RU220203U1

RU220203U1 - Стол токарно-карусельного станка

Info

Publication number: RU220203U1
Application number: RU2023106992U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерьевич Дмитренко; Вячеслав Александрович Ветер; Михаил Юрьевич Радько
Original assignee: ООО "Южный завод тяжелого станкостроения"
Filing date: 2023-03-22
Publication date: 2023-09-01

Abstract

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована в токарно-карусельных станках. Стол токарно-карусельного станка содержит основание, привод вращения планшайбы, статор, ротор и синхронный электродвигатель на постоянных магнитах. В качестве подшипниковой опоры используют крестово-роликовый подшипник. Основание выполнено в виде сварной конструкции, заполненной полимербетоном. Поворотный двигатель установлен вертикально. Шпиндель с закрепленным на нем планшайбой смонтирован на роторе поворотного двигателя через крестово-роликовый подшипник. Обеспечивается повышение класса точности станка. 5 ил.

Description

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована в токарно-карусельных станках.

Известен стол с круговыми направляющими планшайбы (патент RU №43488), содержащий закрепленный на основании, кольцеобразный шип, в котором установлен вращающийся шпиндельный узел, включающий планшайбу с ребрами жесткости и шпиндель, причем сопряженные поверхности кольцеобразного шипа и шпинделя образуют круговые направляющие. Шпиндель прикреплен к планшайбе с помощью стоек, расположенных по окружности на внутренней горизонтальной поверхности планшайбы, причем радиальная жесткость стоек на порядок меньше их тангенциальной жесткости.

Недостатком данной конструкции стола является сильный нагрев круговых направляющих планшайбы, которые требуют принудительного охлаждения, особенно при работе на высокой частоте, что усложняет кинематическую цепь привода стола за счет монтажа гидросистемы по станку.

Прототипом полезной модели является стол токарно-карусельного станка (патент RU №164086), содержащий основание, установленный в подшипниковых опорах основания с возможностью вращения вертикальный вал с закрепленной на нем планшайбой и привод вращения вала с планшайбой, выполненный в виде электродвигателя, плоский статор которого горизонтально закреплен на основании, а ротор механически соединен с планшайбой, электродвигатель выполнен синхронным на постоянных магнитах, статор которого содержит установленные на его нижней поверхности и состоящий из ярма и зубцов сердечник с расположенными на его зубцах фазовыми обмотками, а ротор закреплен на валу под статором так, что его постоянные магниты обращены в сторону зубцов сердечника статора с образованием с ними фиксированного зазора, а вал оснащен датчиком угла и угловой скорости, предназначенным для включения в систему управления станком.

Недостатком данного стола является одностороннее магнитное утяжеление планшайбы к торцовому статору, что с учетом большой массы планшайбы ведет к появлению дополнительных осевых усилий и, к дополнительной нагрузке на подшипниковый узел, снижая их долговечность. Кроме того, недостаток данного стола состоит в том, что дополнительным источником тепла является сердечник, в котором при вращении планшайбы появляются вихревые токи Фуко, способствующие его дополнительному нагреву. Таким образом, тепло, выделяющееся при работе торцевого двигателя, передается на планшайбу станка, вызывая тепловые деформации основания, ведущие к перекосу рабочего органа и, как следствие, недопустимым погрешностям обработки (снижению класса точности станка), чрезмерному износу направляющих.

Задачей полезной модели является разработка конструкции стола токарно-карусельного станка, обеспечивающей упрощение кинематической цепи привода стола за счет исключения редуктора, уменьшение нагрузок на подшипниковый узел за счет улучшения восприятия нагрузок при использования крестово-роликового подшипника, использование жесткого основания, выполненного в виде сварной конструкции, заполненной полимербетоном, повышение класса точности станка за счет использования прецизионного шпиндельного подшипника и поворотного двигателя, обеспечивающего гладкость вращения, благодаря синусоидальной коммутации тока в обмотках двигателя, передаваемое усилие которого происходит через воздушный зазор при позиционировании планшайбы.

Техническим результатом полезной модели является повышение класса точности станка за счет использования прецизионного шпиндельного подшипника и поворотного двигателя.

Технический результат достигается тем, что стол токарно-карусельного станка, содержащий основание, привод вращения планшайбы, выполненный в виде электродвигателя, статор, закрепленный на основании, ротор, синхронный электродвигатель на постоянных магнитах. При этом в качестве подшипниковой опоры используют крестово-роликовый подшипник, основание выполнено в виде сварной конструкции, заполненной полимербетоном. Поворотный двигатель, статор которого смонтирован в основание, установлен вертикально и шпиндель с закрепленным на нем планшайбой, смонтированный на роторе поворотного двигателя, воспринимает осевые и радиальные нагрузки через крестово-роликовый подшипник.

На фиг. 1. представлена схема конструкции стола токарно-карусельного станка.

На фиг. 2. представлен поворотный двигатель.

На фиг. 3. представлен шпиндель стола токарно-карусельного станка.

На фиг. 4. представлен крестово-роликовый подшипник стола токарно-карусельного станка.

На фиг. 5. представлен корпус стола токарно-карусельного станка.

Стол токарно-карусельного станка состоит из основания 1, поворотного двигателя 2, содержащего статор 3 с обмотками 4 и кольцевой ротор 5, на котором закреплен шпиндель 6 с установленной на нем планшайбой 7. Шпиндель 6 базируется на крестово-роликовом подшипнике 8 зафиксированном от осевого перемещения прижимным кольцом 9. Для регулировки натяга крестово-роликового подшипника 8, внешняя обойма 10 выполнена составной из двух половин, зажатых через компенсатор 11 кольцом 12 в корпусе 13. Для охлаждения статора имеется кожух 14 с воздушным зазором 15 для прокачивания охлаждающей жидкости вокруг рубашки 16 охлаждения статора.

Стол токарно-карусельного станка работает следующим образом.

На обмотки 4 статора 3 подается трехфазное переменное напряжение. Возникающие в обмотках 4 токи создают вращающиеся магнитные поля, характеризуемые магнитными потоками. Благодаря описанному конструктивному исполнению статора 3 вращающееся магнитное поле, характеризуемое магнитным потоком, проходит через воздушный зазор 15, проникает в кольцевой ротор 5, наводя в нем электромагнитную индукцию, и замыкается опять на статор 3. Электромагнитные взаимодействия токов магнитного поля статора 3 и токов кольцевого ротора 5 создают электромагнитные моменты, приводящие кольцевой ротор 5 с планшайбой 7 во вращение. Опорой вращающейся планшайбы 7 является крестово-роликовый подшипник 8, внутренняя обойма 17 которого с помощью прижимного кольца 9 установлена на шпиндель 6 жестко соединенный с кольцевым ротором 5 поворотного двигателя 2. На основании 1 закреплен корпус 13, базирующий от проворота статор 3 поворотного двигателя 2, в который установлена внешняя обойма 10 крестово-роликового подшипника 8, закрепленная кольцом 12, через компенсатор 11.

Таким образом, предлагаемая конструкция стола токарно-карусельного станка позволяет повысить класс точности станка за счет использования прецизионного шпиндельного подшипника и поворотного двигателя.

Claims

Стол токарно-карусельного станка, содержащий основание, привод вращения планшайбы, выполненный в виде электродвигателя, статор, закрепленный на основании, ротор, синхронный электродвигатель на постоянных магнитах, отличающийся тем, что в качестве подшипниковой опоры используют крестово-роликовый подшипник, основание выполнено в виде сварной конструкции, заполненной полимербетоном, поворотный двигатель, статор которого смонтирован в основание, установлен вертикально и шпиндель с закрепленным на нем планшайбой, смонтированный на роторе поворотного двигателя, воспринимает осевые и радиальные нагрузки через крестово-роликовый подшипник.