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重型機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)控化升級(jí)再制造

發(fā)布時(shí)間:2014-02-28 點(diǎn)擊:2

 

一 以車為主的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng):

   這時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)與驅(qū)動(dòng)相關(guān)的參數(shù)為:

驅(qū)動(dòng)功率:50~150kw

轉(zhuǎn)    速:0.1~60轉(zhuǎn)/

驅(qū)動(dòng)扭矩:6000~60000N·m

 1 變頻電機(jī)加減速器驅(qū)動(dòng):

   以往的普通大型立車,大多數(shù)采用功率較大的直流、交流電機(jī),經(jīng)機(jī)械式減速變速器減速后通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),變速由齒輪換擋實(shí)現(xiàn),機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。變頻技術(shù)的出現(xiàn)使我們?cè)谶M(jìn)行新機(jī)床設(shè)計(jì)或老機(jī)床改造時(shí),直接選用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的無(wú)級(jí)變速,當(dāng)需要較大低速扭矩時(shí),可增加減速器。

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)械傳動(dòng)示意圖

采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速,可實(shí)現(xiàn)

恒線速度車削。

圖2 采用大功率伺服電機(jī)配減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖

大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng):

3-1大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)示意圖

3-2 變頻電機(jī)控制的變量泵驅(qū)動(dòng)高速轉(zhuǎn)臺(tái)

低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)優(yōu)點(diǎn):

 ⅰ機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)鏈最短,剛性大,可無(wú)級(jí)調(diào)速。

 ⅱ可使用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵實(shí)現(xiàn)油泵變量,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的無(wú)級(jí)調(diào)速,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。

 ??赏ㄟ^(guò)比例溢流閥無(wú)級(jí)調(diào)整系統(tǒng)工作壓力,從而輸出與實(shí)際切削相匹配的扭矩,提高傳動(dòng)效率,減小發(fā)熱。

二 具有分度和插補(bǔ)功能的低速大扭矩重型機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng):

   這種機(jī)床主要有大型滾齒機(jī)、插齒機(jī)、磨齒機(jī),具有鉆、銑、鏜功能的加工中心,其驅(qū)動(dòng)方式有:

 1 大功率交流伺服電機(jī)配精密低背隙減速機(jī)驅(qū)動(dòng),當(dāng)分度插補(bǔ)精度要求不高時(shí),可采用半閉環(huán),在分度插補(bǔ)精度要求較高時(shí),可選用圓光柵反饋形成全閉環(huán),此方案技術(shù)較為成熟,成本較低,采用較多。

圖4 采用大功率伺服電機(jī)配低背隙減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖

大扭矩力矩電機(jī)直驅(qū):

  使用圓光柵構(gòu)成全閉環(huán)控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度高,但當(dāng)前成本仍較高,只能在少數(shù)精密重型機(jī)床上開(kāi)始應(yīng)用。

采用大扭矩力矩電機(jī)直驅(qū)

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)泵控制大扭矩低速液壓馬達(dá):

  直驅(qū),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)鏈短,剛性高,可實(shí)現(xiàn)數(shù)萬(wàn)N·m級(jí)傳動(dòng),傳動(dòng)效率高。

伺服電機(jī)直驅(qū)型伺服泵控液壓馬達(dá)大扭矩低速驅(qū)動(dòng)

電液伺服閥控制大扭矩液壓馬達(dá):

  此方案采用光柵構(gòu)成全閉環(huán),傳動(dòng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)高,響應(yīng)快,剛性高,傳動(dòng)鏈短,傳動(dòng)精度高。

7-1 轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電液控制原理框圖

 

7-2 采用電液伺服閥直接驅(qū)動(dòng)大扭矩馬達(dá)

三 具有分度插補(bǔ)功能高速大扭矩高精度重型機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng):

 1 大功率交流電機(jī),配精密減速器,采用圓光柵全閉環(huán)控制:

此方案技術(shù)成熟,傳動(dòng)鏈長(zhǎng),剛性差,精度較低,使用較多。

圖8 大功率伺服電機(jī)配減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖

 2 大扭矩力矩電機(jī)直驅(qū):

   采用光柵構(gòu)成全閉環(huán)控制,傳動(dòng)鏈短,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度高,但成本高,使用少。見(jiàn)圖5

 3伺服電機(jī)控制的變量泵加泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻驅(qū)動(dòng):  

 直驅(qū),傳動(dòng)鏈短,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,剛性高,傳動(dòng)效率高,動(dòng)態(tài)品質(zhì)好。

伺服電機(jī)控制的電液伺服變量泵驅(qū)動(dòng)高速轉(zhuǎn)臺(tái)