CN113523389A - 一种螺杆风机转子的刨削装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺杆风机转子的刨削装置，包括能够对螺杆风机转子的长度方向进行固定的第一转轴，第一转轴的两端设置于可沿第一转轴长度方向前后移动的第一支架上，第一转轴的一端连接到可控制第一转轴进行周向转动的第一伺服电机，第一支架底部和第二转轴配合，第二转轴端部设有能够控制第二转轴转动的第二伺服电机，还设有在第一转轴上方的第三转轴，第三转轴上有刨削装置，刨削装置可以上下移动对螺杆风机转子进行刨削。本发明还公开了此种螺杆风机转子的刨削装置的使用方法。采用本发明的设计方案，能够对螺杆风机转子进行四个维度的刨削，能够更精确的刨削特定位置，在不增加巨量工艺成本的前提下，能够更快的完成螺杆风机转子的刨削。

Description

一种螺杆风机转子的刨削装置及其使用方法

技术领域

本发明属于罗茨风机部件技术领域，具体涉及一种螺杆风机转子的刨削装置及其使用方法。

背景技术

螺杆风机的应用范围比较广泛，主要是应用于污水处理行业，电子行业，造纸行业，冶金制造行业，生物科技行业，纺织化纤行业等等多个行业。相比罗茨风机效率高、更可靠、更低噪、维护更方便，比普通罗茨风机节能20％～30％。螺杆鼓风机市场占有量越来越大。

其中最为核心的零件就是螺杆转子，分为阴、阳转子，有四六齿、三五齿、五六齿等配比。转子形状为螺旋状，截面曲线复杂，轮廓面加工起来比罗茨风机要困难的多。目前了解到的加工方式是成形铣和五轴加工中心加工，成形铣的刀具制造成本很高，维护也是非常高。五轴加工制作成本也是非常高，且效率慢，加工周期长。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于解决现有的螺杆转子成型采用成形铣和五轴加工中心加工，成形铣的刀具制造成本很高，五轴加工制作成本也是非常高，且效率慢的问题。

技术方案：本发明采用以下技术方案：

一种螺杆风机转子的刨削装置，包括能够对螺杆风机转子的长度方向进行固定的第一转轴，第一转轴的两端设置于可沿第一转轴长度方向前后移动的第一支架上，第一转轴的端部连接到可控制第一转轴进行周向转动的第一伺服电机，第一支架底部设有能够和第二转轴上第一螺纹配合的第二螺纹，第二转轴的端部设有能够控制第二转轴周向转动的第二伺服电机，在第一转轴的上方还设有能够控制刨削装置前后移动并对螺杆风机转子长度方向进行刨削的第三转轴，第三转轴的端部连接到能够控制第三转轴进行周向转动的第三伺服电机，刨削装置包括能够随着第三转轴周向转动在第三转轴长度方向上位移的托板，托板的底部设有能够在高度方向上进行上下位移的刨刀，刨刀的端部连接到设置于托板顶部并能够对托板内的刨刀驱动进行上下位移的第四伺服电机。

第一伺服电机是控制能够对螺杆风机转子进行周向刨削，第二伺服电机和第三伺服电机均是控制能够对螺杆风机转子进行长度方向的刨削，第二伺服电机和第三伺服电机的组合，能够在时间上对螺杆风机转子进行刨削控制，以能够形成更精密或异形的对螺杆风机转子，第四伺服电机是控制能够对螺杆风机转子深度方向进行刨削。

第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机构成了能够对螺杆风机转子周向、深度方向和长度方向进行完整刨削的设备整体，但是为了应对异形的螺杆风机转子或特定位置需要更精细的螺杆风机转子，在尽量节省工艺完成时间的前提下，引入了第三伺服电机，使得通过调节第三伺服电机能够在特定位置完成更多的操作或在第二伺服电机配合下完成异形刨削的操作。

进一步地，所述第一伺服电机的转轴连接到分度装置，分度装置上设置能够被其驱动的第一转轴。

第一伺服电机在脉冲的控制下可以充当步进电机，但是步进电机存在其局限性，无法应用于高强度的工作环境，同时通过分度装置的引入，可以步进的距离可控，能够更好的对产品进行局部刨削。

进一步地，所述第三转轴上设有第三螺纹，托板上设有能够和第三螺纹适配的第四螺纹。

进一步地，所述第一支架的一侧以及托板的一侧均设有外延部或卡槽，在外部设有能够和外延部或卡槽适配的卡槽式导轨或外延部导轨。

进一步地，所述托板的腔体内有能够随竖向设置第四伺服电机的转轴进行转动的圆环，圆环至少设有一个平滑向周向延伸的凸起，腔体内还设有能够被凸起顶起和滑落的弹簧组件，弹簧组件连接到能够在托板内高度方向轨道滑动的刨刀端部。

进一步地，所述第四伺服电机的端部插入托板腔体内并在端部形成套筒，套筒的内部设有第五螺纹，刨刀的端部设有能够和第五螺纹适配的第六螺纹，刨刀在托板内临靠的侧壁上设有高度方向的导轨，刨刀的一侧设有能够在导轨上进行上下位移的凸块。

前述两种只是两种实现方式，各有其优缺点，前一种生产过程更加平滑，但是由于采用弹簧提供动力，所以对于弹簧本身具有更强的要求，且由于动力有限，无法应用于需要坚固材质形成的螺杆风机转子，后一种能够加工坚固材质形成的螺杆风机转子，但是由于采用丝杆的形式，生产过程没有前一种平滑，且由于是机械配合，所以故障率超过前一种。

进一步地，所有的伺服电机均连接到脉冲发生器。

此处并未限定是几个伺服电机连接几个脉冲发生器，因为组合方式太多了，我们可以是每个伺服电机都连接一个独立的脉冲发生器，这样就能够对每个转轴进行调控，生产更复杂形状的螺杆风机转子，但是对于一般的螺杆风机转子，采用此种形式就增加了生产成本，而如果需要对长度方向进行异形加工，那我们其余的伺服电机就可以连接到同一个脉冲发生器，一个是能够实现其他转轴的同步控制，以防产生不同步的问题，同时能够节约生产成本，而通过长度方向单独安排脉冲发生器，就可以通过脉冲频率的变化实现伺服电机的控制，以对螺杆风机转子长度方向进行特定形状的刨削。

一种螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，包括以下步骤：

1)根据所需加工的螺杆风机转子样式，对应于每个伺服电机所需转动的频率，对连接的脉冲发生器进行设定；

2)第一转轴转动配合第四转轴上下位移对螺杆风机转子进行周向刨削；

3)第二转轴转动和第四转轴上下位移对螺杆风机转子长度方向进行刨削；

4)第二转轴和第三转轴转动，第四转轴上下位移，引入时间差，使得对螺杆风机转子能够进行异形规格的刨削；

5)第一转轴、第二转轴和第三转轴转动，第四转轴上下位移，对螺杆风机转子长度方向、周向、深度方向以及时间上进行多维度的刨削。

进一步地，在进行步骤1)之前，根据所需加工的螺杆风机转子样式，调节分度装置，以确定每次脉冲发生后第一伺服电机转动的分度值。

进一步地，根据所需加工的螺杆风机转子样式，步骤2)至步骤5)可以任选一种或多种进行组合。

有益效果：本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用本发明的设计方案，能够对螺杆风机转子进行四个维度的刨削，能够更精确的刨削特定位置，在不增加巨量工艺成本的前提下，能够更快的完成螺杆风机转子的刨削。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明进行进一步地说明。

实施例1

如附图1所示，一种螺杆风机转子的刨削装置，包括能够对螺杆风机转子1的长度方向进行固定的第一转轴2，第一转轴2的两端设置于可沿第一转轴2长度方向前后移动的第一支架3上，第一转轴2的端部连接到可控制第一转轴2进行周向转动的第一伺服电机4，第一支架3底部设有能够和第二转轴5上第一螺纹(未图示)配合的第二螺纹(未图示)，第二转轴5的端部设有能够控制第二转轴5周向转动的第二伺服电机6，在第一转轴2的上方还设有能够控制刨削装置前后移动并对螺杆风机转子1长度方向进行刨削的第三转轴7，第三转轴7的端部连接到能够控制第三转轴7进行周向转动的第三伺服电机8，刨削装置包括能够随着第三转轴7周向转动在第三转轴7长度方向上位移的托板9，托板9的底部设有能够在高度方向上进行上下位移的刨刀10，刨刀10的端部连接到设置于托板顶部并能够对托板内的刨刀10驱动进行上下位移的第四伺服电机11。

第一伺服电机是控制能够对螺杆风机转子进行周向刨削，第二伺服电机和第三伺服电机均是控制能够对螺杆风机转子进行长度方向的刨削，第二伺服电机和第三伺服电机的组合，能够在时间上对螺杆风机转子进行刨削控制，以能够形成更精密或异形的对螺杆风机转子，第四伺服电机是控制能够对螺杆风机转子深度方向进行刨削。

第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机构成了能够对螺杆风机转子周向、深度方向和长度方向进行完整刨削的设备整体，但是为了应对异形的螺杆风机转子或特定位置需要更精细的螺杆风机转子，在尽量节省工艺完成时间的前提下，引入了第三伺服电机，使得通过调节第三伺服电机能够在特定位置完成更多的操作或在第二伺服电机配合下完成异形刨削的操作。

第一伺服电机4的转轴连接到分度装置12，分度装置12上设置能够被其驱动的第一转轴2。

第一伺服电机在脉冲的控制下可以充当步进电机，但是步进电机存在其局限性，无法应用于高强度的工作环境，同时通过分度装置的引入，可以步进的距离可控，能够更好的对产品进行局部刨削。

第三转轴7上设有第三螺纹(未图示)，托板上设有能够和第三螺纹适配的第四螺纹(未图示)。

第一支架3的一侧以及托板9的一侧均设有外延部或卡槽，在外部设有能够和外延部或卡槽适配的卡槽式导轨或外延部导轨。

托板的腔体内有能够随竖向设置第四伺服电机的转轴进行转动的圆环，圆环至少设有一个平滑向周向延伸的凸起，腔体内还设有能够被凸起顶起和滑落的弹簧组件，弹簧组件连接到能够在托板内高度方向轨道滑动的刨刀端部。

第四伺服电机的端部插入托板腔体内并在端部形成套筒，套筒的内部设有第五螺纹，刨刀的端部设有能够和第五螺纹适配的第六螺纹，刨刀在托板内临靠的侧壁上设有高度方向的导轨，刨刀的一侧设有能够在导轨上进行上下位移的凸块。

前述两种只是两种实现方式，各有其优缺点，前一种生产过程更加平滑，但是由于采用弹簧提供动力，所以对于弹簧本身具有更强的要求，且由于动力有限，无法应用于需要坚固材质形成的螺杆风机转子，后一种能够加工坚固材质形成的螺杆风机转子，但是由于采用丝杆的形式，生产过程没有前一种平滑，且由于是机械配合，所以故障率超过前一种。

所有的伺服电机均连接到脉冲发生器(未图示)。

此处并未限定是几个伺服电机连接几个脉冲发生器，因为组合方式太多了，我们可以是每个伺服电机都连接一个独立的脉冲发生器，这样就能够对每个转轴进行调控，生产更复杂形状的螺杆风机转子，但是对于一般的螺杆风机转子，采用此种形式就增加了生产成本。

实施例2

在实施例1的基础上，如果需要对长度方向进行异形加工，那我们其余的伺服电机就可以连接到同一个脉冲发生器，一个是能够实现其他转轴的同步控制，以防产生不同步的问题，同时能够节约生产成本，而通过长度方向单独安排脉冲发生器，就可以通过脉冲频率的变化实现伺服电机的控制，以对螺杆风机转子长度方向进行特定形状的刨削。

实施例3

一种螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，包括以下步骤：

1)根据所需加工的螺杆风机转子样式，调节分度装置，以确定每次脉冲发生后第一伺服电机转动的分度值。

2)根据所需加工的螺杆风机转子样式，对应于每个伺服电机所需转动的频率，对连接的脉冲发生器进行设定；

3)第一转轴转动配合第四转轴上下位移对螺杆风机转子进行周向刨削。

4)第二转轴转动和第四转轴上下位移对螺杆风机转子长度方向进行刨削；

前提是第一转轴、第二转轴和第四转轴的伺服电机连接到同一个脉冲发生器。

本实施例可以形成长度方向和周向进行刨削的螺杆风机转子，也是我们采用的一般工况。

实施例4

一种螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，包括以下步骤：

1)根据所需加工的螺杆风机转子样式，调节分度装置，以确定每次脉冲发生后第一伺服电机转动的分度值。

2)根据所需加工的螺杆风机转子样式，对应于每个伺服电机所需转动的频率，对连接的脉冲发生器进行设定；

3)第一转轴、第二转轴和第三转轴转动，第四转轴上下位移，对螺杆风机转子长度方向、周向、深度方向以及时间上进行多维度的刨削。

此处第二转轴和第三转轴的伺服电机一般不连接到同一个脉冲发生器，否则就没有了意义，通过脉冲发生器的调节，可以使得第二转轴和第三转轴产生了错位差，也可以是时间差，在长度和周向配合下，能够对螺杆风机转子进行异形加工。

Claims (10)

1.一种螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：包括能够对螺杆风机转子的长度方向进行固定的第一转轴，第一转轴的两端设置于可沿第一转轴长度方向前后移动的第一支架上，第一转轴的端部连接到可控制第一转轴进行周向转动的第一伺服电机，第一支架底部设有能够和第二转轴上第一螺纹配合的第二螺纹，第二转轴的端部设有能够控制第二转轴周向转动的第二伺服电机，在第一转轴的上方还设有能够控制刨削装置前后移动并对螺杆风机转子长度方向进行刨削的第三转轴，第三转轴的端部连接到能够控制第三转轴进行周向转动的第三伺服电机，刨削装置包括能够随着第三转轴周向转动在第三转轴长度方向上位移的托板，托板的底部设有能够在高度方向上进行上下位移的刨刀，刨刀的端部连接到设置于托板顶部并能够对托板内的刨刀驱动进行上下位移的第四伺服电机。

2.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所述第一伺服电机的转轴连接到分度装置，分度装置上设置能够被其驱动的第一转轴。

3.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所述第三转轴上设有第三螺纹，托板上设有能够和第三螺纹适配的第四螺纹。

4.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所述第一支架的一侧以及托板的一侧均设有外延部或卡槽，在外部设有能够和外延部或卡槽适配的卡槽式导轨或外延部导轨。

5.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所述托板的腔体内有能够随竖向设置第四伺服电机的转轴进行转动的圆环，圆环至少设有一个平滑向周向延伸的凸起，腔体内还设有能够被凸起顶起和滑落的弹簧组件，弹簧组件连接到能够在托板内高度方向轨道滑动的刨刀端部。

6.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所述第四伺服电机的端部插入托板腔体内并在端部形成套筒，套筒的内部设有第五螺纹，刨刀的端部设有能够和第五螺纹适配的第六螺纹，刨刀在托板内临靠的侧壁上设有高度方向的导轨，刨刀的一侧设有能够在导轨上进行上下位移的凸块。

7.根据权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置，其特征在于：所有的伺服电机均连接到脉冲发生器。

8.一种如权利要求1所述的螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据所需加工的螺杆风机转子样式，对应于每个伺服电机所需转动的频率，对连接的脉冲发生器进行设定；

2)第一转轴转动配合第四转轴上下位移对螺杆风机转子进行周向刨削；

3)第二转轴转动和第四转轴上下位移对螺杆风机转子长度方向进行刨削；

4)第二转轴和第三转轴转动，第四转轴上下位移，对螺杆风机转子能够进行异形规格的刨削；

5)第一转轴、第二转轴和第三转轴转动，第四转轴上下位移，对螺杆风机转子长度方向、周向、深度方向以及时间上进行多维度的刨削。

9.根据权利要求8所述的螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，其特征在于：在进行步骤1)之前，根据所需加工的螺杆风机转子样式，调节分度装置，以确定每次脉冲发生后第一伺服电机转动的分度值。

10.根据权利要求8所述的螺杆风机转子的刨削装置的使用方法，其特征在于：根据所需加工的螺杆风机转子样式，步骤2)至步骤5)可以任选一种或多种进行组合。

Images