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雙電機驅動裝置在機床主傳動中的應用

阅讀量： 2020-01-09 13:01

摘　要：根據用戶(hu)的(de)使用要求，在機床(chuang)主傳動中，要求主轴轉速範(fan)围(wei)為：0.1～800rpm，即Rn=8000，要满足这種變速範围。靠一(yi)種主電機和串聯分級變速箱是不能满(man)足这種要求，因(yin)此設計出一種雙電(dian)機驅動裝置，使輸出轴的轉速範围變(bian)宽，能够满足機床加工時(shi)轉速範围较大(da)的需求。
　　1.前言
　　目前機床主傳動一般都是主電機通過普通三角带傳遞到分級變速箱上的三角带轮進行傳動或靠一種主電機和串(chuan)聯分級變速箱(xiang)，这種傳動裝置(zhi)結構只能满足(zu)一般的變速要求，但是如果需(xu)要更大的變(bian)速範围，原有的这種傳動裝置是远(yuan)远不能满(man)足的。因此，為(wei)了避免現有技術的(de)不足，提供(gong)了一種雙電機驅動裝(zhuang)置，从而有效解決了現有(you)技術中存在的缺(que)陷。
　　2.雙電機傳動裝置簡介
　　根據用戶(hu)的(de)使用要求，在機床加(jia)工過(guo)程中，按用戶需求有大(da)切削量重载切削和小切削量精密切削，但(dan)由於電機的(de)性能因素，只能满足一種加工方式，因(yin)此設計出一種雙電(dian)機驅動裝置，使輸出轴的轉速範围變(bian)宽，能够满足機床加工時(shi)轉速範围较大(da)的需求。
　　雙電機驅動機床主傳動裝置主要(yao)由下列件組成：1.三角皮带，2.三角(jiao)带轮，3.15kW變頻電機，4.直齒内齒(chi)轮，5.受柄(bing)杆，6.凸轮，7.杠杆，8.直齒(chi)外齒轮、9.斜齒轮减速機(ji)，10.3kW變頻電機，11.车座，12.行程(cheng)開關。
　　3.雙電機驅動裝置的設計
　　3.1雙電機驅動裝置的結構
　　如圖1所示(shi)普通卧式车床雙電機驅動裝(zhuang)置，包括(kuo)第一變頻電(dian)機3設置在(zai)车座11上，其特點在於：第一變頻電機3的動力輸出(chu)轴在其兩端伸出，第一變頻電機3動力輸出轴的一端設有带轮2，第一變頻電機3動力輸出轴的另(ling)一端通過(guo)离合器與减速裝置9的動力輸出轴相连(lian)接，設置在(zai)车座11上(shang)的第二變頻(pin)電機10與减速裝置9相连接，车座11上設有與离(li)合器對應的凸轮6，凸轮6上設有手柄(bing)杆5和杠(gang)杆7。

　　第一變頻電機3動力輸出轴的一端設有带轮2，第一變頻電機3動力輸出轴的另(ling)一端通過(guo)离合器與减速裝置9的動力輸出轴相连(lian)接，設置在(zai)车座11上(shang)的第二變頻(pin)電機10與减速裝置9相连接，车座11上設有與离(li)合器對應的凸轮6，凸轮6上設有手柄(bing)杆5和杠(gang)杆7。
　　离合器包括(kuo)設在减速(su)裝置9的(de)動力輸(shu)出轴上直齒外齒轮8和(he)設置在第一變頻電機(ji)3動力輸出轴上的(de)直齒内齒轮4，直齒内齒(chi)轮4與直齒(chi)外齒轮8相對設置，直齒(chi)外齒轮8上設有與杠杆(gan)7相對(dui)應的(de)槽。
　　第一變頻電機3的功率(lv)大於第二變(bian)頻電機10的功率，车座11上還設有與凸轮(lun)6對(dui)應的(de)行程開關12。
　　3.2雙電機驅(qu)動裝置的計算
　　由於第一變(bian)頻電機3和第(di)二變頻電機10的(de)轉速級数為四級，輸出轉速範围均為150~1500r/min，所以第一變(bian)頻(pin)電機3輸出扭矩為：

　　当使用第二變頻電機10時，可以(yi)连接减速機9，当减速電機的减速(su)比為1:10時，可(ke)得輸(shu)出轴扭矩為：

　　因此，電(dian)機輸(shu)出的轉速在15~1500r/min，擴(kuo)大了變頻電機的使用範围(wei)。再通過機床主轴箱的降速，能實現機床主轴輸出轉速為0.1～800rpm，大大提高了機床的性能(neng)。
　　3.3雙(shuang)電機傳動(dong)裝置的使用方法
　　如圖1所(suo)示，在機(ji)械(xie)加工過程中，需要重载切削(xue)時，第一變頻電機3的動力輸出(chu)轴在其兩端伸出，第一變頻電機3動力輸出轴的一端設有带轮2，此(ci)時，通過手柄(bing)杆5轉動凸(tu)轮6从而触動行程開關12來實現第(di)一變頻電機3的單独運(yun)動，由带轮2通過(guo)皮带直接(jie)將動力傳遞到主轴上，實現機床(chuang)重载切削(xue)，需要小切削量精(jing)密切(qie)削時，第一變頻電機3動力輸出轴的另(ling)一端通過(guo)离合器與减速裝置9的動力輸出轴相连(lian)接，設置在(zai)车座11上(shang)的第二變頻(pin)電機10與减速裝置9相连接，此(ci)時，通過手柄(bing)杆5轉動凸(tu)轮6从而触動行程開關12，同時杠杆7的另一端插入(ru)直(zhi)齒外齒轮8上設(she)有的槽内(nei)，實現(xian)第一變頻電機(ji)3與(yu)第二(er)變頻電機10的(de)聯(lian)動，控(kong)製离合(he)器啮合和分离，實現小切削量精(jing)密切削。
　　4.結语
　　这種雙電機驅動裝置，采用了串(chuan)聯雙電機的方式，來實現(xian)變速要求，將主轴變速(su)範围分為低速和高速兩個(ge)檔位，轉(zhuan)速實現了低速檔為：0.1～8rpm，高速檔為：5～800rpm的(de)要求，其操作簡單，使用方便。