Мотор-шпиндель

 

Мотор-шпиндель относится к устройствам, совмещающим привод со шпинделем металлорежущего станка, и может найти применение в станкостроительной промышленности в лабораториях заводов и НИИ при исследовании многодвигательных приводов.

В известном мотор-пшинделе три двигателя соединены между собой и со шпинделем соединительными муфтами постоянно, что не позволяет отключать электродвигатели от кинематической цепи шпинделя.

В предложенном мотор-шпинделе муфты, соединяющие между собой валы электродвигателей, выполнены электромагнитными, последний электродвигатель выполнен с одним выходящим концом вала, а датчик частоты вращения размещен на шпинделе. Это позволяет отключать электродвигатели и от кинематической цепи, дополнительно экономя электроэнергию.

Мотор-шпиндель относится к устройствам, совмещающим привод со шпинделем металлорежущего станка, и может найти применение в станкостроительной промышленности в лабораториях заводов и НИИ при исследовании многодвигательных приводов.

Известен экспериментальный мотор-шпиндель по патенту РФ 83205, МПК В23D 9/00, опубл. 27.05.2009, бюл. 15, состоящий из шпинделя, установленного подвижно в опорах его корпуса, и трех асинхронных электродвигателей с частотным регулированием частоты вращения ротора и с возможностью работы в режиме S1 и S6, а также с возможностью одновременного и последовательного по времени включения и отключения всех трех электродвигателей, мощность каждого из которых равна одной трети максимальной мощности одного электродвигателя, необходимой для выполнения самой тяжелой операции по паспорту металлорежущего станка, валы трех электродвигателей, выходящие на обе стороны, связаны между собой и со шпинделем соединительными и компенсирующими погрешности изготовления муфтами.

Основной недостаток известного мотор-шпинделя заключается в том, что муфты соединяют валы электродвигателей постоянно и поэтому невозможно разъединять и соединять кинематически электродвигатели между собой в процессе их работы, что приводит к повышенному потреблению электрической энергии.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы в процессе работы мотор-шпинделя можно было бы отключать неработающие электродвигатели не только от электрической, но и от работающей кинематической цепи, сохраняя энергию как при разбеге вращающегося звена, так и при его работе, и, следовательно, экономить электрическую энергию.

Технический результат достигается тем, что в мотор-шпинделе, состоящим из шпинделя, установленного подвижно в опорах его корпуса, и трех асинхронных электродвигателей с частотным регулированием частоты вращения ротора и с возможностью работы в режиме S1 и S6, а также с возможностью одновременного и последовательного по времени включения и отключения всех трех электродвигателей, мощность каждого из которых равна одной трети максимальной мощности одного электродвигателя, необходимой для выполнения самой тяжелой операции по паспорту металлорежущего станка, валы электродвигателей, выходящие на обе стороны, связаны между собой и со шпинделем муфтами, при этом последний электродвигатель выполнен с одним выходящим концом вала, а датчик частоты вращения размещен на шпинделе, согласно предлагаемой полезной модели, муфты, соединяющие между собой валы электродвигателей, выполнены электромагнитными.

При таком исполнении мотор-шпинделя можно отключать неработающие электродвигатели от работающей кинематической цепи, что приводит к экономии электрической энергии.

На фиг. изображена схема мотор-шпинделя.

Мотор-шпиндель состоит из шпинделя 1, который шарнирно закреплен в подшипниках 2 станины (передней бабки). Шпиндель связан с электродвигателями 3, 4 и 5. У двигателей 3 и 4 валы выходят на обе стороны, например, электродвигатели серии 4А исполнения 1Р23 (Справочник по электрическим машинам: В 2-х т. / Под общей ред. И.П.Копылова и Б.К.Клокова. T.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988, стр.58, рис.3.6). Электродвигатель 3 передней частью своего вала связан со шпинделем 1, а задней частью:- с электродвигателем 4 и 5 с помощью муфт 6, 7 и 8. Муфта 6 является обычной. соединительной и компенсирующей погрешности изготовления и монтажа, а муфты 7 и 8 являются электромагнитными. Электродвигатель 3 снабжен Преобразователем частоты питающего тока и соответствующей пускорегулирующей аппаратурой, ваттметром и общим включателем-выключателем с возможностью одновременного включения и отключения всех электродвигателей и последовательного по времени их включения и отключения. Мотор-шпиндель снабжен и датчиком 9 частоты вращения шпинделя. Ваттметры, амперметры, вольтметры и элементы пускорегулирующей аппаратуры на схеме условно не показаны. Они включены в соответствующие электрические цепи общеизвестным способом.

Привод работает следующим образом.

Предлагаемый привод сохранил все свойства прототипа. Например, в токарном станке необходимо осуществить обдирочную операцию заготовки на значительную глубину. Для этой операции необходима мощность всех трех электродвигателей, поэтому одновременно включают все три электродвигателя (3, 4, и 5). Далее по технологической карте следует черновая обработка детали на небольшую глубину. На ее осуществление достаточно мощности двух электродвигателей, в связи с этим один из двигателей (5) отключают от электрической цепи, чем экономят почти одну треть электроэнергии. Отключают этот двигатель с помощью электромагнитной муфты 8 и от кинематической цепи. Его ротор становится неподвижным. И, наконец, необходимо осуществить чистовое точение на достаточно малую глубину. Для этой операции достаточна мощность одного электродвигателя, следовательно, отключают еще один электродвигатель (4) как от электрической, так и от кинематической цепи электромагнитной муфтой 7. Для осуществления чистового точения используют двигатель 3, т.е. одну треть общей мощности электропривода, а роторы двигателей 4 и 5 остаются неподвижными.

В этом случае электрическая энергия экономится за счет того, что электродвигатели отключаются муфтами 7 и 8 от кинематической цепи и остаются неподвижными. Электрическая энергия экономится как на преодоление сопротивления в подшипниках, так и при разбеге вращающегося звена с заготовкой, закрепленной в шпинделе.

Таким образом, задача, поставленная перед полезной моделью, выполнена.

Мотор-шпиндель, содержащий шпиндель, установленный подвижно в опорах его корпуса, и три асинхронных электродвигателя с частотным регулированием частоты вращения ротора и с возможностью работы в режиме S1 и S6, а также с возможностью одновременного и последовательного по времени включения и отключения всех трех электродвигателей, мощность каждого из которых равна одной трети максимальной мощности одного электродвигателя, необходимой для выполнения самой тяжелой операции по паспорту металлорежущего станка, при этом валы электродвигателей, выходящие на обе стороны, связаны между собой и со шпинделем муфтами, последний электродвигатель выполнен с одним выходящим концом вала, а на шпинделе размещен датчик частоты вращения, отличающийся тем, что муфты, соединяющие между собой валы электродвигателей, выполнены электромагнитными.



 

Похожие патенты:

Техническим результатом модели является повышение точности измерения удельной электрической проводимости в заданном направлении за счет снижения влияния на результаты измерений сигнала от поперечных элементов катушек
Наверх