CZ23976U1

CZ23976U1 - Machine driving system, especially machine tool driving system

Info

Publication number: CZ23976U1
Application number: CZ201225433U
Authority: CZ
Inventors: Luska@Petr
Original assignee: Pelug - Tech S.R.O.
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2012-06-18

Description

Systém pohonu pracovního stroje, zejména pro pohon obráběcího strojeWorking machine drive system, especially for machine tool drive

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká uspořádání pohonu pracovního stroje, zejména pro pohon obráběcího stroje tvořeného momentovým motorem a úložným systémem.The technical solution relates to the arrangement of the drive of a working machine, in particular for driving a machine tool consisting of a torque motor and a bearing system.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doposud se pohon pro pracovní stroje, zejména obráběcí stroje, například pro karusely, obráběcí centra, otočné stoly či veliké polohovací stolice řešil pomocí klasických elektromotorů opatřených převodovkou. Elektromotor je obvyklé konstrukce. Jeho hlavními Částmi jsou pevný stator a otočný rotor, které jsou navzájem odděleny vzduchovou mezerou. Pomocí systémů vinutí io umístěných v obou částech se přiváděná elektrická energie prostřednictvím elektromagnetického pole ve vzduchové mezeře mění na mechanickou, kterou motor odevzdává na hřídeli rotoru hnanému zařízení. Pro tento účel je obvykle konstruován elektromotor s dlouhým rotorem o menším průměru. Síla elektromotoru a tím výkon se vyvozuje tak, že vektor síly je malý, ale působí po větší délce (délka motoru) tak, že malé vektory se sčítají. Spojení elektromotoru s převodovkou má za úkol převádět vysoké otáčky a nízký točivý moment na nízké otáčky a vysoký točivý moment, které jsou nutné pro pohon těchto obráběcích strojů. Takovéto konstrukční uspořádání přináší řadu nevýhod mimo jiné i nutnost použití veliké a složité převodovky. Použití převodovek složitých konstrukcí přináší řadu problémů, jako je vůle mezi převody, která způsobuje hlučnost a nepřesnost. Zanedbatelná není ani vysoká složitost zařízení, což má za důsledek vysokéUntil now the drive for working machines, especially machine tools, for example for carousels, machining centers, rotary tables or large positioning stands has been solved by means of classic electric motors equipped with gearboxes. The electric motor is of conventional construction. Its main parts are a fixed stator and a rotary rotor, which are separated from each other by an air gap. By means of winding systems i located in both parts, the electrical energy supplied by the electromagnetic field in the air gap is transformed into mechanical which the motor delivers to the driven device on the rotor shaft. For this purpose, an electric motor with a long rotor of smaller diameter is usually designed. The power of the electric motor and thus the power is derived so that the force vector is small but acts over a longer length (motor length) so that the small vectors add up. The connection of the electric motor to the gearbox is intended to convert the high speed and low torque to the low speed and high torque required to drive these machine tools. Such a design presents a number of disadvantages, inter alia, the necessity of using a large and complex gearbox. The use of complex design transmissions poses a number of problems, such as clearances between gears, which cause noise and inaccuracy. The high complexity of the equipment is not negligible, which results in high complexity

2o výrobní náklady. Velmi problematickou se jeví možnost přesného polohování nebo možnost polohování při interpolaci dvou a více os. Výše uvedené nedostatky odstraňuje momentový motor. 1'yto motory jsou permanentně buzené střídavé synchronní motory, které se vyznačují velkým momentem při nízkých otáčkách. Takovéto parametry umožňují konstruovat pohony bez převodovek. Hřídel motoru je uložena v radiálních ložiscích a motory jsou opatřeny snímačem polohy a vodním chlazením. Jejich předností je nejenom malý zastavěný prostor, čehož je dosaženo vypuštěním převodovky, ale také prakticky žádné vůle, větší celková účinnost, vysoká dynamika, žádná údržba převodovky a též i menší hlučnost v porovnání s pohonem opatřeným převodovkou. Doposud se momentové motory uplatnily na strojích pro zpracování plastů, textilních, balicích a papírenských strojích.2The production cost. The possibility of precise positioning or positioning in the interpolation of two or more axes seems to be very problematic. The above-mentioned shortcomings are eliminated by the torque motor. These motors are permanently excited AC synchronous motors which are characterized by high torque at low speeds. Such parameters make it possible to design drives without gearboxes. The motor shaft is mounted in radial bearings and the motors are equipped with a position sensor and water cooling. Their advantage is not only a small built-in space, which is achieved by draining the gearbox, but also virtually no play, greater overall efficiency, high dynamics, no gearbox maintenance, and also less noise compared to the geared drive. Until now, torque motors have been used on plastics processing machines, textile, packaging and paper machines.

3o Podstata technického řešení3o The essence of the technical solution

Účelem tohoto řešení je vytvoření takové konstrukce pohonu pro pracovní stroje, zejména obráběcí stroje, která umožní přesný rozběh a zastavení stolu obráběcího stroje o veliké hmotnosti, přičemž tato konstrukce je použitelná i pro pohon elektrických strojů a pohon radarů.The purpose of this solution is to provide a drive structure for working machines, in particular machine tools, which enables the heavy-duty starting and stopping of a machine tool table, which is also applicable to the drive of electric machines and the radar drive.

Tento úkol splňuje a uvedené nedostatky odstraňuje konstrukce pohonu pracovního stroje, při použití zejména pro obráběcí stroje, jehož podstata spočívá v tom, že integrální součástí jeho pevné části je stator momentového motoru a integrální součástí jeho otočné části je rotor momentového motoru, kde rotor i stator momentového motoru jsou uspořádány souose vůči sobě a centrální ose stroje a jsou upevněny k úložnému systému, přičemž poměr průměru statoru k výšce statoru momentového motoru je větší než 2. Točivý moment motoru je větší nežThis task fulfills and eliminates the above-mentioned drawbacks of the construction of the drive of the working machine, especially when used for machine tools, which is based on the fact that the integral part of its fixed part is the stator of the torque motor. of the torque motor are arranged coaxially with respect to each other and the central axis of the machine, and are fixed to the support system, wherein the ratio of the stator diameter to the stator height of the torque motor is greater than 2. The torque of the motor is greater than

10 000 Nm a motor má větší počet pólů, zpravidla větší než 100.10,000 Nm and the motor has multiple poles, typically greater than 100.

Pohon pro stroje, při použití pro veliké obráběcí stroje, například karusely má pevnou část tvořenu podstavcem stroje, v němž je upevněn stator momentového motoru opatřený alespoň jedním vinutím, zatímco otočnou část tvoří pracovní deska stroje, jejíž součástí je rotor momentového motoru opatřený alespoň jedním permanentním magnetem, přičemž rotor i stator momentového motoru jsou uloženy souose vůči sobě i vůči centrální ose stroje a pro souosé uložení pracovní desky a rotoru momentového motoru vůči centrální ose stroje jsou tyto části upevněny v úložném systému, jenž tvoří čep, který je upevněn v podstavci, na kterém je uspořádáno radiální ložisko,The drive for machines, when used for large machine tools, such as carousels, has a fixed part formed by a machine base in which a stator of a torque motor provided with at least one winding is fixed, while a rotating part is a machine worktop comprising a torque motor rotor provided with at least one permanent motor. a magnet, the rotor and stator of the torque motor being coaxial with respect to each other and with respect to the central axis of the machine, and for coaxial mounting of the worktop and rotor of the torque motor with the central axis of the machine on which a radial bearing is arranged,

- 1 CZ 23976 Ul- 1 CZ 23976 Ul

11a němž je osazena pracovní deska, zatímco pro otočné uložení pracovní desky je mezi podstavcem a pracovní deskou na jejich distálním konci uspořádáno radiální ložisko a vyvedeno vedení mazací soustavy a proximálním konci pracovní desky hydrostatické uložení napojené na hydrostatickou soustavu.11a wherein a worktop is mounted, while a radial bearing is provided between the base and the worktop at their distal end for rotatably mounting the worktop and extending a lubrication system guide and a proximal end of the worktop a hydrostatic bearing coupled to the hydrostatic assembly.

Pro zjednodušení konstrukce úložného systému používaných u obráběcích strojů, zejména karuselů je výhodné, když je mezi podstavcem a pracovní deskou na jejich distálním konci uspořádáno radiální ložisko a vyvedeno vedení mazací soustavy a na proximálním konci uspořádáno axiální ložisko napojené na vedení mazací soustavy.In order to simplify the design of the bearing system used in machine tools, in particular carousels, it is advantageous if a radial bearing is provided between the base and the worktop at their distal end and a lubrication system guide is provided and an axial bearing connected to the lubrication system guide is provided.

Pohon pro stroje, konstrukčně upravený pro použití jako generátor pro výrobu elektrické energie, to Generátor, jehož základní konstrukční částí je momentový motor, má pevnou část tvořenu rámem elektrického stroje, v němž je upevněn stator momentového motoru opatřený alespoň jedním vinutím, zatímco otočnou část tvoří příruba elektrického stroje, k níž je upevněna hnací hřídel a rotor momentového motoru opatřený alespoň jedním budicím vinutím rotoru, přičemž rotor i stator momentového motoru jsou uloženy souose vůči centrální ose a pro zajištění rotačního pohybu jsou pevná i otočná část upevněny k úložnému systému, jenž sestává z vnějšího kroužku a vnitřního kroužku prstencového ložiska.A drive for machines designed for use as a generator for generating electric power, the generator of which the main component is a torque motor, has a fixed part formed by an electric machine frame in which the stator of the torque motor provided with at least one winding is mounted; a flange of an electrical machine to which a drive shaft and a torque motor rotor having at least one rotor drive winding are fixed, the rotor and the stator of the torque motor being coaxial with respect to the central axis and fixed and rotatable parts secured to the receiving system consisting of the outer ring and the inner ring of the annular bearing.

Pohon pro stroje, konstrukčně upravený pro použití pro radary, má v pevné části, kterou tvoří základna radaru upevněn stator momentového motoru opatřený alespoň jedním vinutím a v otočné části, kterou tvoří rotační část radaru upevněn rotor momentového motoru opatřený ale21) spoň jedním permanentním magnetem, přičemž rotor i stator momentového motoru jsou uloženy souose vůči centrální ose radaru a pro zajištění rotačního pohybu jsou pevná i otočná část upevněny k úložnému systému, jenž sestává z vnějšího kroužku a vnitřního kroužku prstencového ložiska.The machine drive designed for radar use has a torque motor stator provided with at least one winding fixed in the fixed part of the radar base and a torque motor rotor provided with at least one permanent magnet in the rotary part of the radar. wherein the rotor and stator of the torque motor are coaxial with respect to the central axis of the radar, and to provide rotational movement, the fixed and rotary parts are fixed to a bearing system consisting of an outer ring and an inner ring of the annular bearing.

Hlavní výhodou nového uspořádání pohonu pracovního stroje, zejména pro obráběcí stroje je, že postrádá jakékoliv převody ajeho konstrukce je velice jednoduchá. Pohon je tvořen toliko dvěma díly, kterými jsou podstavec a pracovní deska. Pro tuto konstrukci je nutné vyrobit dostatečně výkonný (s velikým točivým momentem) momentový motor, který bude součástí pohonu stroje. Momentový motor musí mít dostatečnou sílu, aby byl schopen otáčet či polohovat obráběné díly o hmotnosti řádu tun a více. Z toho důvodu je nutné použít motor o jmenovitém točivém mo30 mentu cca 10 000 Nm a více. Pro tento účel se jeví nej výhodnějším momentový motor, který se vyznačuje velkým průměrem a malou délkou. Důsledkem toho je, že vektor síly je velký, tj. disponuje velikým točivým momentem, ale působí na menší délce. Pokud porovnáme průměr motoru ajeho výšku (tj. výšku svazku plechů statoru a výšku rotoru) a pro průměr rotoru zavedeme index D a pro výšku svazku plechu statoru index h, pak poměr D : h je u momentových motorů větší než dvě. U klasických motorů v klečovém provedení je poměr D : h menší než jedna.The main advantage of the new arrangement of the drive of the working machine, especially for machine tools, is that it lacks any gearing and its construction is very simple. The drive consists of only two parts, the base and the worktop. For this construction, it is necessary to produce a sufficiently powerful (with high torque) torque motor, which will be part of the machine drive. The torque motor must be of sufficient force to be able to rotate or position machined parts weighing tons or more. For this reason, it is necessary to use a motor with a nominal torque of approx. 10,000 Nm or more. For this purpose, the most advantageous torque motor is characterized by a large diameter and a small length. The consequence of this is that the force vector is large, ie it has a large torque, but acts on a smaller length. If we compare the motor diameter and its height (ie the height of the stator plate bundle and the rotor height) and enter the index D for the rotor diameter and the index h for the stator bundle height, then the ratio D: h is more than two for torque motors. For classic cage-driven engines, the D: h ratio is less than one.

Momentové motory, které mohou být použité pro pracovní stroje, mají poměr D : h vetší než 2. Pro takový poměr musí mít momentový motor použitý v pracovních strojích následující parametry. Jeho točivý moment je větší než 10 000 Nm a maximální otáčky jsou maximálně 300 ot/min.Torque motors that can be used for working machines have a D: h ratio greater than 2. For such a ratio, the torque motor used in working machines must have the following parameters. Its torque is greater than 10,000 Nm and the maximum speed is 300 rpm.

Momentový motor tvoří dvě soustředné části o větším průměru a menší výšce, proto se příliš nehodí pro zástavbu do klece. Ale díky svému tvaruje ideální pro přímou zástavbu například do obráběcího stroje, či pohonu pro otoče jeřábů a dalších podobných průmyslových zařízení, které mají centrální otočnou rovinu a to takovým způsobem, aby tvořil jeho integrální součást. Tento motor je též ideální pro vyvození velikých momentů, na což klasický motor nestačí, poněvadž pro takový moment (sílu) by byl příliš veliký nebo by vyžadoval převodovku. Momentový motor tvoří dva soustředné prstence, jimiž jsou stator s vinutím a rotor opatřený permanentními magnety. Tyto prstence pak tvoří integrovanou součást obráběcího stroje.The torque motor consists of two concentric parts with a larger diameter and a smaller height, so it is not very suitable for cage installation. But thanks to its shape, it is ideal for direct installation, for example, in a machine tool, or for turning cranes and other similar industrial devices that have a central pivot plane in such a way as to form an integral part thereof. This engine is also ideal for generating great moments, which is not enough for a conventional engine, because it would be too large or require a gearbox for such a torque (force). The torque motor consists of two concentric rings, a stator with a winding and a rotor with permanent magnets. These rings then form an integral part of the machine tool.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Příkladné provedení tohoto technického řešení je znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn schematický pohled na základní konstrukční uspořádání pohonu pracovního stroje, obr. 2An exemplary embodiment of the present invention is shown in the drawings, wherein FIG. 1 is a schematic view of the basic construction of the drive of the working machine; FIG. 2

CZ 23976 Ul znázorňuje konstrukční části pohonu pro obráběcí stroj - karusel v podélném řezu, obr. 2a znázorňuje konstrukční části pohonu pro obráběcí stroje zjednodušeným úložným systémem, obr. 2b znázorňuje detailní pohled na hydrostatický systém, obr. 3 představuje pohled na stroj v provedení jako momentový generátor a obr. 4 představuje pohled na pohon otočných zařízení velikých radaru.Fig. 2a shows the machine parts of the machine tool carousel in longitudinal section, Fig. 2a shows the machine parts of the machine tool by a simplified storage system, Fig. 2b shows a detailed view of the hydrostatic system, Fig. 3 shows a machine 4 is a view of the drive of large radar rotary devices.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Princip pohonu pracovního stroje, zejména pro obráběcí stroje, ve smyslu tohoto technického řešení bude dále objasněn, nikoliv však omezen v následujících příkladech.The principle of driving a working machine, in particular for machine tools, in the sense of this technical solution will be further elucidated, but not limited in the following examples.

Základní systém pohonu i pracovního stroje podle tohoto technického řešení je znázorněn na obr. 1. Součásti pohonu 1 v tomto provedení jsou uspořádány symetricky kolem centrální osy 13 stroje. Jednotlivé součásti pohonu 1 stroje tvoří momentový motor 3, který je jeho integrální součástí a úložný systém 27. Jedná se o kapalinou chlazený více-pólový permanentně buzený střídavý synchronní motor. Tento je tvořen statorem 9 momentového motoru 3, který je integrální součástí pevné části 24 pohonu 1 a rotorem 10 momentového motoru 3, který je integrální součástí otočné části 25, přičemž rotor 10 i stator 9 momentového motoru 3 jsou uloženy souose vůči sobě i centrální ose 13 stroje. Na úložném systému 27, kterým například může být prstencové ložisko sestávající z vnějšího kroužku 19 a vnitřního kroužku 20, je uspořádána pevná část 24 i otočná část 25 pohonu 1 stroje. Přitom pevná část 24 je upevněna k vnějšímu kroužku 19 prstencového ložiska, zatímco otočná část 25 pohonu 1 je upevněna na vnitřním kroužku 20 prstencového ložiska.The basic system of the drive and the working machine according to this technical solution is shown in Fig. 1. The components of the drive 1 in this embodiment are arranged symmetrically about the central axis 13 of the machine. The individual components of the machine drive 1 comprise a torque motor 3, which is an integral part thereof and a storage system 27. It is a liquid-cooled multi-pole permanent-excited AC synchronous motor. It consists of the stator 9 of the torque motor 3 which is an integral part of the fixed part 24 of the drive 1 and the rotor 10 of the torque motor 3 which is an integral part of the rotary part 25, the rotor 10 and the stator 9 of the torque motor 3. 13 machines. On the bearing system 27, which may for example be an annular bearing consisting of an outer ring 19 and an inner ring 20, a fixed portion 24 and a rotatable portion 25 of the machine drive 1 are provided. The fixed part 24 is fixed to the outer ring 19 of the annular bearing, while the rotatable part 25 of the drive 1 is fixed to the inner ring 20 of the annular bearing.

Funkce pohonu 1 pro stroje je následující. Připojením elektrických přívodů 17 (na obr. 1 nejsou znázorněny) k napětí začne ve vinutí 15 cívek statoru 9 proudit budicí proud takovým způsobem, že vytváří otáčivé magnetické pole. Foto pole uvádí rotor 10 buzený permanentními magnety 16 do pohybu, čímž se současně uvádí do pohybu i otočná část 24 upevněná v úložném systému 27.The function of drive 1 for machines is as follows. By connecting the electrical leads 17 (not shown in FIG. 1) to the voltage, the excitation current in the coil winding 15 of the stator 9 starts to flow in such a way as to generate a rotating magnetic field. The photo field actuates the rotor 10 driven by the permanent magnets 16, thereby also moving the rotatable part 24 mounted in the receiving system 27.

Pohon 1 určený pro veliký obráběcí stroj, kde potřeba pohánět otočné stoly či jiné veliké polohovací zařízení je znázorněn na obr. 2. Příkladně pohon 1 pro karusel zahrnuje momentový motor 3, úložný systém 27, otočnou část 24 pohonu 1 stroje, jež tvoří pracovní deska 5 obráběcího stroje a pevnou část 25 pohonu 1 stroje, jenž tvoří podstavec 2. Momentový motor 3, jenž je integrální součástí obráběcího stroje sestává ze dvou soustředných prstenců, z nich jeden je stator 9 opatřený vinutím 15 uspořádaný v podstavci 2, kterým v tomto případě je nosný rám stroje a druhým je rotor 10 s permanentními magnety 16, který je upevněn k otočené pracovní desce 5. Přitom stator 9 je uspořádán vně k rotoru 10 a oba dva tyto díly jsou uloženy souose vůči sobě i vůči centrálnímu čepu 4, který je upevněn v podstavci 2 a pro souosé uložení pracovní desky 2 a rotoru 10 momentového motoru 3 vůči centrální ose F3 stroje jsou tyto části upevněny v úložném systému 27, jenž v tomto případě tvoří čep 4, na kterém je uspořádáno radiální ložisko 6, na němž je osazena pracovní deska 5, zatímco pro otočné uložení pracovní desky 5 je mezi podstavcem 2 a pracovní deskou 5 na jejich d i státním konci uspořádáno radiální ložisko 6 a vyvedeno vedení H mazací soustavy a proxímálním konci hydrostatický systém 28. Jak je patrné z obr. 2b hydrostatický systém 28 tvoří homí plocha 32 a spodní plocha 31, která je opatřena kapsami 34 pro uchovávání hydraulického oleje. Na tyto kapsy 34 je napojeno hydrostatické vedení 8 hydraulického oleje, jímž je tento přiváděn do hydrostatického systému 28 z hydraulického agregátu 33.A drive 1 intended for a large machine tool where the need to drive turntables or other large positioning devices is shown in Fig. 2. For example, the carousel drive 1 comprises a torque motor 3, a bearing system 27, a rotating part 24 of the machine drive 1 forming a worktop The torque motor 3, which is an integral part of the machine tool, consists of two concentric rings, one of which is a stator 9 with a winding 15 arranged in the base 2, by which in this case the stator 9 is arranged outside the rotor 10 and the two parts are aligned with respect to each other and to the central pin 4, which is fixed in the base 2 and for coaxial mounting of the worktop 2 and the rotor 10 of the torque motor 3 with respect to the central one in the case of the machine axis F3, these parts are fixed in a bearing system 27, in which case it forms a pin 4, on which a radial bearing 6 is arranged, on which the worktop 5 is mounted, 5, a radial bearing 6 is provided at their di-state end and the lubrication system guide H is led out and the hydrostatic system 28 is proximal end 28. As shown in FIG. 2b, the hydrostatic system 28 is formed by the upper surface 32 and the lower surface 31. oils. To these pockets 34 is connected a hydrostatic conduit 8 of hydraulic oil through which it is fed to the hydrostatic system 28 from the hydraulic power unit 33.

Funkce pohonu pro obráběcí stroj - karusel je následující. Momentový motor 3 v tomto případě pracuje shodně, tak jak je popsáno výše. Otočná část 25 tvořená pracovní deskou 5 slouží pro upevňování obráběných součástek. Pevná část 24 je tvořena podstavcem 2 obráběcího stroje, kterým je nosný rám. Na něm je uspořádán stator 9 s vinutím 15. Otáčivé magnetické pole vytvářené budicím proudem uvádí do pohybu rotor 10 upevněný na otočné části 25. Otočná část 25 uložená na radiálním ložisku 6 rotuje kolem Čepu 4, na kterém je toto ložisko upevněno. Její horizontální polohu při rotaci zajišťuje axiální ložisko 7 na jednom konci a na druhém konci ji zajišťuje hydrostatický systém 28. Tento hydrostatický systém 28 uložení pracovní desky 5 jeThe function of the drive for the machine tool - carousel is as follows. In this case, the torque motor 3 operates in the same manner as described above. The rotatable part 25 formed by the worktop 5 serves to fix the workpieces. The fixed part 24 is formed by a machine tool base 2, which is a support frame. A stator 9 with a winding 15 is arranged thereon. The rotating magnetic field generated by the excitation current actuates the rotor 10 mounted on the rotary part 25. The rotary part 25 mounted on the radial bearing 6 rotates around the pin 4 on which the bearing is mounted. Its horizontal position during rotation is provided by the thrust bearing 7 at one end and by the hydrostatic system 28 at the other end.

-3CZ 23976 Ul tvořen dvěma protiplochami, z nichž spodní plocha 31 má ve svojí ploše vybrání kapsy 34, jež jsou napojeny na tlakovou soustavu, ze které do těchto kapes 34 je pod tlakem vháněn olej. Druhá homí plocha 32 je rovná. Je broušená a tvrdá kvůli snížení třecích sil a životnosti. Tato homí plocha 32 uzavírá v kapsách 34 olej, který pod tlakem nadnáší pracovní desku 5 na olejovém filmu. Tlak oleje je vyvozován hydraulickým agregátem 33 (na obrázku není znázorněn) a olej je přiváděn do kapes 34 prostřednictvím trubek 35.23976 U1 is formed by two counter faces, of which the bottom surface 31 has recesses in its area of pocket 34, which are connected to a pressure system from which oil is injected into these pockets 34 under pressure. The second upper surface 32 is flat. It is ground and hard to reduce frictional forces and durability. This upper surface 32 encloses oil in the pockets 34, which pressurizes the worktop 5 on the oil film. The oil pressure is exerted by the hydraulic power unit 33 (not shown) and the oil is fed to the pockets 34 via the tubes 35.

Další variantní uložení pracovní desky 5 je znázorněno na obr. 2a. Z tohoto obrázku je patrné, že pro otočné uložení pracovní desky 5 je mezi podstavcem 2 a pracovní deskou 5 na jejich distálním konci uspořádáno radiální ložisko 6 a vyvedeno vedení 11 mazací soustavy a na proximálním konci je uspořádáno axiální ložisko 7 napojené na vedení 11 mazací soustavy.Another variant mounting of the worktop 5 is shown in Fig. 2a. It can be seen from this figure that for rotatable mounting of the worktop 5, a radial bearing 6 is provided between the base 2 and the worktop 5 at their distal end and a lubrication system guide 11 is provided and an axial bearing 7 is connected at the proximal end. .

Dalším variantním provedením pohonu i stroje je jeho konstrukční úprava vhodná pro využití jako momentový generátor. Pohon i stroje v této konstrukci je zobrazen na obr. 3. Pohon 1 pro stroje má pevnou část 25 tvořenu rámem 21 elektrického stroje, v němž je upevněn stator 9 momentového motoru 3 opatřený alespoň jedním vinutím 15, zatímco otočnou část 24 tvoří příruba 22 elektrického stroje, k níž je upevněna hnací hřídel 23 a rotor 10 momentového motoru 3 opatřený alespoň jedním budicím vinutím 18 rotoru 10. přičemž rotor 10 i stator 9 momentového motoru 3 jsou uloženy souose vůči centrální ose 13 a pro zajištění rotačního pohybu jsou pevná část 24 i otočná část 25 upevněny k úložnému systému 27, jenž sestává z vnějšího kroužku j_9 a vnitřního kroužku 20 prstencového ložiska.Another variant of the drive and machine is its design suitable for use as a torque generator. The machine drive 1 has a fixed part 25 formed by a frame 21 of the electric machine in which the stator 9 of the torque motor 3 provided with at least one winding 15 is fixed, while the rotating part 24 is formed by the flange 22 of the electric machine. to which the drive shaft 23 and the rotor 10 of the torque motor 3 are provided with at least one excitation winding 18 of the rotor 10. The rotor 10 and the stator 9 of the torque motor 3 are coaxial with respect to the central axis 13 and the pivot part 25 is fastened to a bearing system 27, which consists of an outer ring 19 and an inner ring 20 of the annular bearing.

Funkce pohonu pro generátor je následující. Momentový motor 3 v tomto případě pracuje shodně, tak jak je popsáno výše. Otočná část 24 tvořená přírubou 22 slouží pro upevnění hnací hřídele 23. Pevná část 25 je tvořena rámem 21 elektrického stroje, na kterém je uspořádán stator 9 s vinutím 15. Otáčivé magnetické pole vytvářené budicím proudem uvádí do pohybu rotor JO upevněný na otočné části 25. Otočná část 24 i pevná část 25 jsou uspořádány na úložném systému 27. V tomto případě se jedná o prstencové ložisko sestávající z vnějšího kroužku 19 a vnitřního kroužku 20. Pevná část 25 je upevněna k vnějšímu kroužku J_9 prstencového ložiska a zajišťuje pevné spojení mezi statorem 9 a rámem 21 elektrického stroje. Zatímco otočná část 24 pohonu i stroje je upevněna na vnitřním kroužku 20 prstencového ložiska a zajišťuje rotační pohyb otočné části 24 a dále souosé uložení rotoru 10 a statoru 9 vůči ose 13 momentového generátoru.The drive function for the generator is as follows. In this case, the torque motor 3 operates in the same manner as described above. The rotating part 24 formed by the flange 22 serves to fasten the drive shaft 23. The fixed part 25 is formed by the frame 21 of the electric machine on which the stator 9 is arranged with the winding 15. The rotating magnetic field generated by the field current drives the rotor 10 mounted on the rotary part 25. The pivot part 24 and the fixed part 25 are arranged on the bearing system 27. In this case, it is an annular bearing consisting of an outer ring 19 and an inner ring 20. The fixed part 25 is fixed to the outer ring 19 of the annular bearing and provides a firm connection between the stator 9 and a frame 21 of the electric machine. While the rotary part 24 of the drive and machine is mounted on the inner ring 20 of the annular bearing and provides rotational movement of the rotary part 24 and further coaxial mounting of the rotor 10 and stator 9 relative to the torque generator axis 13.

Další variantou využití pohonu i podle tohoto vynálezu je jeho použití pro otočné zařízení velikých radarů, kde je nutné takové provedení, aby střední část byla volně průchozí pro jiné součásti zařízení. Toto je možné díky velikému průměru momentového motoru 3 a zvláště jeho charakteristické konstrukci v podobě dvou soustředných prstenců, které tvoří základní sestavu momentového motoru 3. Pohon 1 stroje v provedení pro otočná zařízení velikých radarů je znázorněn na obr. 4. Pohon 1 má v pevné části 25 upevněn stator 9 momentového motoru 3 opatřený alespoň jedním vinutím 15 a v otočné části 24 upevněn rotor 10 momentového motoru 3 opatřený alespoň jedním permanentním magnetem 16, přičemž rotor JO i stator 9 momentového motoru 3 jsou uloženy souose vůči centrální ose L3 radaru. Pro zajištění rotačního pohybu jsou pevná část 25 i otočná část 24 upevněny k úložnému systému 27, jenž sestává z vnějšího kroužku 19 a vnitřního kroužku 20 prstencového ložiska.A further variant of the use of the drive according to the present invention is its use for a large radar rotary device, where it is necessary to make the central part free of passage for other components of the device. This is possible due to the large diameter of the torque motor 3 and, in particular, to its characteristic construction in the form of two concentric rings that form the basic assembly of the torque motor 3. The machine drive 1 in the version for large radar rotary devices is shown in Fig. The rotor 10 of the torque motor 3 provided with at least one permanent magnet 16 is fixed in the rotating part 24 and the rotor 10 and the stator 9 of the torque motor 3 are aligned coaxially with respect to the central axis L3 of the radar. To provide rotational movement, the fixed portion 25 and the rotatable portion 24 are attached to a bearing system 27, which consists of an outer ring 19 and an inner ring 20 of the annular bearing.

Funkce pohonu pro radar je následující. Momentový motor 3 v tomto případě pracuje shodné, tak jak je popsáno výše. Otočná část 24 tvořená ramenem slouží pro upevňování rotačních částí 30 radaru. Pevná část 25 je tvořena základnou 29 radaru a je určena pro upevnění statoru 9 s vinutím 15. Otáčivé magnetické pole vytvářené budicím proudem uvádí do pohybu rotor JO upevněný na otočné časti 24. Otočná část 24 i pevná část 25 jsou uspořádány na úložném systému 27. V tomto případě se jedná o prstencové ložisko sestávající z vnějšího kroužku 19 a vnitřního kroužku 20. Pevná část 25 je upevněna k vnějšímu kroužku 19 prstencového ložiska a zajišťuje pevné spojení mezi statorem 9 a podstavcem 29 radaru. Zatímco otočná část 24 pohonu i stroje je upevněna na vnitřním kroužku 20 prstencového ložiska a zajišťuje rotační pohyb otočné části 24 a dále souosé uložení rotoru ,10 a statoru 9 vůči ose JJ radaru.The radar drive function is as follows. In this case, the torque motor 3 operates in the same manner as described above. The pivoting part 24 formed by the arm serves to fasten the rotating parts 30 of the radar. The fixed portion 25 is formed by a radar base 29 and is intended to mount a stator 9 with a winding 15. The rotating magnetic field generated by the excitation current actuates a rotor 10 mounted on the rotatable portion 24. The rotatable portion 24 and the fixed portion 25 are arranged on the receiving system 27. In this case, it is an annular bearing consisting of an outer ring 19 and an inner ring 20. The fixed portion 25 is fixed to the outer ring 19 of the annular bearing and provides a firm connection between the stator 9 and the radar pedestal 29. While the rotating part 24 of the drive and the machine is mounted on the inner ring 20 of the annular bearing and provides rotational movement of the rotating part 24 and further coaxial mounting of the rotor, 10 and stator 9 relative to the radar axis 11.

CZ 23976 UlCZ 23976 Ul

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Tyto pohony jsou vhodné pro generaci veliké síly, kde není potřeba vysokých otáček. Ideální aplikace vycházejí s těchto požadavků, a to je např. karusel, otočná stolice, otoč velikého jeřábu, radiolokátor, větrná elektrárna, vodní elektrárna, kde pracuje ve funkci generátoru, kde je přímo součástí otočného soustrojí (turbíny, vrtule) a nejsou nutné převody.These drives are suitable for generating high power where high speeds are not required. Ideal applications are based on these requirements, such as a carousel, rotary bench, big crane swivel, radar, wind power plant, hydroelectric power plant, where it works as a generator, where it is directly part of the rotary set (turbines, propellers) and no gears required. .

Claims

A working machine drive system (1), in particular for a machine tool drive (1), comprising a torque motor (3) and a bearing system (27), the torque motor (3) comprising a stator (9) and a rotor (10) characterized in that the stator (9) of the torque motor (3) is integral with the fixed part (24) of the machine and the rotor (10) of the torque motor (3) is an integral part of the rotary part (25) of the machine (9) of the torque motor (3) are coaxial with respect to each other and the machine axis (13) and are fixed to the support system (27), the ratio of the diameter (D) of the rotor (10) to the height (h) (3) is greater than 2, wherein the diameter (D) of the rotor (10) comprises a permanent magnet (16) and the height (h) of the stator (9) does not include a winding

15 (15).

Working machine drive system (I), in particular for driving large machine tools (1) according to claim 1, characterized in that its fixed part (24) comprises a machine frame (2) in which the torque stator (9) is fixed. a motor (3) provided with at least one winding (15), while the rotatable part (25) comprises a rotatably mounted worktop (5) of the machine of which

20, the rotor (10) of the torque motor (3) is provided with at least one permanent magnet (16), the rotor (10) and the stator (9) of the torque motor (3) being coaxial with respect to each other and to the machine axis (13). mounting of the rotatably mounted worktop (5) and rotor (10) of the torque motor (3) relative to the machine axis (13), these parts are fixed in a bearing system (27) comprising a pin (4) which is fixed in the base (2) , a radial bearing (6) on which it is mounted is arranged on the pin (4)

25, while a radial bearing (6) is arranged between the pedestal (2) and the worktop (5) at their distal end and a guide (11) of the lubrication system and at their a hydrostatic system (28) connected to the hydrostatic conduit (8) is provided at the proximal end.

A drive system (1) of a working machine, in particular for the drive (1) of a large machine tool

30 according to claim 2, characterized in that a radial bearing (6) is provided between the pedestal (2) and the worktop (5) at their distal end for pivotal mounting of the worktop (5) and a guide (11) of the lubrication system is an axial bearing (7) connected to the lubrication system guide (11) is provided at their proximal ends.

A drive system (1) of a working machine, in particular for driving (1) of an electric machine according to

35, wherein the fixed portion (24) comprises an electric machine frame (21) in which the stator (9) of the torque motor (3) provided with at least one winding (15) is mounted while the rotatable portion (25) comprises a flange (22) of the electric machine to which the drive shaft (23) and the rotor (10) of the torque motor (3) provided with at least one excitation winding (18) of the rotor (10) are fixed, of the motor (3) are aligned coaxially to

40, the fixed part (24) and the rotary part (25) are fixed to the bearing system (27), which consists of an outer ring (19) and an inner ring (20) of the annular bearing.

Working machine drive system (1), in particular for the radar drive (1) according to claim 1, characterized in that the fixed part (24) comprises a radar base (29) in which it is mounted

The stator (9) of the torque motor (3) provided with at least one winding (15) and the rotating part (25) comprises a rotating part (30) of the radar which is mounted on the rotor (10) of the torque motor (3) provided with at least one permanent magnet (16), the rotor (10) and stator (9) of the torque motor (3) being coaxial with respect to the central axis (13) of the radar and fixed and rotating parts (25) are fixed to rotate to a bearing system (27) comprising an outer ring (19) and an inner ring (20) of the annular bearing.