[實用新型]一種全電伺服數控轉塔沖床主傳動機構

有效

• 申請號: 201520546376.2
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN205075375U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 徐豐羽;申景金;蔣國平
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B30B1/06
• 分類號: B30B1/06;B30B15/00;B21D22/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

技術領域

本實用新型涉及一種數控轉塔沖床的主傳動機構，特別是一種全電伺服數控轉塔沖床主傳動機構。

背景技術

數控轉塔沖床是金屬板材加工領域的重要裝備，轉塔沖床按照其主傳動機構的動力源類型可以分為機械式、液壓式和全電伺服式三種類型。由于全電伺服式轉塔沖床具有速度快、精度高、節能、環保、工藝柔性化等突出優點，近幾年逐步取代傳統的機械式和液壓式結構，成為行業的主流產品。

現有技術中按照機構的類型可以分為曲柄滑塊式、肘桿式等多種機構形式，這些機構均為平面連桿機構形式。但是這些機構形式均有一個共同的特點，即驅動伺服電機與機架固定剛性聯接，同時平面連桿機構也與機架固定剛性聯接，這樣在實際生產裝配及使用過程中會出現諸多問題，具體分析如下。

一、將曲軸的輸入軸端與伺服電機的軸端通過聯軸器聯接

優點：聯軸器為彈性部件，一方面，可以吸收曲軸與電機輸出軸間的同軸度偏差，不至于產生過約束，導致軸承疲勞破壞；另一方面，彈性元件（聯軸器）能夠起到減振緩沖的作用，避免執行機構的沖擊載荷直接傳遞給電機，對減振降噪有利。

缺點：1、聯軸器在動力傳遞過程中極易損壞，使用成本高、穩定性差；2、沿伺服電機軸向的設備尺寸較大，將占據更多的空間；4、聯軸器自身的轉動慣量大，一方面，加速性差，給工件的加工速度帶來了極大的制約；另一方面，加工過程中能耗高。

二、將曲軸的輸入軸端與伺服電機的軸端直接剛性聯接

相比于現有技術一，具有如下優點：1、結構緊湊；2、負載慣量較低，機構動態特性好，易于實現高速加工。

缺點：1、該機構為過約束結構，電機軸端與曲軸間的同軸度（也包括平行度）偏差不可避免，同軸度偏差會引起很大的機構內力，極易導致曲軸、軸承等零部件的疲勞破壞，過約束嚴重時甚至出現機構的“卡死”；2、執行機構端的沖擊載荷直接作用于電機，振動和沖擊較大，機床運行過程振動和噪聲不可避免。

三、將曲軸的輸入軸端與伺服電機的軸端剛性聯接，電機的轉子與定子間無軸承支撐，二者自由浮動或電機的轉子與定子間僅有后軸承支撐。

優點：1、無聯軸器，結構緊湊，動態特性好，易于實現高速加工；2、機構不存在過約束問題。

缺點：加工過程中，沖裁力作用下曲軸的撓度變形不可避免，會引起曲軸軸端的跳動，進而導致轉子與定子間氣隙的變化。對于伺服驅動電機，轉子與定子間的氣隙變化會直接影響電機的輸出特性，是在工程應用中需嚴格控制的。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種全電伺服數控轉塔沖床主傳動機構，該全電伺服數控轉塔沖床主傳動機構能使伺服電機與機架實現柔性連接，軸向尺寸緊湊，機構的負載慣量小，能實現高速加工；無過約束，無機構內力，電機轉子與電機定子間的氣隙恒定，且能夠適用于高速，重載的應用場合。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種全電伺服數控轉塔沖床主傳動機構，包括伺服電機、曲軸、連桿和滑塊，伺服電機包括電機轉子和同軸套裝于電機轉子外周的電機定子；所述數控轉塔沖床包括機架和固定設置于機架一側的固定架；所述曲軸、連桿和滑塊均設置于機架內，曲軸通過連桿與滑塊相連接，且曲軸的輸入端從機架中穿出并與電機轉子剛性固定連接；所述電機轉子和電機定子之間通過前軸承和后軸承相鉸接；所述固定架同軸套裝在電機定子的外周，且電機定子和固定架之間設置有至少一個彈性組件，每個彈性組件均包括至少一個懸掛組件，每個懸掛組件均包括同心布置的第一內固定環和第一外固定環、以及若干組第一柔性元件；所述第一內固定環固定套裝于電機定子的外周，第一外固定環與固定架固定連接，第一內固定環和第一外固定環設置有第一環狀空腔，該第一環狀空腔內均勻布置有若干組所述的第一柔性元件；每組第一柔性元件的一端與與第一內固定環固定連接，每個第一柔性元件的另一端與第一外固定環固定連接，每組第一柔性元件均沿第一外固定環的徑向設置。