一种伺服压力机主传动结构

专利摘要:
本实用新型属于压力机床技术领域，特别涉及一种伺服压力机主传动结构。本实用新型包括机身，机身内设置具有大齿轮的曲轴，其特征在于：所述机身上设置有转接法兰，转接法兰外侧与一伺服电机相连；伺服电机的电机轴与一齿轮轴相连，齿轮轴穿过转接法兰与所述大齿轮啮合；转接法兰位于机身内的一侧设置有齿轮轴的轴承组件，所述转接法兰和齿轮轴之间，以及转接法兰和机身之间设置有密封组件。本实用新型连接强度高，动态响应精度好，方便安装，且后续方便拆卸、维护。
公开号:CN214331355U
申请号:CN202022453477.9U
申请日:2020-10-29
公开日:2021-10-01
发明作者:何彦忠
申请人:Suzhou Best Intelligent Technology Co ltd；
IPC主号:F16H1-04

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于压力机床技术领域，特别涉及一种伺服压力机主传动结构。
[n0002] 金属塑性成型产业未来发展主要趋势是轻量化、省能源化及高稳定性、高生产率，与此相配套冲压设备亦要积极朝向精密化、高速化、系统化、多种少量弹性化生产、快速换模、节约材料、维修容易、省能源化趋势发展，以智能数控和伺服驱动压力机为代表的中高档机械压力机由此将迎来空前的发展机遇。据锻压协会数据显示，目前国产伺服机械压力机占整个机械压力机比重大概为3%以内，且伺服化趋势明显，市场空间巨大。
[n0003] 据行业协会数据预测，到2025年，我国机械压力机的国内销售收入将达到750亿，届时伺服机械压力机保守估计将占到30%比重，伺服压力机市场规模有望达到近300亿。因此，越来越多的厂家采用自适应控制技术，利用伺服电机驱动曲柄滑块机构，通过计算机控制伺服电机的转速，可以精确地控制滑块相对于电机转角的位置，进一步精确地控制压力机冲锤的位置和速度，满足生产加工工艺对冲锤速度特性的要求。伺服压力机在实际生产中将会获得很大的社会效益和经济效益，也充分体现了绿色制造中的节能、降噪的先进思想。由于伺服压力机主传动结构中，大齿轮和齿轮轴是浸油润滑，齿轮轴是安装在齿轮油箱里，因此齿轮轴与伺服电机连接部分必须是密封结构，因此其齿轮轴与伺服电机的连接结构是非常关键的，其易安装、易维护性、可靠性是整个伺服压机最重要的性能指标之一。
[n0004] 现有技术中伺服压力机的主传动结构主要有三种结构：第一种是伺服电机伸出轴为平键轴结构，电机的固定方式为通过底座固定。此类结构在异步电机中使用非常普遍，其特点是加工简单安装方便，且制造成本低。但是这类结构在伺服压力机上使用就不那么适用了，因为伺服压力机的电机不同于异步电机，伺服压机电机在工作时需要频繁的加减速和正反转换向，如果采用平键连接结构，由于键连接强度低且存在间隙，在工作一段时间后间隙会越来越大，这样会使伺服电机的动态响应精度变差，使机床综合精度性能得不到保证。如果平键连接采用过紧配合，则装配和拆卸时非常不便，甚至不好安装。且通过底座固定整个电机，很难保证电机主轴与齿轮轴安装后的同轴度，由于是刚性连接，电机高速运转时精度很难保证。
[n0005] 第二种是伺服电机伸出轴结为光轴结构，齿轮轴与电机轴通过联轴器连接，电机通过底座固定，由于通过联轴器连接，存在一定柔性，因此底座固定方式相对可以，但由于在输出轴端增加了大惯量的联轴器，使得被动惯量大幅增加，则伺服电机的能耗提高，效率降低。另外，由于增加联轴器其制造成本增加。
[n0006] 第三种方式是将伺服压力机的齿轮轴和电机的转子轴做成一体式的，转子轴与转子通过胀紧套安装。电机后端安装制动器和电机编码器，电机通过法兰直接固定在齿轮箱体上，这类结构也是目前常用的结构。这类结构的优势是结构紧凑，连接强度高，传递扭矩大。且属于过盈紧固连接，其伺服电机在正反转和频繁加减速运转时，动态响应精度无影响。对于大型机床，单件生产，其结构是非常适用的。但对于中小型批量生产机床，其最大的弊端是齿轮轴与转子轴为一体，而齿轮轴容易磨损，经常需要拆卸维修，这种结构要维修齿轮轴就得需要把电机整个都拆卸了，以及拆卸电机后端的制动器，而大扭矩伺服电机在电机厂外面拆卸安装是非常麻烦的，基本是不现实的，因此这类结构的齿轮轴是非常不易维护和拆装的。对于大量生产制造也是非常麻烦的，目前的做法是主机厂将齿轮轴与大齿轮配对做好之后，发到电机厂，由电机厂负责完成齿轮轴与电机本体的组装，再发往主机厂整体安装。其制造周期长，且制造过程中稍有问题，返工是非常麻烦的。其后续需要维修制动器或者齿轮轴拆卸都需要把电机拆卸一遍重新组装，在现场维修基本是不现实的。
[n0007] 本实用新型就是针对上述问题，提供一种连接强度高，动态响应精度好，方便安装，且后续方便拆卸、维护的伺服压力机主传动结构。
[n0008] 为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括机身，机身内设置具有大齿轮的曲轴，其特征在于：所述机身上设置有转接法兰，转接法兰外侧与一伺服电机相连；伺服电机的电机轴与一齿轮轴相连，齿轮轴穿过转接法兰与所述大齿轮啮合；转接法兰位于机身内的一侧设置有齿轮轴的轴承组件，所述转接法兰和齿轮轴之间，以及转接法兰和机身之间设置有密封组件。
[n0009] 作为本实用新型的一种优选方案，所述电机轴一端设置有连接孔，所述齿轮轴端部设置于连接孔内，电机轴外部，相应于齿轮轴和连接孔配合的位置设置有锁紧盘。
[n0010] 作为本实用新型的另一种优选方案，所述齿轮轴一端设置有连接孔，所述电机轴端部设置于连接孔内，齿轮轴外部，相应于电机轴和连接孔配合的位置设置有锁紧盘。
[n0011] 作为本实用新型的第三种优选方案，所述电机轴和齿轮轴通过花键紧配合连接。
[n0012] 作为本实用新型的第四种优选方案，所述伺服电机内设置有电机轴的电机编码器。
[n0013] 本实用新型的有益效果：1、本实用新型很好的解决了伺服压力机主传动结构中齿轮轴和电机轴连接后的密封防漏油问题，通过锁紧盘或花键的方式连接电机轴和齿轮轴，便于电机轴和齿轮轴的反复安装，拆卸简易且方便，连接可靠，非常适合批量生产。
[n0014] 2、由于锁紧盘的过盈连接方式，使电机轴和齿轮轴之间不存在间隙，连接后动态响应精度无影响，伺服电机正反转和加减速的控制精度高。
[n0015] 3、由于本实用新型转接法兰的结构特点，使其对后续反复拆卸、维修齿轮轴或更换制动器，以及维修伺服电机，都可以分别单独拆卸维护，为后续的维修保养提供了便利和可行性解决方案。
[n0016] 图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
[n0017] 图2是本实用新型另一种实施例的结构示意图。
[n0018] 附图中1为机身、2为曲轴、3为大齿轮、4为曲轴编码器、5为伺服电机、6为电机编码器、7为电机轴、8为锁紧盘、9为转接法兰、10为电机法兰、11为密封组件、12为轴承组件、13为固定端盖、14为压紧螺母、15为齿轮轴、16为密封端盖、17为制动器、18为花键。
[n0019] 本实用新型包括机身1，机身1内设置具有大齿轮3的曲轴2，其特征在于：所述机身1上设置有转接法兰9，转接法兰9外侧与一伺服电机5相连；伺服电机5的电机轴7与一齿轮轴15相连，齿轮轴15穿过转接法兰9与所述大齿轮3啮合；转接法兰9位于机身1内的一侧设置有齿轮轴15的轴承组件12，所述转接法兰9和齿轮轴15之间，以及转接法兰9和机身1之间设置有密封组件11。
[n0020] 转接法兰9与伺服电机5的电机法兰10相连。
[n0021] 所述密封组件11包括设置于转接法兰9与齿轮轴15之间的旋转油封，以及设置于转接法兰9与机身1之间的密封圈。
[n0022] 所述轴承组件12包括轴承体，轴承体的外圈通过与转接法兰9连接的固定端盖13固定，轴承体的内圈通过与齿轮轴15固定连接的压紧螺母14固定。
[n0023] 所述机身1上设置有螺纹孔，所述转接法兰9外表面设置有与螺纹孔配合的连接螺纹。
[n0024] 如图1所示，所述电机轴7一端设置有连接孔，所述齿轮轴15端部设置于连接孔内，电机轴7外部，相应于齿轮轴15和连接孔配合的位置设置有锁紧盘8。
[n0025] 所述齿轮轴15一端设置有连接孔，所述电机轴7端部设置于连接孔内，齿轮轴15外部，相应于电机轴7和连接孔配合的位置设置有锁紧盘8（未图示）。
[n0026] 如图2所示，所述电机轴7和齿轮轴15通过花键18紧配合连接。
[n0027] 优选的，所述伺服电机5内设置有电机轴7的电机编码器6。
[n0028] 本实用新型安装结构及方式如下：齿轮轴15先安装在伺服电机5电机轴7的连接孔内，然后用锁紧盘8锁紧，将齿轮轴15与电机轴7固定，电机轴7通过螺丝固定在电机转子上，这样齿轮轴15、电机轴7、电机转子就固定为一个整体，此时，将转接法兰9从齿轮轴15另一端穿进来，将电机法兰10与转接法兰9固定连接，再装入旋转油封和轴承，通过固定端盖13将轴承体的外圈压紧，通过压紧螺母14将轴承体的内圈压紧，在转接法兰9的外表面装入O型密封圈，此时齿轮轴15与伺服电机5通过转接法兰9完全成为一个密封整体，可以整体装入齿轮箱里，通过转接法兰9外圈螺丝固定在机身1上，齿轮轴15另一端通过密封端盖16实现齿轮轴15的密封和支撑，密封端盖16外侧安装制动器17。
[n0029] 所述齿轮轴15的端部伸出机身1外，并与机身1外的制动器17相连。所述机身1上设置有支撑齿轮轴15的密封端盖16。所述机身1上设置有曲轴2的曲轴编码器4。
[n0030] 可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种伺服压力机主传动结构，包括机身（1），机身（1）内设置具有大齿轮（3）的曲轴（2），其特征在于：所述机身（1）上设置有转接法兰（9），转接法兰（9）外侧与一伺服电机（5）相连；伺服电机（5）的电机轴（7）与一齿轮轴（15）相连，齿轮轴（15）穿过转接法兰（9）与所述大齿轮（3）啮合；转接法兰（9）位于机身（1）内的一侧设置有齿轮轴（15）的轴承组件（12），所述转接法兰（9）和齿轮轴（15）之间，以及转接法兰（9）和机身（1）之间设置有密封组件（11）。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述密封组件（11）包括设置于转接法兰（9）与齿轮轴（15）之间的旋转油封，以及设置于转接法兰（9）与机身（1）之间的密封圈。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述轴承组件（12）包括轴承体，轴承体的外圈通过与转接法兰（9）连接的固定端盖（13）固定，轴承体的内圈通过与齿轮轴（15）固定连接的压紧螺母（14）固定。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述机身（1）上设置有螺纹孔，所述转接法兰（9）外表面设置有与螺纹孔配合的连接螺纹。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述电机轴（7）一端设置有连接孔，所述齿轮轴（15）端部设置于连接孔内，电机轴（7）外部，相应于齿轮轴（15）和连接孔配合的位置设置有锁紧盘（8）。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述齿轮轴（15）一端设置有连接孔，所述电机轴（7）端部设置于连接孔内，齿轮轴（15）外部，相应于电机轴（7）和连接孔配合的位置设置有锁紧盘（8）。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述电机轴（7）和齿轮轴（15）通过花键（18）紧配合连接。
[0008] 8.根据权利要求1所述的一种伺服压力机主传动结构，其特征在于：所述伺服电机（5）内设置有电机轴（7）的电机编码器（6）。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022453477.9U|CN214331355U|2020-10-29|2020-10-29|一种伺服压力机主传动结构|CN202022453477.9U| CN214331355U|2020-10-29|2020-10-29|一种伺服压力机主传动结构|