CN114800026A - 中心出水自供压驱动角度头以及新型机床 - Google Patents

Abstract

一种中心出水自供压驱动角度头与一种安装有该中心出水自供压驱动角度头的新型机床。该中心出水自供压驱动角度头包括：角度头本体，角度头本体设置有水压腔，水压腔与高压水管连通；传动轴，传动轴可转动地设置于角度头本体内，传动轴上设置有驱动涡轮，于传动轴的前端设置有加工刀具；设置于角度头本体的前端的出水孔，出水孔与水压腔连通，用于将水压腔中的水流导出至加工刀具的加工范围内。本发明采用高压水流驱动方式通过驱动涡轮带动传动轴旋转，该驱动结构简单，适用性强，体积小，便于安装的特点。采用水驱动，能够实现水冷冷却，使得角度头在长时间的低温运转，解决了现有技术中角度头所存在的无法实现长时间、高转速运行的问题。

Description

中心出水自供压驱动角度头以及新型机床

技术领域

本发明涉及角度头技术领域，更具体地说，特别涉及一种中心出水自供压驱动角度头以及一种新型机床。

背景技术

角度头是一种机床进行机械加工所使用到的一种附件，机床安装角度头后，刀具安装到角度头上，刀具的旋转中心线与机床主轴的旋转中心线具有一定的夹角。目前，角度头已经广泛应用于航空、汽车、模具等机械加工等各个领域。使用角度头进行机械加工，无需改变机床结构就可以增大其加工范围和适应性，使一些采用传统方法难以完成的加工得以实现，同时还能减少工件重复装夹操作，提高加工精度和加工效率。

在现有技术中，典型的角度头是由机床主轴电机机械动力来驱动角度头上刀具的旋转，然而，随着技术发展以及加工要求的不断提升，现有的角度头逐渐出现了一些技术缺陷。具体如下：第一，由于采用机械传动，角度头以及机床所设置的轴、轴承、齿轮等都具有一定的体积，同时，为保证各个组件的结构强度，导致角度头整体很难进行小型化设计，因此传统的角度头体积都偏大，且不能随意更换，无法满足狭小空间的使用要求；第二，由于轴、轴承、齿轮之间为旋转摩擦传动，在传动过程会产生大量的热能，这就是使得角度头温度升高的主要原因，角度头温度升高将导致切削转速的降低，无法实现长时间的高转速加工，降低了角度头的实用性；第三，现有技术的角度头加工精度较低。

发明内容

综上所述，如何解决现有技术中角度头所存在的无法实现长时间、高转速的运行，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种中心出水自供压驱动角度头，该中心出水自供压驱动角度头包括：

角度头本体，所述角度头本体设置有用于与机床刀柄连接的本体连杆，所述本体连杆设置有用于与机床刀柄送水通道对接的高压水管，所述角度头本体设置有水压腔，所述水压腔与所述高压水管连通；

传动轴，所述传动轴可转动地设置于所述角度头本体内，所述传动轴上设置有驱动涡轮，所述驱动涡轮可旋转地设置于所述水压腔中，沿所述高压水管的送水路径、所述驱动涡轮与所述高压水管相对设置、用于将水压能转换成旋转动能，于所述传动轴的前端设置有加工刀具；

设置于所述角度头本体的前端的出水孔，所述出水孔与所述水压腔连通，用于将所述水压腔中的水流导出至所述加工刀具的加工范围内。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述角度头本体的前端设置有连接头，所述连接头为圆柱体结构，所述连接头的外侧面设置有外螺纹；所述角度头本体为圆柱体结构，所述角度头本体的直径大于所述连接头的直径，且所述连接头与所述角度头本体同轴设置；所述水压腔为圆柱形腔体结构；所述传动轴与所述角度头本体同轴设置；与所述连接头螺纹连接有头部压紧法兰，所述出水孔设置于所述头部压紧法兰上。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述角度头本体的前端、自所述连接头的外缘至所述角度头本体的外缘为环形面结构，所述本体连杆设置于所述角度头本体的顶部，于所述环形面结构上并靠近所述角度头本体的底部设置有本体出水窗口；于所述头部压紧法兰上设置有环形的环形水道，所述出水孔与所述环形水道连通，所述环形水道与所述本体出水窗口连通，由所述出水孔、所述环形水道以及所述本体出水窗口形成有高压出水通道。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述出水孔设置有多个，全部的所述出水孔环绕所述头部压紧法兰的轴线间隔设置。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述传动轴通过至少两个轴承可旋转地安装于所述角度头本体上。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，于所述角度头本体的尾端设置有定芯法兰组件、用于对所述传动轴的尾部进行安装支撑。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述定芯法兰组件包括有过渡定芯法兰以及定芯压紧法兰；所述过渡定芯法兰为环形结构，所述过渡定芯法兰套设于所述传动轴上；所述定芯压紧法兰与所述过渡定芯法兰的外侧面相抵、并通过螺栓与所述角度头本体固定连接。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，于所述连接头上设置有一个轴承，于所述定芯法兰组件上设置有一个轴承；于所述连接头上设置有一个套设于所述传动轴上的密封圈，于所述定芯法兰组件上设置有一个套设于所述传动轴上的密封圈。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述密封圈设置于所述过渡定芯法兰上，所述轴承设置于所述定芯压紧法兰。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述本体连杆设置于所述角度头本体上并与所述角度头本体形成一体式结构；所述头部压紧法兰与所述角度头本体的前端面设置有密封圈。

优选地，在本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头中，所述出水孔的前段朝向所述加工刀具方向弯曲设置。

本发明还提供了一种新型机床，包括有主轴，所述主轴上安装有机床刀柄，所述机床刀柄上设置有机床刀柄送水通道。具体地，本发明还包括有如上述的中心出水自供压驱动角度头；所述中心出水自供压驱动角度头包括有角度头本体，所述角度头本体上设置有本体连杆，于所述本体连杆上设置有高压水管，所述本体连杆装配于所述机床刀柄上且所述高压水管与所述机床刀柄送水通道连通。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

本发明提供了一种中心出水自供压驱动角度头，同时还提供了一种安装有该中心出水自供压驱动角度头的新型机床。在本发明中，该中心出水自供压驱动角度头包括：角度头本体，角度头本体设置有用于与机床刀柄连接的本体连杆，本体连杆设置有用于与机床刀柄送水通道对接高压水管，角度头本体设置有水压腔，水压腔与高压水管连通；传动轴，传动轴可转动地设置于角度头本体内，传动轴上设置有驱动涡轮，驱动涡轮可旋转地设置于水压腔中，沿高压水管的送水路径、驱动涡轮与高压水管相对设置、用于将水压能转换成旋转动能，于传动轴的前端设置有加工刀具；设置于角度头本体的前端的出水孔，出水孔与水压腔连通，用于将水压腔中的水流导出至加工刀具的加工范围内。

在上述结构设计中，高压水流进入角度头本体后，会冲击到传动轴上的驱动涡轮上，驱动涡轮为底部弧形的半圆，水流通过驱动涡轮驱使传动轴旋转，从而带动切削刀具旋转用来切削被加工的工件。另外，本发明在头部压紧法兰上设置了出水孔，出水孔可以将水压腔中的水流输出，一方面可以达到冷却刀头的作用，一方面实现排水功能。

通过上述结构设计，本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头具有如下优点：1、采用高压水流驱动方式通过驱动涡轮带动传动轴旋转，该驱动结构简单，适用性强；2、由于没有中间传动结构，可以有效减小角度头的结构组成，使得角度头具有体积小，便于安装的特点；3、角度头整体安装到机床主轴上，通过机床主轴的定向功能，角度头可以实现自动0°-360°任意角度的切换加工；4、采用水冷冷却，能够满足多种孔径加工要求，尤其能够实现直径5mm以下孔加工；5、通过水流控制驱动涡轮(传动轴)的转速，其调节方式灵活；6、采用水驱动，同时还能够实现水冷冷却，能够使得角度头在长时间的低温运转，解决了现有技术中角度头所存在的无法实现长时间、高转速运行的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中中心出水自供压驱动角度头的外观结构示意图；

图2为本发明实施例中中心出水自供压驱动角度头的剖面结构示意图。

在图1和图2中部件名称与附图标记的对应关系为：

机床刀柄1、角度头本体2、头部压紧法兰3、第一轴承4、传动轴5、第一密封圈6、过渡定芯法兰7、第二轴承8、第二密封圈9、

定芯压紧法兰10、第三密封圈11、驱动涡轮12、本体连杆13。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述

为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1和图2，其中，图1为本发明实施例中中心出水自供压驱动角度头的外观结构示意图；图2为本发明实施例中中心出水自供压驱动角度头的剖面结构示意图。

通过对现有技术的分析，传统角度头所存在无法实现长时间高转速运转的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种通过中心出水自供压驱动的新型角度头，该新型角度头可以借助高压水流来驱动切削刀具旋转，以实现侧面等各种角度的加工，本发明特别适用于需要狭窄空间侧面加工的零件。

具体地，本发明提供了一种中心出水自供压驱动角度头，该中心出水自供压驱动角度头以高压水流驱动加工刀具旋转，以实现角度头整体体积的缩减以及刀工过程中的水冷冷却。

在本发明中，该中心出水自供压驱动角度头包括如下组成结构：

1、角度头本体2。

角度头本体2是中心出水自供压驱动角度头的主体结构，用于实现与机床刀柄1的连接以及其他组成结构的组装。

本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头所适配的机床包括有机床刀柄1，机床刀柄1为杆状刀柄结构，在机床刀柄1设置有一条高压水管，高压水管是一条成型于机床刀柄1上的送水通道结构，并且，高压水管与机床刀柄1同轴设置，机床外部水源能够通过机床刀柄1上的送水通道输送高压水流。

角度头本体2设置有用于与机床刀柄1连接的本体连杆13，在机床刀柄1的末端(安装端)设置有用于本体连杆13插入的刀柄安装孔(优选为圆孔，可以为其他结构形式的长直孔结构)，本体连杆13根据刀柄安装孔的孔型结构进行设计，以能够牢靠地插入到刀柄安装孔中且不漏水为设计标准。

本体连杆13(优选为长直杆结构)设置有用于与机床刀柄1上的送水通道对接高压水管，对接高压水管是一条成型于本体连杆13上的管道结构，对接高压水管与本体连杆13同轴设置，并且，对接高压水管的横截面直径小于机床刀柄1上送水通道的横截面直径，这样可以进一步提高水压。

在本发明的一个优选实施方式中，角度头本体2采用圆柱体结构设计(当然也可以采用其他形状规则的柱体结构)，在角度头本体2内设置有水压腔，水压腔用于安装驱动涡轮12，且必须满足驱动涡轮12的旋转安装要求，因此，在本发明的一个优选实施方式中水压腔采用圆柱形腔体结构。具体地，水压腔与高压水管连通，高压水流可以依次经过送水通道以及高压对接水管进入到水压腔中，具体是以高压、快速、直线水流形式冲入到水压腔中。

角度头本体2用于安装传动轴5，因此，在角度头本体2上设置有一条通孔结构，用于传动轴5在角度头本体2上的可旋转安装。

2、传动轴5。

传动轴5是本发明中实现加工刀具安装、水压能转换成旋转动能的部件。

在本发明中，传动轴5为一根异形轴(并非是一条圆轴结构，其外表面设计有不同的结构)，传动轴5的中部段落为圆轴结构，在传动轴5的中部段落设置有驱动涡轮12(传动轴5安装到角度头本体2上，中部段落刚好位于水压腔中)，传动轴5的前段为圆轴结构，传动轴5的前段直径小于传动轴5的中段直径(形成阶梯轴结构)，传动轴5的尾段为圆轴结构，传动轴5的尾段直径小于传动轴5的中段直径(形成阶梯轴结构)。在传动轴5的前段设置有刀具安装孔，用于安装加工刀具。

驱动涡轮12为碗状结构，即驱动涡轮12的一侧面为内凹球面、另一侧面为凸出球面。在本发明中，驱动涡轮12以两个为一组，同一组中的两个驱动涡轮12并排设置，驱动涡轮组(即上述的一组驱动涡轮12)设置有多个，全部的驱动涡轮组绕传动轴5等间隔设置。传动轴5可转动地设置于角度头本体2内，传动轴5上设置有驱动涡轮12，驱动涡轮12可旋转地设置于水压腔中，沿高压水管的送水路径、驱动涡轮12与高压水管相对设置、用于将水压能转换成旋转动能。

进一步地，本发明可以对传动轴5相对于高压水管进行偏置，以使得从高压水管中输送出的直线水流能够冲击到驱动涡轮12上稳定驱动传动轴5旋转(如果高压水管正对传动轴5设置则可能会出现水流冲击到传动轴5上无法实现传动轴5的旋转)。

3、出水孔结构。

由上述可知，高压水流能够通过高压水管进入到水压腔中来驱动传动轴5旋转，出水孔结构用于水压腔中的水体流出。

具体地，出水孔设置于角度头本体2的前端(具体是设置在头部压紧法兰3上)，通过结构设计，能够使得出水孔与水压腔连通，出水孔用于将水压腔中的水流导出至加工刀具的加工范围内，高压水流进入到水压腔中驱动传动轴5旋转，然后会从出水孔喷出。加工刀具安装到传动轴5的前端(头端)，加工刀具的刀头周围空间即为加工范围，通过对出水孔的孔道结构设计能够使得由出水孔输出的水流刚好喷射到加工范围内实现对加工刀具以及被加工工件的水冷冷却。

4、头部压紧法兰3。

头部压紧法兰3是本发明安装到角度头本体2上的一个结构件，头部压紧法兰3具有两个功能，一个是实现对传动轴5在角度头本体2上的可旋转安装，另一个是用于设置出水孔并实现出水孔与水压腔之间的连通。

由上述可知，在本发明的一个具体实施方式中，传动轴5为阶梯轴结构，传动轴5的前段与其中段之间具有一个台阶面，这样在传动轴5的前段上安装一个轴承(为了更清楚地对本发明结构进行描述，该轴承设定为第一轴承4)，第一轴承4就能够卡在前段与中段之间的台阶面上。将传动轴5安装在角度头本体2上，然后再安装头部压紧法兰3能够实现第一轴承4相对于角度头本体2的固定安装，从而实现传动轴5的固定。

具体地，本发明在角度头本体2的前端设置有连接头(连接头上也设置有用于传动轴5穿过的孔结构)，连接头为圆柱体结构，连接头的外侧面设置有外螺纹，角度头本体2为圆柱体结构，角度头本体2的直径大于连接头的直径，且连接头与角度头本体2同轴设置，这样在角度头本体2的前端面就能够形成一个环形面结构。头部压紧法兰3为一个盖结构(在头部压紧法兰3上也设置有用于传动轴5穿过的孔结构)，头部压紧法兰3采用螺纹连接方式连接到连接头上，从而实现与角度头本体2之间的固定安装。

进一步地，在本发明中，水压腔为圆柱形腔体结构，传动轴5与角度头本体2同轴设置。该结构设计能够有效提高中心出水自供压驱动角度头工作过程中自身的稳定性，降低中心出水自供压驱动角度头的振动。

由上述可知，本发明在头部压紧法兰3上设置有出水孔，而出水孔又必须与水压腔连通才能够实现水压腔中水体的导出。因此，本发明对头部压紧法兰3进行了如下结构设计：角度头本体2的前端、自连接头的外缘至角度头本体2的外缘为环形面结构，本体连杆13设置于角度头本体2的顶部(图1的上部)，于环形面结构上并靠近角度头本体2的底部设置有本体出水窗口(本体出水窗口设置在角度头本体2的前端面上并靠近前端面的底部设置)，本体出水窗口的出水面积应当尽量的大，以保证水压腔中的水体快速输出，避免出现水压腔内部水体排出不及时而出现水体挤压水压过大的问题。

为了提高对加工范围内结构(加工刀具以及被加工工件)的冷却效果，本发明在头部压紧法兰3上设置有多个出水孔，全部的出水孔环绕头部压紧法兰3的轴线间隔设置。

为了实现出水孔喷射水流的集中度(即全部出水孔所喷射的水流都朝向加工区域)，本发明对出水孔的结构设计进行了设计，出水孔的后段为长直圆孔结构，出水孔的前段为朝向加工刀具方向弯曲设置的结构。这样从出水孔喷射出的水流就能够聚集。

在出水孔设置有多个的实施例中，本发明在头部压紧法兰3上设置有环形的环形水道，由环形水道将水流均匀分配到各个出水孔中。出水孔与环形水道连通，环形水道与本体出水窗口连通，由出水孔、环形水道以及本体出水窗口形成有高压出水通道。

具体地，本体连杆13与角度头本体2采用相同的金属材料作为制造材料，本体连杆13设置于角度头本体2上并与角度头本体2形成一体式结构，这样可以保证角度头本体2具有较高的结构强度。

为了提高头部压紧法兰3与角度头本体2之间连接的密封性，头部压紧法兰3与角度头本体2的前端面设置有密封圈(为了更清楚地对本发明结构进行描述，该密封圈设定为第三密封圈11)。进一步地，本发明在角度头本体2的环形前端面上设置有一条环形槽，用于装配第三密封圈11。更近一步地，第三密封圈11采用实心密封圈结构，优选地第三密封圈11的横截面为圆形并且为实心结构。

5、定芯法兰组件。

定芯法兰组件设置于角度头本体2的尾端，用于对传动轴5的尾部进行安装支撑。

传动轴5可旋转地设置在角度头本体2上，一般情况下，都是采用轴承对传动轴5进行安装。在本发明中，传动轴5通过至少两个轴承可旋转地安装于角度头本体2上(至少设置两个轴承，其中一个轴承靠近传动轴5的前段设置，另一个轴承则靠近传动轴5的后段设置)。

传动轴5安装在角度头本体2上，具体是传动轴5的中段部分以及部分前段设置在角度头本体2上，传动轴5的一部分前段穿过头部压紧法兰3向外伸出。传动轴5的后段部分则由定芯法兰组件进行安装与固定。

具体地，定芯法兰组件包括有过渡定芯法兰7以及定芯压紧法兰10。其中，过渡定芯法兰7为环形结构，过渡定芯法兰7的两侧面为平面，且过渡定芯法兰7的厚度一致，在过渡定芯法兰7的中部设置有一个孔结构，过渡定芯法兰7套可以通过该孔结构设于传动轴5上，并且，该孔结构的直径略大于传动轴5对应该孔结构部分的直径。在过渡定芯法兰7朝向角度头本体2的一侧面设置有一个槽结构(槽结构与上述的孔结构形成阶梯孔结构，槽结构的直径大于孔结构的直径)，这样就可以在过渡定芯法兰7的槽结构中设置一个密封圈(为了更清楚地对本发明结构进行描述，该密封圈设定为第二密封圈9)，第二密封圈9的横截面为U形结构，在将第二密封圈9安装到过渡定芯法兰7的槽结构中时，第二密封圈9的开口(横截面为U形结构)朝向水压腔方向设置，这样在水压腔中有高压水体时，能够将第二密封圈9涨开，以提高第二密封圈9的密封性。

在组装状态下，过渡定芯法兰7的一侧面与角度头本体2的尾端(尾端端面为平面)相抵，设定该侧面为内侧面，为了提高过渡定芯法兰7与角度头本体2之间装配的密封性，本发明还可以在过渡定芯法兰7的内侧面设置一个凸台结构，凸台结构能够自角度头本体2的尾端插入到水压腔中。上述用于暗转第二密封圈9的槽结构设置在凸台结构上。

定芯压紧法兰10与过渡定芯法兰7的外侧面相抵、并通过螺栓与角度头本体2固定连接。定芯压紧法兰10为一个盖子结构，定芯压紧法兰10能够扣在过渡定芯法兰7的外侧面上，设置多个螺栓，螺栓依次穿过定芯压紧法兰10以及过渡定芯法兰7并与角度头本体2的尾端实现螺栓连接，这样就可以将定芯法兰组件装配到角度头本体2上。

具体地，于连接头上设置有一个轴承(第一轴承4)，于定芯法兰组件上设置有一个轴承(第二轴承8)。具体地，自连接头的外侧面开始，在指向定芯法兰组件的方向上设置有一个阶梯槽，外侧的第一阶槽直径较大，用于安装第一轴承4，内侧的第二阶槽直径较小，用于安装第一密封圈6。

于连接头上设置有一个套设于传动轴5上的密封圈，即上述的第一密封圈6。在本发明中，第一密封圈6的横截面为U形结构，在将第一密封圈6安装到连接头的第二阶槽中时，第一密封圈6的开口(横截面为U形结构)朝向水压腔方向设置，这样可以提高第二密封圈9的密封性。

于定芯法兰组件上设置有一个套设于传动轴5上的密封圈(即上述的第二密封圈9)，密封圈设置于过渡定芯法兰7上，第二轴承8设置于定芯压紧法兰10。

此外，本发明还提供了一种新型机床，该新型机床包括有主轴(主轴可旋转并可以进行角度定位，即在某一个角度上保持静止状态)，主轴上安装有机床刀柄，机床刀柄上设置有机床刀柄送水通道，机床供水系统可以提供高压水流，高压水流可以流入到机床刀柄送水通道中。本发明所提供的新型机床安装有如上述的中心出水自供压驱动角度头。由上述可知，中心出水自供压驱动角度头包括有角度头本体，角度头本体上设置有本体连杆，于本体连杆上设置有高压水管，本体连杆装配于机床刀柄上且高压水管与机床刀柄送水通道连通。

本发明提供了一种中心出水自供压驱动角度头，该中心出水自供压驱动角度头包括：角度头本体2，角度头本体2设置有用于与机床刀柄1连接的本体连杆13，本体连杆13设置有用于与机床刀柄1送水通道对接高压水管，角度头本体2设置有水压腔，水压腔与高压水管连通；传动轴5，传动轴5可转动地设置于角度头本体2内，传动轴5上设置有驱动涡轮12，驱动涡轮12可旋转地设置于水压腔中，沿高压水管的送水路径、驱动涡轮12与高压水管相对设置、用于将水压能转换成旋转动能，于传动轴5的前端设置有加工刀具；设置于角度头本体2的前端的出水孔，出水孔与水压腔连通，用于将水压腔中的水流导出至加工刀具的加工范围内。

基于上述结构设计，将本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头安装到机床的刀柄上，通过机床刀柄1中心出水，高压水流进入角度头本体2后，会冲击到传动轴5上的驱动涡轮12上，驱动涡轮12为底部弧形的半圆，水流通过驱动涡轮12驱使传动轴5旋转，从而带动切削刀具旋转用来切削被加工的工件。另外，本发明在头部压紧法兰3上设置了出水孔，出水孔可以将水压腔中的水流输出，一方面可以达到冷却刀头的作用，一方面实现排水功能。头部压紧法兰3设置了环形水道，在角度头本体2的前端面上设置了出水窗口，这样可以使得角度头本体2的前端面形成上侧封闭、下侧开合的结构，便于驱动涡轮12旋转时减少水驱动的阻力。

在附图2中，角度头本体2的左侧设置有本体出水窗口，本体出水窗口为靠近角度头本体2底部的弧形孔结构，用于水的排出，本发明依靠重力和水压完成传动轴5的驱动，逆时针方向旋转，在0°-135°靠重力及水压驱动驱动涡轮12旋转，在135°-315°的范围内，水从本体出水窗口进入到环形水道后再由出水孔排出，从而成切削刀具冷却和角度头内部冷却，喷出的水流进入到机床底部水箱进行循环工作。

通过上述结构设计，本发明所提供的中心出水自供压驱动角度头具有如下优点：1、采用高压水流驱动方式通过驱动涡轮12带动传动轴5旋转，该驱动结构简单，适用性强；2、由于没有中间传动结构，可以有效减小角度头的结构组成，使得角度头具有体积小，便于安装的特点；3、角度头整体安装到机床主轴上，通过机床主轴的定向功能，角度头可以实现自动0°-360°任意角度的切换加工；4、采用水冷冷却，能够满足多种孔径加工要求，尤其能够实现直径5mm以下孔加工；5、通过水流控制驱动涡轮12(传动轴5)的转速，其调节方式灵活；6、采用水驱动，同时还能够实现水冷冷却，能够使得角度头在长时间的低温运转，解决了现有技术中角度头所存在的无法实现长时间、高转速运行的问题。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，包括：

角度头本体，所述角度头本体设置有用于与机床刀柄连接的本体连杆，所述本体连杆设置有用于与机床刀柄送水通道对接的高压水管，所述角度头本体设置有水压腔，所述水压腔与所述高压水管连通；

传动轴，所述传动轴可转动地设置于所述角度头本体内，所述传动轴上设置有驱动涡轮，所述驱动涡轮可旋转地设置于所述水压腔中，沿所述高压水管的送水路径、所述驱动涡轮与所述高压水管相对设置、用于将水压能转换成旋转动能，于所述传动轴的前端设置有加工刀具；

设置于所述角度头本体的前端的出水孔，所述出水孔与所述水压腔连通，用于将所述水压腔中的水流导出至所述加工刀具的加工范围内。

2.根据权利要求1所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述角度头本体的前端设置有连接头，所述连接头为圆柱体结构，所述连接头的外侧面设置有外螺纹；

所述角度头本体为圆柱体结构，所述角度头本体的直径大于所述连接头的直径，且所述连接头与所述角度头本体同轴设置；

所述水压腔为圆柱形腔体结构；

所述传动轴与所述角度头本体同轴设置；

与所述连接头螺纹连接有头部压紧法兰，所述出水孔设置于所述头部压紧法兰上。

3.根据权利要求2所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述角度头本体的前端、自所述连接头的外缘至所述角度头本体的外缘为环形面结构，所述本体连杆设置于所述角度头本体的顶部，于所述环形面结构上并靠近所述角度头本体的底部设置有本体出水窗口；

于所述头部压紧法兰上设置有环形的环形水道，所述出水孔与所述环形水道连通，所述环形水道与所述本体出水窗口连通，由所述出水孔、所述环形水道以及所述本体出水窗口形成有高压出水通道。

4.根据权利要求3所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述出水孔设置有多个，全部的所述出水孔环绕所述头部压紧法兰的轴线间隔设置；

优选地，所述传动轴通过至少两个轴承可旋转地安装于所述角度头本体上。

5.根据权利要求2所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

于所述角度头本体的尾端设置有定芯法兰组件、用于对所述传动轴的尾部进行安装支撑。

6.根据权利要求5所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述定芯法兰组件包括有过渡定芯法兰以及定芯压紧法兰；

所述过渡定芯法兰为环形结构，所述过渡定芯法兰套设于所述传动轴上；

所述定芯压紧法兰与所述过渡定芯法兰的外侧面相抵、并通过螺栓与所述角度头本体固定连接。

7.根据权利要求6所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

于所述连接头上设置有一个轴承，于所述定芯法兰组件上设置有一个轴承；

于所述连接头上设置有一个套设于所述传动轴上的密封圈，于所述定芯法兰组件上设置有一个套设于所述传动轴上的密封圈；

优选地，所述密封圈设置于所述过渡定芯法兰上，所述轴承设置于所述定芯压紧法兰。

8.根据权利要求2所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述本体连杆设置于所述角度头本体上并与所述角度头本体形成一体式结构；

所述头部压紧法兰与所述角度头本体的前端面设置有密封圈。

9.根据权利要求1至8任一项所述的中心出水自供压驱动角度头，其特征在于，

所述出水孔的前段朝向所述加工刀具方向弯曲设置。

10.一种新型机床，包括有主轴，所述主轴上安装有机床刀柄，所述机床刀柄上设置有机床刀柄送水通道，其特征在于，还包括有如权利要求1至9任一项所述的中心出水自供压驱动角度头；

所述中心出水自供压驱动角度头包括有角度头本体，所述角度头本体上设置有本体连杆，于所述本体连杆上设置有高压水管，所述本体连杆装配于所述机床刀柄上且所述高压水管与所述机床刀柄送水通道连通。

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