CN208835978U - 一种便于散热的直线轴直驱结构 - Google Patents
一种便于散热的直线轴直驱结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208835978U CN208835978U CN201821628750.3U CN201821628750U CN208835978U CN 208835978 U CN208835978 U CN 208835978U CN 201821628750 U CN201821628750 U CN 201821628750U CN 208835978 U CN208835978 U CN 208835978U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- linear
- heat dissipation
- linear guide
- direct drive
- backing plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IYLGZMTXKJYONK-ACLXAEORSA-N (12s,15r)-15-hydroxy-11,16-dioxo-15,20-dihydrosenecionan-12-yl acetate Chemical compound O1C(=O)[C@](CC)(O)C[C@@H](C)[C@](C)(OC(C)=O)C(=O)OCC2=CCN3[C@H]2[C@H]1CC3 IYLGZMTXKJYONK-ACLXAEORSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- IYLGZMTXKJYONK-UHFFFAOYSA-N ruwenine Natural products O1C(=O)C(CC)(O)CC(C)C(C)(OC(C)=O)C(=O)OCC2=CCN3C2C1CC3 IYLGZMTXKJYONK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种便于散热的直线轴直驱结构。本实用新型的目的是：提供一种直线电机运动结构的温度控制方案，可以有效的控制直线导轨、本体运动部件等主要发热部件的温升，从而提高机床精度。一种便于散热的直线轴直驱结构，机床上的本体固定部件上安装直线电机定子板，在直线电机定子板两侧布置直线导轨，直线导轨的安装滑块上固定本体运动部件，本体固定部件和直线电机动子板之间安装有承接垫板，承接垫板中部带有多个镂空的散热网孔；机床铸件本体表面上，两个直线导轨安装部位设置有单个或多个U型槽，槽型内埋设有用于循环冷却液的紫铜管，所述紫铜管与精密循环冷却系统连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种直线轴直驱单元，尤其涉及一种高效散热的直线电机运动结构。
背景技术
随着市场对高速、高精机床设备性能要求的不断提升，传统的旋转伺服电机带动滚珠丝杠的直线轴驱动方式，正逐步被直线电机直接驱动直驱所代替。直驱传动把机床进给传动链的长度缩短为零，其驱动无磨损、高速响应、传动刚度高、高加速度及传动效率高等特性突出。
采用直线电机驱动时：其动子板发热后的传导及如何控制其热平衡状态，以控制安装部件温升，减小安装部件热变形量，降低温升对精度的影响；动子板通电后产生的行波磁场与定子永磁体磁场之间形成强大的作用力，作用在相对应的承载直线导轨上，增大了导轨的摩擦力，使其在高速运动状态下产生更多的热量，温升变化就会引起导轨变形，直接影响到机床精度的变化。所以，在发热部件不可去除的情况下，将热量有效传导出去以控制其温升变化，是控制机床精度的有效方法。
发明内容
本发明的目的是：提供一种直线电机运动结构的温度控制方案，可以有效的控制直线导轨、本体运动部件等主要发热部件的温升，从而提高机床精度。
一种便于散热的直线轴直驱结构，机床上的本体固定部件上安装直线电机定子板，在直线电机定子板两侧布置直线导轨，直线导轨的安装滑块上固定本体运动部件，其特征是：
本体固定部件和直线电机动子板之间安装有承接垫板，承接垫板中部带有多个镂空的散热网格；机床铸件本体表面上，两个直线导轨安装部位设置有单个或多个U型槽，槽型内埋设有用于循环冷却液的紫铜管，所述紫铜管与精密循环冷却系统连接。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，所述承接垫板的散热网格为长方形阵列分布的多个矩形镂空孔，承接垫板沿运动方向有贯穿散热网孔；承接垫板通过螺栓连接与直线电机动子板、本体运动部件连接。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，承接垫板沿运动方向的两端面均布有圆形贯穿散热网孔。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，所述承接垫板的四边、矩形楼空孔顶点位置均分布有螺孔。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，所述直线电机定子板两侧的直线导轨均安装有两个安装滑块。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，所述直线导轨安装基面的平面度不低于0.008/1000mm，直线导轨直线度不低于0.005/1000mm，两侧直线导轨的平行度不低于0.008/1000mm，直线导轨上面的安装滑块上表面位于同一平面内，所有的安装滑块上表面共面的平面度在0.008/1000mm以内。
根据所述便于散热的直线轴直驱结构，所述直线导轨安装部位设置有两个U型槽，直线导轨底部的两侧各分部一个U型槽。
本发明技术方案具有以下特点：
1在直线电机的选型计算方面，本发明将其推力安全系数设置为120-130%，以减小直线电机因功率过高，而造成的发热量大问题。
2本装置通过研究对直线轴导轨温度控制的基础上，直线轴导轨安装基面的精度列出明确数值要求。同时，本装置明确采用直线电机动子板循环冷却，以及特有的带有镂空网格作为散热孔的承接垫板，直线导轨下面分布有冷却管网结构。上述结构设计可以将发热部件产生的热量有效传导出去，用于控制其温升变化，从而提高机床精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的横向剖面结构示意图。
图3为本发明直线导轨冷却结构的局部剖视图。
附图中：1、本体固定部件；2、直线电机定子板；3、直线电机动子板；4、承接垫板；5、直线导轨；6、本体运动部件；7、紫铜管。
具体实施方式
本发明通过各种独特的新型控温技术方法，例如：明确直线电机选型安全系数、加工装配精度要求、直线电机动子板和直线导轨可靠冷却等直线轴直驱运动温度控制方法，有效控制直线导轨、本体运动部件等主要发热部件温升，从而提高机床精度。直线电机内部结构、直线电机动子板的冷却装置属于现有常规的技术，不再赘述。
一般的直线轴直驱结构，其发热来源主要有两处：直线电机动子板线圈发热及直线导轨摩擦发热。机床上本体固定部件1上安装直线电机定子板，在直线电机定子板的左右两侧对称布置直线导轨。为了有效的对上述热源进行散热，采用以下技术手段。
一、在直线电机选型时，根据运动行程的长短，可以分别采用梯形速度模式或三角形速度模式，在直线电机参数选取时，其推力采用不低于120-130%的安全系数，留有余量的选取直线电机，以减小直线电机因功率过高，而造成的发热量大问题。
二、直线导轨的形位公差。直线导轨安装基面直线导轨底部接触面的平面度不低于0.008/1000mm，直线导轨直线度不低于0.005/1000mm，两侧直线导轨平行度不低于0.008/1000mm。直线导轨上面的安装滑块上表面位于同一平面内，所有安装滑块上表面共面的平面度控制在0.008/1000mm以内。
如图1-3所示，所述的直线电机及直线导轨均为竖直面安装。以下散热方案同时也适用于水平面及其他角度安装方式。
此方法中，所述直线导轨的安装滑块上固定本体运动部件6，机床的本体运动部件和直线电机动子板3之间安装承接垫板4。承接垫板的中部带有多个镂空的散热网格，承接垫板的散热网格优选采用，4*5长方形阵列分布的多个矩形镂空孔。承接垫板沿运动方向的两端面有均布圆形贯穿散热网孔。承接垫板通过螺栓连接与直线电机动子板、本体运动部件6连接。所述承接垫板的四边、矩形楼空孔顶点均分布有螺孔。
在满足其结构刚性的前提下，通过承接垫板所特有的散热网格结构，不仅可以通过网格增加散热面积，又可减少动子板和承接垫板的接触面积，降低热传导；同时，伴随直线电机动子板3高速运动，通过承接垫板沿运动方向的贯穿散热网孔，高速运动引起的气流将承接垫板和直线电机动子板结合部位热量有效带走，以起到控制温度的作用。传统的现有的直线电机动子板一般会采用循环冷却的方式进行控温，直线电机动子板内部通有冷却介质，经精密水冷机循环将其热量带走，实现控制温度的作用。直线电机动子板的冷却装置属于现有的技术结构，故不再赘述。
本发明在直线导轨的两侧，机床铸件本体表面上的直线导轨5安装部位加工出两个U型槽。槽型内埋设大导热率的紫铜管7，管内通有冷却液，经精密循环冷却系统例如CWA36PTS-380V型号的精密水冷机将导轨附近的热量带走，从而实现温升的有效控制。两个直线导轨下面均分布有上述冷却结构。两个直线导轨下面的紫铜管串接一起，共同接入同一个精密循环冷却系统。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种便于散热的直线轴直驱结构，机床上的本体固定部件（1）上安装直线电机定子板（2），在直线电机定子板两侧布置直线导轨（5），直线导轨的安装滑块上固定本体运动部件（6），其特征在于：
本体固定部件（1）和直线电机动子板（3）之间安装有承接垫板（4），承接垫板中部带有多个镂空的散热网格，承接垫板沿运动方向有贯穿的散热网孔；机床铸件本体表面上，两个直线导轨（5）安装部位设置有单个或多个U型槽，槽型内埋设有用于循环冷却液的紫铜管（7），所述紫铜管（7）与精密循环冷却系统连接。
2.根据权利要求1所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：所述承接垫板（4）的散热网格为长方形阵列分布的多个矩形楼空孔，承接垫板通过螺栓连接与直线电机动子板（3）、本体运动部件（6）连接。
3.根据权利要求1所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：承接垫板沿运动方向的两端面均布有圆形贯穿散热网孔。
4.根据权利要求2所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：所述承接垫板（4）的四边、矩形楼空孔顶点位置均分布有螺孔。
5.根据权利要求1所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：所述直线电机定子板两侧的直线导轨（5）均安装有两个安装滑块。
6.根据权利要求1所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：所述直线导轨（5）安装基面的平面度不低于0.008/1000mm，直线导轨（5）直线度不低于0.005/1000mm，两侧直线导轨的平行度不低于0.008/1000mm，直线导轨上面的安装滑块上表面位于同一平面内，所有的安装滑块上表面共面的平面度在0.008/1000mm以内。
7.根据权利要求1所述便于散热的直线轴直驱结构，其特征在于：所述直线导轨（5）安装部位设置有两个U型槽，直线导轨底部的两侧各分部一个U型槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821628750.3U CN208835978U (zh) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821628750.3U CN208835978U (zh) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208835978U true CN208835978U (zh) | 2019-05-07 |
Family
ID=66317281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821628750.3U Withdrawn - After Issue CN208835978U (zh) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208835978U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109149901A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-04 | 山东威达重工股份有限公司 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
| CN112247654A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-22 | 阿帕斯精机(上海)有限公司 | 一种用于直驱机床的z轴平衡结构 |
-
2018
- 2018-10-09 CN CN201821628750.3U patent/CN208835978U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109149901A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-04 | 山东威达重工股份有限公司 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
| CN109149901B (zh) * | 2018-10-09 | 2023-11-28 | 山东威达重工股份有限公司 | 一种便于散热的直线轴直驱结构 |
| CN112247654A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-22 | 阿帕斯精机(上海)有限公司 | 一种用于直驱机床的z轴平衡结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105099122B (zh) | 一种动磁式长行程超精密直线运动机构 | |
| KR101189295B1 (ko) | 리니어 모터 액추에이터 | |
| CN106395389A (zh) | 高传送精度的自驱式磁悬浮曲直复合循环型传送单元 | |
| CN103901731B (zh) | 可动刀口装置 | |
| TW201705655A (zh) | 直線運動線性模組及應用該直線運動線性模組的位置控制伺服系統 | |
| CN208835978U (zh) | 一种便于散热的直线轴直驱结构 | |
| CN101409248A (zh) | 二维运动平台 | |
| CN102255472A (zh) | 带气浮导轨的永磁直线同步电机 | |
| CN104765382A (zh) | 跨尺度二维大行程高速高精度运动平台 | |
| CN105479337A (zh) | 一种数控立式平面成型磨床 | |
| CN105024496A (zh) | 用于直线或平面电机磁阵列的装配装置及其安装方法 | |
| CN109149901A (zh) | 一种便于散热的直线轴直驱结构 | |
| CN102891585A (zh) | 一种单边型动磁直线电机 | |
| WO2011009398A1 (zh) | 一种采用槽型线圈的平面电机 | |
| CN106300875A (zh) | 捆绑式直线电机作动器 | |
| CN103233996B (zh) | 串联磁路结构直线电磁阻尼器 | |
| KR20090066369A (ko) | 공극조정장치를 포함한 리니어모터 | |
| CN102761189B (zh) | 具有导流装置的直线电机 | |
| CN110524499B (zh) | 磁浮导轨运动平台 | |
| CN216403103U (zh) | 一种电磁驱动循环线 | |
| CN206839340U (zh) | 电火花机床 | |
| CN104852667B (zh) | 一种直线电机控制系统及应用该系统的电磁弹射器试验台 | |
| CN102739122B (zh) | 双边初级结构磁悬浮平面电机 | |
| CN205271430U (zh) | 立式加工中心可控励磁直线同步电动机磁悬浮运动平台 | |
| CN204361872U (zh) | 用于物流分拣设备的双边型直线电机传动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190507 Effective date of abandoning: 20231128 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190507 Effective date of abandoning: 20231128 |