CN108199524B - 同轴伺服驱动装置 - Google Patents
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Abstract
同轴伺服驱动装置，提供了一种同轴的伺服驱动装置，包括伺服驱动辊筒，辊筒的轴端设置有驱动电机，驱动电机包括定子、设置在定子内的转子体，转子体与辊筒一端同心固定连接，辊筒上设置有编码器。本发明结构巧妙，构思新颖，极大的提高了高速伺服驱动的工作效率、稳定性及精度，同时，结构紧凑，占用空间小，驱动扭力大，传动稳定，工作时间长，维护周期长，电能消耗少，机械磨损小，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及伺服电机领域，具体为一种同轴的伺服驱动装置。
背景技术
随着现在生产环境中对加工工艺的精度要求越来越高，同时智能化生产也对加工精度和加工效率有着新的要求，尤其对辊筒周向位置及运动曲线要求苛刻的高速加工设备，所以很多设备需要采用伺服电机驱动来实现该效果。然而，现有设备中对伺服电机的利用还不够充分，仅仅在较低的运行速度下实现伺服驱动下的定位，在高速运行的设备容易出错，为保证精度及提高速度，一般都采用加大伺服电机额定功率来弥补，导致耗能高、效率低下，同时，传统的伺服驱动装置需要减速机、齿轮、同步带、联轴器等机构作用于设备辊筒，仅仅采用相互独立的伺服电机驱动，效率仍不能满足高速及自动化智能化生产的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种同轴伺服驱动装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
同轴伺服驱动装置，包括伺服驱动辊筒，辊筒的轴端设置有驱动电机，驱动电机包括定子、设置在定子内的转子体，转子体与辊筒一端同心固定连接，辊筒上设置有编码器，所述转子体包括与辊筒固定连接的转子轴和与定子间隙隔开的转子固定套，所述转子固定套为两个对设的带有缝隙的锥形结构，一个锥形开口向外，一个锥形开口向内，两个锥形结构中间以固定架将转子轴和转子固定套固定于一体，所述固定架上设置带有内螺纹的孔，作为拉拔孔，所述驱动电机定子外设置有外壳，外壳上设有冷却结构，外壳端头处设有端盖，外壳内设置有盖板，盖板与转子轴留有空隙，空隙处设置有密封结构，所述辊筒外设置有机框来进行支撑和连接，所述盖板、密封结构与辊筒之间还设置有轴承于转子轴上，轴承通过轴承法兰与机框固定连接，所述盖板与轴承之间的转子轴表面设置有螺纹，螺纹上设置有锁母螺接固定，并卡住轴承的轴向位置，所述轴承法兰与转子轴之间设置有密封结构，使得两处密封结构与转子轴、轴承法兰、盖板、外壳、机框配合，形成密封的对轴承的润滑空间。
进一步的，所述辊筒的一端为驱动端，另一端为驱动端或非驱动端，驱动端连接驱动电机，非驱动端连接齿轮组轴头，并通过齿轮组轴头连接有齿轮箱。
进一步的，所述齿轮组轴头上设置有轴承，轴承通过轴承法兰与机框固定连接，轴承连接辊筒的一侧，轴承法兰与齿轮组轴头之间设置有密封结构，使得该密封结构与齿轮组轴头、轴承法兰、外壳、机框配合，形成密封的对轴承的润滑空间。
进一步的，所述齿轮组轴头与齿轮箱的连接处套接有齿轮，齿轮通过齿轮胀套保持其与齿轮组轴头的稳定固定。
进一步的，所述润滑空间内设置润滑油管，通过外壳和机框布置整个机构的润滑，润滑油管连接独立的润滑泵，并以此实现润滑油的循环和过滤。
进一步的，所述转子轴与辊筒通过辊筒法兰连接固定或者转子轴与辊筒一体式结构，齿轮组轴头与辊筒通过辊筒法兰连接或者齿轮组轴头与辊筒一体式结构。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
特有的驱动电机转子结构，转子轴与辊筒固定连接的一体式结构，转子转动直接带动辊筒同步转动，省去了中间传动部件，结构紧凑，占用空间小，大大增强了传动的平稳性，并且驱动力大，传输扭矩大。
转子轴上的密封润滑结构，通过阶梯式法兰和密封圈实现，使得转子轴转动时的保持充分润滑，以此保证驱动电机能够带动辊筒高速运行。
附图说明
图1 为本发明的侧视图；
图2 为图1的剖面结构示意图；
图3 为图2中的局部放大图；
图4 为本发明另一实施例结构示意图。
图中：机框1、
辊筒2、辊筒法兰21、
驱动电机3、转子轴31、转子固定套32、固定架33、盖板34、滑套35、定子36、
齿轮箱4、齿轮组轴头41、齿轮胀套42、齿轮43、
外壳5、端盖6、密封圈7、轴承8、轴承法兰9、钢环衬套10、锁母11。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
参见图1-3所示的同轴伺服驱动装置，包括机框1和设置在机框1内的伺服驱动辊筒2，辊筒2的一端设置有驱动电机3，作为驱动端，所述驱动电机3包括定子36、设置在定子36内的转子体，以及编码器，所述转子体与辊筒2一端同心固定连接，转子体包括与辊筒2固定连接的转子轴31和与定子36间隙隔开的转子固定套32，所述转子固定套32为两个对设的带有缝隙的锥形结构，一个锥形开口向外，一个锥形开口向内，两个锥形结构中间以固定架33将转子轴31与转子固定套32固定于一体，固定架33上设置带有内螺纹的拉拔孔；所述驱动电机定子36外设置有外壳5，外壳5上设置有冷却结构，外壳5端头处设有端盖6，外壳5内设置有盖板34，盖板34与转子轴31留有空隙，空隙处设置有滑套35，滑套35分别与盖板34和转子轴31连接，滑套35与辊筒2之间设置有轴承8于转子轴31上，轴承8通过轴承法兰9与机框1固定连接，所述盖板34与轴承6之间的转子轴31表面设置有螺纹，螺纹上设置有锁母11螺接固定，并卡住轴承31的轴向位置；所述滑套35处设置有密封圈7，轴承8的另一侧，轴承法兰9与转子轴31之间设置有密封圈7，轴承法兰9处密封圈7通过钢环衬套10固定于转子轴31上，使得两个密封圈7与转子轴31、滑套35、钢环衬套10、轴承法兰9、盖板34配合，形成密封的对轴承8的润滑空间；辊筒2的另一端为非驱动端，连接齿轮组轴头41，并通过齿轮组轴头41连接齿轮箱4，所述齿轮组轴头41上设置有轴承8，轴承8通过轴承法兰9与机框1固定连接，轴承8连接辊筒2的一侧，轴承法兰9与齿轮组轴头41之间设置有密封圈7，轴承法兰9处密封圈7通过钢环衬套10固定于齿轮组轴头41上，使得密封圈7与齿轮组轴头41、钢环衬套10、轴承法兰9配合，形成密封的对轴承8的润滑空间，齿轮组轴头41与齿轮箱4的连接处套接有齿轮43，齿轮43通过齿轮胀套42保持其与齿轮组轴头41的稳定固定，所述转子轴31与辊筒2通过辊筒法兰21连接固定，齿轮组轴头41与辊筒2通过辊筒法兰21连接。
本发明应用于驱动工作时，驱动电机3转动，驱动电机3的转子轴31带动辊筒2转动，辊筒2带动齿轮组轴头41转动，进而带动齿轮箱4工作，在这个过程中，转子轴31、辊筒2、齿轮组轴头41处于高速同步转动中，转子轴31处的两个密封圈7与转子轴31、滑套35、钢环衬套10、轴承法兰9、盖板34密封润滑，齿轮组轴头31处的密封圈7与齿轮组轴头41、钢环衬套10、轴承法兰9密封润滑，为高速转动提供支持。在整个驱动工作过程中，两个驱动电机3同步工作，极大提高了工作效率。
参见图4所示的另一种实施例，与图2所示的实施例相比，舍弃了机框1而选择将辊筒安装到设备内，辊筒2的一端设置驱动电机3，作为驱动端，另一端为非驱动端，可以通过轴承来带动其它转动组件。
因此，本发明结构巧妙，构思新颖，极大的提高了高速伺服驱动的工作效率、稳定性及精度，同时，结构紧凑，占用空间小，驱动扭力大，传动稳定，工作时间长，维护周期长，电能消耗少，机械磨损小，使用寿命长。
Claims (6)
1.同轴伺服驱动装置，其特征在于，包括伺服驱动辊筒，辊筒的轴端设置有驱动电机，驱动电机包括定子、设置在定子内的转子体，转子体与辊筒一端同心固定连接，辊筒上设置有编码器，所述转子体包括与辊筒固定连接的转子轴和与定子间隙隔开的转子固定套，所述转子固定套为两个对设的带有缝隙的锥形结构，一个锥形开口向外，一个锥形开口向内，两个锥形结构中间以固定架将转子轴和转子固定套固定于一体，所述固定架上设置带有内螺纹的孔，作为拉拔孔，所述定子外设置有外壳，外壳上设有冷却结构，外壳端头处设有端盖，外壳内设置有盖板，盖板与转子轴留有空隙，空隙处设置有密封结构，所述辊筒外设置有机框来进行支撑和连接，所述盖板、密封结构与辊筒之间还设置有轴承于转子轴上，轴承通过轴承法兰与机框固定连接，所述盖板与轴承之间的转子轴表面设置有螺纹，螺纹上设置有锁母螺接固定，并卡住轴承的轴向位置，所述轴承法兰与转子轴之间设置有密封结构，使得两处密封结构与转子轴、轴承法兰、盖板、外壳、机框配合，形成密封的对轴承的润滑空间。
2.根据权利要求1所述的同轴伺服驱动装置，其特征在于，所述辊筒的一端为驱动端，另一端为驱动端或非驱动端，驱动端连接驱动电机，非驱动端连接齿轮组轴头，并通过齿轮组轴头连接有齿轮箱。
3.根据权利要求2所述的同轴伺服驱动装置，其特征在于，所述齿轮组轴头上设置有轴承，轴承通过轴承法兰与机框固定连接，轴承连接辊筒的一侧，轴承法兰与齿轮组轴头之间设置有密封结构，使得该密封结构与齿轮组轴头、轴承法兰、外壳、机框配合，形成密封的对轴承的润滑空间。
4.根据权利要求3所述的同轴伺服驱动装置，其特征在于，所述齿轮组轴头与齿轮箱的连接处套接有齿轮，齿轮通过齿轮胀套保持其与齿轮组轴头的稳定固定。
5.根据权利要求1或3所述的同轴伺服驱动装置，其特征在于，所述润滑空间内设置润滑油管，通过外壳和机框布置整个机构的润滑，润滑油管连接独立的润滑泵，并以此实现润滑油的循环和过滤。
6.根据权利要求1或2所述的同轴伺服驱动装置，其特征在于，所述转子轴与辊筒通过辊筒法兰连接固定或者转子轴与辊筒一体式结构，齿轮组轴头与辊筒通过辊筒法兰连接或者齿轮组轴头与辊筒一体式结构。
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