全電伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的空心式伺服主傳動機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓力機結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及伺服電機式數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的的主傳動機構(gòu)的改進。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服壓力機是一種采用伺服驅(qū)動技術(shù)的新型金屬成形設備。由于依靠可控驅(qū)動元件(即伺服電機)提供動力，伺服壓力機不僅具有液壓機的高運動柔性，而且具有機械壓力機的高生產(chǎn)效率，此外還具有改善產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省能量消耗和降低工作噪聲的優(yōu)點，是鍛壓裝備未來的重要發(fā)展方向。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用聯(lián)軸器以連接伺服電機和伺服壓力機上部的曲軸，從而實現(xiàn)動力的傳遞；具體如國家局于2012年8月I日公布的一份名為“伺服機械壓力機”、申請?zhí)枮椤?01210079652.X”的中國專利文獻所示。
[0004]然而，此類采用聯(lián)軸器傳遞動力的伺服壓力機通常具有以下缺陷:一、聯(lián)軸器在動力傳遞過程中極易損壞，需及時的對其進行更換，從而帶來使用成本高、運行穩(wěn)定性差等問題；二、由于滑塊在運行過程中將承受高頻大負荷的沖擊，從而將使得曲軸、聯(lián)軸器、伺服電機上出現(xiàn)不同程度的疲勞破壞(尤以聯(lián)軸器為最)，給設備的可靠性帶來了極大的影響；三、現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)形式將使得沿伺服電機軸向的設備尺寸較大，將占據(jù)更多的空間；四、由于使用時聯(lián)軸器自身將存在極大的轉(zhuǎn)動慣量；根據(jù)實際應用后計算得出，聯(lián)軸器自身的旋轉(zhuǎn)慣量約占整個負載等效旋轉(zhuǎn)慣量的70~80%，這樣，一方面，將因慣量大而引起系統(tǒng)的加速性差，給工件的加工速度帶來了極大的制約；另一方面，由于伺服電機在頻繁的加速、減速過程中，伺服電機的大部分能耗都將被聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)慣量所消耗，因此將帶來極大的能耗增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型針對以上問題，提出了一種結(jié)構(gòu)精巧、使用方便且使用效果好，在保留伺服壓力機原有功能的前提下，有效解決因聯(lián)軸器而帶來的諸多問題的全電伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的空心式伺服主傳動機構(gòu)。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:包括固定架、曲軸、連桿、滑塊和空心電機，所述滑塊滑動連接在固定架的下部，所述曲軸包括曲拐和設在曲拐兩側(cè)的軸頸，其中一軸頸遠離所述曲拐的一側(cè)還設有與軸頸連為一體的延伸軸，兩所述軸頸鉸接在所述固定架的上部、且延伸軸位于固定架外側(cè)，所述連桿頂端鉸接在曲拐上、且連桿底端鉸接在滑塊上，使得滑塊在曲軸的帶動下作上下往復運動；
[0007]所述空心電機包括兼做外殼的定子和設在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子空套在所述延伸軸上，所述轉(zhuǎn)子和延伸軸之間通過同步旋轉(zhuǎn)組件連接，使得轉(zhuǎn)子和延伸軸同步旋轉(zhuǎn)；所述定子固定連接在固定架的外側(cè)，使得曲軸在空心電機的驅(qū)動下作旋轉(zhuǎn)運動。
[0008]所述轉(zhuǎn)子遠離所述固定架的一端與定子遠離所述固定架的一端鉸接。
[0009]所述同步旋轉(zhuǎn)組件為脹緊套。
[0010]所述同步旋轉(zhuǎn)組件包括內(nèi)套筒、傳動套筒、外套筒、至少一組碟簧、若干粘性阻尼塊和若干傳動鋼球；所述內(nèi)套筒套接在所述延伸軸上，轉(zhuǎn)子套接在所述外套筒上，所述傳動套筒設于所述內(nèi)套筒和外套筒之間，所述內(nèi)套筒、傳動套筒、外套筒均同軸心設置；
[0011]所述內(nèi)套筒的外壁上開設有若干長條狀凹槽一，所述傳動套筒的內(nèi)壁上開設有若干長條狀凹槽二，所述長條狀凹槽一與長條狀凹槽二一一對應、且寬度相等，所述粘性阻尼塊容置在所述長條狀凹槽一與長條狀凹槽二之間，使得內(nèi)套筒的外壁與傳動套筒的內(nèi)壁之間留有間隙；
[0012]所述外套筒的內(nèi)壁的中部設有環(huán)形凸起一，所述傳動套筒的外壁的兩端分別設有環(huán)形凸起二和環(huán)形凸起三，所述環(huán)形凸起三朝向所述環(huán)形凸起一的端面呈自環(huán)形凸起一所在一側(cè)起外徑逐步增大的斜面狀、且環(huán)形凸起三朝向所述環(huán)形凸起一的端面上均布有若干球窩三；所述環(huán)形凸起一朝向所述環(huán)形凸起三的端面呈自環(huán)形凸起三所在一側(cè)起內(nèi)徑逐步減小的斜面狀、且環(huán)形凸起一朝向所述環(huán)形凸起三的端面上均布有若干球窩一，所述球窩一和球窩三一一對應，所述傳動鋼球容置在所述球窩一和球窩三之間；至少一組所述碟簧抵在所述環(huán)形凸起一和環(huán)形凸起二的端面之間，使得傳動鋼球壓緊在環(huán)形凸起一和環(huán)形凸起三之間。
[0013]所述同步旋轉(zhuǎn)組件包括兩組碟簧，兩組所述碟簧相對設置。
[0014]所述傳動鋼球呈圓柱狀，所述圓柱的側(cè)表面呈向外拱起的弧面狀、且圓柱的軸心與環(huán)形凸起三朝向環(huán)形凸起一的端面平行。
[0015]所述固定架朝向所述曲拐的端面上設有環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起與所述軸頸同軸心，所述曲拐朝向所述環(huán)形凸起的端面上開設有弧形凹槽，所述弧形凹槽與所述環(huán)形凸起適配。
[0016]本實用新型從結(jié)構(gòu)上剔除了現(xiàn)有技術(shù)中的聯(lián)軸器，而是將定子固定連接在固定架的外側(cè)，從而使得空心電機跳過聯(lián)軸器直接對曲軸進行驅(qū)動，從而大幅降低了使用成本、提升了運行穩(wěn)定性、延長了使用壽命且縮小了設備體積。與此同時，經(jīng)應用、計算表明，本案中負載的轉(zhuǎn)動慣量僅為現(xiàn)有技術(shù)30~40%，即空心電機負載降低了 60~70%，從而使得本案具有更高的加速度，并具有更低的能耗。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖2是圖1的俯視圖，
[0019]圖3是圖2的A-A向剖視圖，
[0020]圖4是圖1的立體圖，
[0021]圖5是本實用新型中同步旋轉(zhuǎn)組件的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0022]圖6是圖5的右視圖，
[0023]圖7是圖6的B-B向剖視圖，
[0024]圖8是外套筒的剖面圖，
[0025]圖9是傳動套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中I是固定架，2是曲軸，21是曲拐，22是延伸軸，3是連桿，4是滑塊，5是空心電機，51是定子，52是轉(zhuǎn)子，6是同步旋轉(zhuǎn)組件，61是內(nèi)套筒，62是傳動套筒，63是外套筒，64是碟簧，65是粘性阻尼塊，66是傳動鋼球，67是環(huán)形凸起一，68是環(huán)形凸起二，69是環(huán)形凸起三。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型如圖1-4所示，包括固定架1、曲軸2、連桿3、滑塊4和空心電機5，所述滑塊4通過移動副滑動連接在固定架I的下部，所述曲軸2包括曲拐21和設在曲拐21兩側(cè)的軸頸，其中一軸頸遠離所述曲拐21的一側(cè)還設有與軸頸連為一體的延伸軸22，兩所述軸頸通過軸承鉸接在所述固定架I的上部、且延伸軸22位于固定架I外側(cè)，所述連桿2頂端通過軸承鉸接在曲拐21上、且連桿3底端鉸接在滑塊4上，使得滑塊4在曲軸2的帶動下作上下往復運動；
[0028]所述空心電機5包括兼做外殼的定子51和設在定子51內(nèi)的轉(zhuǎn)子52，所述轉(zhuǎn)子52空套在所述延伸軸22上，所述轉(zhuǎn)子52和延伸軸22之間通過同步旋轉(zhuǎn)組件6連接，使得轉(zhuǎn)子52和延伸軸22同步旋轉(zhuǎn)；所述定子51固定連接在固定架I的外側(cè)，使得曲軸2在空心電機5的驅(qū)動下作旋轉(zhuǎn)運動。
[0029]所述轉(zhuǎn)子52遠離所述固定架I的一端與定子51遠離所述固定架I的一端鉸接。使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動更為穩(wěn)定。
[0030]由于伺服壓力機在工作時具有滑塊工作時間短、受力大的特點，從而導致延伸軸在曲軸的影響下極易產(chǎn)生振動；這樣，將給伺服電機帶來極大的附加負荷，嚴重的甚至將伺服電機的轉(zhuǎn)子打偏，使得伺服電機報廢。
[0031]對此，本案在轉(zhuǎn)子和延伸軸之間加入了同步旋轉(zhuǎn)組件，并以以下兩種實施例進行代表性說明:
[0032]實施例一:
[0033]所述同步旋轉(zhuǎn)組件6為脹緊套。本案在轉(zhuǎn)子和延伸軸之間加入了脹緊套，使得在保證連接剛度的同時，延伸軸的振動將為脹緊套的結(jié)構(gòu)阻尼所吸收，從而有效緩解了因延伸軸的振動而產(chǎn)生的對轉(zhuǎn)子的位置的影響，有效提升了設備的穩(wěn)定性和運行的可靠性。
[0034]實施例二，如圖5-9所示:
[0035]所述同步旋轉(zhuǎn)組件6包括內(nèi)套筒61、傳動套筒