CN202461589U - 风力发电机机座专用镗削机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机机座专用镗削机床，该机床为卧式形式，其包括主轴传动部和进给传动部，所述主轴传动部包括主轴电机和主轴，所述主轴电机带动主轴端部的刀具旋转；所述进给传动部包括Z轴传动部和X轴传动部，所述Z轴传动部由伺服电机通过滚珠丝杠驱动的工作台构成；所述X轴传动部将动力传递到X向滑动螺旋机构，所述X向滑动螺旋机构包括螺杆、螺母和滑块，所述刀具固定在滑块上，所述螺杆固定，X向滑动螺旋机构通过螺母带动滑块作直线运动，带动刀具作X向进给运动，本实用新型对大型工件孔系的镗削，具有装夹方便，特别是避免大质量工件的回转；同时具有操作简单、调整方便、质量稳定，提高生产率的特点。

Description

风力发电机机座专用镗削机床

技术领域

本实用新型涉及一种机床，特别是一种风力发电机机座专用镗削机床，属于机械技术领域。

背景技术

利用风力发电的尝试，早在本世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。

随着技术的不断进步，大型风力发电机不断涌现。例如目前使用比较广泛的1.5MW风力发电机。风力发电机核心部件之一的风力发电机机座也随着风力发电机的发展而逐渐大型化。

1.5MW风力发电机机座的长度达到1760mm，宽达到1200mm，机座中间有不同尺寸的圆孔，中心圆孔的最大直径为1028mm，机组毛坯的重量约为1140Kg。

由于1.5MW风力发电机机座具有大质量、大回转半径，因此采用通用车床和镗床来加工内孔的方式在装夹、调整、测量以及操作安全等方面存在较多问题。

例如常见的问题是，通用车床和镗床来加工内孔需要工件的回转，多次对工件进行夹装定位，然后进行加工，这样就有可能出现定位基准不一，工件加工产生误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高风力发电机机座加工质量的专用镗削机床。

为了解决上述的技术问题，本实用新型的技术方案是：一种风力发电机机座专用镗削机床，该机床为卧式形式，其包括主轴传动部和进给传动部，其中：

所述主轴传动部包括主轴电机和主轴，所述主轴为水平悬伸形式，所述主轴电机带动主轴端部的刀具；

所述进给传动部包括Z轴传动部和X轴传动部，其中：

所述Z轴传动部由伺服电机通过滚珠丝杠驱动的工作台构成；

所述X轴传动部将动力传递到X向滑动螺旋机构，所述X向滑动螺旋机构包括螺杆、螺母和滑块，所述刀具固定在滑块上，所述螺杆固定，X向滑动螺旋机构通过螺母带动滑块作直线运动，带动刀具作X向进给运动。

所述主轴长度根据工件要求设计，可以设计长为为2040mm，这样，在加工时就不需要对大规格的风力发电机机座进行回转。

本实用新型的风力发电机机座专用镗削机床对工件装夹方便，特别是避免大质量工件的回转；同时具有操作简单、调整方便、质量稳定，提高生产率。

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详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为X轴向的传动示意图。

具体实施方式

由于工件风力发电机机座具有大质量、大回转半径的特点，本实用新型总体布局采用类似卧式车床的形式，如图1所示，而将其主运动定义为刀具的旋转运动，工件则按底面定位放置于工作台5上。

工作台5需完成Z向的进给运动，以保证机座内孔的镗削长度＞1800mm；刀具在做主运动的同时，需能够在X向做进刀和退刀运动，而刀架的设计则在刚度足够的情况下确保证刀具的调整范围，由此实现对镗削回转半径尺寸的控制。

本实用新型的包括主轴传动部和进给传动部。由于主运动为刀具的运动，故首先应根据切削力学的原理，确定在机座的镗削过程中刀具的切削力矩和所需功率，由此获得主轴8的运动学和动力学参数，在此基础上考虑主轴8的传动方案和结构参数，确定支承的形式和轴承等关键部件的选用，其中的关键点是考虑满足工件长度1740mm，主轴8悬伸量在2040mm的情况下，对主轴8的刚度、热变形等完成一系列相关的计算和验算校核。

进给传动部分为Z轴传动部和X轴传动部。工件6由Z轴传动部的工作台5带动。考虑到在内孔长度方向的尺寸控制，Z轴采用丝杠4采用滚珠丝杠和伺服电机1的数字驱动，其特点是Z轴行程较大，其采用的是定制长度为3650mm的滚珠丝杠。

X轴的传动部主要实现刀具的进退运动。由于刀架在主轴8端面并随主轴8旋转，因此其刀具进退运动的传动设计需考虑拖动电机的安装位置、传动方式和间隙消除等问题。

如图2所示，X向进给运动的传动方案可采用YDS-100系列超低速变频电动机，通过链传动将动力传递到差速器(差速器的主要作用是消除间隙)，再通过行星轮将动力传递到在主轴内部的齿轮连接长轴(该轴长3266mm)，该连接轴通过锥齿轮将动力传递到X向滑动螺旋机构。该机构中螺杆固定，通过螺母带动滑块作直线运动，刀具通过锁紧机构固定在滑块上，从而带动刀具作X向进给运动。

根据专用机床的结构特点，主轴电机10和X轴电机均选用了变频电机。其中主轴电机的转速在132-1320r/min，X轴电机的转速在4-32r/min，而Z轴则采用伺服电机控制。专用机床进行了控制系统的总体设计，包括了设计了专用的电器控制箱、操作面板以及安装了Z轴的数显装置等。

伺服电机1通过减速器2、丝杆4带动工作台5，丝杆4由丝杆支座3固定，工作台5将工件6送到加工部位。此时，主轴8头部的刀具便可以对工件6进行加工，刀具通过刀具托板7安装。主轴8是通过机箱9由主轴电机10带动的，电器柜11内控制器对整个机床进行控制。

上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种风力发电机机座专用镗削机床，其特征在于该机床为卧式形式，其包括主轴传动部和进给传动部，其中：

所述主轴传动部包括主轴电机和主轴，所述主轴为水平悬伸形式，所述主轴电机带动主轴端部的刀具；

所述进给传动部包括Z轴传动部和X轴传动部，其中：

所述Z轴传动部由伺服电机通过滚珠丝杠驱动的工作台构成；

所述X轴传动部将动力传递到X向滑动螺旋机构，所述X向滑动螺旋机构包括螺杆、螺母和滑块，所述刀具固定在滑块上，所述螺杆固定，X向滑动螺旋机构通过螺母带动滑块作直线运动，带动刀具作X向进给运动。

2.根据权利要求1所述的风力发电机机座专用镗削机床，其特征在于：所述主轴长为2040mm。

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