一种应用于数控转塔冲床的空心式伺服主传动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压力机结构领域，尤其涉及伺服电机式数控转塔冲床的的主传动机构的改进。
【背景技术】
[0002]伺服压力机是一种采用伺服驱动技术的新型金属成形设备。由于依靠可控驱动元件(即伺服电机)提供动力，伺服压力机不仅具有液压机的高运动柔性，而且具有机械压力机的高生产效率，此外还具有改善产品质量、节省能量消耗和降低工作噪声的优点，是锻压装备未来的重要发展方向。
[0003]现有技术中，通常采用联轴器以连接伺服电机和伺服压力机上部的曲轴，从而实现动力的传递；具体如国家局于2012年8月I日公布的一份名为“伺服机械压力机”、申请号为“201210079652.X”的中国专利文献所示。
[0004]然而，此类采用联轴器传递动力的伺服压力机通常具有以下缺陷:一、联轴器在动力传递过程中极易损坏，需及时的对其进行更换，从而带来使用成本高、运行稳定性差等问题；二、由于滑块在运行过程中将承受高频大负荷的冲击，从而将使得曲轴、联轴器、伺服电机上出现不同程度的疲劳破坏(尤以联轴器为最)，给设备的可靠性带来了极大的影响；三、现有技术中的结构形式将使得沿伺服电机轴向的设备尺寸较大，将占据更多的空间；四、由于使用时联轴器自身将存在极大的转动惯量；根据实际应用后计算得出，联轴器自身的旋转惯量约占整个负载等效旋转惯量的70~80%，这样，一方面，将因惯量大而引起系统的加速性差，给工件的加工速度带来了极大的制约；另一方面，由于伺服电机在频繁的加速、减速过程中，伺服电机的大部分能耗都将被联轴器的旋转惯量所消耗，因此将带来极大的能耗增加。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、使用方便且使用效果好，在保留伺服压力机原有功能的前提下，有效解决因联轴器而带来的诸多问题的应用于数控转塔冲床的空心式伺服主传动机构。
[0006]本发明的技术方案为:包括固定架、曲轴、连杆、滑块和空心电机，所述滑块滑动连接在固定架的下部，所述曲轴包括曲拐和设在曲拐两侧的轴颈，其中一轴颈远离所述曲拐的一侧还设有与轴颈连为一体的延伸轴，两所述轴颈铰接在所述固定架的上部、且延伸轴位于固定架外侧，所述连杆顶端铰接在曲拐上、且连杆底端铰接在滑块上，使得滑块在曲轴的带动下作上下往复运动；
所述空心电机包括兼做外壳的定子和设在定子内的转子，所述转子空套在所述延伸轴上，所述转子和延伸轴之间通过同步旋转组件连接，使得转子和延伸轴同步旋转；所述定子固定连接在固定架的外侧，使得曲轴在空心电机的驱动下作旋转运动。
[0007]所述转子远离所述固定架的一端与定子远离所述固定架的一端铰接。
[0008]所述同步旋转组件为胀紧套。
[0009]所述同步旋转组件包括内套筒、传动套筒、外套筒、至少一组碟簧、若干粘性阻尼块和若干传动钢球；所述内套筒套接在所述延伸轴上，转子套接在所述外套筒上，所述传动套筒设于所述内套筒和外套筒之间，所述内套筒、传动套筒、外套筒均同轴心设置；
所述内套筒的外壁上开设有若干长条状凹槽一，所述传动套筒的内壁上开设有若干长条状凹槽二，所述长条状凹槽一与长条状凹槽二一一对应、且宽度相等，所述粘性阻尼块容置在所述长条状凹槽一与长条状凹槽二之间，使得内套筒的外壁与传动套筒的内壁之间留有间隙；
所述外套筒的内壁的中部设有环形凸起一，所述传动套筒的外壁的两端分别设有环形凸起二和环形凸起三，所述环形凸起三朝向所述环形凸起一的端面呈自环形凸起一所在一侧起外径逐步增大的斜面状、且环形凸起三朝向所述环形凸起一的端面上均布有若干球窝三；所述环形凸起一朝向所述环形凸起三的端面呈自环形凸起三所在一侧起内径逐步减小的斜面状、且环形凸起一朝向所述环形凸起三的端面上均布有若干球窝一，所述球窝一和球窝三一一对应，所述传动钢球容置在所述球窝一和球窝三之间；至少一组所述碟簧抵在所述环形凸起一和环形凸起二的端面之间，使得传动钢球压紧在环形凸起一和环形凸起三之间。
[0010]所述同步旋转组件包括两组碟簧，两组所述碟簧相对设置。
[0011]所述传动钢球呈圆柱状，所述圆柱的侧表面呈向外拱起的弧面状、且圆柱的轴心与环形凸起三朝向环形凸起一的端面平行。
[0012]所述固定架朝向所述曲拐的端面上设有环形凸起，所述环形凸起与所述轴颈同轴心，所述曲拐朝向所述环形凸起的端面上开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述环形凸起适配。
[0013]本发明从结构上剔除了现有技术中的联轴器，而是将定子固定连接在固定架的外侦牝从而使得空心电机跳过联轴器直接对曲轴进行驱动，从而大幅降低了使用成本、提升了运行稳定性、延长了使用寿命且缩小了设备体积。与此同时，经应用、计算表明，本案中负载的转动惯量仅为现有技术30~40%，即空心电机负载降低了 60~70%，从而使得本案具有更高的加速度，并具有更低的能耗。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图，
图2是图1的俯视图，
图3是图2的A-A向剖视图，
图4是图1的立体图，
图5是本发明中同步旋转组件的第二种实施例的结构示意图，
图6是图5的右视图，
图7是图6的B-B向剖视图，
图8是外套筒的剖面图，
图9是传动套筒的结构示意图；
图中I是固定架，2是曲轴，21是曲拐，22是延伸轴，3是连杆，4是滑块，5是空心电机，51是定子，52是转子，6是同步旋转组件，61是内套筒，62是传动套筒，63是外套筒，64是碟簧，65是粘性阻尼块，66是传动钢球，67是环形凸起一，68是环形凸起二，69是环形凸起
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【具体实施方式】
[0015]本发明如图1-4所示，包括固定架1、曲轴2、连杆3、滑块4和空心电机5，所述滑块4通过移动副滑动连接在固定架I的下部，所述曲轴2包括曲拐21和设在曲拐21两侧的轴颈，其中一轴颈远离所述曲拐21的一侧还设有与轴颈连为一体的延伸轴22，两所述轴颈通过轴承铰接在所述固定架I的上部、且延伸轴22位于固定架I外侧，所述连杆2顶端通过轴承铰接在曲拐21上、且连杆3底端铰接在滑块4上，使得滑块4在曲轴2的带动下作上下往复运动；
所述空心电机5包括兼做外壳的定子51和设在定子51内的转子52，所述转子52空套在所述延伸轴22上，所述转子52和延伸轴22之间通过同步旋转组件6连接，使得转子52和延伸轴22同步旋转；所述定子51固定连接在固定架I的外侧，使得曲轴2在空心电机5的驱动下作旋转运动。
[0016]所述转子52远离所述固定架I的一端与定子51远离所述固定架I的一端铰接。使得转子的转动更为稳定。
[0017]由于伺服压力机在工作时具有滑块工作时间短、受力大的特点，从而导致延伸轴在曲轴的影响下极易产生振动；这样，将给伺服电机带来极大的附加负荷，严重的甚至将伺服电机的转子打偏，使得伺服电机报废。
[0018]对此，本案在转子和延伸轴之间加入了同步旋转组件，并以以下两种实施例进行代表性说明:
实施例一:
所述同步旋转组件6为胀紧套。本案在转子和延伸轴之间加入了胀紧套，使得在保证连接刚度的同时，延伸轴的振动将为胀紧套的结构阻尼所吸收，从而有效缓解了因延伸轴的振动而产生的对转子的位置的影响，有效提升了设备的稳定性和运行的可靠性。
[0019]实施例二，如图5-9所示:
所述同步旋转组件6包括内套筒61、传动套筒62、外套筒63、至少一组碟簧64、若干粘性阻尼块65和若干传动钢球66 ;