[发明专利]一种无主轴机械变速箱节能机床

说明书

技术领域

本发明申请，涉及一种不使用机床主轴机械齿轮变速箱，而是直接使用电机驱动机床主轴和卡盘旋转 的节能机床。

背景技术

以往的机床都是必须用机械齿轮变速箱，使机床卡盘获取所需要的转矩与转速。主轴机械齿轮变速箱 一般是要消耗掉近40％的电能，加上机床开工前的机械齿轮箱旋转预热、超载运行等，将有50％以上的电 能是被机械齿轮箱等白白地浪费掉了。目前，世界上正在开始流行、并刚刚传入我国机床行业的日本电主 轴机床新技术，就是取消了主轴机械变速箱、并使用变频技术控制机床电机，一般可节省59％的电能。但 是，日本电主轴机床的主轴孔变小了，很不好用。其电主轴是电机轴与机床主轴机械加工合成为一体的， 加工工艺要求很高，极不便于加工制造；机床的原精度很难达到，更难于提升机床精度。以至于机床企业 要自办电机厂来满足对电主轴的合格品精度需求，或者是电机厂要开办机床主轴厂才能满足机床行业对电 主轴的需求。这就是目前世界上现代装备制造业迅速提高科技发展水平的一大难点。

发明内容

本发明申请，也设计提供了一种无主轴机械变速箱的节能机床。由于是设计使用了外转子电机和平面 圆环电机等来构成机电控制一体化的机床头，根本就无须改变机床主轴的内孔径，也无须使电机轴与机床 主轴机械加工制造成为一个机械结构整体，而仅仅是把电机转子装配在机床主轴的后端头上面，并使用计 算机技术、变频技术、调压技术等先进技术，就可以使在机床主轴前端头上的机床卡盘获得满意的转矩与 转速，并可以节省59％以上的电能。本发明机电控制一体化的结构设计，构思极为新颖巧妙；设计布局合 理，技术先进实用，具有突出的创造性；其结构简单可靠、紧凑、轻巧、结实、经久、耐用，成本低、制 作安装都很方便。使用这种无主轴机械变速箱节能机床新技术，将可以迅速提高我国现代装备制造业的科 技发展水平和极大地提升我国装备制造业在国内外的市场竞争力。

技术方案

本发明设计的一种无主轴机械变速箱节能机床，如附图所示。

该无主轴机械变速箱节能机床，包括机床电子电力控制器即机床电脑、安装在机床主轴12前端头上 的卡盘13、机床床身、床身拖板、床身丝杠等。还包括所述机床主轴12、机床主轴机架座14、机床主轴 转动轴承15、轴承上盖子23、及紧固此轴承上盖子的紧固螺栓18，以及把机床主轴机架座安装在机床床 身上的紧固螺栓19。还包括安装在所述机床主轴后端头上的主轴支撑联结盘10，和连接机床电机次级转 子机架圆环体9与所述主轴支撑联结盘的紧固螺栓11。还包括安装在所述机床电机次级转子机架圆环体上 面的机床电机次级转子紧固轭圆环体8，以及安装在所述机床电机次级转子紧固轭圆环体上面的机床电机 次级转子圆环体2。还包括所述机床电机次级转子圆环体的圆环面，与所述机床电机初级定子圆环体1的 圆环面间隙相对构造成的机床电机电磁场气隙空间圆环体3。还包括机床电机初级定子机架圆环体6，及 安装在所述机床电机初级定子机架圆环体上面的机床电机初级定子紧固轭圆环体5、和安装在所述机床电 机初级定子紧固轭圆环体上面的机床电机初级定子圆环体1；以及镶嵌安装在所述机床电机初级定子圆环 体里面的线圈绕组4及其供电导线。还包括连接所述机床电机初级定子机架圆环体与所述机床电机初级定 子机架座16成为一个机械结构整体的机床电机初级定子机架座联结圆环体7，以及把所述机床电机初级定 子机架座安装在机床床身上的紧固螺栓20。还包括所述机床电机初级定子机架座的中心通孔17，该中心 通孔的轴心线，与所述机床主轴的轴心线是重合为一条的轴心线。还包括罩着机床电机的电机安全防护罩 21和罩着机床主轴的主轴安全防护罩22。还包括附图中虽然未画出表示、但是加装在所述机床床身下面 的、一个专门直接驱动床身丝杠旋转、来推动所述床身拖板前后行进的小功率的床身丝杠电机。

该无主轴机械变速箱节能机床的机床主轴为圆筒形空心结构，安装在机床主轴机架座上面的机床主轴 转动轴承里面，被机床主轴转动轴承的轴承上盖子及紧固此轴承上盖子的紧固螺栓安装固定。所述机床主 轴转动轴承是滚动轴承，或者是所述机床主轴转动轴承是滑动轴承。所述机床主轴的长度、内径和外径， 均与原型号机床主轴相同，或者是所述机床主轴的长度、内径和外径，与原型号机床主轴不完全相同，或 者是所述机床主轴的长度、内径和外径，均与原型号机床主轴完全不相同。所述机床主轴后端头上的主轴 支撑联结盘，是使用销、键机械方式与机床主轴连接固定成为一个机械结构整体。