[發明專利]一種伺服壓力機的伺服電機安裝結構

在審

• 申請號: 202011183828.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112439858A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 何彥忠
• 申請（專利權）人: 斯特智能控制技術（沈陽）有限公司
• 主分類號: B21J7/32
• 分類號: B21J7/32;B21J7/46;B21J9/18;H02K7/116;H02K7/08;H02K11/21
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 周濤

本發明屬于壓力機床技術領域，特別涉及一種伺服壓力機的伺服電機安裝結構。本發明包括機身，機身內設置具有大齒輪的曲軸，其特征在于：所述機身上設置有轉接法蘭，轉接法蘭外側與一伺服電機相連；伺服電機的電機軸與一齒輪軸相連，齒輪軸穿過轉接法蘭與所述大齒輪嚙合；轉接法蘭位于機身內的一側設置有齒輪軸的軸承組件，所述轉接法蘭和齒輪軸之間，以及轉接法蘭和機身之間設置有密封組件；所述齒輪軸的端部伸出機身外，并與機身外的制動器相連；所述機身上設置有支撐齒輪軸的密封端蓋。本發明連接強度高，動態響應精度好，方便安裝，且后續方便拆卸、維護。

技術領域

本發明屬于壓力機床技術領域，特別涉及一種伺服壓力機的伺服電機安裝結構。

背景技術

金屬塑性成型產業未來發展主要趨勢是輕量化、省能源化及高穩定性、高生產率，與此相配套沖壓設備亦要積極朝向精密化、高速化、系統化、多種少量彈性化生產、快速換模、節約材料、維修容易、省能源化趨勢發展，以智能數控和伺服驅動壓力機為代表的中高檔機械壓力機由此將迎來空前的發展機遇。據鍛壓協會數據顯示，目前國產伺服機械壓力機占整個機械壓力機比重大概為3%以內，且伺服化趨勢明顯，市場空間巨大。

據行業協會數據預測，到2025年，我國機械壓力機的國內銷售收入將達到750億，屆時伺服機械壓力機保守估計將占到30%比重，伺服壓力機市場規模有望達到近300億。因此，越來越多的廠家采用自適應控制技術，利用伺服電機驅動曲柄滑塊機構，通過計算機控制伺服電機的轉速，可以精確地控制滑塊相對于電機轉角的位置，進一步精確地控制壓力機沖錘的位置和速度，滿足生產加工工藝對沖錘速度特性的要求。伺服壓力機在實際生產中將會獲得很大的社會效益和經濟效益，也充分體現了綠色制造中的節能、降噪的先進思想。由于伺服壓力機主傳動結構中，大齒輪和齒輪軸是浸油潤滑，齒輪軸是安裝在齒輪油箱里，因此齒輪軸與伺服電機連接部分必須是密封結構，因此其齒輪軸與伺服電機的連接結構是非常關鍵的，其易按裝、易維護性、可靠性是整個伺服壓機最重要的性能指標之一。

現有技術中伺服壓力機的主傳動結構主要有三種結構：第一種是伺服電機伸出軸為平鍵軸結構，電機的固定方式為通過底座固定。此類結構在異步電機中使用非常普遍，其特點是加工簡單安裝方便，且制造成本低。但是這類結構在伺服壓力機上使用就不那么適用了，因為伺服壓力機的電機不同于異步電機，伺服壓機電機在工作時需要頻繁的加減速和正反轉換向，如果采用平鍵連接結構，由于鍵連接強度低且存在間隙，在工作一段時間后間隙會越來越大，這樣會使伺服電機的動態響應精度變差，使機床綜合精度性能得不到保證。如果平鍵連接采用過緊配合，則裝配和拆卸時非常不便，甚至不好安裝。且通過底座固定整個電機，很難保證電機主軸與齒輪軸安裝后的同軸度，由于是剛性連接，電機高速運轉時精度很難保證。

第二種是伺服電機伸出軸結為光軸結構，齒輪軸與電機軸通過聯軸器連接，電機通過底座固定，由于通過聯軸器連接，存在一定柔性，因此底座固定方式相對可以，但由于在輸出軸端增加了大慣量的聯軸器，使得被動慣量大幅增加，則伺服電機的能耗提高，效率降低。另外，由于增加聯軸器其制造成本增加。

第三種方式是將伺服壓力機的齒輪軸和電機的轉子軸做成一體式的，轉子軸與轉子通過脹緊套安裝。電機后端安裝制動器和電機編碼器，電機通過法蘭直接固定在齒輪箱體上，這類結構也是目前常用的結構。這類結構的優勢是結構緊湊，連接強度高，傳遞扭矩大。且屬于過盈緊固連接，其伺服電機在正反轉和頻繁加減速運轉時，動態響應精度無影響。對于大型機床，單件生產，其結構是非常適用的。但對于中小型批量生產機床，其最大的弊端是齒輪軸與轉子軸為一體，而齒輪軸容易磨損，經常需要拆卸維修，這種結構要維修齒輪軸就得需要把電機整個都拆卸了，以及拆卸電機后端的制動器，而大扭矩伺服電機在電機廠外面拆卸安裝是非常麻煩的，基本是不現實的，因此這類結構的齒輪軸是非常不易維護和拆裝的。對于大量生產制造也是非常麻煩的，目前的做法是主機廠將齒輪軸與大齒輪配對做好之后，發到電機廠，由電機廠負責完成齒輪軸與電機本體的組裝，再發往主機廠整體安裝。其制造周期長，且制造過程中稍有問題，返工是非常麻煩的。其后續需要維修制動器或者齒輪軸拆卸都需要把電機拆卸一遍重新組裝，在現場維修基本是不現實的。

發明內容