专利名称：主轴负载不平衡力补偿控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主轴负载不平衡力补偿控制装置，主要针对金属切 削行业在加工工件为重量偏心负载时的一种自动平衡补偿装置，属机床传动平 衡控制技术领域。 背录技术
数控重型曲轴旋风切削加工中心，主要用于加工大型船用曲轴，曲轴是一 偏心负载，在转动时会产生交变力矩，如果不平衡掉这种偏心力，则工件的加 工精度和加工质豕都会受到影响。目前机床行业通常采用主轴配重的办法来实 现这种平衡补偿控制。而这种方法无论在工艺上还是在生产过程都有很大的局 限性。 发明内容
为了克股上述不足，本实用新型的目的在于采用了主轴负载不平衡力电气
自动补偿控制技术；通过NC数控系统、PLC、直流调速系统等部件完成了不 平衡力矩补偿的电气控制，保证主轴传动系统可靠运行，充分满足曲轴加工工 艺要求实现对工件进行高精度加工。
本实用新型觯决其技术问通所采用的技术方案是主轴负载不平衡力#^ 控制装置，由补偿控制电气部分和补偿控制机械传动郁分组成；其中补偿控 制电气部分它由NC数控系统、P肌抑S总线、直流拥逮系统、电动机编m 电敏、电动机动力电鱺、主传动电动机、平鬌电动机、传动轴、传动齿轮、光
缆、花盘构成；NC数控系统通过PROBUS总线和光统分别与两套直流调速系 统电连接，两套直淹调速系统通过电动机编码器电缆和电动机动力电统与主传 动电动机、平衡电动机电连接；主传动电动机、平衡电动机分别通过各自的传 动轴和传动齿轮与花盘上主轴连接。
补偿控制机械传动部分它由轴承、 一级传动齿轮轴、二级传动齿轮轴、 三级传动齿轮轴、大齿轮构成；平衡电动机通过一对内嚙合圃柱齿轮与一级传 动齿轮轴相联， 一级传动齿轮轴安装在主轴箱体内上方的轴承上， 一级传动齿 轮轴上的齿轮与二级传动齿轮轴上由键连接的传动齿轮咱合；二级传动齿轮轴 安装在主轴箱体内的轴承上，在一级传动齿轮轴的下方；二级传动齿轮轴上的 齿轮与三级传动齿轮轴上键连接的传动齿轮啮合三级传动齿轮轴安装在主轴 箱体内轴承上，在二级传动齿轮轴的右下方，三级传动齿轮轴上的齿轮与主轴 上的键连接的大齿轮啮合。
本实用新型的有益效果是使用此装置在加工长14. 5米，直径为4米， 重量为180吨的曲轴时，达到了很好的加工精度。在加工工艺上、可操作性和 安全性上都有明显的提高，工人操作容易，工作效率大大提高，因此本实用新 型完全可适用于不平衡力的自动补偿控制，适用于大型船舶用发动机曲轴加工。
以下结合附图和实旌例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型主轴负载不平衡力补^制装置的结构示意图。
图2是
图1的机械郁份结构示意图。
图中标号
1、主传动电动机 2、传动轴 3、传动齿轮
4、平衡电动机 5、花盘 6、 NC数控系统
7、 PR0BUS总线 8直流调速系统 9、光缆
10、电动机德碍紫电敏11、电动机动力电统12、耱承
13、 一级传动齿轮轴14、 二级传动齿轮轴15、三级传动齿轮賴
16、大齿轮具体实施方式
请参阖
图1和图2,主轴负载不平衡力补偿控制装置由补偿控制电气部分 和补偿控制机械传动部分组成；其中补偿控制电气部分:，它由NC数控系统
(6)、 PR0肌S总线(7)、直流调速系统(8)、电动机编码器电统(10)、电动 机动力电统(11)、主传动电动机(1)、平衡电动机(4)、传动轴(2)、传动齿 轮(3)、光缀(9)、花盘(5)构成；NC数控系统(6)通过PROBUS总线(7) 和光统(9)分别与两套直流调速系统(8)电连接，两套直流调速系统(7)通 过电动机编码器电缠(10)和电动机动力电统(11)与主传动电机(1)、平衡 电动机(4)电连接；主传动电动机(1)、平衡电动机(4)通过传动轴(2)、 齿轮(3)带动花盘(5)转动补偿控制机械传动部分它由轴承(12)、 一级 传动齿轮轴(13)、 二级传动齿轮轴(14)、三级传动齿轮轴(15)、大齿轮(16) 构成；平衡电动机(4)通过一对内啮合圑柱齿轮与一级传动齿轮轴(13)相联， 一级传动齿轮轴(13)安装在主轴箱体内上方的轴承(12)上， 一级传动齿轮 轴(13)上的齿轮与二级传动齿轮轴(14)上由键连接的传动齿轮(3)啮合； 二级传动齿轮轴(14)安装在主轴箱体内的轴承(12)上，在一级传动齿轮轴
(13)的下方；二级传动齿轮轴(14)上的齿轮与三级传动齿轮轴(15)上键 连接的传动齿轮(3)啮合；三级传动齿轮轴(15)安装在主轴箱体内轴承(12) 上，在二级传动齿轮轴(14)的右下方，三级传动齿轮轴(15)上的齿轮与主 轴上的键连接的大齿轮(16)啮合；由于花盘(5)夹持的工件是大型船用曲 轴，曲轴在旋转时产生的交变力矩引起电机在不同相位角的电流变化。NC数控 系统(6)通过PROBUS总线(7)与直流调速系统(8)相连，读取直流调速 系统(8)中系统参数，并在NC数控系统(6)中进行运算比较，将运算结果 在通过P妖OBUS总线(7)、将需耍进行补傣的,传进到直淹调速系统(8) 中，直流镧速系统(8)通过电动机鳙码潘电爨(10)电动机动力电缀(11)控
制平衡电动机(4)驱动,经一对内啮合圆柱齿轮与一级传动齿轮轴(13)相联, 由一级传动齿轮轴(13)、 二级传动齿轮轴(14)、三级传动齿轮轴(15)和齿 轮传动，最后将动力作用到主轴上的大齿轮(16)上，达到平衡工件上偏心负 载力矩的目的。
权利要求1、 一种主轴负载不平衡力补偿控制装置；它包括由补偿控制电气部分和补 偿控制机械传动部分组成；其特征在于补偿控制电气部分包括NC数控系统(6)、 PR0BUS总线(7)、直流调速系统(8)、电动机编码器电缀(10)、电动 机动力电统(11)、主传动电动机(1)、平衡电动机(4)、传动轴(2)、传动齿 轮(3)、光维(9)、花盘(5) NC数控系统(6)通过PROBUS总线(7)和光 缆(9)分别与两套直流调速系统(8)电连接，两套直流调速系统(8)通过电 动机编码器电统(10)和电动机动力电缆Gl)与主传动电动机(1)、平衡电 动机(4)电连接；补偿控制机械传动部分它由轴承(12)、 一级传动齿轮轴(13)、 二级传动齿轮轴(14)、三级传动齿轮轴(15)、大齿轮(16)构成；平 衡电动机(4)通过一对内啮合圆柱齿轮与一级传动齿轮轴(13)相联， 一级传 动齿轮轴(13)安装在主轴箱体内上方的轴承(12)上， 一级传动齿轮轴(13) 上的齿轮与二级传动齿轮轴(14)上由键连接的传动齿轮(3)啮合；二级传动 齿轮轴U4)安装在主轴箱体内的轴承(12)上，在一级传动齿轮轴(13)的 下方；二级传动齿轮轴(14)上的齿轮与三级传动齿轮轴(15)上由键连接的 传动齿轮(3)啮合；三级传动齿轮轴(15)安装在主轴箱体内轴承(12)上， 在二级传动齿轮轴(14)的右下方，三级传动齿轮轴(15)上的齿轮与主轴上 的键连接的大齿轮(16)啮合。
专利摘要本实用新型公开了一种主轴负载不平衡力补偿控制装置，旨在提供一种采用了主轴负载不平衡力电气自动补偿控制技术；通过NC数控系统、PLC、直流调速系统等部件完成了不平衡力矩补偿的电气控制，保证主轴传动系统可靠运行；它由补偿控制电气部分和补偿控制机械传动部分组成；NC数控系统通过PROBUS总线分别与两套直流调速系统电连接，两套直流调速系统通过电动机编码器电缆和电动机动力电缆与主传动电动机、平衡电动机电连接；平衡电动机分别通过一级传动齿轮轴、二级传动齿轮轴、三级传动齿轮轴和传动齿轮与花盘主轴连接；适用于大型船用发动机曲轴加工。
文档编号B23Q5/04GK201020637SQ20072011603
公开日2008年2月13日 申请日期2007年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者辉 姜, 徐亚芬, 沈立新, 董学哲 申请人:齐重数控装备股份有限公司