[發明專利]大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置

有效

• 申請號: 201810452655.0
• 申請日: 2018-05-13
• 公開（公告）號: CN108436200B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 趙永強;崔鑫;李瑞超;侯紅玲;王長乾
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: B23G3/00
• 分類號: B23G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置，包括內電機、外電機和絲杠螺母副三部分，內電機整體內嵌在外電機的外轉子5的內部，絲杠螺母副內嵌在內電機的內轉子；內電機工作時，實現了絲杠螺母副中軸20端部的直線運動，而外電機工作時實現了軸20端部的旋轉運動，內電機和外電機不同轉速配合實現了軸20端部的不同導程的螺旋進給運動。本裝置實現了大導程螺母內螺旋滾道的螺旋擠壓成形，其中沒有傳動機構，具有“零傳動”效果和較高的傳動效率及工作效率。

技術領域

本發明屬于特種加工技術領域，涉及一種大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置，與特殊的擠壓絲錐配合使用，用于實現任意導程螺母的內螺紋螺旋擠壓加工。

背景技術

大導程螺母是快進給絲杠螺母副中的關鍵零件之一，由于受空間結構和尺寸的限制，大導程螺母的內螺紋滾道加工是快進給絲杠螺母副制造中的技術瓶頸。現有的大導程螺母的內螺紋滾道采用磨削加工，在螺母的規格、軸向長度、導程等方面均受到嚴格的限制。

大導程螺母的內螺紋滾道呈螺旋進給方式，即在加工刀具和內螺母之間形成一種螺旋進給方式，方可實現內螺紋的加工。內螺紋的擠壓加工是一種高效的塑性加工方法，擠壓加工時要求絲錐的螺距與被加工內螺紋的螺距一致，即要求絲錐周向每轉動一圈時，沿軸向進給一個導程。

交流伺服直驅技術采用電機直接驅動的一種“近零傳動”技術，電機直接與工作機相連接，中間不用或者少用傳動和連接元件，使得驅動裝置變得緊促，重量更輕，控制起來也更方便，有很好的研究前景。

因此，采用交流伺服永磁電機直驅技術，發明一種大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置，配合特殊結構的擠壓絲錐，實現不同導程螺母內螺紋滾道的擠壓成形加工，解決大導程螺母內螺紋無法磨削的難題，具有重要的工程實用價值。

發明內容

本發明采用的技術方案如下：

一種大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置，包括內電機、外電機和絲杠螺母副三部分，內電機整體內嵌在外電機的外轉子5的內部，絲杠螺母副內嵌在內電機的內轉子；

所述的內電機包括內定子鐵芯7、內永磁體9、內定子繞組8、內機殼6、內轉子10、內旋轉變壓器13、左內透蓋12、內軸承16、螺母19、右內透蓋18和軸20；內定子鐵芯7有多個均勻分布的斜槽，斜槽內分布有內定子繞組8和內永磁體9；內定子鐵芯7、內永磁體9、內定子繞組8組成了內電機定子；內電機定子固定在內機殼6的圓柱形內孔中；內旋轉變壓器13布置在螺母19的一端；

所述的軸20分為螺紋段20-1、花鍵段20-2和安裝段20-3；軸20的螺紋段20-1和花鍵段20-2布置在螺母19內部，螺紋段20-1與螺母19的內螺紋連接，擠壓工具25通過鍵28和螺釘27安裝在軸20的安裝段20-3；擠壓工具25前端安裝有高度可調的擠壓頭26；

所述的內轉子10固定在螺母19的外側；螺母19的兩端支承在兩個內軸承16中；兩個內軸承16分別支承在右內透蓋18和左內透蓋12中，右內透蓋18和左內透蓋12分別與內機殼6固定連接；

外電機包括外機殼1、外定子鐵芯4、外永磁體2、外定子繞組3、外轉子5、外旋轉變壓器14、外悶蓋15、外軸承22、外透蓋17；外定子鐵芯4有均勻分布的斜槽，斜槽內分布外定子繞組3和外永磁體2；外定子鐵芯4、外定子繞組3和外永磁體2組成了外電機定子；外電機定子固定在外機殼1的圓柱形內孔中；外旋轉變壓器14布置在右內透蓋18中；

大導程螺母的雙電機伺服直驅螺旋擠壓裝置，包含兩個交流伺服永磁電機，即內電機和外電機；內電機內嵌在外電機心部，內電機的心部內嵌一組絲杠螺母副；通過控制內、外電機的相對轉速，實現絲杠螺母副不同導程的螺旋輸出，使安裝在絲杠端部的擠壓工具獲得螺旋進給運動。通過控制兩個電機的轉速調整擠壓工具的螺旋進給參數，實現不同導程螺紋的加工。本裝置采用電機直驅的方式，并無傳動機構，實現了大導程螺母螺旋擠壓的“零傳動”效果，簡化了機床的結構，提高了機床的傳動效率和工作效率。