SU1201113A1

SU1201113A1 - Шпиндельный узел на электромагнитных опорах

Info

Publication number: SU1201113A1
Application number: SU833702240A
Authority: SU
Inventors: Григорий Израилевич Айзеншток; Эдуард Геннадьевич Королев; Андрей Владимирович Васильев; Николай Николаевич Кондратьев
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-12-30

Abstract

ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ОПОРАХ, содержащий корпус , шпиндель, установленньй на двух радиальных электромагнитных опорах, между которыми расположен электропривод, упорный электромагнитный подшипник и датчики осевого и радиального положени шпиндел , . отличающийс тем, что, с целью расширени технологических возможностей путем увеличени диапазона частот вращени , эл ектропривод выполнен в виде частотнорегулируемого синхронно-реактивного двигател дискового типа, при этом на валу шпиндел между радиальными опорами выполнена ступень, одна торцова поверхность которой служит ротором двигател , а друга - п той электромагнитного подшипника. л КС со

Description

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в качестве шпиндел внутришлифовального станка.

Целью изобретени вл етс рас ширение технологических возможносте шпиндел путем увеличени .диапазона частот вращени .

Поставленна цель достигаетс за счет повьшени изгибной жесткости шпиндел и использовани частоторегулируемого синхронно-реактивного двигател дискового типа.

На фиг. 1 изображен шпиндельный узел; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема подключени обмотки статора двигател к источнику питани .

Шпиндельньй узел содержит корпус 1, шпиндель 2, передний 3 и задний 4 радиальные злектромагнитные опоры (подшипники) с датчиками 5 и 6 радиального положени шпиндел . На шпинделе 2 выполнена ступень 7, одна торцова поверхность которой вл етс п той упорного электромагнитного подшипника 8, а друга вл етс ротором частоторегулируемого синхронно-реактивного двигател дис кового типа. Статор двигател состо из сердечника 9, в пазах которого (фиг. 2) расположена разделительна трехфазна обмотка 11, питаема от преобразовател 12 (фиг. 4). На роторе двигател .вьтолнены вно выраженные полюсы в виде выступов 13.

Шпиндельный узел работает следукнцим образом.

При подаче напр жени в радиальные 3 и 4 и упорный 8 электромагнитные подшипники шпиндель 2 взвешиваетс в радиальном направлении и при132

жимаетс к подп тнику 14 за счет прит жени ступени 7 к упорному подшипнику 8. При этом воздушный зазор между датчиком 15 и торцом шпиндел 2 уменьшаетс , что приводи к уменьшению силы прит жени , создаваемой упорным подшипником 8.

При подаче напр жени на обматку 11 статора двигател от частотноуправл емого преобразовател 12 возникает осева сила магнитного прит жени F) , направленна противоположно силе магнитного прит жени 2 создаваемой упорным электромагнитным подшипником 8. Под действием силы F, шпиндель перемещаетс так, что зазор U увеличиваетс . При этом усилие F возрастает аналогично том как это происходит в прототипе и шпиндель занимает положение, при котором FJ становитс равным F . Поскольку в синхронно-реактивном двигателе ротор вращаетс синхронно с магнитным полем cTatopa и токи в роторе отсутствуют, то нагрев шпиндел со стороны ротора отсутствует.

При действии на шпиндель внешней осевой нагрузки сила Fj остаетс посто нной, так как регулирование ведетс с посто нным магнитным током

V,

вот

Т.е. т consti где V

и

вых

вы к

вых соответственно выходные напр жени и частота. Сила 2 мен етс в зависимости .от изменени зазора S Разность сил F и F, воспринимает внешнюю осевую нагрузку.

Диаметр ступени выбираетс из услови максимальной частоты вращени шпиндел и предела текучести его материала.

АА

13

иг.З

-ft

50Гц

Claims

ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ОПОРАХ, содержащий корпус, шпиндель, установленный на двух радиальных электромагнитных опорах, между которыми расположен электропривод, упорный электромагнитный подшипник и датчики осевого и радиального положения шпинделя, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона частот вращения, электропривод выполнен в виде частотнорегулируемого синхронно-реактивного двигателя дискового типа, при этом на валу шпинделя между радиальными опорами выполнена ступень, одна торцовая поверхность которой служит ротором двигателя, а другая - пятой электромагнитного подшипника.

SU ...1201113