CN102594046A - 一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其包括普通卧式车床，还包括两个中心架、传动装置设有消除齿侧间隙装置，转子转轴的两端支撑在车床尾座和床头箱的顶尖之间，在转子铁芯的两侧转轴位置分别设有中心架，铜排滚挤时，转轴停止转动，同时中心架卡住转轴，对转子进行分度时，打开中心架，转轴转动进行分度。由于在转子铁芯的两侧转轴上分别设有中心架，从而在对铜排滚挤时，确保了转轴不变形，其次，由于传动装置增设有消除齿侧间隙装置，利用活塞杆向两个相反方向推动输入轴，来调整齿轮之间的间隙状态和无间隙状态，从而既保证了传动可靠和分度精确，又可实现正常齿侧间隙的传动，承载能力强。

Description

一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备

技术领域

本发明涉及一种电机加工设备，尤其涉及一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备。

背景技术

Y系列电机转子圆周开有沿轴向方向的铜排槽，槽内插有铜排，铜排槽的上方开有通槽缺口，用于对铜排进行涨紧加工，使铜排在铜排槽内不发生松动，铜排在铜排槽内发生松动则铜排会发生断条，故此铜排涨紧是一道关键工序。

目前Y系列电机鼠笼式铜排转子的铜排涨紧方法一般利用普通卧式车床，将电机转子支承和定位在车床头箱与尾座的顶尖之间，车刀架位置安装有专用的滚挤刀机构，刀架沿床身作纵向运动，实现铜排滚挤而将铜排涨紧。其缺点是由于转子被支承和定位在床头箱和尾座的顶尖之间，在滚挤过程电机转子的转轴易产生弯曲变形 ，此外分度采用人工分度存在分度不均匀，造成滚挤槽单边而影响铜排的涨紧质量。特别是对于规格大的鼠笼式铜排转子，由于铜排较厚，滚挤时滚挤力较大，不但机床精度受影响，而且转子转轴容易产生弯曲。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种适应范围广、铜排滚挤后质量高的鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备。

为实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案来实现的，其包括普通卧式车床，普通卧式车床包括工件床身和刀架床身，工件床身上包括车床尾座、床头箱，床头箱内设有传动装置，还包括两个中心架，转子转轴的两端支撑在车床尾座和床头箱的顶尖之间，在转子铁芯的两侧转轴位置分别设有中心架，所述中心架固定在工件床身的导轨上，铜排滚挤时，转轴停止转动，同时中心架卡住转轴，对转子进行分度时，打开中心架，转轴转动进行分度。

为了实现中心架同步夹紧或同步松开转轴，所述中心架与转轴接触部分分为左滑块和右滑块，所述左滑块由左油缸驱动左滑块打开和夹紧，右滑块由右油缸驱动右滑块打开和夹紧，所述左油缸和右油缸为同步油缸。

为利于分度，所述传动装置的输出轴上设有分度机构，所述电机为伺服电机，所述分度机构为圆光栅分度。

为实现精确分度，所述传动装置设有消除齿侧间隙装置，其包括传动装置，还包括油缸、花键轴套、二级齿轮同步侧隙调节装置，所述传动装置的第一组传动为斜齿轮传动，传动装置的输入轴与电机通过花键轴套相连，传动装置的输入轴的一端设有花键，花键轴套的轴端与电机轴相连，花键轴套的另一端为花键套，通过花键套与输入轴上的花键相连，输入轴的另一端与油缸的活塞杆相连，在传动装置箱体上设有与活塞杆相匹配的缸套；所述二级齿轮同步侧隙调节装置，其包括设在输入轴上的同步斜齿轮、同步轴、同步大齿轮和同步小齿轮，所述同步斜齿轮与输入轴斜齿轮模数相同，但旋向相反，同步轴通过轴承支撑在减速箱箱体上，同步轴的左端设有同步大齿轮，同步轴的右端设有同步小齿轮，同步大齿轮和同步斜齿轮相啮合，同步小齿轮和输出轴大齿轮相啮合。

为了适应大型转子铜排的滚挤，所述刀架床身设在工件床身的一侧，所述刀架床身包括刀杆支撑装置、刀杆、滚刀机构，在刀架床身上设有刀杆支撑装置，刀杆设在刀杆支撑装置上，刀杆支撑装置在刀架床身上能左右移动和前后移动，所述刀杆的中心高度与工件床身的中心高度一致。

所述刀杆支撑装置分为上刀架、下刀架，下刀架设在刀架床身上部，上刀架与下刀架之间设有夹紧油缸，下刀架沿刀架床身左右移动，上刀架设在下刀架上部，所述上刀架沿下刀架前后移动，刀杆设在上刀架中，刀杆的一端设有滚刀机构。

为了缓冲上刀架对转子的滚挤时产生的冲击，所述刀杆的非滚挤端设有平衡油缸。

为了是适应不同规格的转子，所述中心架沿工件床身的导轨左右移动。

为了方便实现中心架的左右移动，所述中心架的底部设有涡轮蜗杆传动装置，蜗杆轴与工件床身的导轨垂直，蜗杆轴的端部设有丝杆，蜗轮轴的一端设有蜗轮，蜗轮轴的另一端设有齿轮，所述齿轮与设在工件床身上的齿条相啮合。

所述刀杆支撑装置沿刀架床身左右移动为减速机驱动。

所述上刀架沿下刀架前后移动为减速机驱动。

本发明的效果是，由于在转子铁芯的两侧转轴上分别设有中心架，从而在对铜排滚挤时，确保了转轴不变形，其次，由于传动装置增设有消除齿侧间隙装置，利用活塞杆向两个相反方向推动输入轴，来调整齿轮之间的间隙状态和无间隙状态，从而既保证了传动可靠和分度精确，又可实现正常齿侧间隙的传动，承载能力强；此外，将刀架床身放置于工件床身的一侧，并可实现左右和前后的移动，从而可以满足不同规格尺寸的铁芯的铜排的滚挤，适应范围广。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的B-B剖视图；

图5为图1的C-C剖视图；

图6为图4的D-D剖视图；

图7为图5的E-E剖视图；

图8为消除齿侧间隙原理图；

图9为消除齿侧间隙结构示意图。

具体实施方式

参见附图，其包括工件床身、刀架床身12、两个中心架5，工件床身包括车床底座10、车床尾座7、床头箱3，车床尾座7和床头箱3设在车床底座10的左右两端上部，床头箱3内设有传动装置15，传动装置15的输出轴15-14上设有分度机构，传动电机1为伺服电机，分度机构采用圆光栅2分度，参照附图8和附图9，传动装置15包括输入轴15-3、输入轴斜齿轮15-10、与输入轴斜齿轮15-10相啮合的中间大齿轮15-11、中间轴15-12、中间小齿轮15-13和与中间小齿轮15-13啮合的输出轴15-14大齿轮15-1，为实现精确分度，所述传动装置15还设有消除齿侧间隙装置，其包括油缸、花键轴套15-2和二级齿轮同步侧隙调节装置，所述传动装置15的第一组传动为斜齿轮传动，传动装置的输入轴15-3与电机1通过花键轴套15-2相连，传动装置15的输入轴15-3的一端设有花键，花键轴套15-2的轴端与电机1轴相连，花键轴套15-2的另一端为花键套，通过花键套与输入轴15-3上的花键相连，输入轴15-3的另一端与油缸的活塞杆15-4相连，在传动装置15箱体上设有与活塞杆15-4相匹配的缸套15-5；二级齿轮同步侧隙调节装置，其包括设在输入轴15-3上的同步斜齿轮15-6、同步轴15-7、同步大齿轮15-8和同步小齿轮15-9，所述同步斜齿轮15-6与输入轴15-3的斜齿轮15-10齿数和模数相同，但旋向相反，同步轴15-7通过轴承支撑在减速箱箱体上，同步轴15-7的左端设有同步大齿轮15-8，同步轴15-7的右端设有同步小齿轮15-9，同步大齿轮15-8和同步斜齿轮15-6相啮合，同步小齿轮15-9和输出轴15-14大齿轮15-1相啮合。

参见附图1，转子转轴4的两端支撑在车床尾座7和床头箱3的顶尖之间，在转子铁芯6的两侧转子转轴4的位置分别各设有一个中心架5，参照附图5，中心架5包括支座5-1、左滑块5-3和右滑块5-5、左油缸5-2和右油缸5-6、丝杆5-4、蜗轮5-8和蜗杆5-7，中心架5固定在工件床身的车床底座10的导轨上，为了是适应不同规格的转子，中心架5沿工件床身10的导轨能左右移动，为了方便实现中心架5的左右移动，中心架5的底部设有蜗轮5-8和蜗杆5-7传动装置，蜗杆5-7与工件床身10的导轨垂直，蜗杆5-7的端部设有丝杆，蜗轮轴5-8的一端设有蜗轮，蜗轮轴5-8的另一端设有齿轮11，所述齿轮11与设在工件床身10上的齿条9相啮合。铜排滚挤时，转子铁芯6停止转动，中心架5卡住转子铁芯6，转子分度时，中心架5打开，转子铁芯6转动进行分度；为了实现中心架5同步夹紧或同步松开转子铁芯6，中心架5与转子铁芯6接触部分分为左滑块5-3和右滑块5-5，左滑块5-3由左油缸5-2驱动左滑块5-3打开夹紧，右滑块5-5由右油缸5-6驱动右滑块5-5打开夹紧，左油缸5-3和右油缸5-6为同步油缸。为了适应大型转子铜排的滚挤，刀架床身12设在工件床身10的一侧，刀架床身12包括刀杆支撑装置8、刀杆8-3、滚刀机构8-4、在刀架床身12上设有刀杆支撑装置8，刀杆8-3设在刀杆支撑装置8上，刀杆支撑装置8在刀架床身12能左右移动和前后移动，刀杆支撑装置8上刀架8-8、下刀架8-7设在刀架床身12上部，由减速机13通过传动丝杆8-6带动下刀架8-7沿刀架床身12左右移动，上刀架8-8设在下刀架8-7上部，由减速机14通过传动丝杆8-1带动上刀架8-8沿下刀架8-7前后移动，上刀架8-8与下刀架8-7之间设有夹紧油缸8-5，刀杆8-3设在上刀架8-8中，刀杆8-3的一端设有滚刀机构8-4，为了缓冲转子铁芯6对刀杆8-3在滚挤时产生的冲击，在刀杆8-3的非滚挤端设有平衡油缸8-2，刀杆8-3的中心高度与工件床身10的中心高度一致。 

对转子铁芯6的铜排进行滚挤时，通过左油缸5-2和右油缸5-6同步打开中心架5上的左滑块5-3和右滑块5-5，根据转子铁芯6的长度通过蜗杆5-7和蜗轮5-8以及齿轮11和齿条9调整好中心架5至合适位置，再根据转子铁芯6的外径直径松开压紧油缸8-5，通过减速机14、传动丝杆8-1将上刀架8-8和刀杆8-3及滚刀机构8-4调整至合适位置，同时通过减速机13和传动丝杆8-6将刀杆支撑装置8退至尾座7端部，再将转子铁芯6吊装入床头箱3与尾座7顶尖之间，再用床头箱3上的卡盘夹紧转子铁芯6的一头，将待滚挤的铜排旋转至刀杆8-3上的滚挤机构8-4工作位置，中心架5上左滑块5-3和右滑块5-5通过左油缸5-2和右油缸5-6同步夹紧转子铁芯6，防止在滚挤过程中转轴变形，同时压紧油缸8-5工作，将上刀架8-8和下刀架8-7夹紧，减轻传动丝杆8-1的轴向受力，调整好滚刀机构8-4楔入转子铁芯6铜排的滚挤深度，滚刀机构8-4与刀杆8-3和刀杆支撑装置8通过减速机13和传动丝杆8-6从尾座7沿着刀架床身12往床头箱3方向运动，至转子铁芯6上第一根铜排滚挤完成时停止运动。这时中心架5上左滑块5-3和右滑块5-5通过左油缸5-2和右油缸5-6同步松开，通过床头箱3设有传动装置的输出轴上的分度机构圆光栅2和伺服电机1实施对转子铁芯6的精确分度及第二根铜排位置，滚刀机构8-4与刀杆8-3和刀杆支撑装置8通过减速机13和传动丝杆8-6从床头箱3沿着刀架床身12往尾座7方向运动，至转子铁芯6上的第二根铜排滚挤完成时停止运动。这样往复运动直至整个转子铁芯6上的铜排滚挤完成。

当需要对传动系统进行精确分度时，此时需要消除齿轮之间的侧隙，消除侧隙时，推动活塞杆15-4向左，使输入轴15-3和固定安装在输入轴15-3上的同步斜齿轮15-6和输入轴斜齿轮15-10向左移动，由于右旋同步斜齿轮15-6与左旋同步大齿轮15-8无齿侧间隙相啮合，同步大齿轮15-8逆时针转动，同时左旋输入轴斜齿轮15-10与右旋中间大齿轮15-11无齿侧间隙相啮合，中间大齿轮15-11顺时针转动，同时消除同步斜齿轮15-6与同步大齿轮15-8之间的齿侧间隙和输入轴斜齿轮15-10与中间大齿轮15-11的齿侧间隙，与此同时中间轴15-12上的中间大齿轮15-11和中间小齿轮15-13顺时针转动，而同步轴15-7上的同步大齿轮15-8和同步小齿轮15-9逆时针转动，从而消除中间小齿轮15-13和输出轴15-14上的大齿轮15-1以及中间小齿轮15-9与输出轴15-14上的大齿轮15-1之间的间隙，达到整个传动系统齿侧无间隙的精确传动与精确分度。对转子铁芯外圆切削时和铜排平端切削时，需要恢复一定侧隙，此时，将活塞杆15-4向右推动，使同步斜齿轮15-6与同步大斜齿轮15-8之间、输入轴斜齿轮15-10与中间大齿轮15-11之间、中间小齿轮15-13与输出轴15-14上的大齿轮15-1之间以及同步小齿轮15-9与输出轴15-14上的大齿轮15-1之间处于正常齿侧间隙状态，则可实现正常传动。

Claims (10)

1.一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其包括普通卧式车床，普通卧式车床包括工件床身和刀架床身，工件床身上包括车床尾座、床头箱，床头箱内设有传动装置，其特征在于，还包括两个中心架，转子转轴的两端支撑在车床尾座和床头箱的顶尖之间，在转子铁芯的两侧转轴位置分别设有中心架，所述中心架固定在工件床身的导轨上，铜排滚挤时，转轴停止转动，同时中心架卡住转轴，对转子进行分度时，打开中心架，转轴转动进行分度。

2.根据权利要求1所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述中心架与转轴接触部分分为左滑块和右滑块，所述左滑块由左油缸驱动左滑块打开和夹紧，右滑块由右油缸驱动右滑块打开和夹紧，所述左油缸和右油缸为同步油缸。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述传动装置的输出轴上设有分度机构，所述电机为伺服电机，所述分度机构为圆光栅分度。

4.根据权利要求3所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述传动装置设有消除齿侧间隙装置，其包括传动装置，还包括油缸、花键轴套、二级齿轮同步侧隙调节装置，所述传动装置的第一组传动为斜齿轮传动，传动装置的输入轴与电机通过花键轴套相连，传动装置的输入轴的一端设有花键，花键轴套的轴端与电机轴相连，花键轴套的另一端为花键套，通过花键套与输入轴上的花键相连，输入轴的另一端与油缸的活塞杆相连，在传动装置箱体上设有与活塞杆相匹配的缸套；所述二级齿轮同步侧隙调节装置，其包括设在输入轴上的同步斜齿轮、同步轴、同步大齿轮和同步小齿轮，所述同步斜齿轮与输入轴斜齿轮模数相同，但旋向相反，同步轴通过轴承支撑在减速箱箱体上，同步轴的左端设有同步大齿轮，同步轴的右端设有同步小齿轮，同步大齿轮和同步斜齿轮相啮合，同步小齿轮和输出轴大齿轮相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述刀架床身设在工件床身的一侧，所述刀架床身包括刀杆支撑装置、刀杆、滚刀机构，在刀架床身上设有刀杆支撑装置，刀杆设在刀杆支撑装置上，刀杆支撑装置在刀架床身上能左右移动和前后移动，所述刀杆的中心高度与工件床身的中心高度一致。

6.根据权利要求5所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述刀杆支撑装置分为上刀架、下刀架，下刀架设在刀架床身上部，上刀架与下刀架之间设有夹紧油缸，下刀架沿刀架床身左右移动，上刀架设在下刀架上部，所述上刀架沿下刀架前后移动，刀杆设在上刀架中，刀杆的一端设有滚刀机构。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述刀杆的非滚挤端设有平衡油缸。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述中心架沿工件床身的导轨左右移动。

9.根据权利要求8所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述中心架的底部设有涡轮蜗杆传动装置，蜗杆轴与工件床身的导轨垂直，蜗杆轴的端部设有丝杆，蜗轮轴的一端设有蜗轮，蜗轮轴的另一端设有齿轮，所述齿轮与设在工件床身上的齿条相啮合。

10.根据权利要求5所述的一种鼠笼式铜排转子铜排滚挤卧式设备，其特征在于，所述刀杆支撑装置沿刀架床身左右移动为减速机驱动，所述上刀架沿下刀架前后移动为减速机驱动。

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