CN106312185A - 一种直驱式圆锯机 - Google Patents

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张忠涛
张金龙
孙宏伟
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Abstract

本发明公开了一种直驱式圆锯机，包括：直驱力矩电机、圆锯和机架；直驱力矩电机装配于机架上，直驱力矩电机的转子同步转动装配有旋转轴；圆锯通过圆锯座装配于旋转轴输出端，且与旋转轴为同步转动；机架上设置有用于检测电机的输出角度的角度测量装置；采用上述技术方案的本发明，采用力矩电机直接装配旋转轴，然后通过可稳定固定圆锯的圆锯座与旋转轴同步转动装配，进而实现直驱，又通过额外设计机架，机架上可设置多种设备的固定接口，进而使本设备可安装在小型设备上，也可用于大型设备作为一个工作单元，这样增加一个角度测量装置对于本装置的一个主要信息采集，可以与大型装置数据集成到一起，直接成为智能工作体系的一个单元。

Description

一种直驱式圆锯机
技术领域
本发明涉及直驱式圆锯机。
背景技术
现有普遍使用圆锯机采用传统的减速机加皮带的间接传动方式，电机动力经减速机皮带，转化为大扭矩低转速，传递到锯片上进行作业。
传统的间接驱动方式，从作为动力源的电动机到锯片要通过齿轮、皮带、联轴器、离合器等中间传动环节，这些环节产生大转动惯量、弹性形变、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损等种种负面效果，带来了电功率的巨大消耗；虽然在这些方面可以通过部件的不断的改进(同时也带来成本的增加)使传动性能有所提高，但问题很难从根本上解决。
而且传统的锯片机缺乏智能化方面的可扩展性，在锯片机的进步协同性，刀头磨损缺失的监控以及根据实际工况进行功率控制等方面有着先天性的缺陷。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提出一种高度模块化，可与不同设备契合，采用直接驱动方式的圆锯机。
为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：
一种直驱式圆锯机，包括：直驱力矩电机、圆锯和机架；
直驱力矩电机装配于机架上，直驱力矩电机的转子同步转动装配有旋转轴；
圆锯通过圆锯座装配于旋转轴输出端，且与旋转轴为同步转动；
机架上设置有用于检测电机的输出角度的角度测量装置；
机架为将直驱力矩电机主体部分以及角度测量装置安装在内的外壳体，且机架上设置用于与轻型设备固定的便捷固定口，以及用于与大型设备固定的稳定固定口；
圆锯座包括：套至于旋转轴上且与旋转轴同步转动的圆锯底座，套至于旋转轴上且与旋转轴为螺纹装配的圆锯顶座和装配于旋转轴输出末端用于锁紧定位圆锯底座和圆锯顶座的锁紧套；
圆锯套至于旋转轴上，且夹持于圆锯底座和圆锯顶座之间；
其中，圆锯顶座及锁紧套与旋转轴为螺纹装配；
作为优选结构，圆锯周向外缘固定有多个耐磨损刀头。
采用上述技术方案的本发明，采用力矩电机直接装配旋转轴，然后通过可稳定固定圆锯的圆锯座与旋转轴同步转动装配，进而实现直驱，又通过额外设计机架，机架上可设置多种设备的固定接口，进而使本设备可安装在小型设备上，也可用于大型设备作为一个工作单元，这样增加一个角度测量装置对于本装置的一个主要信息采集，可以与大型装置数据集成到一起，直接成为智能工作体系的一个单元。
与现有技术相比优势在于：
1、由于本发明结构上的紧凑型，同时采用模块化的设计理念，使得本发明仅仅通过接口上的简单改变即可安装在多种载体上应用于多种场合。如传统的石材切割轨道车，甚至施工用挖掘机的前段液压臂上。
2、采用直接驱动方式，省去了复杂繁琐的驱动链，减少了转动惯量及弹性形变，消除了反向间隙及运动滞后，极大改善了传统传动方式带来的摩擦、振动、噪声及磨损等种种负面效果。
3、直驱式力矩电机的应用，减少了传统驱动链的功率损耗，从而降低了电功率，节省电能。
4、角度测量系统的应用，为智能化控制圆锯机的进步协同性、刀头磨损测量提供了条件。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
本发明共1幅附图,其中：
图1为本发明的剖面结构示意图。
图中：1、直驱力矩电机，2、圆锯，3、机架，3.1、电机外环套，3.2、轴承座，4、旋转轴，5、圆锯座，5.1、圆锯底座，5.2、圆锯顶座，5.3、锁紧套，6、角度测量装置，7、轴承。
具体实施方式
如图1所示的一种直驱式圆锯机，包括：直驱力矩电机1、圆锯2和机架3；
直驱力矩电机1装配于机架3上，其定子装配在电机外环套3.1中，直驱力矩电机1的转子同步转动装配有旋转轴4；
圆锯2通过圆锯座5装配于旋转轴4输出端，且与旋转轴4为同步转动；
机架3包括：用于安装力矩电机1的定子的电机外环套3.1和用于安装轴承7的前后两个轴承座3.2；
机架3为整个轴系的基体部分，直驱力矩电机1定子部分安装在电机外环套3.1的内腔中，前后两列轴承7安装在轴承座3.2上，角度测量装置6的读数头部分固定在后端的轴承座上；
机架3上设置有用于与轻型设备固定的便捷固定口，以及用于与大型设备固定的稳定固定口，当用于安装在施工用挖掘机的前段液压臂上时，机架3上接口采用销轴连接的方式，替换挖掘机的铲斗，通过挖掘机的液压缸控制锯片切割时的姿态，当用于传统的轨道式石材切割机上时，通过法兰连接的方式，将机架3固定在滑座上；
角度测量装置6安装在整个轴系的后端,由一个读数头和一个精密测量齿轮组成的磁感应式编码器组成，其中，读数头部分安装在机架3上，齿轮部分安装在旋转轴4的尾端，读数头以磁铁为基础，整合感磁元件，对精密测量齿轮进行非接触式扫描，检测旋转轴4的转速和位置，其一体式封装，通过全屏蔽式金属壳体实现最高的抗干扰强度，与旋转部分之间无机械磨损。
圆锯座5包括：套至于旋转轴4上且与旋转轴4同步转动的圆锯底座5.1，套至于旋转轴4上且与旋转轴4为螺纹装配的圆锯顶座5.2和装配于旋转轴4输出端用于锁紧定位圆锯底座5.1和圆锯顶座5.2的锁紧套5.3；
圆锯2套至于旋转轴4上，且夹持于圆锯底座5.1和圆锯顶座5.2之间；
其中，圆锯顶座5.2与旋转轴4为螺纹装配，锁紧套5.3与旋转轴4为螺纹装配，通过两个螺纹装配叠加的方式，达到机械防松目的，同时圆锯2的旋转方向与螺纹的旋向严格标定，在旋转轴4前端(即锯片端)正视圆锯2，当圆锯2顺时针旋转为工作方向时，螺纹采用左旋，反之逆时针旋转采用右旋；
作为优选结构，圆锯2周向外缘固定有多个耐磨损刀头；
轴承7安装在前后两个轴承座3.2中，支撑旋转轴4的前后端，采用调心滚子轴承，抗冲击能力强，满足圆锯机作业时的恶劣工况要求。
采用上述技术方案的本发明，采用力矩电机直接装配旋转轴，然后通过可稳定固定圆锯的圆锯座与旋转轴同步转动装配，进而实现直驱，又通过额外设计机架，机架上可设置多种设备的固定接口，进而使本设备可安装在小型设备上，也可用于大型设备作为一个工作单元，这样增加一个角度测量装置对于本装置的一个主要信息采集，可以与大型装置数据集成到一起，直接成为智能工作体系的一个单元。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种直驱式圆锯机，其特征在于：包括，直驱力矩电机(1)、圆锯(2)和机架(3)；
所述直驱力矩电机(1)装配于机架(3)上，直驱力矩电机(1)的转子同步转动装配有旋转轴(4)；
所述圆锯(2)通过圆锯座(5)装配于旋转轴(4)输出端，且与旋转轴(4)为同步转动；
所述机架(3)上设置有用于检测电机的输出角度的角度测量装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种直驱式圆锯机，其特征在于：所述机架(3)为将直驱力矩电机(1)主体部分以及角度测量装置(6)安装在内的外壳体，且机架(3)上设置用于与轻型设备或者大型设备稳定固定的接口。
3.根据权利要求1所述的一种直驱式圆锯机，其特征在于：所述圆锯座(5)包括：套至于旋转轴(4)上且与旋转轴(4)同步转动的圆锯底座(5.1)，套至于旋转轴(4)上且与旋转轴(4)为螺纹装配的圆锯顶座(5.2)和装配于旋转轴(4)输出末端用于锁紧定位圆锯底座(5.1)和圆锯顶座(5.2)的锁紧套(5.3)；
所述圆锯(2)套至于旋转轴(4)上，且夹持于圆锯底座(5.1)和圆锯顶座(5.2)之间；
其中，圆锯顶座(5.2)与旋转轴(4)为螺纹装配，锁紧套(5.3)与旋转轴(4)为螺纹装配。
4.根据权利要求1所述的一种直驱式圆锯机，其特征在于：所述圆锯(2)周向外缘固定有多个耐磨损刀头。
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