以延长。
2、本展刀动力头的安装结构中，在主座体上设有散热腔以及散热口，能对轴承座内的轴承进行很好的散热，进一步降低了轴承发热的风险，使得轴承运转稳定、使用寿命长。
附图说明
图1是实施例一中展刀动力头的立体结构示意图。
图2是实施例一中展刀动力头的俯视图。
图3是图2中A-A处的剖视图。
图4是实施例一中拉杆安装结构的剖视图。
图5是实施例一中轴承、拉杆、轴承座、轴承盖的安装结构示意图。
图6是实施例一中拉杆安装结构的爆炸图。
图7是实施例一中拉杆套的立体结构示意图一。
图8是实施例一中拉杆套的立体结构示意图二。
图9是实施例一中主座体的立体结构示意图。
图10是实施例二中轴承、拉杆、轴承座、轴承盖的安装结构示意图。
图中，1、安装座；2、主轴；3、滑座；31、轴承座；311、轴承座孔；312、法兰部；313、限位挡沿；32、主座体；321、散热腔；322、安装孔；323、散热口；4、轴承；5、拉杆；51、轴肩；52、配合段；53、螺杆段；6、拉杆套；61、环形翻沿；62、定位部；7、螺帽；8、锁紧螺帽；9、卡簧；10、螺钉；11、丝杆；12、轴承盖；13、导轨；14、滑块；15、轴承隔套。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1、图2和图3所示，本展刀动力头的拉杆安装结构中，展刀动力头包括安装座1和主轴2，在进行整机组装时，安装座1固定在加工机床的床体上。本拉杆安装结构包括呈圆筒状拉杆套6、滑座3等部件，滑座3滑动设置在安装座1上，为了实现拉杆5的轴向移动，在安装座1上设置用于带动滑座3沿主轴2轴向往复移动的丝杆11。
如图3、图4和图5所示，滑座3包括轴承座31和与安装座1滑动连接的主座体32，轴承座31的前端具有法兰部312，轴承座31通过法兰部312固定在主座体32上。轴承座31内部具轴承座孔311且轴承4设置在轴承座孔311内，拉杆5穿设在主轴2内，拉杆套6穿设在轴承4的内孔中且与轴承4的内圈相固定。其中，轴承4的数量为两个，两个轴承4沿拉杆套6的轴向依次布置，在两个轴承4之间还设有轴承隔套15，从而能够调节轴承4的游隙和预压。拉杆5的尾端伸出主轴2后穿过拉杆套6，拉杆套6与拉杆5之间具有间隙，在拉杆5上设有使拉杆5用于在拉杆5穿过拉杆套6后固定在拉杆套6上的固定结构。通过在拉杆5与轴承4之间增加拉杆套6的结构，使得拉杆5依靠拉杆套6支撑在轴承4上，这样首先能保证轴承4内孔与拉杆套6之间的配合具有合适的松紧度，使轴承4安装完成之后运转平稳、顺畅。圆筒状拉杆套6与拉杆5之间具有间隙，这样在拉杆5与拉杆套6之间存在微量偏心的情况，也能保证拉杆5顺畅穿入拉杆套6的内孔中，而且不会使轴承4出现偏载的情况，进而使得轴承4运转顺畅，轴承4不易出现发热、卡死的情况，使用寿命也够得以延长。
具体地，如图5所示，固定结构包括螺接在拉杆5尾端端部的螺帽7，螺帽7与拉杆套6的后端面相抵靠，拉杆5的外壁上具有与拉杆套6的前端面相抵靠的轴肩51。在进行拉杆5的安装时，首先将拉杆5穿过拉杆套6使得轴肩51抵靠在拉杆套6的前端面上，然后再安装螺帽7，螺帽7拧紧时，螺帽7抵靠在拉杆套6的后端面上，实现拉杆5与拉杆套6的连接。
对于拉杆套6与拉杆5之间间隙的设置，如图5所示，拉杆套6的内孔为圆形孔，拉杆5上位于轴肩51与尾端端面之间的部分包括呈圆杆状的配合段52和外周壁上开设有外螺纹的螺杆段53，螺杆段53的顶径等于配合段52的直径，当然在实际制造过程中，螺杆段53的顶径小于配合段52的直径也是可行的。螺帽7螺接在螺杆段53上，配合段52的外径h小于拉杆套6上内孔的孔径H。这样的设计保证拉杆5与拉杆套6之间存在微量偏心的情况下，拉杆5能顺畅穿入拉杆套6内且使轴承4不会出现偏载的情况。
如图5至图8所示，拉杆套6的一端具有环形翻沿61，环形翻沿61抵靠在与其邻近的轴承4的内圈的端面上，拉杆套6的另一端螺纹连接锁紧螺帽8，锁紧螺帽8抵靠在与其临近的轴承4的内圈的端面上。在安装时，先将轴承4依次安装至拉杆套6上，并使其中一个轴承4的内圈抵靠在环形翻沿61上，然后在拉杆套6的另一端旋入锁紧螺帽8，依靠锁紧螺帽8的旋紧对轴承4进行压紧，实现轴承4的安装，该安装方式具有安装方便的优点。
结合图5和图9所示，主座体32呈矩形块状，主座体32内部具有散热腔321，主座体32的前端面上开设有连通散热腔321的安装孔322，轴承座31固定设置在该安装孔322内。为了使轴承4稳定定位在轴承座31内，轴承座孔311的后端端口处设有限位挡沿313，限位挡沿313抵靠在与其邻近的轴承4的外圈的端面上，法兰部312的其中一侧面贴靠固定在主座体32的前端面上，法兰部312的另一侧面上固连有轴承盖12，轴承盖12抵靠在与其邻近的轴承4的外圈的端面上，轴承盖12、法兰部312与主座体32之间通过螺栓连接，螺栓图中未示出。主座体32的顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有散热口323，散热口323使得轴承4安装位置周围都是敞开式的结构，能有效提升轴承4的散热效果，避免轴承4出现过热的情况，使得轴承4运转稳定并延长其使用寿命。
如图4所示，安装座1上设有位于主座体32下方的导轨13，导轨13与主轴2平行设置，主座体32底部通过滑块14滑动连接在导轨13上。主座体32通过滑块14与导轨13连接，对主座体32的移动进行了导向，使得拉杆5在进行轴向移动时，运行精度较高。而主座体32顶部侧壁、左右两侧的侧壁上均开设有散热口323，能增加通风量，从而增加散热效果。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图10所示，固定结构包括卡接在拉杆5外壁上设有卡簧槽，卡簧槽内嵌设有卡簧9，卡簧9与拉杆套6的前端面相抵靠，卡簧槽使卡簧9相对拉杆5轴向固定。环形翻沿61背向轴承4的侧面上具有呈圆筒状的定位部62，拉杆5穿过定位部62，定位部62上沿周向间隔开设有四个的螺钉孔，各螺钉孔内分别螺接有螺钉10且螺钉10杆部的端面抵靠在拉杆5的外壁上。在实际制造过程中，螺钉孔和螺钉10的数量可以适当进行增减，通常应该为三个或三个以上，且各螺钉孔沿定位部62的周向均匀间隔排布。在进行拉杆5的安装时，先将拉杆5穿入拉杆套6的内孔中，使得卡簧9抵靠在拉杆套6的前端面上，之后拧紧螺钉10，使各螺钉10杆部的端面抵靠在拉杆5外壁上，实现将拉杆5固定于拉杆套6上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、安装座；2、主轴；3、滑座；31、轴承座；311、轴承座孔；312、法兰部；313、限位挡沿；32、主座体；321、散热腔；322、安装孔；323、散热口；4、轴承；5、拉杆；51、轴肩；52、配合段；53、螺杆段；6、拉杆套；61、环形翻沿；62、定位部；7、螺帽；8、锁紧螺帽；9、卡簧；10、螺钉；11、丝杆；12、轴承盖；13、导轨；14、滑块；15、轴承隔套等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
