專利名稱：雙軸承力矩電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種力矩電機(jī)，尤其是涉及一種雙軸承力矩電機(jī)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)力矩電機(jī)一般采用一套組合軸承結(jié)構(gòu)，由推力軸承和滾針軸組合。 滾針結(jié)構(gòu)用來(lái)承擔(dān)徑向力，推力軸主要是用來(lái)承擔(dān)軸向力。這種組合軸一般 都是一套，安裝在力矩電機(jī)工作臺(tái)的一側(cè)，而力矩電機(jī)定轉(zhuǎn)子一側(cè)則為自由 狀態(tài)。該型力矩電機(jī)的熱變形雖不會(huì)直接影響工作臺(tái)面的位置精度，結(jié)構(gòu)也 比較簡(jiǎn)單，但用于加工中心的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)中就會(huì)存在一些問(wèn)題1)銑削加工 過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和受到?jīng)_擊，尤其是盤(pán)銑刀較大時(shí)顯得更明顯，使得強(qiáng)磁 力的力矩電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的磁隙發(fā)生變化，將會(huì)嚴(yán)重影響力矩電機(jī)的性能。 2)影響編碼器的性能。編碼器是髙精密光學(xué)儀器，要求傳動(dòng)精度高，運(yùn)轉(zhuǎn) 平穩(wěn)，這樣輸出信號(hào)也就穩(wěn)定，系統(tǒng)工作時(shí)就不會(huì)出錯(cuò)。3)影響力矩電機(jī) 的剛度。 一套組合軸承從整體結(jié)構(gòu)上看，是單點(diǎn)支撐，要與力矩電機(jī)的外軸 承配合使用，才能較好的發(fā)揮作用。此外，傳統(tǒng)電機(jī)的軸承是采用十字交叉圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)。該軸承承載 力高，抗振性好，主要用于大型裝備上，但運(yùn)動(dòng)精度不高。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種雙軸承力矩電機(jī)，它承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定 性高、精度高，能有效克服銑削造成的振動(dòng)，確保定轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置保持不 變，使定轉(zhuǎn)子間無(wú)磁隙，無(wú)大小變形，力矩電機(jī)性能的可靠性高，電機(jī)的剛 性高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種雙軸承力矩電機(jī)，它包括電機(jī)殼、主軸、 定子、轉(zhuǎn)子、位于主軸外圍的軸承套，電機(jī)殼、定子、軸承套固定連接在一 起作為靜止部，主軸、轉(zhuǎn)子固定連接在一起作為轉(zhuǎn)動(dòng)部；所述電機(jī)殼與主軸之間設(shè)置有主軸承，主軸承的位置靠近力矩電機(jī)工作臺(tái)一側(cè)，主軸末端與軸 承套之間設(shè)置有起輔助支撐作用的輔助軸承。以下對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明所述主軸承為圓弧交叉滾子軸承。所述圓弧交叉滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈，以及設(shè)置在內(nèi)圈和外圈中間的 多個(gè)圓弧滾子，圓弧滾子依次交叉放置，互成90度。所述圓弧交叉滾子軸承的內(nèi)圈為一個(gè)，外圈為兩個(gè)。所述輔助軸承為角接觸軸承。所述主軸末端設(shè)置有編碼器。所述主軸末端通過(guò)固定于主軸的空心軸連接編碼器。所述主軸外側(cè)設(shè)置有可對(duì)主軸進(jìn)行制動(dòng)的彈性變形液壓夾緊裝置。所述彈性變形液壓夾緊裝置包括設(shè)置在主軸與軸承套之間的制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)與主軸間存在間隙，主軸可相對(duì)制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；制動(dòng)盤(pán)與軸承套間存在有密閉油腔；軸承套上開(kāi)設(shè)有可向密閉油腔通入高壓油以箍緊制動(dòng)盤(pán)導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生彈性變形緊貼鎖緊主軸進(jìn)行制動(dòng)的高壓油路。所述電機(jī)殼內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有水圈，水圈上設(shè)置有可流動(dòng)冷卻液以給電機(jī)降溫的冷卻槽。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，采用了圓弧交叉滾子軸承，它徑向 和軸向負(fù)載能力大，且精度高，能滿足作為機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)的綜合要求。再輔以角 接觸軸承成為雙軸承結(jié)構(gòu)，能較好地克服銑削造成的振動(dòng)，確保定轉(zhuǎn)子的相 對(duì)位置保持不變，從而定轉(zhuǎn)子間就無(wú)磁隙，無(wú)大小變形，力矩電機(jī)的性能受 到的影響就較小，電機(jī)的剛性就能得到提高。2、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，釆用了液壓制動(dòng)系統(tǒng)，使得旋轉(zhuǎn)軸 可以在任何加工位置液壓夾緊、制動(dòng)。3、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，內(nèi)置特殊開(kāi)發(fā)的大扭矩力矩電機(jī)， 可提供更高的動(dòng)態(tài)性能。4、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)子可直接固定在所要 驅(qū)動(dòng)的部件上，使得轉(zhuǎn)臺(tái)無(wú)任何機(jī)械傳動(dòng)部件，零部件幾乎無(wú)任何磨損，從 而保證了良好的精度持續(xù)性。55、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，力矩電機(jī)采用分體式連接結(jié)構(gòu)，可 與不同的功能模塊連接，如卡盤(pán)系列、花盤(pán)系列；易于實(shí)現(xiàn)不同功能要求(復(fù) 合加工)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工裝配。6、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，編碼器設(shè)置在軸承外側(cè)，緊靠軸承 安裝，軸承的精度、預(yù)緊力能保證編碼器在一個(gè)平穩(wěn)的環(huán)境下工作，產(chǎn)生的 信號(hào)就比較穩(wěn)定。7、 本實(shí)用新型的雙軸承力矩電機(jī)，外殼采用高強(qiáng)度鋁合金，強(qiáng)度高， 彈性好，減震性強(qiáng)，散熱效果好，非常適合當(dāng)今流行的高速加工要求。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圓弧交叉滾子軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型彈性變形液壓夾緊裝置部分的放大示意圖。 其中1圓弧交叉滾子軸承；2主軸；3制動(dòng)盤(pán)；4連接板；5軸承 壓蓋；6定子；7轉(zhuǎn)子；8電機(jī)殼；9冷卻槽；10水圈；11軸承套；12螺 母；13電機(jī)蓋；14編碼器；15螺母；16空心軸；17角接觸軸承；18高 壓油路；19水槽密封圈；20高壓密封圈；21內(nèi)圈；22外圈；23圓弧滾 子。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖1所示， 一種雙軸承力矩電機(jī)，它包括電機(jī)殼8、軸承套11、水圈10、定子6、制動(dòng)盤(pán)3、編碼器14、電機(jī)蓋13、主軸2、轉(zhuǎn)子7、 空心軸16。電機(jī)殼8與定子6固定連接構(gòu)成靜止部，主軸2與轉(zhuǎn)子7固定連接構(gòu)成 轉(zhuǎn)動(dòng)部。主軸2末端固定有空心軸16，空心軸16上連接編碼器14。軸承套 11與電機(jī)殼8固定連接。電機(jī)殼8與主軸2之間設(shè)置有圓弧交叉滾子軸承1。并且，主軸2末端 與軸承套11之間設(shè)置有起輔助支撐作用的角接觸軸承17。如圖2所示，圓弧交叉滾子軸承1包括一個(gè)內(nèi)圈21、兩個(gè)外圈22，以及設(shè)置在內(nèi)圈21和外圈22中間的多個(gè)圓弧滾子23，圓弧滾子23依次交叉 放置，互成90度。內(nèi)外圈21、 22及圓弧滾子23定位后，由鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊 內(nèi)外圈21、 22。主軸2外側(cè)設(shè)置有可對(duì)主軸2進(jìn)行制動(dòng)的彈性變形液壓夾緊裝置，使得 主軸2可在任何加工位置液壓夾緊、制動(dòng)。如圖3所示，彈性變形液壓夾緊 裝置包括設(shè)置在主軸2與軸承套11之間的制動(dòng)盤(pán)3，制動(dòng)盤(pán)3與主軸2間 存在微小的間隙，使主軸2可相對(duì)制動(dòng)盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)；制動(dòng)盤(pán)3與軸承套11間 存在有較小的密閉油腔；軸承套11上開(kāi)設(shè)有高壓油路18。在需要制動(dòng)時(shí)， 高壓油沿高壓油路18注入該密閉油腔內(nèi)，并箍緊制動(dòng)盤(pán)3，使之產(chǎn)生彈性 變形，內(nèi)徑變小，緊貼主軸，產(chǎn)生很大的摩擦力，鎖緊主軸，對(duì)主軸2進(jìn)行 制動(dòng)。在力矩電機(jī)工作期間，會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。為帶走這些會(huì)產(chǎn)生不利影響 的熱量，本實(shí)用新型增加了強(qiáng)制的水冷方式。如圖1所示，電機(jī)殼8內(nèi)側(cè)固 定設(shè)置有水圈10，水圈10上開(kāi)設(shè)有螺旋冷卻槽9，冷卻液流過(guò)該冷卻槽9， 帶走這些熱量，保護(hù)電機(jī)，減小熱變形，提高加工精度。另外，對(duì)于環(huán)境溫度造成的變形，會(huì)通過(guò)主軸2延伸釋放變形，能保持 工作臺(tái)位置不變，即保證了工作臺(tái)的位置精度。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于經(jīng)充分說(shuō)明的本實(shí)用新型來(lái)說(shuō)，還可具有多種變換及改 型的實(shí)施方案，并不局限于上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例。上述實(shí)施例僅僅作 為本實(shí)用新型的說(shuō)明，而不是限制?？傊緦?shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那 些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求1.一種雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于它包括電機(jī)殼(8)、主軸(2)、定子(6)、轉(zhuǎn)子(7)、位于主軸(2)外圍的軸承套(11)，所述電機(jī)殼(8)、定子(6)、軸承套(11)固定連接在一起作為靜止部，主軸(2)、轉(zhuǎn)子(7)固定連接在一起作為轉(zhuǎn)動(dòng)部；所述電機(jī)殼(8)與主軸(2)之間設(shè)置有主軸承，主軸承的位置靠近力矩電機(jī)工作臺(tái)一側(cè)，主軸(2)末端與軸承套(11)之間設(shè)置有起輔助支撐作用的輔助軸承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述主軸承 為圓弧交叉滾子軸承(1)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述圓弧交 叉滾子軸承(1)包括內(nèi)圈(21)、外圈(22)，以及設(shè)置在內(nèi)圈(21)和外 圈(22)中間的多個(gè)圓弧滾子(23)，圓弧滾子(23)依次交叉放置，互成 90度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述圓弧交叉滾子軸承(1)的內(nèi)圈(21)為一個(gè)，外圈(22)為兩個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述輔助軸 承為角接觸軸承(17)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述主軸(2) 末端設(shè)置有編碼器(14)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述主軸(2) 末端通過(guò)固定于主軸(2)的空心軸(16)連接編碼器(14)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述主軸(2) 外側(cè)設(shè)置有可對(duì)主軸(2)進(jìn)行制動(dòng)的彈性變形液壓夾緊裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述彈性變 形液壓夾緊裝置包括設(shè)置在主軸(2)與軸承套(11)之間的制動(dòng)盤(pán)(3)， 制動(dòng)盤(pán)(3)與主軸(2)間存在間隙，主軸(2)可相對(duì)制動(dòng)盤(pán)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)； 制動(dòng)盤(pán)(3)與軸承套(11)間存在有密閉油腔；軸承套(11)上開(kāi)設(shè)有可向密閉油腔通入高壓油以箍緊制動(dòng)盤(pán)(3)導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)(3)產(chǎn)生彈性變形緊 貼鎖緊主軸(2)進(jìn)行制動(dòng)的高壓油路(18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸承力矩電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)殼 (8)內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有水圈(10)，水圈(10)上設(shè)置有可流動(dòng)冷卻液以給電 機(jī)降溫的冷卻槽(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙軸承力矩電機(jī)，它包括電機(jī)殼(8)、主軸(2)、定子(6)、轉(zhuǎn)子(7)、位于主軸(2)外圍的軸承套(11)，電機(jī)殼(8)、定子(6)、軸承套(11)固定連接在一起作為靜止部，主軸(2)、轉(zhuǎn)子(7)固定連接在一起作為轉(zhuǎn)動(dòng)部；所述電機(jī)殼(8)與主軸(2)之間設(shè)置有主軸承，主軸承的位置靠近力矩電機(jī)工作臺(tái)一側(cè)，主軸(2)末端與軸承套(11)之間設(shè)置有起輔助支撐作用的輔助軸承。主軸承為圓弧交叉滾子軸承(1)。輔助軸承為角接觸軸承(17)。本實(shí)用新型承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、精度高，能有效克服銑削造成的振動(dòng)，確保定轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置保持不變，使定轉(zhuǎn)子間無(wú)磁隙，無(wú)大小變形，力矩電機(jī)的可靠性高，剛性高。
文檔編號(hào)H02K7/08GK201349156SQ20092003781
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者華 余, 盧秉恒, 明 周, 周宏志, 康 王, 王銳剛, 趙萬(wàn)華 申請(qǐng)人:蘇州江南電梯(集團(tuán))有限公司;蘇州秉創(chuàng)科技有限公司;西安交通大學(xué)蘇州研究院