一种双主轴双速区驱动装置，包括定转子支撑单元(10)和设于同一定转子支撑单元(10)且具有不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低速驱动部通过耦合单元(70)驱动连接低转速主轴(100)，高速驱动部直接驱动连接高转速主轴(200)；所述定转子支撑单元(10)同旋转轴线地设有液冷单元(40)，高速驱动部紧邻液冷单元(40)径向内侧设置，低速驱动部紧邻液冷单元(40)径向外侧设置，使得液冷单元(40)同时冷却低速驱动部和高速驱动部，而且使得低速驱动部的旋转扭矩施加半径R低至少为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R高的两倍。所述双主轴双速区驱动装置，两主轴交替使用，温升得到良好控制，加工精度保持性好。
【技术实现步骤摘要】
一种双主轴双速区驱动装置
本专利技术涉及机床主轴的
，具体涉及一种双速区双主轴驱动装置。
技术介绍
双主轴车床,看重其工件车削的高效率。正主轴和副主轴同轴心对置，在将棒料从连续式送料机送入正主轴，正主轴夹持，主刀塔的车刀对工件完成正面端一次加工，工件的加工端被副主轴夹持同时主轴松开，两副刀塔的车刀对该工件的背面端进行一次加工。上述过程副刀塔车第一工件的背面一半时，主刀塔正在车第二工件的正面一半，俗称“同车半截”，两轴转速同步、相对速度为零，可实现不停车状态下自动实现对接换夹，因此，效率大于两个单主轴车床同时工作的效率。实际车削工艺中，粗车通常以相对慢的转速，相对快的进给量，较大的吃刀量配置，因此需要主轴转速在低转速区运转，精车通常以相对快的转速，相对慢的进给量，较小的吃刀量配置，则需要主轴转速在高转速区运转。不同车床的低转速区和高转速区是不同的，例如对于主轴转速为800-2000rpm的出厂设置,低转速区通常在800-1500rpm，齿轮箱变速时，通常有8档转速(rpm)：75,120,200,300,800,1200,1500,2000。1500,2000属于高转速区，200-1200属于低转速区。具体转速根据材料的切削速度来计算主轴转速。而随着主轴驱动技术的进步，低转速和高转速的范围也在不断变化，近几年，数控车床的粗车低转速在5000rpm以下，而精车高转速可达到15000-25000rpm。在双主轴车床的连续车削状态中，“同车半截”对驱动元件是一直负荷运转的，定子在粗精车对应的不同功率段交替切换，以大约400Hz或更高的频率改变的磁场引起的铁芯电磁损耗用于自加热，即使通过任何合适的冷却手段通常也不能冷却该铁芯，长时间连续粗精车交替工作势必使得电机定子温度升高而过热烧坏。日本佐竹制作所公开了一种两定子的三相传动马达(公开号：JP平4-178144A，公开日：19920625)，为获得从低转速到高转速的平顺启动和高扭矩，输出轴4同轴固设有两转子2,3，两定子12、13分别对应转子2、3设于壳体14的内壁，定子12,13分别缠绕线圈绕组10、11。效果是，从低速平稳地启动到额定旋转范围，并增加旋转速度。综上，设计一种主轴驱动单元，既能应对粗车的高扭矩低转速，也能应对精车的低扭矩高转速，能够适应长时间连续驱动而不过热，使其能够适应长工件连续送料自动车削，是双主轴车床电主轴领域的关键难题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种双主轴双速区驱动装置,解决“既能应对粗车的高扭矩低转速，也能应对精车的低扭矩高转速，能够适应长时间连续驱动而不过热”的技术问题。本专利技术的目的是这样实现的，一种双主轴双速区驱动装置，包括绕旋转轴线同轴可驱动旋转的低转速主轴和高转速主轴，其特征在于，包括沿转轴轴线固定的定转子支撑单元和设于同一定转子支撑单元且具有不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低速驱动部通过耦合单元驱动连接低转速主轴，高速驱动部直接驱动连接高转速主轴；所述定转子支撑单元同旋转轴线地设有液冷单元，高速驱动部紧邻液冷单元径向内侧设置，低速驱动部紧邻液冷单元径向外侧设置，使得液冷单元同时冷却低速驱动部和高速驱动部，而且使得低速驱动部的旋转扭矩施加半径R低至少为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R高的两倍。进一步地，定转子支撑单元包括左支撑本体和右支撑本体，左支撑本体沿旋转轴线扣合于右支撑本体时，形成同轴由内而外依序设置的第一支撑部、右环套和第二支撑部；第一支撑部包括主轴轴孔部和第一固定部，第一固定部设于右环套的径向内环壁，高转速主轴旋转支撑于所述主轴轴孔部的内孔；第二支撑部包括低速主轴转槽和第二固定部，第二固定部设于右环套的径向外环壁，低转速主轴旋转支撑于左支撑本体的所述主轴轴孔部的外周壁。进一步地，低速驱动部包括低速定子单元和低速转子单元，高速驱动部包括高速定子单元和高速转子单元；低速定子单元固定于第二固定部，低速转子单元以低速预定间隙垂直于转轴轴线地置于低速定子单元两侧且旋转支撑于低速主轴转槽；高速定子单元固定于第一固定部，高速转子单元以高速预定间隙绕旋转轴线地固定于高速主轴。进一步地，低速定子单元包括固定于第二固定部的通磁法兰部，通磁法兰部轴向两侧分别设有第一低速定子和第二低速定子，第一低速定子和第二低速定子分别为多个以旋转轴线为中心环形阵列且嵌设于通磁法兰部的轴向正对的多个T型对置铁芯，低速线圈(24)分别缠绕于所述T型对置铁芯。进一步地，所述低速转子单元包括两端旋转支撑在低速主轴转槽中的低速转筒，低速转筒以旋转轴线环形阵列地间隔设有至少6个磁体安装孔，第一转子和第二转子分别固定于多个L形环法兰，多个L形环法兰以第一转子与第一低速定子之间，第二转子与第二低速定子之间以低速预定间隙固定于磁体安装孔。进一步地，在低速转筒和低转速主轴之间设有用于传递转动扭矩的耦合单元，所述耦合单元包括相互啮合的外齿圈、行星齿轮和太阳齿轮，所述外齿圈设于低速转筒的内孔，太阳齿轮固定连接低转速主轴，至少3个行星齿轮啮合在外齿圈和太阳齿轮之间，左支撑本体左端轴向配有左端盖，左端盖设有行星轴转槽，行星齿轮转轴旋转支撑于行星轴转槽中。进一步地，所述高速定子单元包括高速定子铁芯，高速定子铁芯内设多个中心对称地间隔并交替设置的定子轭和分隔轭，高转速绕组缠绕于定子轭，所述高速转子单元包括高速转子本体，高速转子本体为多块硅钢片叠置并设有外包层成为复合实心转子,每个硅钢片中心对称地设有至少32个梯形转子槽，梯形转子槽内设转子导条。进一步地，所述液冷单元包括设于右环套内的环形液冷腔，左支撑本体对应侧壁部分设有进油口，右支撑本体对应侧壁部分设有出油口，环形液冷腔维持恒定液压的同时维持一定流量的流动。进一步地，左支撑本体以一体成型的左主轴环套替代主轴轴孔部，左主轴环套开口通过橡胶环塞封闭从而形成环形轴冷腔，左支撑本体沿旋转轴线方向扣合于右支撑本体时，环形轴冷腔串联连通环形液冷腔；环形轴冷腔左端的橡胶环塞设有进液口，环形液冷腔右端的电机右侧壁设有出液口。进一步地，环形轴冷腔和环形液冷腔内分别设有多个连接其内环壁和外环壁的筋板，筋板之间为贯通孔。所述主轴双速区驱动装置，大扭矩低转速的低速驱动部驱动低转速主轴100用于粗车车削，小扭矩高转速的高速驱动部驱动高转速主轴200用于精车车削，同一液冷单元40同时冷却固定定子单元20和可移定子单元30，还协同冷却左主轴环套18内孔支撑的高速轴承，温升得到良好控制，加工精度保持性好。附图说明图1为本专利技术主轴双速区驱动装置的实施例一的主剖视图。图2为本专利技术主轴双速区驱动装置的实施例一的低速定子单元的局部剖视图。图3为本专利技术主轴双速区驱动装置的实施例一的高速转子单元的主剖视图。图4为本专利技术主轴双速区驱动装置的实施例一的高速转子单元的左剖视图。图5为本专利技术主轴双速区驱动装置的实施例二的主剖视图。图6为本专利技术主轴双速区驱动装置的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双主轴双速区驱动装置，包括绕旋转轴线(o-o)同轴可驱动旋转的低转速主轴(100)和高转速主轴(200)，其特征在于，/n包括沿转轴轴线(O-O)固定的定转子支撑单元(10)和设于同一定转子支撑单元(10)且具有不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低速驱动部通过耦合单元(70)驱动连接低转速主轴(100)，高速驱动部直接驱动连接高转速主轴(200)；/n所述定转子支撑单元(10)同旋转轴线地设有液冷单元(40)，高速驱动部紧邻液冷单元(40)径向内侧设置，低速驱动部紧邻液冷单元(40)径向外侧设置，使得液冷单元(40)同时冷却低速驱动部和高速驱动部，而且使得低速驱动部的旋转扭矩施加半径R
【技术特征摘要】
1.一种双主轴双速区驱动装置，包括绕旋转轴线(o-o)同轴可驱动旋转的低转速主轴(100)和高转速主轴(200)，其特征在于，
包括沿转轴轴线(O-O)固定的定转子支撑单元(10)和设于同一定转子支撑单元(10)且具有不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低速驱动部通过耦合单元(70)驱动连接低转速主轴(100)，高速驱动部直接驱动连接高转速主轴(200)；
所述定转子支撑单元(10)同旋转轴线地设有液冷单元(40)，高速驱动部紧邻液冷单元(40)径向内侧设置，低速驱动部紧邻液冷单元(40)径向外侧设置，使得液冷单元(40)同时冷却低速驱动部和高速驱动部，而且使得低速驱动部的旋转扭矩施加半径R低至少为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R高的两倍。
2.如权利要求1所述双主轴双速区驱动装置，其特征在于，定转子支撑单元(10)包括左支撑本体(10.1)和右支撑本体(10.2)，左支撑本体(10.1)沿旋转轴线(o-o)扣合于右支撑本体(10.2)时，形成同轴由内而外依序设置的第一支撑部(11)、右环套(12)和第二支撑部(13)；第一支撑部(11)包括主轴轴孔部(14)和第一固定部(16)，第一固定部设于右环套(12)的径向内环壁，高转速主轴(200)旋转支撑于所述主轴轴孔部(14)的内孔；第二支撑部(13)包括低速主轴转槽(15)和第二固定部(17)，第二固定部设于右环套(12)的径向外环壁，低转速主轴(100)旋转支撑于左支撑本体(10.1)的所述主轴轴孔部(14)的外周壁。
3.如权利要求2所述双主轴双速区驱动装置，其特征在于，低速驱动部包括低速定子单元(20)和低速转子单元(50)，高速驱动部包括高速定子单元(30)和高速转子单元(60)；低速定子单元(20)固定于第二固定部(17)，低速转子单元(50)以低速预定间隙(δ1)垂直于转轴轴线地置于低速定子单元(20)两侧且旋转支撑于低速主轴转槽(15)；高速定子单元(30)固定于第一固定部(16)，高速转子单元(60)以高速预定间隙(δ2)绕旋转轴线(o-o)地固定于高速主轴(200)。
4.如权利要求3所述双主轴双速区驱动装置，其特征在于，低速定子单元(20)包括固定于第二固定部(17)的通磁法兰部(22)，通磁法兰部(22)轴向两侧分别设有第一低速定子(20.1)和第二低速定子(20.2)，第一低速定子和第二低速定子分别为多个以旋转轴线为中心环形阵列且嵌设于通磁法兰部(22)的轴向正对的多个T型对置铁芯(23)，低速线圈(24)分别缠绕于所述T型对置铁芯(23)。
5.如权利要求4所述双主轴双速区驱动装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：许梦艳，
申请(专利权)人：许梦艳，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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