[实用新型]定梁龙门加工中心用滑枕式主轴传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，确切地说涉及一种定梁龙门加工中心用滑枕式主轴传动装置。

背景技术

目前，定梁龙门加工中心用滑枕式主轴传动装置主要有以下两种结构：一、电机加定转动比单元(连轴器/皮带/齿轮)的传动装置，二、电机加行星轮结构的可变速装置(如德国ZF)。

第一种结构的主轴传动装置虽然结构简单，但是如果采用电机加连轴器/皮带，则只能获取高速性能指标，通常为：最高转速4000—6000r/min、最大扭矩150—250N.m(扭矩取决于电机的额定值)；如果采用电机+齿轮(定传动比)，则只能获取低速性能指标，通常为：最高转速1500—2500r/min、最大扭矩700—1500N.m(扭矩取决于电机的额定值)。

第二种结构的主轴传动装置虽然能实现变速功能，但是该装置完全依赖于进口，随着我国机床的发展，国家的外汇损失也会随之增加；同时无法根据需要自主选择变速比和完全解决变速装置发热不易控制的缺点，成为采用此类结构机床的软肋。

此外，在上述两种结构的主轴传动装置种，当电机与主轴之间有2米以上的距离时，由于没能解决细长杆失稳的问题，因此无法将松刀力传递至主轴本身，从而每次执行松刀都会给主轴轴承带来一次冲击，冲击力为20000N以上，多次使用后主轴的精度就将丧失。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种适用于定梁门加工中心等定梁龙门加工中心用滑枕式主轴传动装置，本实用新型能分别提供低速大扭矩或高速的综合技术指标，满足了更加广泛加工范围；同时本实用新型当电机与主轴之间有2米以上距离时，主轴高速运转不会产生主轴震颤，经久使用也能保持主轴的精度。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种定梁龙门加工中心用滑枕式主轴传动装置，包括电机和与电机连接的主轴齿轮箱，所述主轴齿轮箱包括与电机连接的箱体，设于箱体内的齿轮、主轴换挡机构、松刀/紧刀油缸机构和主轴，其特征在于：所述齿轮包括与电机轴联接的I级齿轮，与所述主轴换挡结构联接并与所述I级齿轮啮合的II级齿轮，与所述II级齿轮啮合的III级齿轮，所述III级齿轮经传动轴与所述主轴联接，所述I级齿轮，II级齿轮和III级齿轮的模数均为3-8mm，所述电机经I级齿轮、II级齿轮、III级齿轮和传动轴将动力传递至所述主轴，所述主轴换挡机构在机床电气系统的指令下驱动所述II级齿轮实现换挡。

在所述传动轴内设有松刀/紧刀传递轴，所述松刀/紧刀油缸机构在机床电气系统的指令下驱动所述松刀/紧刀传递轴，并推动拉爪实现松刀或紧刀，所述拉爪位于主轴和松刀/紧刀传递轴之间。

在所述松刀/紧刀传递轴外设置有使传递轴由细长的失稳状态转变为近刚性轴状态的中心套和微动调心机构，所述中心套和微动调心机构为多个，延所述松刀/紧刀传递轴的长度方向设置。

所述松刀/紧刀传递轴的直径为40mm，长度为2800mm。

所述主轴能获取的综合技术指标为：低速大扭矩即转速为2000r/min扭矩为1600N.m；或高速较小扭矩即转速为5000r/min扭矩为300N.m。

所述I级齿轮，II级齿轮和III级齿轮为3组斜齿轮副。

所述II级齿轮和III级齿轮的齿数配对可调。即针对不同用户的加工需求，可以通过变化II级齿轮、III级齿轮的齿数配对，实现个性化的主轴变速装置，从而获得个性化的主轴功率、扭矩、转速特性。

本实用新型的优点表现在：

1、由于本实用新型采用“电机经I级齿轮、II级齿轮、III级齿轮和传动轴将动力传递至所述主轴，所述主轴换挡机构在机床电气系统的指令下驱动所述II级齿轮实现换挡，且I级齿轮、II级齿轮、III级齿轮的模数均为3-8mm”这样的技术方案与现有技术相比，本方案经实验得出：电机功率在30KW左右的状态下，本实用新型既能满足5000r/min的高速要求，也能满足1500N.m的重切削要求，根据加工条件的变化自动选取不同的档位，使得主轴获取两套功率、扭矩特性，满足了更加广泛加工范围。

2、由于本实用新型采用中心套和微动调心机构，采用了这样得技术方案，即使当电机与主轴之间有2米以上距离时，主轴高速运转不会产生主轴震颤，经久使用也能保持主轴的精度，解决了超长拉刀结构的失稳和内卸荷。

3、本实用新型II级齿轮和III级齿轮的齿数配对可调，针对不同用户的加工需求，实现了个性化的主轴变速装置，从而获得个性化的主轴功率、扭矩、转速特性。