CN213637373U - 一种伺服压力机齿轮轴安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于压力机技术领域，具体涉及一种伺服压力机齿轮轴安装结构。其便于拆卸、维护，同时，安装后的连接强度高、连接可靠，并且动态响应精度好。包括设置在机体上的伺服电机，其特征在于，所述伺服电机通过转接法兰与机体相连，伺服电机的电机主轴为伸出轴，所述电机主轴穿过转接法兰的一端设置有小齿轮，并且，所述小齿轮中部的安装孔，通过齿轮胀紧套与电机主轴的前端可拆卸式连接；所述电机主轴前端的小齿轮，与转动布置在机体上的曲轴端部所设置的大齿轮相啮合传动连接。

Description

一种伺服压力机齿轮轴安装结构

技术领域

本实用新型属于压力机技术领域，具体涉及一种伺服压力机齿轮轴安装结构。

背景技术

在伺服压力机主传动结构中，大齿轮和齿轮轴是浸油润滑。因为齿轮轴是安装在齿轮油箱里，所以，齿轮轴与伺服电机连接部分必须是密封结构。由于齿轮轴与伺服电机之间连接结构的关键性，其易安装、易维护性、以及使用可靠性则成为整个伺服压机最重要的性能指标之一。

现有技术中伺服压力机的主传动结构主要有三种结构：第一种是伺服电机伸出轴为平键轴结构，电机的固定方式为通过底座固定。此类结构在异步电机中使用非常普遍，其特点是加工简单安装方便，且制造成本低。但是这类结构在伺服压力机上使用就不那么适用了，因为伺服压力机的电机不同于异步电机，伺服压机电机在工作时需要频繁的加减速和正反转换向，如果采用平键连接结构，由于键连接强度低且存在间隙，在工作一段时间后间隙会越来越大，这样会使伺服电机的动态响应精度变差，使机床综合精度性能得不到保证。如果平键连接采用过紧配合，则装配和拆卸时非常不便，甚至不好安装。且通过底座固定整个电机，很难保证电机主轴与齿轮轴安装后的同轴度，由于是刚性连接，电机高速运转时精度很难保证。

第二种是伺服电机伸出轴为光轴结构，齿轮轴与电机轴通过联轴器连接，电机通过底座固定，由于通过联轴器连接，存在一定柔性，因此底座固定方式相对可以，但由于在输出轴端增加了大惯量的联轴器，使得被动惯量大幅增加，则伺服电机的能耗提高，效率降低。另外，由于增加联轴器其制造成本增加。

第三种方式是将伺服压力机的齿轮轴和电机的转子轴做成一体式的结构，转子轴与转子通过胀紧套安装。电机后端安装制动器和电机编码器，电机通过法兰直接固定在齿轮箱体上，这类结构也是目前常用的结构。这类结构的优势是结构紧凑，连接强度高，传递扭矩大。且属于过盈紧固连接，其伺服电机在正反转和频繁加减速运转时，动态响应精度无影响。对于大型机床，单件生产，其结构是非常适用的。但对于中小型批量生产机床，其最大的弊端是齿轮轴与转子轴为一体，而齿轮轴容易磨损，经常需要拆卸维修，这种结构要维修齿轮轴就得需要把电机整个都拆卸了，以及拆卸电机后端的制动器，而大扭矩伺服电机在电机厂外面拆卸安装是非常麻烦的，基本是不现实的，因此这类结构的齿轮轴是非常不易维护和拆装的；对于大量生产制造也是非常麻烦的。

目前的做法是主机厂将齿轮轴与大齿轮配对做好之后，发到电机厂，由电机厂负责完成齿轮轴与电机本体的组装，再发往主机厂整体安装。其制造周期长，且制造过程中稍有问题，返工是非常麻烦的。其后续需要维修制动器或者齿轮轴拆卸都需要把电机拆卸一遍重新组装，在现场维修基本是不现实的。

实用新型内容

本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种伺服压力机齿轮轴安装结构，对于中小型批量生产的伺服压力机，该齿轮轴安装结构安装方便，且后续便于拆卸、维护，同时，安装后的连接强度高、连接可靠，并且动态响应精度好。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种伺服压力机齿轮轴安装结构，包括设置在机体上的伺服电机，其特征在于，所述伺服电机通过转接法兰与机体相连，伺服电机的电机主轴为伸出轴，所述电机主轴穿过转接法兰的一端设置有小齿轮，并且，所述小齿轮中部的安装孔，通过齿轮胀紧套与电机主轴的前端可拆卸式连接；所述电机主轴前端的小齿轮，与转动布置在机体上的曲轴端部所设置的大齿轮相啮合传动连接。

进一步地，所述转接法兰中部的通孔与电机主轴伸出段的后部之间，设置有轴承组件；所述转接法兰的中部通孔与电机主轴的外壁之间，还设置有密封组件。

更进一步地，所述转接法兰与电机主轴之间的密封组件为旋转油封。

更进一步地，所述轴承组件包括设置在转接法兰的中部通孔与电机主轴的外壁之间的双列滚子轴承，所述双列滚子轴承的外圈通过与转接法兰相连接的轴承端盖压紧固定，双列滚子轴承的内圈，则通过与电机主轴固定连接的固定螺母压紧固定。

进一步地，所述转接法兰与机体之间设置有O型密封圈。

进一步地，所述伺服电机的电机主轴的内段轴体，通过电机输出轴胀紧套与电机壳体内部的电机转子过盈连接。

进一步地，所述电机主轴布置有小齿轮的一端，通过设置在机体上的单列滚子轴承和齿轮轴端盖实现密封和支撑；且所述齿轮轴端盖外侧、电机主轴的端部安装有制动器。

进一步地，所述伺服电机内部、电机主轴内段轴体的前后两端，分别设置有用于支撑电机主轴的电机前支撑轴承和电机端部轴承。

进一步地，所述伺服电机的后端设置有电机主轴的电机编码器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型伺服压力机齿轮轴安装结构的安装及拆卸方便，小齿轮、制动器及伺服电机均可在维护中单独拆卸，为后续的反复拆卸、维修保养等提供了便利。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

图中，1、机体，2、曲轴，3、大齿轮，4、转接法兰，5、伺服电机，6、电机编码器，7、旋转油封，8、双列滚子轴承，9、固定螺母，10、轴承端盖，11、小齿轮，12、齿轮胀紧套，13、单列滚子轴承，14、齿轮轴端盖，15、制动器，501、电机壳体，502、电机定子，503、电机转子，504、电机输出轴胀紧套，505、电机主轴，506、电机端部轴承，507、电机前支撑轴承。

具体实施方式

如图1所示，该伺服压力机齿轮轴安装结构包括机体1、曲轴2、大齿轮3、转接法兰4、伺服电机5、电机编码器6、旋转油封7、双列滚子轴承8、固定螺母9、轴承端盖10、小齿轮11、齿轮胀紧套12、单列滚子轴承13、齿轮轴端盖14、制动器15。其中，伺服电机包含电机壳体501、电机定子502、电机转子503、电机输出轴胀紧套504、电机主轴505、电机端部轴承506、电机前支撑轴承507。

一种具体实施例：曲轴2安装在机体1上，大齿轮3安装在曲轴2上，伺服电机的电机主轴505与电机转子503通过胀紧套504固定安装，伺服电机5的后端安装有电机主轴505的电机编码器6。伺服电机5的电机主轴505位于电机壳体501内部的一段轴体上，分别设置有电机端部轴承506和电机前支撑轴承507；同时，电机主轴505采用伸出轴的整体结构形式。为方便小齿轮11拆卸维护，和批量匹配生产，小齿轮11通过齿轮胀紧套12固定安装在电机主轴505的伸出段上，而不是采用常规的齿轮轴结构。伺服电机5带动电机主轴505以及其上的小齿轮11一同旋转，同时，利用小齿轮11与曲轴端部设置的大齿轮3的相互啮合，来驱动大齿轮3转动，从而带动曲轴2旋转。

伺服电机5通过转接法兰4与机体1相连，转接法兰4中部的通孔与电机主轴505伸出段的后部之间，设置有轴承组件。轴承组件包括设置在转接法兰4的中部通孔与电机主轴505的外壁之间的双列滚子轴承8，双列滚子轴承8的外圈通过与转接法兰4相连接的轴承端盖10压紧固定，双列滚子轴承8的内圈，则通过与电机主轴505固定连接的固定螺母9压紧固定。并且，转接法兰4的中部通孔与电机主轴505的外壁之间，还设置有密封组件。转接法兰4与电机主轴505之间的密封组件为旋转油封7。

同时，转接法兰4与机体1之间还设置有O型密封圈。伺服电机5的电机主轴505位于电机壳体501内部的内段轴体，通过电机输出轴胀紧套504与电机壳体501内部的电机转子503过盈连接。电机主轴505上、布置有小齿轮11的一端，则通过设置在机体1上的单列滚子轴承13和齿轮轴端盖14实现密封和支撑；且齿轮轴端盖14外侧、电机主轴505的端部安装有制动器15。伺服电机5内部、电机主轴505内段轴体的前后两端，还分别设置有用于支撑电机主轴505的电机前支撑轴承507和电机端部轴承506。根据具体的使用需要，制动器15也可以安装在伺服电机5的后端；齿轮传动结构可以为二级或多级齿轮传动，并且，为了确保齿轮配对的制造精度、方便齿轮拆卸和维护，各级传动都可以采用小齿轮11与电机主轴505通过齿轮胀紧套12组合安装的结构形式。

本实用新型的伺服压力机齿轮轴安装结构的安装方式为：伺服电机5采用伸出轴形式，将转接法兰4从电机主轴505的伸出端穿进来；然后，将电机壳体501上的电机法兰与转接法兰4固定连接，再装入旋转油封7和双列滚子轴承8，并通过轴承端盖10将轴承外圈压紧，利用固定螺母9将轴承内圈压紧。并且，在转接法兰4的外圈装入O型密封圈。此时，电机主轴505和伺服电机5通过转接法兰4组合构成一个密封整体。小齿轮11通过齿轮胀紧套12安装在电机主轴505伸出段的端部位置，从而，能够整体将组装好的部件装入大齿轮箱里，并通过转接法兰4上的外圈螺丝固定在机体1上。电机主轴505上、布置有小齿轮11的一端，通过单列滚子轴承13和齿轮轴端盖14实现密封和支撑，齿轮轴端盖外侧、电机主轴的端部安装有制动器15。

该伺服压力机齿轮轴安装结构在需要拆卸维修时，可以分别拆下制动器15、小齿轮11和伺服电机5进行维修，且拆卸方便、重复安装简易，非常适合批量生产和后期维修保养。同时，电机定子502固定在电机壳体501上，电机转子503与电机主轴505通过胀紧套504过盈固定连接，进而使电机转子503与电机主轴505紧固连接，并方便拆卸。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伺服压力机齿轮轴安装结构，包括设置在机体（1）上的伺服电机（5），其特征在于，所述伺服电机（5）通过转接法兰（4）与机体（1）相连，伺服电机（5）的电机主轴（505）为伸出轴，所述电机主轴（505）穿过转接法兰（4）的一端设置有小齿轮（11），并且，所述小齿轮（11）中部的安装孔，通过齿轮胀紧套（12）与电机主轴（505）的前端可拆卸式连接；所述电机主轴（505）前端的小齿轮（11），与转动布置在机体（1）上的曲轴（2）端部所设置的大齿轮（3）相啮合传动连接。

2.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述转接法兰（4）中部的通孔与电机主轴（505）伸出段的后部之间，设置有轴承组件；所述转接法兰（4）的中部通孔与电机主轴（505）的外壁之间，还设置有密封组件。

3.根据权利要求2所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述转接法兰（4）与电机主轴（505）之间的密封组件为旋转油封（7）。

4.根据权利要求2所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述轴承组件包括设置在转接法兰（4）的中部通孔与电机主轴（505）的外壁之间的双列滚子轴承（8），所述双列滚子轴承（8）的外圈通过与转接法兰（4）相连接的轴承端盖（10）压紧固定，双列滚子轴承（8）的内圈，则通过与电机主轴（505）固定连接的固定螺母（9）压紧固定。

5.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述转接法兰（4）与机体（1）之间设置有O型密封圈。

6.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述伺服电机（5）的电机主轴（505）的内段轴体，通过电机输出轴胀紧套（504）与电机壳体（501）内部的电机转子（503）过盈连接。

7.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述电机主轴（505）布置有小齿轮（11）的一端，通过设置在机体（1）上的单列滚子轴承（13）和齿轮轴端盖（14）实现密封和支撑；且所述齿轮轴端盖（14）外侧、电机主轴（505）的端部安装有制动器（15）。

8.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述伺服电机（5）内部、电机主轴（505）内段轴体的前后两端，分别设置有用于支撑电机主轴（505）的电机前支撑轴承（507）和电机端部轴承（506）。

9.根据权利要求1所述的伺服压力机齿轮轴安装结构，其特征在于：所述伺服电机（5）的后端设置有电机主轴（505）的电机编码器（6）。

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