專利名稱：帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立式鉆床或鉆銑床，特別涉及立式鉆床或鉆銑床的主變 速機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
立式鉆床或鉆銑床的主軸轉(zhuǎn)速變速機(jī)構(gòu)，目前有兩大類鉆孔直徑 小于30mm的多用寶塔皮帶輪變速，最大鉆孔直徑30mm以上的則用 齒輪變速，這種傳統(tǒng)的變速方式都是屬于有級(jí)變速傳動(dòng)。皮帶變速是 很落后的方式，但因具有簡單、價(jià)廉，在小型鉆床上應(yīng)用較廣，較大 規(guī)格鉆床則因皮帶傳動(dòng)功率有限和變速范圍偏小而改用齒輪有級(jí)變 速傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)改變了皮帶傳動(dòng)的不足，但也有缺點(diǎn)
1. 因是有級(jí)變速，加工過程中就難以選擇對(duì)最適合的主軸轉(zhuǎn)速， 通常是就低不就高選轉(zhuǎn)速級(jí)，就造成"速度損失"而影響生 產(chǎn)效率和加工質(zhì)量；
2. 主變速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。以變速級(jí)數(shù)為12級(jí)的主變速機(jī)構(gòu) 為例，約需齒輪15 18只，傳動(dòng)軸4 5件，軸承8 10副， 變速手柄組件2 3套；
3. 變速操作不方便，每次變速都必須先停車后扳動(dòng)2~3次手柄， 如果發(fā)生"頂齒"現(xiàn)象還必須重新操作，另外，在變速操作 前還要有清楚轉(zhuǎn)速標(biāo)牌上手柄的方向位置。
4. 傳動(dòng)效率損失較大，因傳動(dòng)中齒輪較多、軸承較多，加之操
作磨損耗能，傳動(dòng)效率受到影響。
5. 噪聲大。12級(jí)變速機(jī)構(gòu)的齒輪噪聲通常早76 84Db(A)，想
要降低2 3Db(A)都是很困難。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是將變頻無級(jí)調(diào)速技術(shù)引入立式鉆床或鉆銑床的主 變速機(jī)構(gòu)中，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的 鉆床或鉆銑床，將變頻電機(jī)倒立裝在鉆床主軸箱的頂部，其軸伸直接 插裝帶有齒輪D的I軸上，II軸上裝有齒輪C及齒輪D， III軸上裝 有滑移雙聯(lián)齒輪A及齒輪B， III軸下部花鍵軸則可以直接傳動(dòng)給主 軸；在III軸的上端螺母端面鋃上裝有磁鋼，并在磁鋼上部裝有傳感器 即霍爾元件，該霍爾元件與數(shù)顯表連接；在主軸箱件內(nèi)裝有油泵。
所述油泵下部的齒輪F及I軸下部的齒輪E，經(jīng)分油器、油管分別
與i軸、n軸、m軸相通，另一根油管與噴油杯相通。
所述主軸箱件上裝一調(diào)速旋鈕，變頻器裝在主軸箱件的后部空腔內(nèi) 并以帶有玻璃視窗的罩蓋封蓋.
所述主軸箱體后部空腔的右壁上裝有標(biāo)準(zhǔn)的微型風(fēng)扇吹風(fēng)散熱. 在具體實(shí)踐應(yīng)用，經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)及切削考核，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 可以準(zhǔn)確的選用最經(jīng)濟(jì)合理的適用轉(zhuǎn)數(shù)，不存在在理論上的
"速度損失"。
2. 機(jī)構(gòu)大為簡化，本發(fā)明只需齒輪5件，傳動(dòng)軸3件，軸承6 畐IJ，變速手柄l套；
3. 變速操作方便，只需要扳動(dòng)手柄一次就可以選定一個(gè)速度
段，然后開車變速；
4. 因傳動(dòng)件少了很多，傳動(dòng)效率可以提高；
5. 噪音明顯下降，同規(guī)格相比，變頻無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)的噪音比齒 輪有級(jí)變速機(jī)構(gòu)下降5 8dB(A).


圖1是變頻無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)圖； 圖2是變頻無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速圖； 圖3是變頻技術(shù)具體應(yīng)用在立式鉆床主傳動(dòng)中的結(jié)構(gòu)； 圖4是變頻器的局部放大圖。
具體實(shí)施方式

參見圖3，立式變頻電機(jī)12倒立裝在鉆床主軸箱17的頂部，其軸 伸直接插裝帶有齒輪D的I軸上，n軸9上裝有齒輪C10及齒輪D11， III軸2上裝有滑移雙聯(lián)齒輪A4及齒輪B5， m軸2下部花鍵軸則可以 直接傳動(dòng)給主軸1。圖1和圖2上表示的傳動(dòng)線路是低速段路線由 電機(jī)經(jīng)齒輪D、齒輪C、齒輪B、齒輪A到主軸，即電機(jī)20/53 ，20/55 傳動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)速為60 3 9 7.8r/min，扳動(dòng)手柄3使雙聯(lián)齒輪向上 滑移，則變成高速段，傳動(dòng)路線為由電機(jī)經(jīng)齒輪D、齒輪B到主軸， 其主軸轉(zhuǎn)速為392. 4 2 6 0 Q r/min，兩個(gè)速度段疊加組成機(jī)床主軸 轉(zhuǎn)速范圍為6 0 2 6 0 0 r/min.
為了直接顯示出主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速，在III軸2的上端螺母7端面鋃上 有4個(gè)磁鋼，并在磁鋼上部裝有傳感器8即霍爾元件將主軸旋轉(zhuǎn)磁信 號(hào)傳送到主軸箱件17正面的數(shù)顯表18直接顯示出實(shí)際轉(zhuǎn)速.調(diào)速旋
鈕19用以在開車調(diào)速時(shí)變換變頻電機(jī)的輸入頻率來調(diào)整電機(jī)的輸出 轉(zhuǎn)速.
參見圖4，變頻器21按電機(jī)功率匹配選用，裝在主軸箱件17的后 部空腔內(nèi)并以帶有玻璃視窗的罩蓋20封蓋.為了防止變頻器長期工 作發(fā)熱，在主軸箱體17后部空腔的右壁上裝有標(biāo)準(zhǔn)的微型風(fēng)扇吹風(fēng) 散熱.
為了保證齒輪及軸承有足夠的潤滑、冷卻，在主軸箱件內(nèi)裝有油泵 14， I軸下部的齒輪E15及油泵下部的齒輪F16使油泵14獲得314 2053r/min的轉(zhuǎn)速輸油，經(jīng)分油器、油管等分別送油至I軸、II軸、 III軸的頂端，另一根油管通入噴油杯6內(nèi)，通過噴油杯6可以清楚地 觀察到油泵的工作情況。但該油泵不能用齒輪油泵和柱塞泵，他們一 個(gè)旋向出油， 一個(gè)噪音大，選用SBRB型的雙向擺線泵比較適合。它 無論正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)都能向一個(gè)出油口定向出油，且噪音低，壽命長，定 向出油這一點(diǎn)特別適合鉆床和鉆銑床工作時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)傳動(dòng)件的 不間斷潤滑。
權(quán)利要求1.一種帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床，其特征在于將變頻電機(jī)倒立裝在鉆床主軸箱的頂部，其軸伸直接插裝帶有齒輪D的I軸上，II軸上裝有齒輪C及齒輪D，III軸上裝有滑移雙聯(lián)齒輪A及齒輪B，III軸下部花鍵軸則可以直接傳動(dòng)給主軸；在III軸的上端螺母端面鋃上裝有磁鋼，并在磁鋼上部裝有傳感器即霍爾元件，該霍爾元件與數(shù)顯表連接；在主軸箱件內(nèi)裝有油泵。.
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床，其特 征在于油泵下部的齒輪F及I軸下部的齒輪E，經(jīng)分油器、油管等分別與i軸、n軸、in軸相通，另一根油管與噴油杯相通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床，其特征在于主軸箱件上裝一調(diào)速旋鈕，變頻器裝在主軸箱件的后 部空腔內(nèi)并以帶有玻璃視窗的罩蓋封蓋.
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床，其特 征在于主軸箱體后部空腔的右壁上裝有標(biāo)準(zhǔn)的微型風(fēng)扇吹風(fēng) 散熱.
專利摘要本實(shí)用新型的帶變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)的鉆床或鉆銑床，是將變頻電機(jī)的軸伸直接插裝帶有齒輪D的I軸上，II軸上裝有齒輪C及齒輪D，III軸上裝有滑移雙聯(lián)齒輪A及齒輪B，III軸下部花鍵軸則可以直接傳動(dòng)給主軸；在III軸的上端螺母端面鋃上裝有磁鋼，并在磁鋼上部裝有傳感器即霍爾元件，該霍爾元件與數(shù)顯表連接；通過以上裝置，可以準(zhǔn)確的選用最經(jīng)濟(jì)合理的適用轉(zhuǎn)數(shù)，不存在在理論上的“速度損失”，且機(jī)構(gòu)大為簡化，變速操作方便，噪音明顯下降。
文檔編號(hào)B23B47/02GK201055925SQ20062013895
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者王豫康, 龔建浩 申請(qǐng)人:南通西馬特機(jī)器制造有限公司