Пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в высокооборотных шпинделях, используемых в станкостроении и в других отраслях. Сущность изобретения: шпиндель содержит корпус 1, в котором на радиальных активных магнитных опорах 2 установлен ротор 3 на валу 4. Осевая электромагнитная опора содержит кольцевые электромагниты 5 и диск 6, закрепленный на валу 4. В диске 6 выполнены радиальные отверстия с карманами , к которым подводится сжатый воздух по каналу 10 в корпусе. При включении блока 14 питания ротор взвешивается в магнитном поле опор, затем сжатый воздух от блока 12 подготовки подают по каналу 10 к карманам диска 6, который приводит ротор во вращательное движение. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 24 В 47/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4916727/08 (22) 05,03,91 (46) 07.01.93, Бюл. N 1 (71) Псковский филиал Ленинградского государственного технического университета (72) А. М. Ветлицын, Н. В. Хмылко, Н. М, Ильин, В. Д. Глебов, А. Н. Козлов и Ю. П, Черноглазов (73) А, М. Ветлицын, Н, В. Хмылко, Н, М, Ильин, В. Д. Глебов, А. Н, Козлов и Ю. П.

Черноглаяов (56) 1, Авто„ское свидетельство СССР

N. 1148768, кл, В 24 В 47/12, 1983, 2. Авторское свидетельство СССР

N- 1575270,,кл. Н 02 К 5/00, 1988. (54) ПНЕВМОШПИНДЕЛЬ С МАГНИТНЬ(М

ПОДВЕСОМ РОТОРА

„„Я „„1787101 АЗ (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в высокооборотных шпинделях, используемых в станкостроении и в других отраслях.

Сущность изобретения: шпиндель содержит корпус 1, в котором на радиальных активных магнитных опорах 2 установлен ротор 3 на валу 4. Осевая электромагнитная опора содержит кольцевые электромагниты

5 и диск 6, закрепленный на валу 4. В диске

6 выполнены радиальные отверстия с карманами, к которым подводится сжатый воздух по каналу 10 в корпусе. При включении блока 14 питания ротор "взвешивается" в магнитном поле опоо, затем сжатый воздух от блока 12 подготовки подают по каналу 10 к карманам диска 6, который приводит ротор во вращательное движение. 2 ил.

1787101

15

25

35

55

Изобретение относится к электромашиностроению и мох т найти применение в высокооборотных шпинделях, используемых в станкостроении и других отраслях, Известен шпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опоры (1).

Недостатки известного шпинделя заключаются в низкой надежности и в больших габаритных размерах, что объясняется наличием сложного асинхронного электродвигателя и частотного преобразователя, а также системы охлаждения электродвигателя. Кроме того, привод в виде асинхронного электродвигателя обуславливает возникновение магнитного натяга, увеличивающего биение ротора, что снижает точность обработки изделия. Точность обработки сни>кается также вследствие неудовлетворительной осевой стабилизации ротора, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опоры, причем последняя включает два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и располо>кенный между кольцевыми электромагнитами.

Второе известное устройство в сравнение с первым имеет более высокую точность благодаря лучшей осевой стабилизации ротора, поскольку она осуществляется осевой опорой, содержащей диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами. Однако во всем остальном второй известный шпиндель имеет те же недостатки, что и первый, а именно низкую надежность и большие габариты вследствие наличия асинхронного электродвигателя и сложного частотного преобразователя. Кроме того, наличие асинхронного электродвигателя обуславливает возникновение магнитного натяга, что увеличивает биение ротора и снижает точность обработки.

Целью изобретения является повышение надежности, точности и уменьшение габаритных размеров.

Цель достигается тем, что в пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащем корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опору, включающую два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и располо>кенный между кольцевыми электромагнитами, в диске выполнены кольцевые пазы и радиальные отверстия с карманами, образующими турбинные лопатки, а в корпусе выполнен канал для подвода к ним сжатого воздуха.

Положительный эффект, получаемый при применении предложенного шпинделя, выражается в повышении надежности за счет упрощения конструкции путем введения пневмопривода и исключения асинхронного электродвигателя и частотного преобразователя. В диске осевой опоры выпол не н ы канал ы для воздуха, поэтому он одновременно является и турбинкой пневмопривода шпИнделя, а это кроме повышения надежности и снижения габаритных размеров обеспечивает повышение точности, поскольку предотвращается возникновение магнитного натяга.

На фиг. 1 изображен пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора; на фиг. 2— диск осевой опоры.

Пневмошпиндель содержит корпус 1, в котором на радиальных активных магнитных опорах 2 установлен ротор 3, закрепленный на валу 4. Осевая электромагнитная опора содержит кольцевые электромагниты

5, зафиксированные в корпусе, и диск 6, закрепленный на валу 4. В диске 6 выполнены кольцевые пазы 7, радиальные отверстия

8 с карманами 9 воздуха, подаваемого по каналу 10 в корпусе 1 к диску 6, который благодаря выполненным каналам одновременно является турбинкой пневмопривода.

Сжатый воздух подается к корпусу через штуцер 11 от блока 12 подготовки воздуха.

Электромагнитные опоры управляются блоком 13 управления, соединенным с блоком

14 питания.

Пневмошпиндель работает следующим образом.

При включении блока 14 питания и блока 13 управления ротор 3 "взвешивается" в магнитном поле опор. Затем сжатый воздух от блока 12 подготовки подается через штуцер 11 по каналу 10 к карманам 9 диска 6, который приводит ротор во вращательное движение с заданной частотой.

Формула изобретения

Пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опору, включающую два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, точности и уменьшения габаритных размеров, в диске осевой опоры выполнены кольцевые

1787101

Флг. 3

40

Составитель А.Ветлицын

Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 264 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пазы и радиальные отверстия с карманами, образующими турбинные лопатки, а в корпусе выполнен канал для подвода к последним сжатого воздуха,