專利名稱：重型數(shù)控立式車床變速箱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種重型數(shù)控立式車床變速箱，適用于在工件回轉(zhuǎn)直徑較大的單柱移
動立式車床、工作臺移動立式車床、雙柱立式車床、雙立龍門移動立式車床安裝使用。
背景技術(shù)：
長期以來，重型數(shù)控立式車床的電機最大工件干涉現(xiàn)象一直是個很棘手的難題。 隨著我國的核電工業(yè)、船舶工業(yè)、礦山、冶金等重型工業(yè)飛速發(fā)展，近年來對大型立式車床 的需求正在不斷增加，立車的加工直徑也在迅速加大，預防電機最大工件干涉現(xiàn)象的難度 及重要性也越來越大了。目前，大型立車的主變速箱的研制已經(jīng)成為我國超大型回轉(zhuǎn)立車 設計的關鍵課題。 為避免重型數(shù)控立式車床的電機最大工件干涉，專業(yè)技術(shù)人員在車床變速箱的設 計上投入了大量的精力，現(xiàn)已采用的設計方案主要有三種一種是電機倒掛安裝形式，即將 電機23把在變速箱箱體22下面，見附
圖1。第二種是采用電機水平安裝的形式，即將電機 23水平安裝后通過傘齒輪24進行傳動，見附圖2。第三種是采用電機23立式安裝增長傳 動鏈的形式，即增加傳動軸及齒輪個數(shù)，使電機中心到工作臺中心的直線距離變大，以避免 電機23與工件18發(fā)生干涉，見附圖3。上述三種設計方案雖然都能在很大程度上避免與工 件干涉，但是各自又都存在有不同的缺陷，第一種方案中由于是電機倒把在地坑中，散熱狀 況不好，如果漏油，電機也容易被油浸泡，導致電機壽命下降甚至損壞。第二種方案由于傘 齒輪精度要求高，加工難度大，會對變速箱的傳動精度產(chǎn)生很大影響。第三種方案會由于傳 動鏈的加長而使傳動效率降低，制造成本增加。由于現(xiàn)有立車的加工直徑較過去增加的幅 度過大，再沿用這些設計方案顯然會是會力不從心的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種重型數(shù)控立式車床變速箱。采用該設計不 僅能夠避免電機與最大工件之間的干涉，同時還可以解決電機散熱不好、容易油浸的問題， 從而保證傳動效率，降低制造成本。 我們通過對上述三種設計方案的詳細分析發(fā)現(xiàn)這些方案在思路上都存在著一種 共同的局限性，就是全都把變速箱視為一個不可變的整體，只是單獨的把電機移來挪去，這 種被動的電機躲避方式其變數(shù)自然是極為有限的。如果轉(zhuǎn)換一下思維，通過變速箱的結(jié)構(gòu) 變化為電機提供一個安全的場所，就極有可能會為本設計帶來一些柳暗花明的全新空間。
本發(fā)明專利提出以下技術(shù)方案該變速箱包括電機座、變速箱箱體、箱體內(nèi)的中間 軸、裝在中間軸上的中間齒輪，以及中間軸與電機之間的動力輸入機構(gòu)，中間軸段的箱體向 下拉伸，電機座段的箱體同步下移，兩段箱體橫向?qū)訕?gòu)成階梯狀的下箱體；中間軸下端加 長伸入下箱體，裝在中間軸上的動力輸入齒輪下移，帶動其與電機座之間的動力輸入機構(gòu) 一并移入下箱體，下箱體的高度根據(jù)電機的高度確定。 本發(fā)明的優(yōu)選方案是上述的中間軸取上箱III軸，下端通過花鍵聯(lián)接套連接一
3個下箱III軸，下箱III軸上的輸入齒輪連接其與電機之間的動力輸入機構(gòu)，上箱III軸上 的輸出齒輪連接上箱III軸與工作臺底座之間的動力輸出機構(gòu)；動力輸入機構(gòu)為通過降速 齒輪，下箱III軸與II軸連接，II軸再與I軸連接，I軸通過聯(lián)軸器再與電機軸連接。
上述的下箱體III軸與工作臺底座之間的動力輸出機構(gòu)是；下箱III軸通過齒輪、 IV軸、V軸、工作臺內(nèi)的VI軸將動力傳動到大齒圈，通過液壓控制的機械兩檔變速后，再傳 遞給工作臺底座。 上述的液壓機械兩檔變速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸帶動撥叉、結(jié)合子上下運動，分 別與兩檔運動鏈結(jié)合傳動，實現(xiàn)兩檔變速，當結(jié)合子停在中間時為空檔，配合C軸使用，撥 叉的換檔到位處設有檔位行程開關，并設有到位信號顯示裝置。 本發(fā)明專利的有益效果是打破了傳統(tǒng)的思維方式，通過一種并不特別復雜的結(jié)構(gòu) 變化解決了長期以來人們一直都在設法解決又沒能很好解決的技術(shù)難題。該變速箱具有精 度高、傳動效率高、傳動剛度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制造成本低、噪音低、可靠性高、驅(qū)動力大等 諸多優(yōu)勢，可以使工作臺實現(xiàn)最小0. 15r/min最大125r/min工作臺轉(zhuǎn)速及1000kN *m的工 作臺扭矩，可配備50kW 160kW的電機，具備可以驅(qū)動承重1000噸的超大型立車工作臺的 能力，目前我國最大的工作臺承重為600噸，為我國的大型立車的發(fā)展提供了重要的技術(shù) 保證。本設計中的三個模塊可通過不同的組合獲得不同的轉(zhuǎn)速及功率。當電機型號不同， 電機高度有差異時，可通過選擇不同的聯(lián)接體及電機底座來調(diào)整，使電機上面始終低于工 作臺面，達到不影響切削的目的。目前的電機座對1IOKW、 132KW和160KW的Z4型直流主電 機都適用。當工作臺轉(zhuǎn)速不同時，可通過調(diào)整變速箱中的齒輪來獲得。目前通過調(diào)整下變 速箱中II、III軸的一對輪可獲得O. 16 16rpm、0. 155 20rpm、0. 25 25rpm三種轉(zhuǎn)速， 來滿足不同機床的需求。在上變速箱中機械三工位兩檔變速，由液壓油缸控制拔叉帶動滑 移齒輪來實現(xiàn)變速，中間帶一空位，可滿足帶C軸機床的要求，保證了模塊的通用性。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明加以詳細說明。
圖1是背景技術(shù)中的電機倒掛變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是背景技術(shù)中的電機水平式安裝變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是背景技術(shù)中的立式電機安裝增長傳動鏈式變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意5是圖4中A-A面的剖視中標號1、主電機2、電機座3、聯(lián)軸器4、下箱體5、1軸6、 II軸7、下箱III軸8、花鍵聯(lián)接套9、上箱III軸10、 IV軸11、工作臺底座12、結(jié)合子13、 V軸14、大螺旋反向雙齒輪15、工作臺內(nèi)的VI軸16、大齒圈17、工作臺18、工件19、撥叉20、檔位行程開關21、變檔液壓油缸22、箱體23、電機24、傘齒輪
具體實施方式
例1 如圖4所示，該設計包括電機座2、變速箱的箱體22、箱體22內(nèi)的中間軸、裝在中 間軸上的中間齒輪，以及中間軸與電機23之間的動力輸入機構(gòu)，中間軸段的箱體22向下拉 伸，電機座2段的箱體22同步下移，兩段箱體22橫向?qū)訕?gòu)成階梯狀的下箱體4 ;中間軸 下端加長伸入下箱體4，裝在中間軸上的中間齒輪下移，帶動其與電機座2之間的動力輸入 機構(gòu)一并移入下箱體4，下箱體4的高度根據(jù)電機的高度確定。 本例中的中間軸為上箱III軸9，下端通過花鍵聯(lián)接套8連接一個下箱III軸7， 下箱III軸7上的輸入齒輪連接其與電機23之間的動力輸入機構(gòu)和與工作臺底座11之間 的動力輸出機構(gòu)；動力輸入機構(gòu)為通過降速齒輪，下箱III軸7與II軸6連接，II軸6再 與I軸5連接，I軸5通過聯(lián)軸器3再與電機軸連接。
例2 上箱III軸9與工作臺底座11之間的動力輸出機構(gòu)是；上箱III軸9通過輸出齒 輪、IV軸10、 V軸13、工作臺17內(nèi)的VI軸15將動力傳動到大齒圈16，通過液壓控制的機 械兩檔變速后，再傳遞給工作臺底座11。 液壓機械兩檔變速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸21帶動撥叉19、結(jié)合子12上下運動，分 別與兩檔運動鏈結(jié)合傳動，實現(xiàn)兩檔變速，當結(jié)合子12停在中間時為空檔，配合C軸使用， 撥叉19的換檔到位處設有檔位行程開關20，并設有到位信號顯示裝置。見圖5。
權(quán)利要求
一種重型數(shù)控立式車床變速箱，包括電機座、變速箱箱體、箱體內(nèi)的中間軸、裝在中間軸上的中間齒輪，以及中間軸與電機之間的動力輸入機構(gòu)，其特征是中間軸段的箱體(22)向下拉伸，電機座(2)段的箱體(22)同步下移，兩段箱體(22)橫向?qū)訕?gòu)成階梯狀的下箱體(4)；中間軸下端加長伸入下箱體(4)，裝在中間軸上的動力輸入齒輪下移，帶動其與電機座(2)之間的動力輸入機構(gòu)一并移入下箱體(4)，下箱體(4)的高度根據(jù)電機的高度確定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型數(shù)控立式車床變速箱，其特征是所述的中間軸為上箱III軸(9)，其下端通過花鍵聯(lián)接套(8)連接一個下箱體III軸(7)，下箱體III軸(7)上的 動力輸入齒輪連接其與電機(23)之間的動力輸入機構(gòu)，上箱III軸(9)上的動力輸出齒輪 連接上箱III軸(9)與工作臺底座(11)之間的動力輸出機構(gòu)；動力輸入機構(gòu)為通過降速齒 輪，下箱體III軸(7)與II軸(6)連接，II軸(6)再與I軸(5)連接，I軸(5)通過聯(lián)軸器 (3)再與電機軸連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的重型數(shù)控立式車床變速箱，其特征是上箱III軸(9)與工 作臺底座(11)之間的動力輸出機構(gòu)是；下箱III軸(7)通過齒輪、IV軸(10)、 V軸(13)、 工作臺(17)內(nèi)的VI軸(15)將動力傳動到大齒圈(16)，通過液壓控制的機械兩檔變速后， 再傳遞給工作臺底座(11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的重型數(shù)控立式車床變速箱，其特征是所述的液壓機械兩檔 變速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸(21)帶動撥叉(19)、結(jié)合子(12)上下運動，分別與兩檔運動鏈 結(jié)合傳動實現(xiàn)兩檔變速，當結(jié)合子(12)停在中間位空檔狀態(tài)下配合C軸使用，撥叉(19)的 換檔到位處設有檔位行程開關(20)，并設有到位信號顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重型數(shù)控立式車床變速箱，包括電機座、變速箱箱體、箱體內(nèi)的中間軸、裝在中間軸上的中間齒輪，以及中間軸與電機之間的動力輸入機構(gòu)，中間軸段的箱體向下拉伸，電機座段的箱體同步下移，兩段箱體橫向?qū)訕?gòu)成階梯狀的下箱體；中間軸下端加長伸入下箱體，裝在中間軸上的中間齒輪下移，帶動其與電機座之間的動力輸入機構(gòu)一并移入下箱體；有益效果是精度高、傳動效率高、傳動剛度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制造成本低、噪音低、可靠性高、驅(qū)動力大，可以使工作臺實現(xiàn)最小0.15r/min最大125r/min的工作臺轉(zhuǎn)速及1000kN·m的工作臺扭矩，可配備50kW～160kW的電機，具備可以驅(qū)動承重1000噸的超大型立車工作臺的能力。
文檔編號B23Q1/25GK101704193SQ20091007318
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者卜明珠, 姜輝, 崔大龍, 楊文寬, 焦建華, 石志民, 耿波, 胡巍 申請人:齊重數(shù)控裝備股份有限公司