[发明专利]一种伺服压力机的伺服电机安装结构

说明书

本发明属于压力机床技术领域，特别涉及一种伺服压力机的伺服电机安装结构。本发明包括机身，机身内设置具有大齿轮的曲轴，其特征在于：所述机身上设置有转接法兰，转接法兰外侧与一伺服电机相连；伺服电机的电机轴与一齿轮轴相连，齿轮轴穿过转接法兰与所述大齿轮啮合；转接法兰位于机身内的一侧设置有齿轮轴的轴承组件，所述转接法兰和齿轮轴之间，以及转接法兰和机身之间设置有密封组件；所述齿轮轴的端部伸出机身外，并与机身外的制动器相连；所述机身上设置有支撑齿轮轴的密封端盖。本发明连接强度高，动态响应精度好，方便安装，且后续方便拆卸、维护。

技术领域

本发明属于压力机床技术领域，特别涉及一种伺服压力机的伺服电机安装结构。

背景技术

金属塑性成型产业未来发展主要趋势是轻量化、省能源化及高稳定性、高生产率，与此相配套冲压设备亦要积极朝向精密化、高速化、系统化、多种少量弹性化生产、快速换模、节约材料、维修容易、省能源化趋势发展，以智能数控和伺服驱动压力机为代表的中高档机械压力机由此将迎来空前的发展机遇。据锻压协会数据显示，目前国产伺服机械压力机占整个机械压力机比重大概为3%以内，且伺服化趋势明显，市场空间巨大。

据行业协会数据预测，到2025年，我国机械压力机的国内销售收入将达到750亿，届时伺服机械压力机保守估计将占到30%比重，伺服压力机市场规模有望达到近300亿。因此，越来越多的厂家采用自适应控制技术，利用伺服电机驱动曲柄滑块机构，通过计算机控制伺服电机的转速，可以精确地控制滑块相对于电机转角的位置，进一步精确地控制压力机冲锤的位置和速度，满足生产加工工艺对冲锤速度特性的要求。伺服压力机在实际生产中将会获得很大的社会效益和经济效益，也充分体现了绿色制造中的节能、降噪的先进思想。由于伺服压力机主传动结构中，大齿轮和齿轮轴是浸油润滑，齿轮轴是安装在齿轮油箱里，因此齿轮轴与伺服电机连接部分必须是密封结构，因此其齿轮轴与伺服电机的连接结构是非常关键的，其易按装、易维护性、可靠性是整个伺服压机最重要的性能指标之一。

现有技术中伺服压力机的主传动结构主要有三种结构：第一种是伺服电机伸出轴为平键轴结构，电机的固定方式为通过底座固定。此类结构在异步电机中使用非常普遍，其特点是加工简单安装方便，且制造成本低。但是这类结构在伺服压力机上使用就不那么适用了，因为伺服压力机的电机不同于异步电机，伺服压机电机在工作时需要频繁的加减速和正反转换向，如果采用平键连接结构，由于键连接强度低且存在间隙，在工作一段时间后间隙会越来越大，这样会使伺服电机的动态响应精度变差，使机床综合精度性能得不到保证。如果平键连接采用过紧配合，则装配和拆卸时非常不便，甚至不好安装。且通过底座固定整个电机，很难保证电机主轴与齿轮轴安装后的同轴度，由于是刚性连接，电机高速运转时精度很难保证。

第二种是伺服电机伸出轴结为光轴结构，齿轮轴与电机轴通过联轴器连接，电机通过底座固定，由于通过联轴器连接，存在一定柔性，因此底座固定方式相对可以，但由于在输出轴端增加了大惯量的联轴器，使得被动惯量大幅增加，则伺服电机的能耗提高，效率降低。另外，由于增加联轴器其制造成本增加。

第三种方式是将伺服压力机的齿轮轴和电机的转子轴做成一体式的，转子轴与转子通过胀紧套安装。电机后端安装制动器和电机编码器，电机通过法兰直接固定在齿轮箱体上，这类结构也是目前常用的结构。这类结构的优势是结构紧凑，连接强度高，传递扭矩大。且属于过盈紧固连接，其伺服电机在正反转和频繁加减速运转时，动态响应精度无影响。对于大型机床，单件生产，其结构是非常适用的。但对于中小型批量生产机床，其最大的弊端是齿轮轴与转子轴为一体，而齿轮轴容易磨损，经常需要拆卸维修，这种结构要维修齿轮轴就得需要把电机整个都拆卸了，以及拆卸电机后端的制动器，而大扭矩伺服电机在电机厂外面拆卸安装是非常麻烦的，基本是不现实的，因此这类结构的齿轮轴是非常不易维护和拆装的。对于大量生产制造也是非常麻烦的，目前的做法是主机厂将齿轮轴与大齿轮配对做好之后，发到电机厂，由电机厂负责完成齿轮轴与电机本体的组装，再发往主机厂整体安装。其制造周期长，且制造过程中稍有问题，返工是非常麻烦的。其后续需要维修制动器或者齿轮轴拆卸都需要把电机拆卸一遍重新组装，在现场维修基本是不现实的。

发明内容