專利名稱：交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構，用于五軸加 工中心用雙擺角銑頭A軸、車銑復合用B軸和雙軸轉臺A軸等關鍵功能部件的擺動機構，更 具體地說，是將兩臺力矩電機并聯(lián)安裝在殼體內，并驅動力矩電機使其擺動的一種精密擺 動機構。
背景技術：
隨著直接驅動技術的發(fā)展，用力矩電機代替機械傳動已成為擺動機構未來發(fā)展的 必然趨勢。雖然外轉子式力矩電機具有相同體積條件下比內轉子式力矩電機扭矩大的特 點，但相對來講，在一定空間條件下，單臺外轉子式力矩電機的驅動扭矩仍比機械傳動的驅 動扭矩小很多，因此為了增加外轉子式力矩電機的驅動扭矩，現(xiàn)有技術基本是采用將兩臺 外轉子式力矩電機串聯(lián)或并聯(lián)在一起，以達到增加驅動扭矩的目的。在當前的雙外轉子力矩電機并聯(lián)機構中，通常做法是，將兩臺外轉子力矩電機安 裝在U形叉體結構中，而U形叉體結構則是由左殼體、右殼體、聯(lián)接板三個零件組成，左殼 體、右殼體分別與聯(lián)接板用螺釘進行聯(lián)接，該U形叉體由于具有兩個結合面，因此整體剛性 很差；不僅如此，擺動單元由于具有多個液壓、氣動、冷卻管路，還需要在左殼體、右殼體、聯(lián) 接板內部打孔，為了使不同零件的管路進行連通，需要在結合面處利用0形密封圈進行管 路的密封，這種管路聯(lián)接方式極易在結合面處產生泄漏。此外，現(xiàn)有雙外轉子力矩電機并聯(lián) 機構并無擺動角度軟限位系統(tǒng)與擺動角度硬限位系統(tǒng)，由于缺少這兩個角度限位系統(tǒng)，直 接影響了現(xiàn)有機構的安全性。由于當前的雙外轉子力矩電機并聯(lián)機構具有上述的主要缺點，因此，直接阻礙了 外轉子力矩電機并聯(lián)驅動技術的發(fā)展和廣范應用。
發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián) 擺動機構，該擺動機構不僅結構簡單、剛性強，而且驅動扭矩大，工作范圍廣。為解決以上問題，本實用新型的具體技術方案如下一種交流永磁同步外轉子式 力矩電機并聯(lián)擺動機構，包括兩大部分固定單元與擺動單元，其中，固定單元包括由左殼體與L形右殼體連接而成的U形叉體，兩臺并聯(lián)連接的外轉 子式力矩電機的定子分別與U形叉體連接，在定子的內壁連接有水冷套；擺動單元包括兩臺并聯(lián)連接的外轉子式力矩電機的轉子，與轉子連接的主軸箱 體，以及安裝在主軸箱體中的主軸；在固定單元與擺動單元間配合連接有圓柱交叉滾子軸承。在固定單元內部對稱設有擺動機構夾緊定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液壓抱閘、進油口 和泄氣口，液壓抱閘位于轉子的外壁與U形叉體之間，液壓抱閘為單邊法蘭結構，法蘭盤分 別與左殼體及L形右殼體連接，其外圈設置有凹槽，凹槽的兩端設置有0形密封圈，在左殼體內壁設有進油口和泄氣口，進油口和泄氣口分別與液壓抱閘內部相通。在擺動機構內部設有擺動角度軟限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在編碼器端蓋上的兩 個接近開關和安裝在軸上的晃塊，其中軸與主軸箱體連接。在擺動機構外部設有擺動角度硬限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個固定在主軸箱體上的 撞鐵、四個固定在撞鐵上的橡膠撞塊。一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構，采用兩臺外轉子力矩電機的 結構方式，極大地增加了原有單臺力矩電機傳遞力矩小的問題，而且左殼體和L形右殼體 的連接，增強了整體擺動機構的剛性，降低了結合面管路的泄露風險，其內部設有水冷套， 散發(fā)力矩電機所產生的熱量，保證生產安全。擺動機構內設有夾緊定位系統(tǒng)，保證了擺動機構工作過程中的準確定位。該液壓 抱閘通過法蘭的形式與左殼體及L形右殼體連接，并通過凹槽及密封圈來密封液壓油，通 過液壓系統(tǒng)的高壓力來抱緊轉子，從而達到快速夾緊定位的目的。在擺動機構中設置擺動角度軟限位系統(tǒng)和擺動角度硬限位系統(tǒng)，保證了擺動機構 的工作安全性。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明


圖1是本實用新型的總體結構示意圖；圖2是擺動角度軟限位系統(tǒng)示意圖；圖3是擺動角度硬限位系統(tǒng)示意圖；圖4是本實用新型的擺動角度示意圖。 圖中，1左殼體，2L形右殼體，3轉子，4定子，5水冷套，6圓柱交叉滾子軸承，7液壓 抱閘，8主軸箱體，9主軸，10進油口，11軸，12角度編碼器，13編碼器端蓋，14晃塊，15接近 開關，16泄氣口，17撞鐵，18橡膠撞塊，19冷卻水入口，20冷卻水出口。
具體實施方式
如
圖1所示，一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構，包括兩大部分 固定單元與擺動單元，其中，固定單元包括由左殼體1與L形右殼體2連接而成的U形叉體，兩臺并聯(lián)連接的外 轉子式力矩電機的定子4分別與U形叉體連接，在力矩電機定子4的內壁連接有水冷套5， 冷卻水從水冷套5冷卻水入口 19進入，經過非螺旋式冷卻溝槽后，從冷卻水出口 20流出， 有效把力矩電機運轉時所產生的熱量傳遞出去；擺動單元包括兩臺并聯(lián)連接的外轉子式力矩電機的轉子3，與轉子3連接的主軸 箱體8，以及安裝在主軸箱體中的主軸9 ；如圖4所示，該擺動單元，通過轉子3的旋轉，使主 軸9垂直擺動士 110°。在固定單元與擺動單元間配合連接有圓柱交叉滾子軸承6。如
圖1所示，在固定單元內部對稱設有擺動機構夾緊定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液壓 抱閘7、進油口 10和泄氣口 16，液壓抱閘7位于轉子3的外壁與U形叉體之間，液壓抱閘7 為單邊法蘭結構，法蘭盤與左殼體1及L形右殼體2連接，其外圈設置有凹槽，凹槽的兩端設置有0形密封圈。當擺動單元需要角度定位時，夾緊定位系統(tǒng)的進油口 10通入壓力油， 壓力油進入凹槽后，壓力油的壓力使得具有彈性的液壓抱閘7的內徑向內收縮，變形后的 液壓抱間7抱緊擺動單元的轉子，使得擺動單元擺動停止，處于一個固定的定位角度。如圖2所示，在擺動機構內部設有擺動角度軟限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在編碼 器端蓋13上的兩個接近開關15和安裝在軸11上的晃塊14，其中軸11與主軸箱體8連接。 如圖3所示，在擺動機構外部設有擺動角度硬限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個固定在主軸箱體8 上的撞鐵17、四個固定在撞鐵17上的橡膠撞塊18。當擺動單元擺動角度超出擺動行程時， 機構中設有擺動角度軟限位系統(tǒng)與擺動角度硬限位系統(tǒng)用于擺動單元的角度限定，保證了 擺動機構的安全性和運行可靠性。綜上所述，僅為本專利最佳的具體實施方式
，但本專利的保護范圍不應只局限于 此，任何本領域內的技術人員在本專利披露的結構上加以同等替換和改變均應涵蓋在本專 利的保護范圍之內。
權利要求1.一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構，其特征在于，包括兩大部分 固定單元與擺動單元，其中，固定單元包括由左殼體(1)與L形右殼體( 連接而成的U形叉體，兩臺并聯(lián)連接的 外轉子式力矩電機的定子(4)分別與U形叉體連接，在定子的內壁連接有水冷套(5)；擺動單元包括兩臺并聯(lián)連接的外轉子式力矩電機的轉子(3)，與轉子C3)連接的主軸 箱體(8)，以及安裝在主軸箱體(8)中的主軸(9)；在固定單元與擺動單元間配合連接有圓柱交叉滾子軸承(6)。
2.如權利要求1所述的擺動機構，其特征在于在固定單元內部對稱設有擺動機構夾 緊定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液壓抱閘(7)、進油口(10)和泄氣口(16)，液壓抱閘(7)位于轉子 (3)的外壁與U形叉體之間，液壓抱閘(7)為單邊法蘭結構，法蘭盤分別與左殼體(1)及L 形右殼體( 連接，其外圈設置有凹槽，凹槽的兩端設置有0形密封圈，在左殼體(1)內壁 設有進油口(10)和泄氣口(16)，進油口(10)和泄氣口(16)分別與液壓抱閘(7)內部相ο
3.如權利要求1或2所述的擺動機構，其特征在于在擺動機構內部設有擺動角度軟 限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在編碼器端蓋(13)上的兩個接近開關(15)和安裝在軸(11)上 的晃塊(14)，其中軸(11)與主軸箱體(8)連接。
4.如權利要求1或2所述的擺動機構，其特征在于在擺動機構外部設有擺動角度硬 限位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個固定在主軸箱體(8)上的撞鐵(17)和四個固定在撞鐵(17)上 的橡膠撞塊(18)。
5.如權利要求3所述的擺動機構，其特征在于在擺動機構外部設有擺動角度硬限位 系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個固定在主軸箱體(8)上的撞鐵(17)和四個固定在撞鐵(17)上的橡 膠撞塊(18)。
專利摘要本實用新型涉及一種交流永磁同步外轉子式力矩電機并聯(lián)擺動機構，包括兩大部分固定單元與擺動單元，其中，固定單元包括由左殼體與L形右殼體連接而成的U形叉體，兩臺并聯(lián)連接的外轉子式力矩電機的定子分別與U形叉體連接，在定子的內壁連接有水冷套；擺動單元包括兩臺并聯(lián)連接的外轉子式力矩電機的轉子，與轉子連接的主軸箱體，以及安裝在主軸箱體中的主軸；在固定單元與擺動單元間配合連接有圓柱交叉滾子軸承。該擺動機構不僅結構簡單、剛性強，而且驅動扭矩大，工作范圍廣。
文檔編號B23Q5/04GK201863039SQ20102056123
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權日2010年10月14日
發(fā)明者于春明, 劉春時, 張文博, 張維官, 徐吉存, 李焱, 林劍鋒, 王哲, 高秀峰 申請人:沈陽機床(集團)設計研究院有限公司