CN103894920A - 一种平面研磨机的下盘驱动结构 - Google Patents

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郑李娟
宋月贤
李胜蓝
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Abstract

本发明是一种平面研磨机的下盘驱动结构。包括研磨盘、机架、力矩电机,其中力矩电机为大扭矩直驱式力矩电机，主轴与转台为一体结构，转台是力矩电机的转子,支撑盘固定在转台上,转台由转台轴承的内圈支撑，转台轴承的外圈固定在力矩电机的外壁上，转子在水平方向由双列圆柱滚子轴承固定，转台转动带动支撑盘转动，冷却盘固定在支撑盘上，研磨盘固定在冷却盘上,研磨盘设有的冷却回路经过转台，转台的下端装有用来实时监测与控制主轴转速的旋转编码器，定子的下端为电机端盖，力矩电机固定在机架上。本发明传动链很短，低转速、大扭矩、过载能力强、响应快，能实现无极调速；且振动小，噪声小，加工过程平稳，加工精度高。

Description

一种平面研磨机的下盘驱动结构
技术领域
本发明是一种平面研磨机的下盘驱动结构，属于平面研磨机的下盘驱动结构的改造技术。
背景技术
传统的研磨机从电机到研磨盘往往要经过一系列的带、齿轮、联轴器等中间机械传动环节，电机收到运动指令传递到研磨盘有一定的延迟，同时这些中间传动环节由于安装、磨损、塑性变形等原因产生的几何精度误差会对工件的加工精度造成很大的影响。此外，中间环节在运转过程中会产生巨大的振动和噪声，也会影响工件的加工精度和表面完整性。在目前的超精密研磨过程中，这些影响更为严重。因此，解决传统研磨机中间传动环节过长的问题，是目前急需解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种传动链很短，低转速、大扭矩、过载能力强、响应快，能实现无极调速的平面研磨机的下盘驱动结构。本发明振动小，噪声小，加工过程平稳，加工精度高，设计合理，方便实用。
本发明的技术方案是：本发明的平面研磨机的下盘驱动结构，包括有研磨盘、机架、力矩电机,其中力矩电机为大扭矩直驱式力矩电机，主轴与转台为一体结构，转台是力矩电机的转子,支撑盘固定在转台上, 转台由转台轴承的内圈支撑，转台轴承的外圈固定在力矩电机的外壁上，转子在水平方向由双列圆柱滚子轴承固定，转台转动带动支撑盘转动，冷却盘固定在支撑盘上，研磨盘固定在冷却盘上, 研磨盘设有的冷却回路经过转台，转台的下端装有用来实时监测与控制主轴转速的旋转编码器，定子的下端为电机端盖，力矩电机固定在机架上，机架上开有研磨废液流出管道。
本发明由于采用包括机架、研磨盘、力矩电机的结构，本发明所用的力矩电机为大扭矩直驱式力矩电机，该力矩电机固定在机架上。所述研磨盘固定在冷却盘上，冷却盘与支撑盘相连固定在力矩电机的转台上。本发明由于使用力矩电机，省去了皮带、齿轮等减速机构，提高了运行精度。同时使用直驱式结构，主轴为力矩电机的转子，主轴与转台为一体式结构，解决了联轴器等中间传动环节所带来的问题。同时研磨盘的冷却回路经过主轴，在冷却研磨盘的同时解决了力矩电机主轴的发热问题。本发明传动链很短，低转速、大扭矩、过载能力强、响应快，能实现无极调速；且振动小，噪声小，加工过程平稳；另外，加工精度高。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的平面研磨机的下盘驱动结构。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的主轴结构示意图；
图3是本发明的冷却盘结构示意图。
具体实施方式
实施例：
本发明的结构示意图如图1、2、3所示，本发明的平面研磨机的下盘驱动结构，包括有研磨盘1、机架5、力矩电机7,其中力矩电机7为大扭矩直驱式力矩电机，主轴与转台4为一体结构，转台4是力矩电机7的转子,支撑盘3固定在转台4上, 转台4由转台轴承6的内圈支撑，转台轴承6的外圈固定在力矩电机7的外壁上，向下的载荷通过转台轴承6作用于力矩电机7的外壁，转子4在水平方向由双列圆柱滚子轴承9固定，转台4转动带动支撑盘3转动，冷却盘2固定在支撑盘3上，研磨盘1固定在冷却盘2上, 研磨盘1设有的冷却回路经过转台4，转台4的下端装有用来实时监测与控制主轴转速的旋转编码器12，定子11的下端为电机端盖13，力矩电机7固定在机架5上，机架5上开有研磨废液流出管道8，研磨产生的废液落入机架5所设的废液槽31中，并通过废液排出管道8排入废液收集箱中。
本实施例中，上述支撑盘3通过螺栓固定在转台4上。上述转台轴承6的内圈上设有安装孔，转台4通过螺栓穿过转台轴承6内圈上设有的安装孔与转台轴承6的内圈连接。
此外，上述双列圆柱滚子轴承9的两端分别设有套筒和定位圆螺母10。上述支撑盘3通过螺栓固定在转台4上。
为确保密封性，上述却盘2与支撑盘3之间设有密封垫，防止冷却盘沟槽30内的冷却水渗出。
为便于安装，上述冷研磨盘1通过锥销固定在冷却盘2上。上述旋转编码器12通过圆螺母14固定在转台4的下端。
本实施例中，上述研磨盘1设有的冷却回路经过转台4，转台4为中空结构，转台4上设有主轴入水口23、主轴入水管道16、主轴出水口19、主轴出水管道15，冷却盘2上设有入水孔26、出水孔27、冷却盘入水管道25、冷却盘出水孔29、冷却盘出水管道28及冷却盘沟槽30，冷却水通过主轴入水口23进入主轴入水管道16，然后通过冷却盘2上设有的入水孔26进入冷却盘入水管道25，通过通孔24进入冷却盘沟槽30，主轴入水管道16与冷却盘2连接，冷却水在冷却盘沟槽30内流动，对上面的研磨盘1进行冷却，通过冷却盘出水孔29进入冷却盘出水管道28，通过出水孔27进入主轴出水管道15，主轴出水管道15与冷却盘2连接，最终通过主轴出水口19流出。
本实施例中，上述主轴入水管道16与冷却盘2之间通过入水孔26内所设的螺纹联接，主轴出水管道15与冷却盘2通过螺栓连接；由于主轴入水管道16和主轴出水管道15都在转子4内部，所以对力矩电机有冷却作用。同时由于主轴入水管道16和主轴出水管道15都与冷却盘2一起转动，所以在其进出水端分别装有深沟球轴承17及深沟球轴承20，并装有密封圈18及密封圈22，主轴入水口23与主轴出水口19装有扩口式锥螺纹直角管接头，以便接软管与水泵和水箱相连；上述冷却盘入水管道25与冷却盘出水管道28在加工时是通孔，加工完成后会把在冷却盘外圆上的孔用装密封塞堵住。
本发明的工作原理如下：由于研磨盘1通过锥销固定在冷却盘2上，冷却盘2与支撑盘3之间通过螺栓固定，支撑盘3与转台4之间通过螺栓固定，所以当力矩电机7的转子4转动时，驱动研磨盘1旋转，同时通过安装在转台4一端的旋转编码器12实时监控主轴转速。
冷却循环回路如图1、2、3所示，压力泵把冷却水通过主轴入水口23泵入主轴入水管道16中，对力矩电机7产生冷却作用。冷却水在经由入水孔26、冷却盘入水管道25进入冷却盘沟槽30，对安装冷却盘2上端面的研磨盘1进行冷却。冷却水通过冷却盘出水孔29，经过冷却盘出水管道28，再经过出水孔27进入主轴出水管道15，从主轴出水口19排出研磨机，进入到冷却水存储箱中。
本发明提供的一种平面研磨机下盘驱动结构，通过一种大扭矩主轴直驱式力矩电机，去掉了传统研磨机从电机到研磨盘的复杂的中间传动环节（带、齿轮、联轴器等），缩短了传动链，速度响应快，实现无极调速，减小了研磨过程中的噪声和振动，加工过程平稳。同时提供了一种冷却管道布置结构，在冷却研磨盘的同时解决了力矩电机主轴的发热问题。

Claims (10)

1.一种平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于包括有研磨盘（1）、机架（5）、力矩电机（7）,其中力矩电机（7）为大扭矩直驱式力矩电机，主轴与转台（4）为一体结构，转台（4）是力矩电机（7）的转子,支撑盘（3）固定在转台（4）上, 转台（4）由转台轴承（6）的内圈支撑，转台轴承（6）的外圈固定在力矩电机（7）的外壁上，转子（4）在水平方向由双列圆柱滚子轴承（9）固定，转台（4）转动带动支撑盘（3）转动，冷却盘（2）固定在支撑盘（3）上，研磨盘（1）固定在冷却盘（2）上, 研磨盘（1）设有的冷却回路经过转台（4），转台（4）的下端装有用来实时监测与控制主轴转速的旋转编码器（12），定子（11）的下端为电机端盖（13），力矩电机（7）固定在机架（5）上，机架（5）上开有研磨废液流出管道（8）。
2.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述支撑盘（3）通过螺栓固定在转台（4）上。
3.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述转台轴承（6）的内圈上设有安装孔，转台（4）通过螺栓穿过转台轴承（6）内圈上设有的安装孔与转台轴承（6）的内圈连接。
4.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述双列圆柱滚子轴承（9）两端分别设有套筒和定位圆螺母（10）。
5.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述支撑盘（3）通过螺栓固定在转台（4）上。
6.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述却盘（2）与支撑盘（3）之间设有密封垫，防止冷却盘沟槽（30）内的冷却水渗出。
7.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述冷研磨盘（1）通过锥销固定在冷却盘（2）上。
8.根据权利要求1所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述旋转编码器（12）通过圆螺母（14）固定在转台（4）的下端。
9.根据权利要求1至8任一项所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上述研磨盘（1）设有的冷却回路包括转台（4）上设有主轴入水口（23）、主轴入水管道（16）、主轴出水口（19）、主轴出水管道（15），冷却盘（2）上设有入水孔（26）、出水孔（27）、冷却盘入水管道（25）、冷却盘出水孔（29）、冷却盘出水管道（28）及冷却盘沟槽（30），冷却水通过主轴入水口（23）进入主轴入水管道（16），然后通过冷却盘（2）上设有的入水孔（26）进入冷却盘入水管道（25），通过通孔（24）进入冷却盘沟槽（30），主轴入水管道（16）与冷却盘（2）连接，冷却水在冷却盘沟槽（30）内流动，对上面的研磨盘（1）进行冷却，通过冷却盘出水孔（29）进入冷却盘出水管道（28），通过出水孔（27）进入主轴出水管道（15），主轴出水管道（15）与冷却盘（2）连接，最终通过主轴出水口（19）流出。
10.根据权利要求9所述的平面研磨机的下盘驱动结构，其特征在于上主轴入水管道（16）与冷却盘（2）之间通过入水孔（26）内所设的螺纹联接，主轴出水管道（15）与冷却盘（2）通过螺栓连接。
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