CN201900310U - 铣床的变频调速主传动机构 - Google Patents

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王豫康
何发辉
龚建浩
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Abstract

本实用新型公开了铣床的变频调速主传动机构，其特征是：包括主传动变速箱和操纵部件，主传动变速箱后部安装有变频电机，主传动变速箱内设有带齿轴、轴Ⅱ以及主轴，所述带齿轴上设有小齿轮Ⅰ，所述小齿轮Ⅰ与设于轴Ⅱ后端的大齿轮Ⅱ相啮合，所述轴Ⅱ上还设有可沿其横向移动的二联滑移齿轮，所述主轴的前端设有大齿轮Ⅲ，后端设有小齿轮Ⅲ，所述二联滑移齿轮可分别于大齿轮Ⅲ和小齿轮Ⅲ相啮合，变频电机轴与带齿轴直接连接，主轴的前端设有飞轮，操纵部件包括手柄、手柄座和定位盘，手柄座上部通过弹簧及顶销与定位盘上部固定，手柄座下部通过定位销与定位盘下部固定，操纵部件通过杠杆与拔叉连接，所述拔叉与轴Ⅱ连接。本实用新型的优点是：原材料消耗少，工艺性好，加工装配方便，传动效率高。

Description

铣床的变频调速主传动机构
技术领域
本实用新型涉及一种铣床，特别涉及铣床的变频调速主传动机构。
背景技术
铣床是机械行业广为运用的通用金属切削机床，其产量仅次于车床，在金切机床中，铣床的传动系统是较复杂的。以X6132型卧式铣床为例其主轴转速范围30~1500r/min要求18级变速，必然要消耗大量的齿轮、轴、滚动轴承等传动零件，因其变速级数多、滑移齿轮多，其变速操纵机构也特别复杂，还有不少零件是工艺性很差的异形零件。目前流行的铣床主传动机构已是相当成熟的可靠机构，但因结构复杂而造成材料消耗多，工艺复杂，成本高，维修不方便，传动效率低。另外，因为是有极变速，必然会在选择切削参数时难以选中最经济合理的主轴转速，只能在最接近需要转速的两个挡中就低不就高而选低转速挡，这就是有极变速结构无法克服的“速度损失现象”，因此应该提供一种新的技术方案解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是，针对上述不足，提供一种结构合理、操作方便、故障率低、传动效率高、可以在调速范围内任意无极调速的铣床的主传动机构。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：铣床的变频调速主传动机构，包括主传动变速箱和操纵部件，所述主传动变速箱后部安装有变频电机，所述主传动变速箱、操纵部件以及变频电机均集中设于铣床床身的上部，所述主传动变速箱内设有带齿轴、轴Ⅱ以及主轴，所述带齿轴上设有小齿轮Ⅰ，所述小齿轮Ⅰ与设于轴Ⅱ后端的大齿轮Ⅱ相啮合，所述轴Ⅱ上还设有可沿其横向移动的二联滑移齿轮，所述主轴的前端设有大齿轮Ⅲ，后端设有小齿轮Ⅲ，所述二联滑移齿轮可分别于大齿轮Ⅲ和小齿轮Ⅲ相啮合，所述变频电机轴与带齿轴直接连接，所述主轴的前端还设有飞轮，所述操纵部件包括手柄、固定手柄的手柄座和定位盘，手柄座上部通过弹簧及顶销与定位盘上部固定，所述手柄座下部通过定位销与定位盘下部固定，所述操纵部件通过杠杆与拔叉连接，所述拔叉与轴Ⅱ连接。
本实用新型的优点是：1、大幅度的减少零件，简化结构，没有异形零件。本实用新型新方案结构与传统结构的零件数量比较如下表：
Figure 215537DEST_PATH_IMAGE001
2、结构简化后原材料消耗少，工艺性好，加工装配方便，外购件少，所省费用足以抵消变频电机与普通电机差价及新增变频器的费用；
3、传动效率提高，降低空载功率5~8%，降低机床噪声3~4db（A）；
4、可以在调速范围内任意无极调速，没有“速度损失”现象；
5、操作方便，转速可适时读数，故障率低，维修方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步叙述。
图1为本实用新型变频调速主传动机构的结构示意图。
图2为本实用新型变频调速主传动机构的系统图。
图3为本实用新型变频调速主传动机构的操纵部件结构示意图。
其中：1、主传动变速箱，2、操纵部件，3、变频电机，4、带齿轴，5、轴Ⅱ，6、主轴，7、小齿轮Ⅰ，8、大齿轮Ⅱ，9、大齿轮Ⅲ10、飞轮，11、手柄，12、手柄座，13、定位盘，14、弹簧，15、顶销，16、定位销，17、杠杆，18、拔叉，19、 二联滑移齿轮，20、小齿轮Ⅲ，21、铣床床身。
具体实施方式
如图1、2和3所示，本实用新型铣床的变频调速主传动机构，包括主传动变速箱1和操纵部件2，主传动变速箱1后部安装有变频电机3，主传动变速箱1、操纵部件2以及变频电机3均集中设于铣床床身21的上部，主传动变速箱1内设有带齿轴4、轴Ⅱ5以及主轴6，带齿轴4上设有小齿轮Ⅰ7，小齿轮Ⅰ7与设于轴Ⅱ5后端的大齿轮Ⅱ8相啮合，轴Ⅱ5上还设有可沿其横向移动的二联滑移齿轮19，主轴6的前端设有大齿轮Ⅲ9，后端设有小齿轮Ⅲ20，二联滑移齿轮19可分别于大齿轮Ⅲ9和小齿轮Ⅲ20相啮合，变频电机3轴与带齿轴4直接连接，主轴6的前端设有飞轮10，操纵部件2包括手柄11、固定手柄11的手柄座12和定位盘13，手柄座12上部通过弹簧14及顶销15与定位盘13上部固定，手柄座12下部通过定位销16与定位盘13下部固定，操纵部件2通过杠杆17与拨叉18连接，拔叉18与轴Ⅱ5连接。
本实用新型具体应用于卧式铣床时，变频电机3与带齿轴4直接连接，经减速传动至轴Ⅱ5，轴Ⅱ5上的二联滑移齿轮19将两档转速传至主轴6，变频电机3的工作频率在15.84~96.47Hz之间运行，相应转速为475.2~2894.1r/min，主轴6转速的低速段59.3~355r/min，高速段转速为355~2200r/min。之所以将变频电机3的使用频率定在15.84~96.47Hz之间选用，是经理论设计及大量实验并结合在钻床上应用的结果而定的，频率过低会出现电机输出功率不够，机床不能正常切削工作，频率过高会因电机转速过高产生发热、振动及高噪声。
本实用新型的操纵部件是按如下方式工作的：提起手柄11，12°~15°，使定位销16脱离定位盘13的定位槽后，再扳动手柄11，经杠杆17、拔叉18移动二联滑移齿轮19至需要位置，松动手柄11，定位销16进入定位盘13的定位槽内，在弹簧14及顶销15的作用下，保证二联滑移齿轮19不会因传动和切削引起的振动而移位，通过改变二联滑移齿轮19的位置，来控制其与大齿轮Ⅲ9或小齿轮Ⅲ20啮合，实现调速的目的，整套操纵部件2结构简单、可靠、外形美观，操作方便、省力。
主传动系统的润滑不再使用润滑泵，而是浸油式飞溅润滑，本实用新型轴Ⅱ5上的大齿轮Ⅱ8和二联滑移齿轮19局部浸入油池，旋转时将油液飞溅弥满在整个箱体内而使各传动件得到充分润滑。主轴6前端的飞轮10可增加旋转惯量而减少铣削时的振动。主轴6的实际转速可在悬挂式按钮站上，通过旋钮调节，从转速数显表上适时读出。本实用新型所使用的齿轮的齿数、模数及传动轴直径、变频电机功率的选配等主传动设计要素可按机床具体情况选择，但变频电机的实用频率范围需遵照上述条件所决定的最佳频率范围即14~100Hz。

Claims (1)

1.铣床的变频调速主传动机构，其特征是：包括主传动变速箱和操纵部件，所述主传动变速箱后部安装有变频电机，所述主传动变速箱、操纵部件以及变频电机均集中设于铣床床身的上部，所述主传动变速箱内设有带齿轴、轴Ⅱ和主轴，所述带齿轴上设有小齿轮Ⅰ，所述小齿轮Ⅰ与设于轴Ⅱ后端的大齿轮Ⅱ相啮合，所述轴Ⅱ上还设有可沿其横向移动的二联滑移齿轮，所述主轴的前端设有大齿轮Ⅲ，后端设有小齿轮Ⅲ，所述二联滑移齿轮可分别于大齿轮Ⅲ和小齿轮Ⅲ相啮合，所述变频电机轴与带齿轴直接连接，所述主轴的前端设有飞轮，所述操纵部件包括手柄、固定手柄的手柄座和定位盘，手柄座上部通过弹簧及顶销与定位盘上部固定，所述手柄座下部通过定位销与定位盘下部固定，所述操纵部件通过杠杆与拔叉连接，所述拔叉与轴Ⅱ连接。
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