[實(shí)用新型]主軸負(fù)載不平衡力補(bǔ)償控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720116033.8
• 申請日: 2007-04-16
• 公開（公告）號: CN201020637Y
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐亞芬;沈立新;姜輝;董學(xué)哲
• 申請（專利權(quán)）人: 齊重數(shù)控裝備股份有限公司
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00;B23Q5/04;F16F15/26
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務(wù)所
• 代理人: 趙東明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種主軸負(fù)載不平衡力補(bǔ)償控制裝置，主要針對金屬切削行業(yè)在加工工件為重量偏心負(fù)載時的一種自動平衡補(bǔ)償裝置，屬機(jī)床傳動平衡控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)控重型曲軸旋風(fēng)切削加工中心，主要用于加工大型船用曲軸，曲軸是一偏心負(fù)載，在轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生交變力矩，如果不平衡掉這種偏心力，則工件的加工精度和加工質(zhì)量都會受到影響。目前機(jī)床行業(yè)通常采用主軸配重的辦法來實(shí)現(xiàn)這種平衡補(bǔ)償控制。而這種方法無論在工藝上還是在生產(chǎn)過程都有很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本實(shí)用新型的目的在于采用了主軸負(fù)載不平衡力電氣自動補(bǔ)償控制技術(shù)；通過NC數(shù)控系統(tǒng)、PLC、直流調(diào)速系統(tǒng)等部件完成了不平衡力矩補(bǔ)償?shù)碾姎饪刂?，保證主軸傳動系統(tǒng)可靠運(yùn)行，充分滿足曲軸加工工藝要求；實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行高精度加工。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：主軸負(fù)載不平衡力補(bǔ)償控制裝置，由補(bǔ)償控制電氣部分和補(bǔ)償控制機(jī)械傳動部分組成；其中：補(bǔ)償控制電氣部分：它由NC數(shù)控系統(tǒng)、PROBUS總線、直流調(diào)速系統(tǒng)、電動機(jī)編碼器電纜、電動機(jī)動力電纜、主傳動電動機(jī)、平衡電動機(jī)、傳動軸、傳動齒輪、光纜、花盤構(gòu)成；NC數(shù)控系統(tǒng)通過PROBUS總線和光纜分別與兩套直流調(diào)速系統(tǒng)電連接，兩套直流調(diào)速系統(tǒng)通過電動機(jī)編碼器電纜和電動機(jī)動力電纜與主傳動電動機(jī)、平衡電動機(jī)電連接；主傳動電動機(jī)、平衡電動機(jī)分別通過各自的傳動軸和傳動齒輪與花盤上主軸連接。

補(bǔ)償控制機(jī)械傳動部分：它由軸承、一級傳動齒輪軸、二級傳動齒輪軸、三級傳動齒輪軸、大齒輪構(gòu)成；平衡電動機(jī)通過一對內(nèi)嚙合圓柱齒輪與一級傳動齒輪軸相聯(lián)，一級傳動齒輪軸安裝在主軸箱體內(nèi)上方的軸承上，一級傳動齒輪軸上的齒輪與二級傳動齒輪軸上由鍵連接的傳動齒輪嚙合；二級傳動齒輪軸安裝在主軸箱體內(nèi)的軸承上，在一級傳動齒輪軸的下方；二級傳動齒輪軸上的齒輪與三級傳動齒輪軸上鍵連接的傳動齒輪嚙合；三級傳動齒輪軸安裝在主軸箱體內(nèi)軸承上，在二級傳動齒輪軸的右下方，三級傳動齒輪軸上的齒輪與主軸上的鍵連接的大齒輪嚙合。

本實(shí)用新型的有益效果是：使用此裝置在加工長14.5米，直徑為4米，重量為180噸的曲軸時，達(dá)到了很好的加工精度。在加工工藝上、可操作性和安全性上都有明顯的提高，工人操作容易，工作效率大大提高，因此本實(shí)用新型完全可適用于不平衡力的自動補(bǔ)償控制，適用于大型船舶用發(fā)動機(jī)曲軸加工。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型主軸負(fù)載不平衡力補(bǔ)償控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的機(jī)械部份結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號：

1、主傳動電動機(jī)??????2、傳動軸??????????3、傳動齒輪

4、平衡電動機(jī)????????5、花盤????????????6、NC數(shù)控系統(tǒng)

7、PROBUS總線????????8直流調(diào)速系統(tǒng)??????9、光纜

10、電動機(jī)編碼器電纜?11、電動機(jī)動力電纜?12、軸承

13、一級傳動齒輪軸???14、二級傳動齒輪軸?15、三級傳動齒輪軸

16、大齒輪

具體實(shí)施方式：

請參閱圖1和圖2，主軸負(fù)載不平衡力補(bǔ)償控制裝置由補(bǔ)償控制電氣部分和補(bǔ)償控制機(jī)械傳動部分組成；其中：補(bǔ)償控制電氣部分：，它由NC數(shù)控系統(tǒng)(6)、PROBUS總線(7)、直流調(diào)速系統(tǒng)(8)、電動機(jī)編碼器電纜(10)、電動機(jī)動力電纜(11)、主傳動電動機(jī)(1)、平衡電動機(jī)(4)、傳動軸(2)、傳動齒輪(3)、光纜(9)、花盤(5)構(gòu)成；NC數(shù)控系統(tǒng)(6)通過PROBUS總線(7)和光纜(9)分別與兩套直流調(diào)速系統(tǒng)(8)電連接，兩套直流調(diào)速系統(tǒng)(7)通過電動機(jī)編碼器電纜(10)和電動機(jī)動力電纜(11)與主傳動電機(jī)(1)、平衡電動機(jī)(4)電連接；主傳動電動機(jī)(1)、平衡電動機(jī)(4)通過傳動軸(2)、齒輪(3)帶動花盤(5)轉(zhuǎn)動；補(bǔ)償控制機(jī)械傳動部分：它由軸承(12)、一級傳動齒輪軸(13)、二級傳動齒輪軸(14)、三級傳動齒輪軸(15)、大齒輪(16)構(gòu)成；平衡電動機(jī)(4)通過一對內(nèi)嚙合圓柱齒輪與一級傳動齒輪軸(13)相聯(lián)，一級傳動齒輪軸(13)安裝在主軸箱體內(nèi)上方的軸承(12)上，一級傳動齒輪軸(13)上的齒輪與二級傳動齒輪軸(14)上由鍵連接的傳動齒輪(3)嚙合；二級傳動齒輪軸(14)安裝在主軸箱體內(nèi)的軸承(12)上，在一級傳動齒輪軸(13)的下方；二級傳動齒輪軸(14)上的齒輪與三級傳動齒輪軸(15)上鍵連接的傳動齒輪(3)嚙合；三級傳動齒輪軸(15)安裝在主軸箱體內(nèi)軸承(12)上，在二級傳動齒輪軸(14)的右下方，三級傳動齒輪軸(15)上的齒輪與主軸上的鍵連接的大齒輪(16)嚙合；由于花盤(5)夾持的工件是大型船用曲軸，曲軸在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的交變力矩引起電機(jī)在不同相位角的電流變化。NC數(shù)控系統(tǒng)(6)通過PROBUS總線(7)與直流調(diào)速系統(tǒng)(8)相連，讀取直流調(diào)速系統(tǒng)(8)中系統(tǒng)參數(shù)，并在NC數(shù)控系統(tǒng)(6)中進(jìn)行運(yùn)算比較，將運(yùn)算結(jié)果在通過PROBUS總線(7)、將需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)傳遞到直流調(diào)速系統(tǒng)(8)中，直流調(diào)速系統(tǒng)(8)通過電動機(jī)編碼器電纜(10)電動機(jī)動力電纜(11)控制平衡電動機(jī)(4)驅(qū)動，經(jīng)一對內(nèi)嚙合圓柱齒輪與一級傳動齒輪軸(13)相聯(lián)，由一級傳動齒輪軸(13)、二級傳動齒輪軸(14)、三級傳動齒輪軸(15)和齒輪傳動，最后將動力作用到主軸上的大齒輪(16)上，達(dá)到平衡工件上偏心負(fù)載力矩的目的。