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大跨度重型龙门数控机床

阅读：914发布：2020-05-08

专利汇可以提供大跨度重型龙门数控机床专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种大跨度重型龙门数控机床，在其横梁的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁，所述卸荷梁两端分别设置有向上穿过所述横梁的支撑座，所述支撑座设置有滑轮，所述滑轮绕设有平衡绳索，所述平衡绳索的第一端连接于外侧卸荷梁，第二端连接到内侧卸荷梁。本发明一方面，通过调整平衡绳索的紧度，可以将卸荷梁的中部向上顶起，通过调整螺钉将力传给横梁，可有效平衡横梁的挠度，提高横移滑座在横梁上移动的直线度，进而提高机床的加工精度；另一方面，充分利用铸铁材料制成的立柱和横梁的强度好，用聚合物混凝土材料制成的卸荷梁以及支撑芯柱振动阻尼性能优良的特性，加快振动的吸收，两者结合，相得益彰。，下面是大跨度重型龙门数控机床专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种大跨度重型龙门数控机床，包括：
龙门架和横移滑座，所述龙门架包括横梁和分别固定连接于所述横梁两端的立柱，所述横梁设置有导轨，所述横移滑座设置有导向部，所述导向部与所述所述导轨滑动配合；其特征在于，
所述横梁为空心结构的横梁，在所述横梁的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁，所述卸荷梁两端固定于所述横梁端部的空心腔内，所述横梁的顶部和两个侧部分别设置有调整螺钉，所述调整螺钉顶靠于所述卸荷梁的相应表面，所述卸荷梁两端分别设置有向上穿过所述横梁的支撑座，所述支撑座设置有滑轮，所述支撑座将所述卸荷梁分隔为位于内侧的内侧卸荷梁和位于外侧的外侧卸荷梁，所述滑轮绕设有平衡绳索，所述平衡绳索的第一端穿过所述横梁的顶部连接于所述外侧卸荷梁，第二端穿过所述横梁的顶部连接到所述内侧卸荷梁。
2.如权利要求1所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述外侧卸荷梁开设有通孔，所述平衡绳索的第一端设置有连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述通孔并旋设调节螺母固定。
3.如权利要求1所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述滑轮是多槽滑轮，绕设于所述多槽滑轮的平衡绳索有多根，多根所述平衡绳索前后连接于所述内侧卸荷梁。
4.如权利要求1所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述调整螺钉通过碟形弹片顶靠于所述卸荷梁。
5.如权利要求1所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述横梁的导轨包括顶部导轨和侧部导轨，所述顶部导轨设置于所述横梁的顶部，所述侧部导轨设置于所述横梁的侧部。
6.一种大跨度重型龙门数控机床，包括：
龙门架和横移滑座，所述龙门架包括横梁和分别固定连接于所述横梁两端的立柱，所述横梁设置有导轨，所述横移滑座设置有导向部，所述导向部与所述导轨滑动配合；其特征在于，
所述立柱是空心结构的立柱，所述立柱的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的支撑芯柱，所述立柱和所述支撑芯柱分别固定于地基；
所述横梁为空心结构的横梁，在所述横梁的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁，所述卸荷梁的两端固定于所述支撑芯柱的顶部，所述横梁的顶部和两个侧部分别设置有调整螺钉，所述调整螺钉顶靠于所述卸荷梁的相应表面，所述卸荷梁两端分别设置有向上穿过所述横梁的支撑座，所述支撑座设置有滑轮，所述支撑座将所述卸荷梁分隔为位于内侧的内侧卸荷梁和位于外侧的外侧卸荷梁，所述滑轮绕设有平衡绳索，所述平衡绳索的第一端穿过所述横梁的顶部连接于所述外侧卸荷梁，第二端穿过所述横梁的顶部连接到所述内侧卸荷梁。
7.如权利要求6所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述外侧卸荷梁开设有通孔，所述平衡绳索的第一端设置有连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述通孔并旋设调节螺母固定。
8.如权利要求6所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述滑轮是多槽滑轮，绕设于所述多槽滑轮的平衡绳索有多根，多根所述平衡绳索前后连接于所述内侧卸荷梁。
9.如权利要求6所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述调整螺钉通过碟形弹片顶靠于所述卸荷梁。
10.如权利要求6所述的大跨度重型龙门数控机床，其特征在于，所述横梁的导轨包括顶部导轨和侧部导轨，所述顶部导轨设置于所述横梁的顶部，所述侧部导轨设置于所述横梁的侧部。

说明书全文

大跨度重型龙门数控机床

技术领域

[0001] 本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种大跨度重型龙门数控机床。

背景技术

[0002] 大跨度重型龙门数控机床一般是指重量超过30t，龙门跨度超过5m的数控机床。龙门数控机床按龙门架是否移动，分为龙门固定、工作台移动式和龙门移动式(又称桥式)两种。桥式龙门机床的特点是占地面积小，承载能力大，龙门架行程可达20米，便于加工特长或特宽的工件。

[0003] 对于这类机床，影响工件加工精度的因素多种多样，概括起来有四类：第一类是龙门跨度使横梁产生挠度；第二类是横移滑座的重量作用于横梁上使龙门横梁产生变形，而且当横移滑座在横梁上移动时，其作用在横梁上的力矩会产生变化，从而使横梁的变形量产生变化；第三类是机床的振动；第四类是切削载荷通过滑枕、横移滑座传递到横梁上使横梁产生变形。随着跨度的加大以及机床承重的加大，前三类问题更为突出。

[0004] 为了克服因为大跨度和重型带来的问题，横梁卸荷技术应运而生。

[0005] 中国发明专利CN101462232A公开了一种横向滑板用导轨卸荷装置，其在横向溜板上平面开75°斜孔，通过螺纹连接固定螺母，横梁加工15°斜导轨，镶装钢带，溜板斜孔内安装轴承支架，下端通过销轴安装有调心滚子轴承，在横梁钢带上滚动，这种结构可以减小横梁导轨的压力，降低横梁与横向滑板之间的摩擦，使横梁受力均匀，降低横梁滑板的托动力，但其要求横梁要有足够的刚性，不能有效补偿横梁的挠度变形。

[0006] 中国发明专利CN102126158A公开了一种横梁导轨卸荷装置，卸荷梁上表面加工为凸形线，在刀架上安装卸荷轮和卸荷轮平衡装置。这种补偿卸荷方式可以有效地减小导轨承载的负荷，提高刀架滑座在横梁上移动的直线度，但该卸荷结构复杂，卸荷梁上表面凸形线加工难度较大。

[0007] 而且，上述两种卸荷装置均未考虑如何减小机床的振动。

发明内容

[0008] 针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种大跨度重型龙门数控机床，其不仅可以提高横移滑座在横梁上移动的直线度，而且还能有效吸收机床振动，从而提高工件的加工精度。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，一种大跨度重型龙门数控机床，其龙门架可以做成移动式的，包括：龙门架和横移滑座，所述龙门架包括横梁和分别固定连接于所述横梁两端的立柱，所述横梁设置有导轨，所述横移滑座设置有导向部，所述导向部与所述所述导轨滑动配合；所述横梁为空心结构的横梁，在所述横梁的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁，所述卸荷梁两端固定于所述横梁端部的空心腔内，所述横梁的顶部和两个侧部分别设置有调整螺钉，所述调整螺钉顶靠于所述卸荷梁的相应表面，所述卸荷梁两端分别设置有向上穿过所述横梁的支撑座，所述支撑座设置有滑轮，所述支撑座将所述卸荷梁分隔为位于内侧的内侧卸荷梁和位于外侧的外侧卸荷梁，所述滑轮绕设有平衡绳索，所述平衡绳索的第一端穿过所述横梁的顶部连接于所述外侧卸荷梁，第二端穿过所述横梁的顶部连接到所述内侧卸荷梁。

[0010] 作为同一构思，本发明还可以采用另一种技术方案，其龙门架可以做成固定式的，具体结构是，一种大跨度重型龙门数控机床，包括：龙门架和横移滑座，所述龙门架包括横梁和分别固定连接于所述横梁两端的立柱，所述横梁设置有导轨，所述横移滑座设置有导向部，所述导向部与所述导轨滑动配合；所述立柱是空心结构的立柱，所述立柱的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的支撑芯柱，所述立柱和所述支撑芯柱分别固定于地基；所述横梁为空心结构的横梁，在所述横梁的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁，所述卸荷梁的两端固定于所述支撑芯柱的顶部，所述横梁的顶部和两个侧部分别设置有调整螺钉，所述调整螺钉顶靠于所述卸荷梁的相应表面，所述卸荷梁两端分别设置有向上穿过所述横梁的支撑座，所述支撑座设置有滑轮，所述支撑座将所述卸荷梁分隔为位于内侧的内侧卸荷梁和位于外侧的外侧卸荷梁，所述滑轮绕设有平衡绳索，所述平衡绳索的第一端穿过所述横梁的顶部连接于所述外侧卸荷梁，第二端穿过所述横梁的顶部连接到所述内侧卸荷梁。

[0011] 采用了上述技术方案后，本发明的技术效果是，由于所述横梁为空心结构的横梁，在所述横梁的空心腔内设置有卸荷梁，一方面，通过调整平衡绳索的紧度，可以将卸荷梁的中部向上顶起，通过调整螺钉将力传给横梁，可有效平衡横梁的挠度，提高横移滑座在横梁上移动的直线度，进而提高机床的加工精度；另一方面，卸荷梁是由聚合物混凝土材料制成的，聚合物混凝土材料是指由有机聚合物、无机胶凝材料和骨料结合而成的混凝土，其密度大、刚性高、尺寸和热稳定性好，而且这种材料还具有优良的振动阻尼性能，其比灰铸铁吸收振动的速度要快8～10倍，切削加工产生的振动通过横移滑座经所述调整螺钉传递给卸荷梁，可以加快振动的吸收，本发明将横梁和立柱用铸铁材料制成，可充分利用铸铁材料的强度，卸荷梁以及支撑芯柱用聚合物混凝土材料制成，可充分利用其优良的振动阻尼性能加快振动的吸收，两者结合，相得益彰。

[0012] 本发明中，所述外侧卸荷梁开设有通孔，所述平衡绳索的第一端设置有连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述通孔并旋设调节螺母固定，旋拧调节螺母可方便调整平衡绳索的紧度。

[0013] 本发明中，所述滑轮是多槽滑轮，绕设于所述多槽滑轮的平衡绳索有多根，多根所述平衡绳索前后连接于所述内侧卸荷梁，可增加内侧卸荷梁的受力点，提高横梁挠度的平衡效果。

[0014] 本发明中，所述调整螺钉通过碟形弹片顶靠于所述卸荷梁，增强振动的吸收效果。

[0015] 本发明中，所述横梁的导轨包括顶部导轨和侧部导轨，所述顶部导轨设置于所述横梁的顶部，所述侧部导轨设置于所述横梁的侧部，设置两组导轨，可减小横移滑座与横梁间的摩擦。附图说明

[0016] 图1是本发明大跨度重型龙门数控机床实施例1的结构示意图；

[0017] 图2是图1中A-A处放大的剖视图；

[0018] 图3是本发明大跨度重型龙门数控机床实施例1的结构示意图；

[0019] 图中：1-横梁，2-卸荷梁，3-平衡绳索，4-滑轮，5-支撑座，6A-立柱，6B-立柱，7A-支撑芯柱，8-横移滑座，9-顶部导轨，10-侧部导轨，11-调整螺钉，12-连接螺栓，13-调节螺母。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0021] 实施例1

[0022] 如图1和图2所示，该机床是一种龙门架移动式的大跨度重型一种龙门数控机床，其龙门架包括横梁1和分别固定连接于横梁1两端的立柱6A、6B，横梁1设置有导轨，为了减小横移滑座8与横梁1间的摩擦，横梁1的顶部设置了顶部导轨9，横梁1的侧部设置了侧部导轨10，横移滑座8分别设置有顶部导向部和侧部导向部，所述顶部导向部与顶部导轨滑9动配合，所述侧部导向部与侧部导轨10滑动配合。

[0023] 横梁1为空心结构的横梁，在横梁1的空心腔内设置有聚合物混凝土材料的卸荷梁2，卸荷梁2两端固定于横梁1端部的空心腔内，横梁1的顶部和两个侧部分别设置有调整螺钉11，调整螺钉11顶靠在卸荷梁2的相应表面，用于将卸荷梁2受拉向上凸起的变形传递到横梁1，平衡横梁1的挠度，提高横移滑座8在横梁1上移动的直线度，同时还可以将切削加工产生的振动通过横移滑座8经调整螺钉11传递给卸荷梁2，加快振动的吸收。优选的，调整螺钉11通过碟形弹片(图中未示出)顶靠于卸荷梁2。

[0024] 聚合物混凝土材料是指由有机聚合物、无机胶凝材料和骨料结合而成的混凝土，其密度大、刚性高、尺寸和热稳定性好，而且这种材料还具有优良的振动阻尼性能，其比灰铸铁吸收振动的速度要快8～10倍，本发明将横梁1和立柱6A、6B用铸铁材料制成，可充分利用铸铁材料的强度，卸荷梁2用聚合物混凝土材料制成，可充分利用其优良的振动阻尼性能加快振动的吸收，两者结合，相得益彰。

[0025] 卸荷梁2两端分别设置有向上穿过横梁1的支撑座5，支撑座5设置有滑轮4，每一个支撑座5将卸荷梁2分隔为位于内侧的内侧卸荷梁和位于外侧的外侧卸荷梁，滑轮4绕设有平衡绳索3，平衡绳索3的第一端穿过横梁1的顶部连接于所述外侧卸荷梁，第二端穿过横梁1的顶部连接到所述内侧卸荷梁。所述外侧卸荷梁开设有通孔，平衡绳索3的第一端设置有连接螺栓12，连接螺栓12穿过所述通孔并旋设调节螺母13固定，通过调节螺母13可以调节平衡绳索3的紧度，从而可以调节卸荷梁2向上顶起的变形幅度。滑轮4优选两槽滑轮，此时，绕设于所述多槽滑轮4的平衡绳索3有两根，两根平衡绳索3一前一后连接于所述内侧卸荷梁。两根平衡绳索可增加内侧卸荷梁的受力点，提高横梁挠度的平衡效果。当然，滑轮4也可以设置成多槽滑轮，平衡绳索与之相配套，对于跨度更大的横梁来说，挠度的平衡效果更好。

[0026] 实施例2

[0027] 如图3所示，实施例2是一种龙门架固定、工作台移动式的大跨度重型龙门数控机床，其结构与实施例1基本相同，不同之处是，立柱6A、6B是空心结构的立柱，立柱6A、6B的空心腔内分别设置有聚合物混凝土材料的支撑芯柱7A(立柱6B内的支撑芯柱未示出)，立柱6A、6B和支撑芯柱分别固定于地基。由于设置了支撑芯柱，因此，卸荷梁2的两端分别固定于一个支撑芯柱的顶部，从而可以将设备产生的振动更多更快的进行吸收。

[0028] 本发明不局限于上述实施例，一切基于本发明的构思、原理和方法所作出的种种非实质性改进，均在本发明的保护范围之内。

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