CN216541280U - 一种线切割机换丝的新型扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，包括定子组件、转子组件、卷丝盘、固定组件；所述转子组件包括转子轴、固定套设在转子轴上的磁滞盘，所述定子组件包括第一端盖、第二端盖、左右两端设有开口的阻尼器外壳；第一端盖以及第二端盖分别配装在阻尼器外壳左右两端的开口处，且第一端盖以及第二端盖的表面均设置有相互对齐的磁环；其磁滞盘位于两个磁环之间，且磁滞盘分别与两个磁环并存在工作间隙；转子轴的一端穿过第一端盖，转子轴的另一端穿过第二端盖，且转子轴与第一端盖以及转子轴与第二端盖之间均通过轴承实现活动配装，其中所述卷丝盘固定套设在转子轴的任意一端，且所述固定组件固定在第一端盖或第二端盖处。

Description

一种线切割机换丝的新型扭矩限制器

技术领域

本实用新型涉及扭矩限制器领域，尤指一种线切割机换丝的新型扭矩限制器。

背景技术

线切割机床的钼丝在连续的切割和长时间的使用过程后，由于加工温度的变化和钼丝磨损等因素的影响会导致钼丝延伸，使张紧力会逐渐缩小，导致最后在加工时，钼丝容易松脱，致使最后会严重影响加工质量，所以线切割机床上一般会安装紧丝装置对钼丝进行张紧，但是由于当前的紧丝装置结构通常设置于线切割机床的后端，即靠近运丝筒附近，而钼丝的工作端则在线切割机床的前端，因此传统的紧丝装置由于距离钼丝的工作端较远，所以存在较大的滞后性，在紧丝装置张紧钼丝后，需要经过一定的时间才能传递到钼丝的工作端，当张紧力传递到钼丝的工作端时，钼丝的张紧力也发生了新的变化，因此，钼丝的张紧力难以控制，同时也使得加工质量难以提升。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，以解决上述的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，包括定子组件、转子组件、卷丝盘、固定组件；所述转子组件包括转子轴、固定套设在转子轴上的磁滞盘，所述定子组件包括第一端盖、第二端盖、左右两端设有开口的阻尼器外壳；第一端盖以及第二端盖分别配装在阻尼器外壳左右两端的开口处，且第一端盖以及第二端盖的表面均设置有相互对齐的磁环，且两个磁环的表面均为N极和S极交替排列；其磁滞盘位于两个磁环之间，且磁滞盘分别与两个磁环并存在工作间隙；转子轴的一端穿过第一端盖，转子轴的另一端穿过第二端盖，且转子轴与第一端盖以及转子轴与第二端盖之间均通过轴承实现活动配装，其中所述卷丝盘固定套设在转子轴的任意一端，且所述固定组件固定在第一端盖或第二端盖处。

进一步，所述固定组件包括手持手柄，该手持手柄固定在第一端盖或第二端盖上，且手持手柄位于远离卷丝盘。

进一步，所述固定组件包括用于将整体扭矩限制器固定在机床上的固定支架。

进一步，所述固定组件还包括用于与机床磁吸连接的磁座开关，其中固定支架的一端固定在第一端盖或第二端盖的表面，且固定支架的另一端与磁座开关连接。

进一步，所述还包括导轮固定架、导丝轮，导轮固定架的一端固定设置在固定支架上，导丝轮通过转轴配装在导轮固定架的另一端，且导丝轮位于卷丝盘的一侧，且两者位于同一竖直平面。

进一步，所述磁环为钐钴sm2co17材料或铁氧体DM4654材料制备而成，所述；磁滞盘材料为铁铬钴2J85磁滞合金，所述轴承为深沟球滚珠轴承。

进一步，所述第一端盖与阻尼器外壳开口处为活动配装，且阻尼器外壳的外侧壁开设有若干个固定螺栓孔，通过固定螺栓穿过固定螺栓孔并贴紧于第一端盖上，实现第一端盖的固定

进一步，所述第一端盖为阶梯状结构，其中第一端盖包括第一凸台以及位于第一凸台表面且其外径小于第一凸台的第二凸台，所述磁环贴合在第二凸台上，其中且第一端盖的中心处开设有贯穿第一凸台、第二凸台的第一装配孔，其中第一凸台盖合在开口的边缘处，且第二凸台延伸至阻尼器外壳内，所述固定螺栓的底部贴紧于第二凸台的侧壁，且轴承配装在第一装配孔内。

进一步，所述阻尼器外壳的外侧壁上延其周向设置有若干刻度线，且第一凸台的外侧壁设有用于与刻度线对齐的对齐标记。

进一步，其中转子轴靠近卷丝盘的一端一体连接有螺杆，且所述螺杆上套设有第一垫片螺母、第二垫片螺母，其中卷丝盘套设在螺杆上，且位于第一垫片螺母以及第二垫片螺母之间。

本实用新型的有益效果在于：产品是以磁场为媒介传递恒定扭力的装置。磁滞盘与磁环不接触，无滑动磨擦，故使用寿命长，具有稳定的扭矩，不受到转差的影响。静止和转动时扭矩不变。因此从最低转速到最高转速，扭矩始终恒定。不受时间、温度、速度或其他系统影响变化。设有刻度以确定张力，重复性好。可以在最大与最小值之间连续调整，得到最优化的张力满足特殊需要。性能可靠，动转时能提供恒定张力，停机时可保持张力，可实现柔性和刹车，并可实现过载保护。 安装结构简单，结构设计紧凑，输出扭矩调节方便，无需电控设备，可在各种位置稳定工作。而且通过本扭矩限制器调整钼丝或电极丝的张力，响应速度更快，因此有效地解决了传统的张紧装置存在滞后的问题。

附图说明

图1 是具体实施例1中的结构示意图。

图2 是具体实施例2中的结构示意图图。

图3 是具体实施例3中的结构示意图图。

图4 是具体实施例4中的结构示意图图。

图5 是第一端盖的结构示意图图。

图6 是磁环的结构示意图。

附图标号说明：手持手柄1、第一端盖2、第一凸台21、第二凸台22、固定螺栓3、阻尼器外壳4、磁环5、轴承6、磁滞盘7、卷丝盘8、第一垫片螺母9、第二垫片螺母10、螺杆11、转子轴12、固定支架13、开关磁座14、导轮固定架15、导丝轮16。

具体实施方式

具体实施例1：

请参阅图1以及图6所示，本实用新型关于一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，包括定子组件、转子组件、卷丝盘8、固定组件；所述转子组件包括转子轴12、固定套设在转子轴12上的磁滞盘7，所述定子组件包括第一端盖2、第二端盖、左右两端设有开口的阻尼器外壳4；第一端盖2以及第二端盖分别配装在阻尼器外壳4左右两端的开口处，且第一端盖2以及第二端盖的表面均设置有相互对齐的磁环5，且两个磁环5的表面均为N极和S极交替排列；其磁滞盘7位于两个磁环5之间，且磁滞盘7分别与两个磁环5并存在工作间隙；转子轴12的一端穿过磁环5以及第一端盖2，转子轴12的另一端穿过磁环5以及第二端盖，且转子轴12与第一端盖2以及转子轴12与第二端盖之间均通过轴承6实现活动配装，其中所述卷丝盘8固定套设在转子轴12的右端，且所述固定组件固定在第一端盖2处。

工作原理说明：从微观角度定性分析扭矩限制器的工作原理，针对图1所示的阻尼器结构，当磁环5从静止状态欲相对磁滞盘7有旋转趋势时，磁滞盘7材料的磁滞特性使然，致使磁滞材料中的无数分子磁极都将产生滞后于磁环5极化方向(即轴向)一定角度的分子极性(该滞后角度仅与磁滞材料的特性有关，与转动速度无关)，而所有这些分子极性的合成磁极极化方向(即磁滞材料的感生极化方向)与定子永磁磁极的极化方向将出现一定的空间滞后角度；若将该磁滞材料的空间滞后极化方向分解为平行于定子永磁磁极极化方向的分量和垂直于定子永磁磁极极化方向(即圆周方向)的分量，则由电磁学和电机学的电磁转矩产生机理可知：两个相互垂直的磁极极化分量之间将产生电磁转矩且转矩的大小与两个极化分量之间的幅值成正比例，而转矩的方向(或性质)则与两个极化分量之间的相位关系有关；具体到扭矩限制器而言，由于磁滞材料永恒的滞后特性(即合成的感生极化方向的圆周分量始终与磁滞材料的运动方向相反)，因此，所对应的磁滞转矩方向始终与磁滞盘7的运动方向相反－此即为扭矩限制器的阻尼力矩由来。

从宏观角度定性分析扭矩限制器的工作原理而言，扭矩限制器的磁滞盘7受磁环5的磁化作用，若磁滞盘7相对磁环5有旋转运动，则磁滞盘7利用其固有的磁滞特性并通过非接触的磁力耦合反应，将对旋转的转子轴12施加不随转速变化的恒定阻尼力矩。

产品是以磁场为媒介传递恒定扭力的装置。磁滞盘7与磁环5不接触，无滑动磨擦，故使用寿命长，具有稳定的扭矩，不受到转差的影响。静止和转动时扭矩不变。因此从最低转速到最高转速，扭矩始终恒定。不受时间、温度、速度或其他系统影响变化。设有刻度以确定张力，重复性好。可以在最大与最小值之间连续调整，得到最优化的张力满足特殊需要。性能可靠，动转时能提供恒定张力，停机时可保持张力，可实现柔性和刹车，并可实现过载保护。 安装结构简单，结构设计紧凑，输出扭矩调节方便，无需电控设备，可在各种位置稳定工作。同时通过配装有卷丝盘8，整体装置可以适用于线切割机换钼丝或电极丝及其他设备需要扭矩限制张力控制的场所。

进一步，所述磁环5为钐钴sm2co17材料或铁氧体DM4654材料制备而成，所述；磁滞盘7材料为铁铬钴2J85磁滞合金，所述轴承6为深沟球滚珠轴承6。

铁氧体DM4654材料具有磁感应强度、矫顽力、磁能积等磁性能高、温度系数小、机载环境适应性好的特征；Sm2Co17材料做成的永磁磁极本身不需要任何表面处理工艺，装配过程中采取经典成熟且广泛应用于机载产品的耐候胶粘结工艺。磁滞盘7，选择的铁铬钴2J85磁滞合金需要依据YB/T5261-2016标准所确定的各向异性处理工艺才能够保证阻尼力矩的性能要求；同时2J85本身不需要任何表面处理工艺；装配过程中采用经典成熟且广泛应用于机载产品的热套工艺即可将磁滞盘7与转子轴12实现适度过盈配合；

进一步，所述第一端盖2与阻尼器外壳4开口处为活动配装，且阻尼器外壳4的外侧壁开设有若干个固定螺栓3孔，通过固定螺栓3穿过固定螺栓3孔并贴紧于第一端盖2上，实现第一端盖2的固定。在本具体实施例中，通过旋转第一端盖2，使得第一端盖2上的磁环5与第二端盖上磁环5极性对齐的分量，从而实现输出扭矩的调节。

请参阅图5所示，进一步，所述第一端盖2为阶梯状结构，其中第一端盖2包括第一凸台21以及位于第一凸台21表面且其外径小于第一凸台21的第二凸台22，所述磁环5贴合在第二凸台22上，其中且第一端盖2的中心处开设有贯穿第一凸台21、第二凸台22的第一装配孔，其中第一凸台21盖合在开口的边缘处，且第二凸台22延伸至阻尼器外壳4内，所述固定螺栓3的底部贴紧于第二凸台22的侧壁，且轴承6配装在第一装配孔内。

进一步，所述阻尼器外壳4的外侧壁上延其周向设置有若干刻度线，且第一凸台21的外侧壁设有用于与刻度线对齐的对齐标记。为了让用户直观其钼丝或电极丝的张力等级以及方便用户的调节，故在第二凸台上设置有刻度线，分别对应0-1-2-3-4等级的扭矩，等级越高张力越大，当根据实际的生产需求，调整完毕后，通过固定螺栓3穿过固定螺栓3孔用于固定第一端盖2的位置。

进一步，其中转子轴12靠近卷丝盘8的一端一体连接有螺杆11，且所述螺杆11上套设有第一垫片螺母9、第二垫片螺母10，其中卷丝盘8套设在螺杆11上，且位于第一垫片螺母9以及第二垫片螺母10之间。在本具体实施例中通过第一垫片螺母9以及第二垫片螺母10实现将卷丝盘8固定在螺杆11上。

进一步，所述固定组件包括手持手柄1，该手持手柄1固定在第一端盖2或第二端盖上，且手持手柄1位于远离卷丝盘8。为了适配在特殊环境下，可以正常实现换换钼丝或电极丝，故在本具体实施例中的固定组件采用的是手持手柄1，通过将手持手柄1固定在第一端盖2处（原理卷丝盘8的位置），可以保证整体装置的应急使用。

请参阅图2所示，具体实施例2：

在本具体实施例2，为了将整体装置固定在机床上，故固定组件设置为固定支架13，而非具体实施例1中的手持手柄1；同时在本具体实施例中，就是固定将固定组件更换为固定支架13，其他的结构与具体实施例1中的一致；进一步，所述固定组件包括用于将整体扭矩限制器固定在机床上的固定支架13。

请参阅图3所示，具体实施例3：

在本具体实施例3中，是在具体实施例2的基础上，通过磁座开关将固定支架13与机床可拆卸连接，用于适配不同的设备；进一步，所述固定组件还包括用于与机床磁吸连接的磁座开关，其中固定支架13的一端固定在第一端盖2或第二端盖的表面，且固定支架13的另一端与磁座开关连接。

请参阅图4所示，具体实施例4：

具体实施例4是在具体实施例3的基础上，增加导轮固定架15、导丝轮16，用于遇到电极丝或钼丝的正常引导，方便后续的加工。进一步，所述还包括导轮固定架15、导丝轮16，导轮固定架15的一端固定设置在固定支架13上，导丝轮16通过转轴配装在导轮固定架15的另一端，且导丝轮16位于卷丝盘8的一侧，且两者位于同一竖直平面。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：包括定子组件、转子组件、卷丝盘、固定组件；所述转子组件包括转子轴、固定套设在转子轴上的磁滞盘，所述定子组件包括第一端盖、第二端盖、左右两端设有开口的阻尼器外壳；第一端盖以及第二端盖分别配装在阻尼器外壳左右两端的开口处，且第一端盖以及第二端盖的表面均设置有相互对齐的磁环，且两个磁环的表面均为N极和S极交替排列；其磁滞盘位于两个磁环之间，且磁滞盘分别与两个磁环并存在工作间隙；转子轴的一端穿过第一端盖，转子轴的另一端穿过第二端盖，且转子轴与第一端盖以及转子轴与第二端盖之间均通过轴承实现活动配装，其中所述卷丝盘固定套设在转子轴的任意一端，且所述固定组件固定在第一端盖或第二端盖处。

2.根据权利要求1所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述固定组件包括手持手柄，该手持手柄固定在第一端盖或第二端盖上。

3.根据权利要求1所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述固定组件包括用于将整体扭矩限制器固定在机床上的固定支架。

4.根据权利要求3所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述固定组件还包括用于与机床磁吸连接的磁座开关，其中固定支架的一端固定在第一端盖或第二端盖的表面，且固定支架的另一端与磁座开关连接。

5.根据权利要求4所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：还包括导轮固定架、导丝轮，导轮固定架的一端固定设置在固定支架上，导丝轮通过转轴配装在导轮固定架的另一端，且导丝轮位于卷丝盘的一侧，且两者位于同一竖直平面。

6.根据权利要求1所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述磁环为钐钴sm2co17材料或铁氧体DM4654材料制备而成，所述；磁滞盘材料为铁铬钴2J85磁滞合金，所述轴承为深沟球滚珠轴承。

7.根据权利要求1所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述第一端盖与阻尼器外壳开口处为活动配装，且阻尼器外壳的外侧壁开设有若干个固定螺栓孔，通过固定螺栓穿过固定螺栓孔并贴紧于第一端盖上，实现第一端盖的固定。

8.根据权利要求7所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述第一端盖为阶梯状结构，其中第一端盖包括第一凸台以及位于第一凸台表面且其外径小于第一凸台的第二凸台，所述磁环贴合在第二凸台上，其中且第一端盖的中心处开设有贯穿第一凸台、第二凸台的第一装配孔，其中第一凸台盖合在开口的边缘处，且第二凸台延伸至阻尼器外壳内，所述固定螺栓的底部贴紧于第二凸台的侧壁，且轴承配装在第一装配孔内。

9.根据权利要求8所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：所述阻尼器外壳的外侧壁上延其周向设置有若干刻度线，且第一凸台的外侧壁设有用于与刻度线对齐的对齐标记。

10.根据权利要求1所述的一种线切割机换丝的新型扭矩限制器，其特征在于：其中转子轴靠近卷丝盘的一端一体连接有螺杆，且所述螺杆上套设有第一垫片螺母、第二垫片螺母，其中卷丝盘套设在螺杆上，且位于第一垫片螺母以及第二垫片螺母之间。

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