[实用新型]一种带安全功能的旋转轴制动装置

说明书

本实用新型公开了一种带安全功能的旋转轴制动装置，包括套筒及环状的油缸组件、外刹车片和内刹车片，油缸组件和外刹车片分别固定在轴承座上，内刹车片固定在旋转轴上，内刹车片位于外刹车片的前方，油缸组件包括缸体、活塞和油缸盖，活塞位于外刹车片的后方，油缸盖与活塞之间设置有均匀布置且处于压缩状态的若干矩形弹簧，若干矩形弹簧的前端面分别与活塞的后侧面接触。该带安全功能的旋转轴制动装置成本低，制动效果好。虽然该制动装置只采用一副刹车片，但是在制动时有两个摩擦面，由于摩擦力的大小与接触面积成正比，因此能够实现双倍的制动力矩，制动效果好，即使在断电情况下，也能实现对旋转轴的可靠制动，确保整个机床的安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于机床的制动装置，具体是一种带安全功能的旋转轴制动装置。

背景技术

无论是立式加工中心、卧式加工中心或五轴联动加工中心，都配有一根或者多根旋转轴来实现加工、定位功能，而制动装置是实现这些功能必不可少的部件，就好比要让一台行驶中的汽车停下来，必须依靠刹车一样。

常见的加工中心上旋转轴的制动装置有气动钳夹和液压制动等形式。气动钳夹价格昂贵，实际设计使用中常会选择液压制动。但传统的液压制动装置存在断电失效以及泄漏的问题，容易造成主轴以及工件的损坏，从而带来巨大的经济损失。此外，为了提高制动力矩，整个液压制动装置的体积往往比较庞大，不利于精益化设计要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种带安全功能的旋转轴制动装置，该制动装置成本低，能够实现双倍的制动力矩，即使在断电情况下，也能实现对旋转轴的可靠制动，确保整个机床的安全性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带安全功能的旋转轴制动装置，包括套筒及环状的油缸组件、外刹车片和内刹车片，所述的套筒固定在轴承座的后端，旋转轴可转动地安装在所述的轴承座上，所述的套筒、轴承座和旋转轴围成一环腔，所述的油缸组件、外刹车片和内刹车片均设置在所述的环腔内，所述的油缸组件和所述的外刹车片分别固定在所述的轴承座上，所述的内刹车片固定在所述的旋转轴上，所述的内刹车片位于所述的外刹车片的前方，所述的油缸组件包括缸体、活塞和油缸盖，所述的油缸盖固定在所述的缸体的后侧，所述的缸体、油缸盖和活塞围成夹紧油腔，所述的活塞位于所述的外刹车片的后方，所述的缸体和所述的活塞围成松开油腔，所述的缸体的侧壁上开设有与液压站相连的第一油口和第二油口，所述的第一油口与所述的夹紧油腔相通，所述的第二油口与所述的松开油腔相通，所述的油缸盖与所述的活塞之间设置有均匀布置且处于压缩状态的若干矩形弹簧，所述的若干矩形弹簧的前端面分别与所述的活塞的后侧面接触；所述的旋转轴自由旋转时，所述的外刹车片与所述的活塞和所述的内刹车片之间以及所述的内刹车片与所述的轴承座之间分别具有轴向间隙，所述的松开油腔内填充有液压油，所述的松开油腔内的压力与所述的若干矩形弹簧的弹簧力相等；制动时，在所述的活塞的挤压下，所述的外刹车片的前侧面与所述的内刹车片的后侧面面接触，所述的内刹车片的前侧面与所述的轴承座接触。

本实用新型制动装置的工作原理为：夹紧油腔和松开油腔均由液压站提供压力，旋转轴自由旋转状态下，液压站向松开油腔提供一定压力，去平衡若干矩形弹簧的弹簧力。当夹紧油腔进油时，油压和若干矩形弹簧共同推动活塞向前运动，挤压外刹车片，使外刹车片的前侧面与内刹车片的后侧面贴合，同时内刹车片的前侧面与轴承座贴合，起到制动效果。当松开油腔进油时，活塞克服若干矩形弹簧的弹力向左运动，进一步压缩若干矩形弹簧直到行程终点，此时外刹车片弹性形变复位，与内刹车片分离，旋转轴恢复自由旋转。

当液压站突然断电时，夹紧油腔和松开油腔同时失去压力，此时由于若干矩形弹簧的弹性复位，活塞在若干矩形弹簧的弹力作用下仍然能够驱使外刹车片与内刹车片贴合，从而实现了制动装置的安全功能，保证整个机床的安全性。