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機(jī)床主傳動(dòng)變速范圍不夠大?找雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置!
根據(jù)用戶的使用要求,在機(jī)床主傳動(dòng)中,要求主軸轉(zhuǎn)速范圍為:0.1~800rpm,即Rn=8000,要滿足這種變速范圍。靠一種主電機(jī)和串聯(lián)分級(jí)變速箱是不能滿足這種要求,因此設(shè)計(jì)出一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,使輸出軸的轉(zhuǎn)速范圍變寬,能夠滿足機(jī)床加工時(shí)轉(zhuǎn)速范圍較大的需求。
目前機(jī)床主傳動(dòng)一般都是主電機(jī)通過(guò)普通三角帶傳遞到分級(jí)變速箱上的三角帶輪進(jìn)行傳動(dòng)或靠一種主電機(jī)和串聯(lián)分級(jí)變速箱,這種傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)只能滿足一般的變速要求,但是如果需要更大的變速范圍,原有的這種傳動(dòng)裝置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足的。因此,為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,從而有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
1 .雙電機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)介
根據(jù)用戶的使用要求,在機(jī)床加工過(guò)程中,按用戶需求有大切削量重載切削和小切削量精密切削,但由于電機(jī)的性能因素,只能滿足一種加工方式,因此設(shè)計(jì)出一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,使輸出軸的轉(zhuǎn)速范圍變寬,能夠滿足機(jī)床加工時(shí)轉(zhuǎn)速范圍較大的需求。
圖1 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床主傳動(dòng)裝置主要由下列件組成:1、三角皮帶,2、三角帶輪,3、15kW變頻電機(jī),4、直齒內(nèi)齒輪,5、受柄桿,6、凸輪,7、杠桿,8、直齒外齒輪、9、斜齒輪減速機(jī),10、3kW變頻電機(jī),11、車座 ,12、行程開關(guān)。
2 .雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
2.1 . 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)
如圖1所示普通臥式車床雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,包括第一變頻電機(jī)3設(shè)置在車座11上,其特點(diǎn)在于:第一變頻電機(jī)3的動(dòng)力輸出軸在其兩端伸出,第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的一端設(shè)有帶輪2,第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的另一端通過(guò)離合器與減速裝置9的動(dòng)力輸出軸相連接,設(shè)置在車座11上的第二變頻電機(jī)10與減速裝置9相連接,車座11上設(shè)有與離合器對(duì)應(yīng)的凸輪6,凸輪6上設(shè)有手柄桿5和杠桿7。
圖1 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的一端設(shè)有帶輪2,第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的另一端通過(guò)離合器與減速裝置9的動(dòng)力輸出軸相連接,設(shè)置在車座11上的第二變頻電機(jī)10與減速裝置9相連接,車座11上設(shè)有與離合器對(duì)應(yīng)的凸輪6,凸輪6上設(shè)有手柄桿5和杠桿7。
離合器包括設(shè)在減速裝置9的動(dòng)力輸出軸上直齒外齒輪8和設(shè)置在第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸上的直齒內(nèi)齒輪4,直齒內(nèi)齒輪4與直齒外齒輪8相對(duì)設(shè)置,直齒外齒輪8上設(shè)有與杠桿7相對(duì)應(yīng)的槽。
第一變頻電機(jī)3的功率大于第二變頻電機(jī)10的功率,車座11上還設(shè)有與凸輪6對(duì)應(yīng)的行程開關(guān)12。
2.2.雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的計(jì)算
由于第一變頻電機(jī)3和第二變頻電機(jī)10的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為四級(jí),輸出轉(zhuǎn)速范圍均為150~1500r/min,所以第一變頻電機(jī)3輸出扭矩為:
其中,T-扭矩(Nm),P -功率(kW),n-轉(zhuǎn)速(r/min)
當(dāng)使用第二變頻電機(jī)10時(shí),可以連接減速機(jī)9,當(dāng)減速電機(jī)的減速比為1:10時(shí),可得輸出軸扭矩為:
因此,電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速在15~1500r/min,擴(kuò)大了變頻電機(jī)的使用范圍。再通過(guò)機(jī)床主軸箱的降速,能實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸輸出轉(zhuǎn)速為0.1~800rpm,大大提高了機(jī)床的性能。
2.3雙電機(jī)傳動(dòng)裝置的使用方法
如圖1所示,在機(jī)械加工過(guò)程中,需要重載切削時(shí),第一變頻電機(jī)3的動(dòng)力輸出軸在其兩端伸出,第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的一端設(shè)有帶輪2,此時(shí),通過(guò)手柄桿5轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪6從而觸動(dòng)行程開關(guān)12來(lái)實(shí)現(xiàn)第一變頻電機(jī)3的單獨(dú)運(yùn)動(dòng),由帶輪2通過(guò)皮帶直接將動(dòng)力傳遞到主軸上,實(shí)現(xiàn)機(jī)床重載切削。
需要小切削量精密切削時(shí),第一變頻電機(jī)3動(dòng)力輸出軸的另一端通過(guò)離合器與減速裝置9的動(dòng)力輸出軸相連接,設(shè)置在車座11上的第二變頻電機(jī)10與減速裝置9相連接,此時(shí),通過(guò)手柄桿5轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪6從而觸動(dòng)行程開關(guān)12,同時(shí)杠桿7的另一端插入直齒外齒輪8上設(shè)有的槽內(nèi),實(shí)現(xiàn)第一變頻電機(jī)3與第二變頻電機(jī)10的聯(lián)動(dòng),控制離合器嚙合和分離,實(shí)現(xiàn)小切削量精密切削。
3.結(jié)語(yǔ)
這種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,采用了串聯(lián)雙電機(jī)的方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)變速要求,將主軸變速范圍分為低速和高速兩個(gè)檔位,轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)了低速檔為:0.1~8rpm,高速檔為:5~800rpm的要求,其操作簡(jiǎn)單,使用方便。
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