直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁懸浮龍門立柱，特別是涉及一種用于龍門移動(dòng)式鏜銑床的磁懸浮龍門立柱，屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]龍門移動(dòng)式鏜銑床的龍門立柱在加工過程中頻繁的往復(fù)移動(dòng)會產(chǎn)生摩擦阻力，特別是在低速時(shí)的非線性摩擦不可避免地影響驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精度，增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率損耗，降低了效率，提高了維護(hù)費(fèi)用，甚至可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生爬行以及造成反向死區(qū)。摩擦是引起數(shù)控機(jī)床熱變形的原因之一，是影響加工精度的重要因素。摩擦也是引起磨損、產(chǎn)生噪音的因素，需要良好的潤滑來提高機(jī)床壽命。因此，如何有效的減小或消除摩擦已成為制約龍門移動(dòng)式鏜銑床龍門移動(dòng)性能的技術(shù)瓶頸。
[0003]現(xiàn)有的龍門移動(dòng)式鏜銑床的磁懸浮龍門立柱，利用永磁直線電動(dòng)機(jī)或者其它類型的直線電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，附加電磁鐵多點(diǎn)支撐進(jìn)行懸浮，裝置復(fù)雜，缺乏立柱直接自動(dòng)懸浮和直接驅(qū)動(dòng)的能力，在龍門移動(dòng)式鏜銑床本體設(shè)計(jì)時(shí)不得不考慮懸浮和驅(qū)動(dòng)的問題，特別是立柱在移動(dòng)過程中沒有自動(dòng)導(dǎo)向功能，容易產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，限制了磁懸浮龍門立柱的使用和推廣，影響磁懸浮龍門立柱運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:
本發(fā)明提供一種直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱，其目的是解決以往的磁懸浮龍門立柱依靠直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、電磁鐵多點(diǎn)支撐懸浮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性和可靠性差，特別是無法很好的解決龍門立柱的直接驅(qū)動(dòng)與直接磁懸浮的技術(shù)問題。
[0005]技術(shù)方案:
一種直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱，其特征在于:所述磁懸浮龍門立柱包括龍門立柱、直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)和導(dǎo)向電磁鐵，所述直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)主要包括定子鐵心和使用時(shí)與定子鐵心做相對移動(dòng)的動(dòng)子鐵心;所述磁懸浮龍門立柱安裝在動(dòng)子鐵心上;在所述動(dòng)子鐵心內(nèi)設(shè)置有能使動(dòng)子鐵心在定子鐵心下運(yùn)動(dòng)的電樞繞組，在所述定子鐵心內(nèi)設(shè)置有能使動(dòng)子鐵心相對于定子鐵心懸浮的勵(lì)磁繞組;在所述磁懸浮龍門立柱與動(dòng)子鐵心連接的平面上設(shè)置有電渦流傳感器;在所述基座上設(shè)置有輔助導(dǎo)軌和長光柵傳感器;在所述動(dòng)子鐵心兩側(cè)安裝有具有導(dǎo)向功能的電磁鐵;所述勵(lì)磁繞組和電渦流傳感器連接至磁懸浮控制系統(tǒng);所述推力繞組和長光柵傳感器連接至運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0006]龍門立柱的磁懸浮和水平運(yùn)動(dòng)是由直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)同時(shí)來完成的。
[0007]直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)的磁極采用直流勵(lì)磁，通過磁懸浮控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)。
[0008]所述定子鐵心設(shè)置在基座下部，在基座上部還設(shè)置有輔助導(dǎo)軌；當(dāng)龍門立柱不工作時(shí)，停在基座上的輔助導(dǎo)軌上，所述動(dòng)子鐵心工作時(shí)就是沿著輔助導(dǎo)軌移動(dòng);導(dǎo)軌既是龍門立柱的輔助導(dǎo)軌，同時(shí)也是直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)的輔助導(dǎo)軌。
[0009]優(yōu)點(diǎn)及效果
為了解決以往龍門移動(dòng)式鏜銑床龍門立柱多點(diǎn)電磁鐵磁懸浮存在的問題，本發(fā)明將龍門立柱的移動(dòng)和磁懸浮由同一臺直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)同時(shí)來實(shí)現(xiàn)，也就是說將直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)與龍門立柱結(jié)合起來，將龍門立柱直接安裝在直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子上，龍門立柱的移動(dòng)是由直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)的電磁推力來實(shí)現(xiàn)的，通過調(diào)節(jié)推力繞組的電流來改變電磁推力;磁懸浮力是定子鐵心內(nèi)的勵(lì)磁磁極和直線同步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子鐵心之間產(chǎn)生的單邊磁拉力，通過調(diào)節(jié)可控勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)磁懸浮力。動(dòng)子鐵心兩側(cè)設(shè)有自動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)向電磁鐵，避免了在龍門立柱移動(dòng)時(shí)，兩側(cè)不同步時(shí)產(chǎn)生的扭曲問題。該發(fā)明是靠直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)來直接自動(dòng)懸浮龍門立柱，能夠克服以往龍門立柱電磁鐵多點(diǎn)支撐懸浮、裝置復(fù)雜、影響運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的技術(shù)問題。
[0010]本發(fā)明具體優(yōu)點(diǎn)如下:
1、龍門立柱的磁懸浮和水平運(yùn)動(dòng)是由直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)同時(shí)來完成的，無需電磁鐵多點(diǎn)支撐懸浮，龍門立柱結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，實(shí)現(xiàn)了龍門立柱的直接磁懸浮和直接驅(qū)動(dòng)。
[0011 ] 2、直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱，動(dòng)子鐵心兩側(cè)安裝具有導(dǎo)向功能的電磁鐵用來自動(dòng)導(dǎo)向，防止龍門立柱兩側(cè)不同步造成的扭曲。
[0012]3、直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱，電動(dòng)機(jī)的磁極采用直流勵(lì)磁，通過磁懸浮控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)，勵(lì)磁電流的大小由懸浮高度決定。
[0013 ] 4、直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)的電磁推力可通過電樞電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014]5、該發(fā)明的磁懸浮龍門立柱為磁懸浮狀態(tài)的無摩擦運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌之間不存在摩擦阻力，提高了龍門立柱移動(dòng)的精度和響應(yīng)速度，消除了爬行、反向死區(qū)、熱變形、磨損以及噪音還能免潤滑，提高了龍門移動(dòng)式鏜銑床的壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱結(jié)構(gòu)示意圖:
圖2為本發(fā)明的導(dǎo)向電磁鐵自動(dòng)導(dǎo)向的剖面圖:
圖中標(biāo)號說明如下:
1、磁懸浮龍門立柱;2、動(dòng)子鐵心；3、電樞繞組;4、定子鐵心；5、勵(lì)磁繞組;6、輔助導(dǎo)軌；
7、電渦流傳感器;8、長光柵傳感器;9、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；10、磁懸浮控制系統(tǒng)；11、基座；12、導(dǎo)向電磁鐵;13、工作臺。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
如圖所示，本發(fā)明提出了一種直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)磁懸浮龍門立柱，所述磁懸浮龍門立柱包括龍門立柱1、直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)和導(dǎo)向電磁鐵，所述直接磁懸浮直線同步電動(dòng)機(jī)主要包括定子鐵心4和使用時(shí)與定子鐵心4做相對移動(dòng)的動(dòng)子鐵心2;所述磁懸浮龍門立柱I