[实用新型]主轴变频调速机构

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及机械制造中的机械加工设备，尤其是主轴变速机构。

背景技术

目前机械加工设备中的主轴箱，一般是电机经齿轮变速结构带动主轴旋转，用变换齿轮的方法改变主轴转速。主轴变速时，一般用人操纵变速手柄实现，在主轴工作时，要主轴停止后才能变速，比较麻烦。不易与设备的数控系统配套。近期，用变频器控制的电机进行调速的技术得到广泛的应用，不单调速十分方便，而且能实现无级调速。但是，存在低转速时电机输出功率小的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种主轴变频调速机构，可传给主轴多种转速，具有无级调速性能，低速具有较大的动力输出。

本实用新型的目的是以如下方式实现的：主轴变频调速机构由变频调速器控制的电机、皮带减速机构和主轴箱组成，底面外形与主轴箱体后端一致的支架用螺栓、垫圈固定在主轴箱体的后端。传动轴一端的小带轮与主轴箱后端的主轴带轮用主轴皮带连接，传动轴另一端的大带轮与变频调速器控制的立式电机上的电机带轮用电机皮带连接。传动轴通过轴承装在轴承座中。轴承座通过4组螺栓、垫圈、螺母和支架中隔板上4对应槽装在中隔板上面，中隔板上4槽的位置和长度应能通过移动轴承座位置，满足张紧主轴皮带的需要。变频调速器控制的立式电机通过等高垫用4组螺栓、垫圈、螺母固定在支架上板的上面，支架上板上螺栓穿过的槽的位置和长度应能通过移动电机位置，满足张紧电机皮带的需要。电机轴、传动轴和主轴轴心线在一个平面内且相互平行。

该主轴变频调速机构具有的优点是：由于采用变频调速，可十分方便的设定主轴需要的多种转速，还能实现无级调速。经过2级减速后，主轴低速运转时电机仍具有较高的转速，因此低速段具有较大的动力输出，以满足机械加工需要。主轴采用变频调速后特别适应于具有数控系统的机械设备。由于减速机构采用皮带传动，克服了以前惯用的齿轮传动产生的冲击、震动和噪声大的缺陷，使主轴运转平稳，提高了整个机械设备的水平。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图是本实用新型主轴变频调速机构的装配图。图1是图2延A-A处的剖视图，图2是图1的俯视图，图3是图1延B-B处的剖视图。

图中1、主轴，2、主轴箱体，3、支架底板，4、主轴带轮，5、支架长角钢，6、护罩，7、等高垫，8、支架上板，9、电机带轮，10、主轴皮带，11、小带轮，12、支架短角钢，13、支架中隔板，14、轴承座，15、传动轴，16、大带轮，17、电机皮带，18、电机。

具体实施方式

参照附图，装在支架上的减速机构通过支架底面用螺栓固定在主轴箱体2的后端。支架由支架底板3、支架长角钢5、支架上板8、支架短角钢12、支架中隔板13焊接而成。支架底板3的外形与主轴箱体2后端的外形一致，中间有安装主轴带轮4、小带轮11和主轴皮带10的足够空间，支架中隔板13用多根支架短角钢12焊接在支架底板3上，支架上板8用多根支架长角钢5焊接在支架底板3上，支架中隔板13的上面、支架上板8的上面与支架底板3底面平行。支架中隔板13上有安装轴承座14的中孔和4长槽，支架上板8上有安装电机18的中孔和4长槽。槽的方向与主轴1和传动轴15所在平面与支架底板底面的交线平行。支架通过支架底板3的底面用螺栓、垫圈固定在主轴箱体2后端。固定在传动轴15一端的小带轮11与主轴箱后端固定在主轴1上的主轴带轮4用主轴皮带10连接，固定在传动轴15另一端的大带轮16与电机18上的电机带轮9用电机皮带17连接。传动轴15通过轴承装在轴承座14中。轴承座14通过4组螺栓、垫圈、螺母和支架中隔板13上4对应槽装在中隔板13上面，中隔板13上4槽的位置和长度应能通过移动轴承座14位置，满足张紧主轴皮带10的需要。变频调速器控制的立式电机18通过等高垫7用4组螺栓、垫圈、螺母固定在支架上板8的上面，支架上板8上与螺栓配合的4槽的位置和长度应能通过移动电机18位置，满足张紧电机皮带17的需要。电机轴、传动轴15和主轴1轴心线在一个平面内且相互平行。电机轴、主轴1在传动轴15的同一侧。安装或调整皮带时，先张紧主轴皮带10，将轴承座14的位置固定，再移动电机18的位置，张紧电机皮带17后将电机18固定。等高垫7的厚度要大于电机安装定位圆柱的长度。为的是避免电机安装定位圆柱与支架上板8干涉。4个等高垫7的厚度要一致。为使主轴运转平稳，传动轴15、主轴带轮4、电机带轮9、小带轮11、大带轮16做动平衡。护罩6通过支架角钢上的螺孔用螺钉、垫圈固定。主轴带轮4、小带轮11、大带轮16分别用键、轴端挡垫、垫圈、螺栓固定在各自的轴径上。为使主轴低速段有较大的输出功率，电机18采用两极立式电机及其匹配的变频调速器。皮带传动的设计可参考一般机械设计手册，选电机带轮9与小带轮11的直径相等，主轴带轮4与大带轮16的直径相等，电机皮带17与主轴皮带10的型号、规格相同，则电机轴与主轴1理论上同轴，使减速机构紧凑，有利于皮带的张紧和设计标准化。