CN2584939Y - 外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置 - Google Patents

外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置 Download PDF

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苏健
高冰
钟小滨
张卫军
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Abstract

一种外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置，其由平衡头和驱动器二部分构成；平衡头由传动轴、行星轮A、B、平衡块a、b(偏重齿轮)、制动盘等零件组成；当传感器拾取到的振动信号超过预置值时，通过电控箱发出驱动指令，使电磁驱动器产生磁场，磁场相互作用产生磁滞阻力，磁滞阻力通过制动盘作用于传动轴使其转动来带动行星传动系，再传递平衡块a与平衡块b。当平衡块a，与平衡块b所产生的离心惯性力矢量和等于(或近似)砂轮不平衡量所产生的离心惯性力时，驱动器则断电，平衡块a与平衡块b被锁定，使砂轮达到平衡状态。该装置结构简单，使用方便，传动链较短，累积误差小，可靠性高，平衡精度较高，从根本上解决了碳刷与滑环磨损问题，使用寿命大大提高。

Description

外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置
技术领域：
本实用新型涉及磨削技术领域，一种用于外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置。
背景技术：
砂轮平衡头是砂轮自动(半自动)平衡系统的一个组成部份。现有的砂轮平衡头均采用质量补偿原理，即以校正质量所产生的离心惯性力抵消砂轮不平衡所产生的离心惯性力。根据系统控制指令驱动并锁定平衡块，使其产生的离心惯性力的矢量和等于(或近似于)砂轮不平衡量所产生的离心惯性力，从而达到要求的平衡状态。
目前国内轴承专用磨床配置的砂轮平衡机构采用双电动驱动方式，驱动力由二部电机提供，通过二套蜗杆蜗轮，螺旋齿轮副，内啮合齿轮副驱动二个平衡块，达到平衡砂轮的目的。电机所需动力和控制信号则通过碳刷滑环传递，此设计方案的缺点首先是二套传动链，传动环节多，累积误差大，可靠性差；其二是蜗杆蜗轮传动效率比较低。在无油润滑的情况下磨损将会加剧；其三，驱动电机的动力通过碳刷与滑环传递，机床启动后始终处于摩擦状态，极易磨损，则故障率比较高。
发明内容：
为了克服如上所述缺陷，本发明的目的是提供一种外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置，其使用寿命长，平衡精度高，操作简便。
本发明的目的以如下技术方案来实现：
所述的外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置的装置由平衡头(1)和驱动器(3)二部分构成；平衡头(1)由传动轴(10)、行星轮A、B(11、12)、平衡块a、b(偏重齿轮)(13、14)、制动盘(2)等零件组成；驱动器(3)固定在支撑板上，电控箱(6)与驱动器(3)、传感器(4)电连接；平衡头(1)的壳体(21)通过螺栓固定在砂轮轴(9)轴端，传感器(4)固定在砂轮轴(9)前支撑处，制动盘(2)边缘位于驱动器(3)的铁芯缺口中，制动盘(2)与传动轴(10)的一端相连接，传动轴(10)上装有行星轮A(11)、行星轮B(12)，行星轮A(11)与平衡块a(偏重齿轮)(13)相啮合、行星轮B(12)与平衡块b(偏重齿轮)(14)相啮合。
由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：
使用曲轴传动，双行星传动系等的结构，使平衡头部件结构简单，使用方便，传动链较短，累积误差小，可靠性高；使用非接触驱动方式，从根本上解决了碳刷与滑环磨损问题，使用寿命大大提高，该装置平衡精度高，可达到0.1μm。
附图说明：
图1为外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置的平衡头结构图。
图2为外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置的平衡头电气驱动示意图。
图3为外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置的平衡矢量示意图。
如图1中所示：2-制动盘；3-驱动器；10-传动轴(即曲轴)；11-行星轮A；12-行星轮B；13-平衡块a(偏重齿轮)；14-平衡块b(偏重齿轮)；15-轴承；16-轴承；17-轴承；18-轴承；19-轴承；20-轴承；21-壳体。
图2中所示：1-平衡头；2-制动盘；3-驱动器；4-传感器；5-传感器；6-电气控制箱；7-主轴箱；8-砂轮；9-砂轮轴。
图3中所示：Fc-平衡矢量和；Fa-平衡块a产生的离心慣性力；Fb-平衡块b产生的离心慣性力。
具体实施例：
如图1所示，该装置的平衡头(1)部件的壳体(21)通过螺栓固定在砂轮轴(9)端，与砂轮轴(9)同步旋转，传感器(4)固定在砂轮轴(9)前支撑处，对砂轮(8)的平衡状态进行实时监测，当传感器(4)拾取到的振动信号超过予置值时，通过电控箱(6)发出驱动指令，使驱动器(3)产生磁场，制动盘(2)在其磁隙中运动感生电流，感生电流又产生一个新的磁场，二磁场相互作用产生磁滞阻力，磁滞阻力通过制动盘(2)作用于传动轴(即曲轴)(10)，传动轴(10)的转动，通过行星传动系，传递给平衡块a(偏重齿轮)(13)和平衡块b(偏重齿轮)(14)，使平衡块a(13)和平衡块b(14)与壳体(21)产生相对运动，二个平衡块所产生离心惯性力的矢量和Fc如图3所示：平衡块a(13)产生离心惯性力为Fa，平衡块b(14)产生离心惯性力为Fb，其矢量和为Fc。当平衡块a(13)，与平衡块b(14)所产生的离心惯性力矢量和等于(或近似)砂轮不平衡量所产生的离心惯性力时，驱动器(3)则断电，平衡块a(13)与平衡块b(14)被锁定，使砂轮达到平衡状态。
例如：3MZ134CNC轴承内圈沟道磨床，使用本装置如图2所示，平衡头(1)安装在砂轮轴端，驱动器(3)固定在支撑板上，制动盘(2)边缘位于驱动器(3)的铁芯缺口中，测振传感器(4)安装在砂轮轴前支撑处。磨床启动后，砂轮(8)所产生的不平衡量，即振动值大于予置值时，测振传感器(4)将信号传递到电气控制箱(6)，经过电控箱(6)的运行，向驱动器(3)发出驱动指令，所产生的磁滞阻力通过制动盘(2)作用于传动轴(10)，传动轴(10)的转动经过行星传动系传递给平衡块a(13)和平衡块b(14)，使平衡块a(13)和平衡块b(14)与壳体(21)产生相对运动，二个平衡块所产生离心惯性力的矢量和如图3所示变化，传感器(4)所拾取的信号为二个平衡块所产生的离心惯性力矢量和与砂轮不平衡量的合成振动信号。当传感器(4)拾取的信号小于(或等于)预置值时，电控箱(6)发出停止指令，驱动器(3)断电，平衡块a、b锁定，平衡过程结束。

Claims (1)

1、一种外圆磨床非接触驱动式砂轮平衡装置，其特征在：所述的装置由平衡头(1)和驱动器(3)二部分构成；平衡头(1)由传动轴(10)、行星轮A、B(11、12)、平衡块a、b(偏重齿轮)(13、14)、制动盘(2)等零件组成；驱动器(3)固定在支撑板上，电控箱(6)与驱动器(3)、传感器(4)电连接；平衡头(1)的壳体(21)通过螺栓固定在砂轮轴(9)轴端，传感器(4)固定在砂轮轴(9)前支撑处，制动盘(2)边缘位于驱动器(3)的铁芯缺口中，制动盘(2)与传动轴(10)的一端相连接，传动轴(10)上装有行星轮A(11)、行星轮B(12)，行星轮A(11)与平衡块a(偏重齿轮)(13)相啮合、行星轮B(12)与平衡块b(偏重齿轮)(14)相啮合。
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CN101149306B (zh) * 2007-10-26 2010-06-30 上海大学 自动配平装置
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