CN101474879B - 螺旋压力机的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺旋压力机的驱动装置，包括开关磁阻电机、套装在开关磁阻电机输出轴上的小齿轮和安装在螺旋压力机螺杆顶端的大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，其特征在于：增设下压板、上压板、摩擦片、弹簧、垫板、垫圈、螺母和液压紧固件，其中下压板套装在输出轴上并与其键固定连接，上压板套装在下压板上，上下两端面固定有摩擦片的小齿轮压装在下压板与上压板构成的空间内，垫圈、垫板、弹簧自上向下套装在输出轴上，弹簧与上压板的上端面抵触，螺母压紧垫圈螺纹安装在输出轴上，用液压紧固件调整其紧固扭矩M_f或紧固力F_f。本发明通过控制螺母紧固扭矩或紧固力，保证电机提供基速下的动力转矩，且有效避免电机轴过载。

Description

螺旋压力机的驱动装置

技术领域

本发明提供一种螺旋压力机的驱动装置，属于机械工业设备领域。

背景技术

目前，驱动螺旋压力机的电机输出轴与减速齿轮是刚性连接，在压力机打击时，电机轴瞬时应力过载巨大，使电机轴断裂。需要在经济实用的前提下，控制电机与齿轮之间的连接扭矩，以有效解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、既能保证电机提供基速下的动力转矩、且能有效避免电机轴过载的螺旋压力机的驱动装置。其技术方案为：

包括开关磁阻电机、套装在开关磁阻电机输出轴上的小齿轮和安装在螺旋压力机螺杆顶端的大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，其特征在于：增设下压板、上压板、摩擦片、弹簧、垫板、垫圈、螺母和液压紧固件，其中下压板套装在输出轴上并与其键固定连接，上压板套装在下压板上，上下两端面固定有摩擦片的小齿轮压装在下压板与上压板构成的空间内，垫圈、垫板、弹簧自上向下套装在输出轴上，弹簧与上压板的上端面抵触，螺母压紧垫圈螺纹安装在输出轴上，用液压紧固件调整其紧固扭矩M_f或紧固力F_f，紧固扭矩M_f按公式 $M_f=i\frac{J_e}{J}{r}_{f}F$ 计算，紧固力按公式 $F_f=\frac{i{J}_e}{2{\mathrm{\μ}}_{f}J{R}_f}{r}_{f}F$ 计算，式中，μ_f为摩擦片摩擦系数；R_f为摩擦片的当量半径， $R_f=\frac{2}{3}\frac{({R_2}^3-{R_1}^3)}{({R_2}^2-{R_1}^2)},$ R₁、R₂分别为摩擦片内圆半径、外圆半径；J为螺杆轴侧总转动惯量，J＝J₁+i²J₀，J₁为螺杆轴侧转动惯量，J₀为输出轴侧转动惯量；J_e为开关磁阻电机转子转动惯量，i为传动比；F为滑块打击力；r_f为螺杆当量半径， $r_f=\frac{d_c}{2}\mathrm{tg}(\mathrm{\α}+\mathrm{\ρ}),$ d_c为螺杆中径；α为螺杆的升角；ρ为螺杆螺纹摩擦角。

其工作原理为：压力机装配时，按公式 $M_f=i\frac{J_e}{J}{r}_{f}F$ 计算螺母的紧固扭矩，或按公式 $F_f=\frac{i{J}_e}{2{\mathrm{\μ}}_{f}J{R}_f}{r}_{f}F$ 计算螺母的紧固力，再用液压紧固件按照上述值旋紧螺母，设定液压紧固件的扭矩或压力值，当达到计算值时，停止紧固。

本发明与现有技术相比，通过控制螺母紧固扭矩或紧固力，保证电机提供基速下的动力转矩，且有效避免电机轴过载。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1、输出轴  2、下压板  3、摩擦片  4、小齿轮  5、上压板  6、弹簧  7、垫板  8、螺母  9、液压紧固件  10、大齿轮  11、螺杆  12、开关磁阻电机  13、下螺母  14、滑块  15、垫圈  16、机身

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：大齿轮10安装在螺旋压力机螺杆11的顶端，下螺母13固定在滑块14内，与螺杆11螺纹连接；下压板2套装在开关磁阻电机12的输出轴1上并与其键固定连接，上压板5套装在下压板2上，上下两端面固定有摩擦片3的小齿轮4压装在下压板2与上压板5构成的空间内，垫圈15、垫板7、弹簧6自上向下套装在输出轴1上，弹簧6与上压板5的上端面抵触，螺母8压紧垫圈15螺纹安装在输出轴1上，用液压紧固件9调整其紧固扭矩M_f或紧固力F_f，紧固扭矩M_f按公式 $M_f=i\frac{J_e}{J}{r}_{f}F$ 计算，紧固力按公式 $F_f=\frac{i{J}_e}{2{\mathrm{\μ}}_{f}J{R}_f}{r}_{f}F$ 计算，式中，μ_f为摩擦片3摩擦系数；R_f为摩擦片3的当量半径， $R_f=\frac{2}{3}\frac{({R_2}^3-{R_1}^3)}{({R_2}^2-{R_1}^2)},$ R₁、R₂分别为摩擦片3内圆半径、外圆半径；J为螺杆轴侧总转动惯量，J＝J₁+i²J₀，J₁为螺杆轴侧转动惯量，J₀为输出轴侧转动惯量；J_e为开关磁阻电机12转子转动惯量，i为传动比；F为滑块14打击力；r_f为螺杆11当量半径， $r_f=\frac{d_c}{2}\mathrm{tg}(\mathrm{\α}+\mathrm{\ρ}),$ d_c为螺杆11中径；α为螺杆11的升角；ρ为螺杆11螺纹摩擦角。按照计算的紧固扭矩M_f或紧固力F_f旋紧螺母8，设定其扭矩或压力值，既能保证开关磁阻电机12提供基速下的动力转矩、且能有效避免输出轴1过载。

Claims (1)

1.一种螺旋压力机的驱动装置，包括开关磁阻电机(12)、套装在开关磁阻电机(12)的输出轴(1)上的小齿轮(4)和安装在螺旋压力机螺杆(11)顶端的大齿轮(10)，大齿轮(10)与小齿轮(4)啮合，其特征在于：增设下压板(2)、上压板(5)、摩擦片(3)、弹簧(6)、垫板(7)、垫圈(15)、螺母(8)和液压紧固件(9)，其中下压板(2)套装在输出轴(1)上并与其键固定连接，上压板(5)套装在下压板(2)上，上下两端面固定有摩擦片(3)的小齿轮(4)压装在下压板(2)与上压板(5)构成的空间内，垫圈(15)、垫板(7)、弹簧(6)自上向下套装在输出轴(1)上，弹簧(6)与上压板(5)的上端面抵触，螺母(8)压紧垫圈(15)，螺母(8)螺纹安装在输出轴(1)上，用液压紧固件(9)调整螺母(8)紧固扭矩M_f或紧固力F_f，紧固扭矩M_f按公式

计算，紧固力按公式

计算，式中，μ_f为摩擦片(3)摩擦系数；R_f为摩擦片(3)的当量半径，

R₁、R₂分别为摩擦片(3)内圆半径、外圆半径；J为螺杆轴侧总转动惯量，J＝J₁+i²J₀，J₁为螺杆轴侧转动惯量，J₀为输出轴侧转动惯量；J_e为开关磁阻电机(12)转子转动惯量，i为传动比；F为滑块(14)打击力；r_f为螺杆(11)当量半径，

d_c为螺杆(11)中径；α为螺杆(11)的升角；ρ为螺杆(11)螺纹摩擦角。

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