专利名称：永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机的制作方法
技术领域：
本永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机涉及线切割机床的贮丝机。
现有技术所提供的线切割机床的主要部件贮丝机，都是将贮丝机的贮丝筒转轴与电动机轴直联，它的不足之处在于，因贮丝筒需频繁正、反换向转动，由于贮丝筒和它的转轴加上电动机轴及转子四者的转动惯量是相当大的，使电机轴始终受到相当大的交变力矩载荷，在轴肩处终因疲劳而经常断轴。有的采用疲劳强度极限大的钢材，改进热处理方法，或让电机换向前先断电，然后再反向加电等方法，但都收效不大，仍解决不了断轴问题；另外还经常因传动精度低，振动及温升高、温度变化大、噪声高，导致电极丝运行不平稳、出现抖动、叠丝甚至断丝，加工精度差、效率低。
本实用新型的目的在于克服现有技术上述不足之处，提供一种将贮丝筒直接做成永磁直流无刷恒力矩电机式，振动及温升小，电极丝运行平稳，不抖动、叠丝，加工精度和效率高，不会断轴的永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机。
本实用新型目的是这样实现的采用机座1上平面导执17联接拖板5，其上面固定左、右支架6、11支撑电动贮丝筒10，机座1中部支撑座2上固定丝杠螺母3与轴承联接在拖板5上的丝杠4螺纹联接，贮丝筒右端转轴13及丝杠4右端头键装主、被动同步齿形带轮12、15用同步齿形带14联接所组成。贮丝筒10是由固定轴9其上固装电枢绕组31与贮丝筒体33内壁镶装的永久磁铁极29，转轴13，左、右端盖25、35及控制电路组成永磁直流无刷恒力矩电动贮丝筒10，贮丝筒密封口套22凸环上均布多个永久磁铁弧板21为转子位置传感器，端盖18内壁设霍尔无件20为定子位置传感器，利用电气元件电路控制运行。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1.是永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机结构示意图。
图2.是图1的A向视图图3.是电动贮丝筒的结构示意图。
图4.是本实用新型的电路原理图。
图中.1.机座、2.支撑座、3.螺母、4.丝杠、5.拖板、6.左支架、7.电枢绕组位置传感器线缆、8.螺母、9.固定轴、10.电动贮丝筒、11.右支架、12.主动同步齿形带轮、13.转轴、14.同步齿形带、15.被动同步齿形带轮、16.丝杠轴承联接装置、17.V形及平面导轨、18.端盖、19.换向器印刷板、20.霍尔元件、21.永久磁铁弧板、22.密封口套、23.密封盖、24.含油套、25.贮丝筒左端盖、26.轴承、27.中心孔、28.钢圈、29.永久磁铁极、30.电枢铁芯、31.电枢绕组、32.螺母、33.贮丝筒体、34.轴承、35.贮丝筒右端盖、36.轴承室、37.含油盘、38.停/转键、39.正/反键、40.制动键、41.42.43.触点、F功能键、a.b.c.三块霍尔元件20、R.R1电阻、J继电器、J1.J2.J3继电器常闭触点、V、U直流电源、D1、D2、D3二极管、D4、D5、D6、D7、D8、D9快恢复二极管、T1、T2、T3、T4、T5、T6、V-MOS场效应管、W1、W2、W3稳压管，A、B、C电枢绕组31的三相，Mcx控制模块、Mcy适配模块、Mcz驱动模块。
本永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机如图1、2所示，它由长方箱形贮丝机座1，上平面有V形及平面导轨17，导轨联接长方形拖板5，其上面固定左、右支架，6、11支撑电动贮丝筒10，左端固定轴9用螺母8固定于左支架，右端转轴13用轴承装于右支架，转轴端键装主动同步齿形带轮12，用同步齿形带14与机座1中部的支撑座2上的固定丝杠螺母3联接的丝杠4，其右端用丝杠轴承联接装置16固定在右支架下部，端头键装被动同步齿形带轮15联接所组成。电动贮丝筒10结构如图3所示，它由圆筒状铝合金贮丝筒体33、内壁中部有凸环台止口，轴向定位压装用钢圈28将许多楔形相互间隔均布的永久磁铁围成的圆环形永久磁铁极29，构成外转子，固定轴9中部有轴肩轴向定位压装电枢铁芯30，用螺母32紧固在定轴上，铁芯30圆周槽内嵌装电枢绕组31，构成定子，其绕组端线及霍尔元件连结线用电枢绕组、位置传感器线缆7从固定轴9的中心通孔27穿出轴外，固定轴9轴肩左侧装轴承26，用带轴承室的贮丝筒左端盖25，螺栓固定于贮丝筒体左端口的止口圈上，套状密封盖23内口压装有凸环的密封口套22与左端盖25螺栓固封轴承室，与定轴间填装粉末冶金含油套24，密封口套22的凸环圆周上均布粘贴12块N、S极相间永久磁铁弧板21，为转子位置传感器，用螺栓固定于定轴9上的端盖18封罩，其内壁与转子位置传感器相对应处，相间40度粘贴三块霍尔元件20，与固定在定轴9上的圆盘形换向器印刷板19电联接，构成定子位置传感器，固定轴9右端头装轴承34，联接与轴承室36一体的同心转轴13，轴承室36有凸出的法兰盘，止口、螺栓固定于贮丝筒体33右端口的内止口上所构成。轴承室36内有粉末冶金圆含油盘37，贮丝筒左、右端盖25、35，密封盖23、端盖18可选用钢、有色金属最好选用工程塑料材质。本实用新型电路原理如图4所示，长方形霍尔元件a一端接电源V正极另一端接电源V负极，接正极端串联电阻R1接霍尔元件a一侧设触点41，通Mcx，霍尔元件b、c同a，设触点42、43，通Mcx控制模块，Mcx控制模块用四路接通带继电器J的Mcy适配模块，适配模块外接停/转键38、正/反键39、制动键40、功能键F.Mcx六路通Mcz，Mcz出六路，二路为一组，第一组的一路接D1正极，D1负极并联T1栅极、W1正极、R1，电源U正极接T1漏极并联D4负极，T1源极、W1负极、R1另一端、T2漏极、D4正极、D5负极联于一点接断电器J1常闭触点，联绕组A一端，另一路并联电阻R1、T2栅极，T2源极串联电阻R后共同接地。D5正极接地，其他四路的第二、三组电联接同第一组，绕组A、B、C三相另一端相联为Y形接法，J1、J2、J3串联，Mcy出一路并联T2、T4、T6的源极，T1与D4、T3与D6、T5与D8的漏极与负极联接于一点。Mcx、Mcy都单独外接电源V.Mcz接V和V-+U，直流电源V取12伏，U取0～100伏，电阻R1取15KΩ。
本永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机的工业运行接通直流电源V，U，按F键设定功能与霍尔元件位置信号输入Mcx控制模块，经驱动模块等控制绕组A、B、C的电压与电流，使电动贮丝筒10转速从0至1500转/分无级运转，亦可设六挡转速，转轴13带动主动同步齿形带轮，经同步带、被动轮，使丝杠4转动，因丝杠螺母3不动，丝杠便带动拖板5沿导轨17移动，使贮丝筒能转动同时作轴向移动。按停/转键38，可使贮丝筒停止或运转，按正/反键39可使贮丝筒正转转或反转，亦可用拖板与机座间的行程挡块使贮丝筒换向，制动键40随时用于制动刹车。
本永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机具有下述优点1、结构新颖，运行灵活，省掉联轴器及所直联的电动机，贮丝机轴向尺寸缩短五分之二，大大减小转动惯量，从根本上解决了断轴问题；2、由于采用永磁直流无刷恒力矩电动机制造技术，电子换向，消除换向火花，换向噪声，使贮丝筒能从0～1500r/min进行无级调速，或分挡调速，使线速度从0.1～11m/s进行无极调节；3、国外先进的高精度切割技术采用铜质电极丝，一次性使用，慢走丝，本机可实施慢走丝切割，快速回丝，电机丝可多次使用进行高效率、高精度切割；4、由于采用恒力矩调控系统，可比现有技术需用电动机功率减少一半，亦保证了换向过渡过程，换向时间小于1秒钟，换向时扭力矩自动减小，保证换向平稳无噪声，改善工作环境；5、切割运行温升不超过1℃，可消除温度变化对精加工的温度影响；6、由于减少零部件联接尺寸链，消除电动机与贮丝筒轴线同轴度误差环节，使之加工、装配容易，成本低，传动精度高，高、低速运转时其径向跳动不大于0.01mm，不会引起电极丝抖动或断丝，保证电极丝均匀、平稳运行，实现对工件的精确切割；7、贮丝筒转向、移动灵活、平稳、精确，确保电极丝整齐、均匀排绕在贮丝筒上，不会出现叠丝现象。
本永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机可取代线切割机床的电动机与贮丝筒轴直联的现有贮丝机，适应于不同型号规格的线切割机床。
实施例型号 1424 1422 1420 1418 1416贮丝筒长度mm 240 220 200 180 160贮丝筒直径mm 140～200额定功率W 180～360
额定电压V150额定电流A1.2转速r/min0～1500无极或六挡调速线速度m/s0.1～11效率％ 73绝缘等级 E级过载能力大于2.5倍，噪声dB小于45外形尺寸mm 650×230×480
权利要求1.永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机，它由机座1上平面导轨17联接拖板5，其上面固定左、右支架6、11支撑电动贮丝筒10，机座1中部支撑座2上固定丝杠螺母3与轴承联接在拖板5上的丝杠4螺纹联接，贮筒右端转轴13及丝杠4右端头键装主、被动同步齿形带轮12、15用同步齿形带14联接，控制电路所组成，其特征在于贮丝筒10是由固定轴9其上装电枢绕组31与贮丝筒体33内壁镶装的永久磁铁极29、转轴13、左、右端盖25、35支撑组成永磁直流无刷恒力矩电动贮丝筒10。
2.按权利要求1所述的永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机，其特征在于所说的电动贮丝筒10密封口套22凸环上均布多个永久磁铁弧板21为转子位置传感器，端盖18内壁设霍尔元件20为定子位置传感器。
专利摘要永磁直流无刷恒力矩电动贮丝机涉及线切割机床的贮丝机。由机座1的导轨17联接拖板5,左、右支架6、11支撑电动贮丝筒10,机座上的螺母3与联接拖板5的丝杠4螺纹联接所组成。轴向尺寸缩短2/5,耗能减少一半,彻底解决断轴问题,转速0～1500r/min无级调速,能慢速切割、快速回丝,温升小,噪声低,进行高效率、高精度切割。可取代电机与贮丝筒轴直联的贮丝机,适应于各种线切割机床。
文档编号H02K29/08GK2273232SQ9624590
公开日1998年1月28日 申请日期1996年10月25日 优先权日1996年10月25日
发明者候文学, 李红砚, 宋家永, 仇卫东 申请人:李红砚