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专利号: 2020113133100
申请人: 上海第二工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:所述用于电主轴的动平衡自动调节装置包括:配重调整装置和定位装置,所述配重调整装置包括调节杆与配重块。

2.根据权利要求1所述的用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:所述调节杆包括第一定位锥(10)、第一轴段(11)、压力传感器(12)、第二轴段(13)、第一扭矩传感器(14)、挡销(15)、空心螺钉(16)、密封圈(17)、第三轴段(18)、第一电刷槽(19)、第一钢球(20)、第二钢球(21)、第一电刷(22)、第一固定板(23)、第一调节螺钉(24)、第一弹簧(25)、第二调节螺钉(26)、第二弹簧(27)、第一通孔(28)、卡簧(29)、连接轴(30)、卡槽(31)、第一挡板(32)、第二挡板(33)、第三挡板(34)、第四挡板(35)、第五挡板(36)、第六挡板(37)、第二通孔(38);

空心螺钉(16)通过螺纹固定在电主轴壳体(99)上,密封圈(17)固定在空心螺钉(16)内侧,密封圈(17)与第三轴段(18)过盈配合以实现密封;第一扭矩传感器(14)一端固定在第三轴段(18)上,另一端固定在第二轴段(13)上,压力传感器(12)一端固定在第二轴段(13)上,另一端固定在第一轴段(11)上;第一定位锥(10)锥面上固定有第五挡板(36)和第六挡板(37),其端部开有第二通孔(38)贯通整个调节杆,实现排气和引导电缆的作用;第一定位锥(10)端面固定有连接轴(30)、第一挡板(32)、第二挡板(33),连接轴(30)上开有卡槽(31);第一定位锥(10)与第一轴段(11)通过连接轴(30)与第一通孔(28)的间隙配合实现连接,又通过卡簧(29)与卡槽(31)的配合实现轴向定位;第一轴段(11)端面固定有第三挡板(34)和第四挡板(35);第一挡板(32)、第二挡板(33)与第三挡板(34)、第四挡板(35)位置相互垂直实现第一定位锥(10)可绕其轴心转动90度;第三轴段(18)端部固定有第一电刷槽(19),第一电刷(22)与第一电刷槽(19)动态接触,实现将压力传感器(12)、第一扭矩传感器(14)的数据传递出去;第一电刷(22)固定在第一固定板(23)上;第一钢球(20)与第二钢球(21)呈对称分布,第一钢球(20)、第二钢球(21)分别与第二弹簧(27)、第一弹簧(25)接触,第二弹簧(27)、第一弹簧(25)分别与第二调节螺钉(26)、第一调节螺钉(24)接触,第二调节螺钉(26)与第一调节螺钉(24)通过螺纹调整弹簧松紧,进而实现对钢球压紧力度的调节。

3.根据权利要求1所述的用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:配重块包括第七挡板(39)、第一锥形槽(40)、第三调节螺钉(41)、第八挡板(42)、调节槽(43);第三调节螺钉(41)为配重块的主体部分,第三调节螺钉(41)内部开有第一锥形槽(40),用于与第一定位锥(10)锥面配合实现所述调节杆的定位;第三调节螺钉(41)端部固定有第七挡板(39)、第八挡板(42);第三调节螺钉(41)通过螺纹与调节槽(43)配合。

4.根据权利要求3所述的用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:所述调节杆旋转时,第一挡板(32)、第二挡板(33)与第三挡板(34)、第四挡板(35)接触,使得第一定位锥(10)旋转,第一定位锥(10)通过第五挡板(36)、第六挡板(37)与第七挡板(39)、第八挡板(42)的接触带动第三调节螺钉(41)在调节槽(43)内正反旋转,进而实现主轴(6)的配重调节。在电动机转子(2)两侧附近,即第五轴段(96)、第六轴段(97),以及主轴(6)两端轴承附近,即第四轴段(95)、第七轴段(98)设置调节槽(43)与配重块;相对应的在电主轴壳体(99)同一条母线上设置有若干调节杆,每个轴段上的调节槽(43)在圆周上是均布的,且应在相邻的两个设置有调节槽(43)的轴段上,两轴段调节槽(43)的位置在圆周方向上宜错开一定角度以实现在调节槽(43)总数目不变的条件下,在圆周方向上设置尽可能多的调节槽(43)。

5.根据权利要求1所述的用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:定位装置包括第一T形滑槽(45)、第一连接杆(46)、第一固定轴(47)、第一行程开关(48)、第一开关拨杆(49)、第二固定轴(50)、第一T形滑块(51)、第二连接杆(52)、第三连接杆(53)、第四连接杆(54)、第三固定轴(55)、第一螺母(56)、支承板(57)、螺杆(58)、第二T形槽(59)、蜗轮(60)、第四固定轴(61)、第一伺服电机(62)、第五连接杆(63)、第六连接杆(64)、第二螺母(65)、支撑杆(66)、第一支撑套(67)、齿轮(68)、第三T形滑槽(69)、齿条(70)、第二T形滑块(71)、第七连接杆(72)、第二固定板(73)、第八连接杆(74)、第二支撑套(75)、第三固定板(76)、第二扭矩传感器(77)、蜗杆(78)、第九连接杆(79)、第十连接杆(80)、第五固定轴(81)、第六固定轴(82)、第二伺服电机(83)、第三伺服电机(84)、第二开关拨杆(85)、第二行程开关(86)、第七固定轴(87)、第八固定轴(88)、第一卡槽(89)、第二定位锥(90)、第二卡槽(91)、第二电刷槽(92)、第二电刷(93)、第四固定板(94);

第一T形滑槽(45)固定在电主轴壳体(99)上,其侧面固定有第一行程开关(48),其内部与第一T形滑块(51)间隙配合;第一T形滑块(51)其侧面固定有第一开关拨杆(49),其两端固定有第一固定轴(47)和第二固定轴(50);支承板(57)两侧固定有第三固定轴(55)和第四固定轴(61);其另一端面两侧分别固定有第六固定轴(82)和第八固定轴(88);第三T形滑槽(69)固定在电主轴壳体(99)上,其侧面固定有第二行程开关(86),其内部与第二T形滑块(71)间隙配合;第二T形滑块(71)其外侧面固定有第二开关拨杆(85),其内侧面固定有齿条(70),其外侧面两端固定有第五固定轴(81)、第七固定轴(87);第一连接杆(46)、第三连接杆(53)一端分别与第一固定轴(47)、第二固定轴(50)构成铰链连接,二者另一端分别与第六连接杆(64)、第二连接杆(52)构成铰链连接;第四连接杆(54)、第五连接杆(63)一端分别与第三固定轴(55)、第四固定轴(61)构成铰链连接,二者另一端分别与第二连接杆(52)、第六连接杆(64)构成铰链连接;第七连接杆(72)、第九连接杆(79)一端分别与第七固定轴(87)、第五固定轴(81)构成铰链连接,二者另一端分别与第二连接杆(52)、第六连接杆(64)构成铰链连接;第八连接杆(74)、第十连接杆(80)一端分别与第八固定轴(88)、第六固定轴(82)构成铰链连接,二者另一端分别与第二连接杆(52)、第六连接杆(64)构成铰链连接;第一支撑套(67)和第二支撑套(75)分别固定在第六连接杆(64)和第二连接杆(52)上。

6.根据权利要求5所述的用于电主轴的动平衡自动调节装置,其特征在于:支撑杆(66)分别与第一支撑套(67)和第二支撑套(75)间隙配合,其上固定有第三固定板(76),第三固定板(76)上固定有第一伺服电机(62),为防止第一伺服电机(62)沿支撑杆(66)轴向移动,故在支承板(57)上固定有第二T形槽(59),相应的第一伺服电机(62)侧面固定T形滑块与第二T形槽(59)间隙配合;第一螺母(56)与第二螺母(65)分别固定在第二连接杆(52)和第六连接杆(64)上,二者内部螺纹旋向相反;螺杆(58)分别与第一螺母(56)与第二螺母(65)旋合,为保证螺杆与螺母能正确旋合,螺杆两端螺纹旋向相反;螺杆中部同轴固定有蜗轮(60),蜗杆(78)与蜗轮(60)啮合;第二扭矩传感器(77)与蜗杆(78)同轴相连用于检测第一伺服电机(62)的扭矩;第一伺服电机(62)一侧面固定有第二电刷槽(92),第二扭矩传感器(77)一侧面固定有第四固定板(94),第四固定板(94)一侧面固定有若干第二电刷(93),若干第二电刷(93)与第二电刷槽(92)动态接触,实现第二扭矩传感器(77)信号持续输出;第三伺服电机(84)通过第二固定板(73)固定在第二T形滑块(71)内侧;第三伺服电机(84)输出端固定有齿轮(68),齿轮(68)与齿条(70)啮合;第二伺服电机(83)固定在支承板(57)上,其输出端固定有第二定位锥(90),第二定位锥(90)与第二锥形槽(100)配合实现第二伺服电机(83)快速定位,第二定位锥(90)两侧对称设置有第一卡槽(89)、第二卡槽(91)二者与第一钢球(20)、第二钢球(21)配合实现第二定位锥(90)与第三轴段(18)卡紧连接。