專利名稱：一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造業(yè)中，在具有電機(jī)和機(jī)床主軸的機(jī)械加工式機(jī)床中使用的機(jī) 床制動(dòng)能量回收裝置。
背景技術(shù)：
目前節(jié)能、低碳已成為21世紀(jì)最熱的主題詞，節(jié)能降耗已經(jīng)被各行各業(yè)作為重點(diǎn) 研究對(duì)象。在我國電機(jī)耗電量占我國總發(fā)電量的一半左右，其中有很可觀的一部分電機(jī)容 量都被作為機(jī)械加工機(jī)床動(dòng)力源。但是機(jī)床在每次制動(dòng)過程中都會(huì)有動(dòng)能被無謂地?fù)p耗 掉，特別是對(duì)于頻繁啟停的機(jī)床，這部分無謂損耗的能量就相當(dāng)可觀；故如何設(shè)計(jì)一種可回 收利用機(jī)床的多余損耗能源，達(dá)到節(jié)約能源的目的，就成為本技術(shù)領(lǐng)域有待解決的技術(shù)難 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，怎樣提供一種可以回收機(jī)床多余損耗能源的機(jī)床制 動(dòng)能量回收裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，所述制動(dòng)能量回收裝置包括蓄電池、主軸能量轉(zhuǎn)化 裝置、制動(dòng)檢測裝置；所述主軸能量轉(zhuǎn)化裝置包括設(shè)置在機(jī)床主軸上主軸繞組線圈，與主軸 繞組線圈對(duì)應(yīng)設(shè)置的永磁體，所述主軸繞組線圈與一個(gè)二極管和蓄電池串聯(lián)成制動(dòng)充電電 路；所述制動(dòng)檢測裝置包括電機(jī)制動(dòng)檢測電路和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電 路用于檢測到電機(jī)電路停止工作時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處的開關(guān)元件自動(dòng)接通， 所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置用于檢測到主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處的開關(guān)元件 自動(dòng)接通。申請(qǐng)人:研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)床在制動(dòng)時(shí)，機(jī)床電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，機(jī)床主軸由于慣性還會(huì)保 持一定時(shí)間的旋轉(zhuǎn)。如果能夠?qū)⑦@部分主軸慣性旋轉(zhuǎn)的能量回收起來，可以達(dá)到回收機(jī)床 多余損耗能源的目的；同時(shí)，還能使制動(dòng)時(shí)間縮短，得到更佳的制動(dòng)效果。故申請(qǐng)人增設(shè)了 本制動(dòng)能量回收裝置，其中采用電機(jī)制動(dòng)檢測電路檢測來檢測電機(jī)電路是否工作，采用主 軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置檢測主軸是否在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)檢測到電機(jī)電路未工作的同時(shí)主軸仍然在轉(zhuǎn)動(dòng)， 則表明此時(shí)機(jī)床處于制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)制動(dòng)充電電路自動(dòng)接通，所述主軸繞組線圈隨主軸轉(zhuǎn) 動(dòng)切割與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的永磁體磁場磁感線，產(chǎn)生電流，電流通過對(duì)應(yīng)的二極管轉(zhuǎn)化為直接 電并儲(chǔ)存于蓄電池中。這樣就回收了機(jī)床制動(dòng)時(shí)的能量損耗。進(jìn)一步達(dá)到回收機(jī)床多余損 耗能源的目的。同時(shí)，和現(xiàn)有技術(shù)中為了縮短制動(dòng)時(shí)間而采用能耗制動(dòng)的現(xiàn)有手段相比，其 不但無需消耗能量，還可以轉(zhuǎn)化出多余能量，故屬于有了顛覆性的進(jìn)步。作為所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路的一種優(yōu)化設(shè)置形式，其結(jié)構(gòu)為包括一個(gè)用于檢測電 機(jī)電路電流的電流互感器，該電流互感器與一個(gè)二極管、一個(gè)放大器以及一個(gè)常閉式電磁 繼電器的電磁鐵串聯(lián)為電機(jī)檢測電路作為繼電器控制端回路；所述常閉式電磁繼電器的工作回路端開關(guān)串聯(lián)入制動(dòng)充電電路。這樣，當(dāng)電機(jī)工作時(shí)，電流互感器感應(yīng)到電機(jī)電路中的 交流電，會(huì)產(chǎn)生互感電流，該互感電流是與電機(jī)電路電源頻率相同的交流電，互感電流通過 放大器和二極管轉(zhuǎn)換為比較大的單向電流。使得常閉式電磁繼電器的電磁鐵通電后產(chǎn)生磁 場，并吸附銜鐵導(dǎo)致工作回路端的常閉開關(guān)打開。故當(dāng)電機(jī)未工作時(shí)，常閉式電磁繼電器的 工作端為接通狀態(tài)，使制動(dòng)充電電路接通。這樣，具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測方便準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng) 然具體實(shí)施時(shí)，也還可以采用其他公知結(jié)構(gòu)的電機(jī)空載檢測電路。只需使其能夠檢測電機(jī) 是否在工作，并在電機(jī)沒有工作時(shí)通過開關(guān)保證制動(dòng)充電電路的接通即可。作為所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置的一種優(yōu)化，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置包括一端固定在 主軸上的橡膠條、對(duì)應(yīng)設(shè)置于橡膠條上方的檢測開關(guān)；所述檢測開關(guān)包括一個(gè)一端鉸接在 制動(dòng)充電電路中的楔鐵，楔鐵另一端在自重作用下下落可使制動(dòng)充電電路斷開，當(dāng)主軸轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，所述橡膠條在離心力作用下可將楔鐵向上頂起并使制動(dòng)充電電路接通。這樣，具有結(jié) 構(gòu)簡單、檢測方便準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，具體實(shí)施時(shí)，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中其余結(jié)構(gòu)的主軸 轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置，只需具備能夠在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下接通制動(dòng)充電電路，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)情況下 斷開制動(dòng)充電電路防止蓄電池回流損失即可。綜上所述，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以將機(jī)床制動(dòng)時(shí)候的能量損耗回收至蓄電池 儲(chǔ)存。這樣就達(dá)到了回收機(jī)床多余損耗能源的目的。具有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本發(fā)明 中，各檢測電路或裝置部分優(yōu)化后，還具備結(jié)構(gòu)簡單、檢測方便準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，包括蓄電池1、主軸能量轉(zhuǎn) 化裝置、制動(dòng)檢測裝置；所述主軸能量轉(zhuǎn)化裝置包括設(shè)置在機(jī)床主軸16上的主軸繞組線圈 17，與主軸繞組線圈17對(duì)應(yīng)設(shè)置的永磁體18，所述主軸繞組線圈17與一個(gè)二極管19和蓄 電池1串聯(lián)成制動(dòng)充電電路；所述制動(dòng)檢測裝置包括電機(jī)制動(dòng)檢測電路和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝 置，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路用于檢測到電機(jī)電路停止工作時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置 處自動(dòng)接通，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置用于檢測到主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置 處自動(dòng)接通。實(shí)施時(shí)，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)用于檢測電機(jī)電 路電流的電流互感器20，該電流互感器20與一個(gè)二極管21、一個(gè)放大器22以及一個(gè)常閉 式電磁繼電器23的電磁鐵串聯(lián)為電機(jī)檢測電路作為繼電器控制端回路；所述常閉式電磁 繼電器23的工作回路端開關(guān)串聯(lián)入制動(dòng)充電電路。實(shí)施時(shí)，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置優(yōu)選采 用如下結(jié)構(gòu)，包括一端固定在主軸16上的橡膠條24、對(duì)應(yīng)設(shè)置于橡膠條24上方的檢測開 關(guān)；所述檢測開關(guān)包括一個(gè)一端鉸接固定在制動(dòng)充電電路中的楔鐵25，楔鐵25另一端在自 重作用下下落可使制動(dòng)充電電路斷開，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述橡膠條24在離心力作用下可將 楔鐵25向上頂起并使制動(dòng)充電電路接通。另外，圖1中，標(biāo)號(hào)26表示機(jī)床電機(jī)，標(biāo)號(hào)27表 示機(jī)床電機(jī)電源線路，標(biāo)號(hào)28表示機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施后，可以在機(jī)床制動(dòng)時(shí)，從機(jī)床主軸處將主軸由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)所損耗的能量回收。具體地說，當(dāng)機(jī)床制動(dòng)時(shí)，此時(shí)機(jī)床電機(jī)停止工作，但機(jī)床主軸由于慣性保持旋 轉(zhuǎn)。故我們?cè)O(shè)置的電機(jī)制動(dòng)檢測電路可以保證當(dāng)電機(jī)電源線路27沒有電流時(shí)，令常閉式電 磁繼電器23中串聯(lián)在制動(dòng)充電電路中的常閉開關(guān)保持閉合。同時(shí)，我們?cè)O(shè)置的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢 測裝置可以保證楔鐵25被頂起而使得制動(dòng)充電電路導(dǎo)通，進(jìn)而通過主軸繞組線圈17對(duì)蓄 電池1進(jìn)行充電；將主軸由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)損耗的這部分能量回收起來。
最后，值得指出的本具體實(shí)施方式
及其附圖僅僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說明而不是 限定。比如，所述蓄電池1所在充電回路中還可以設(shè)置一個(gè)主控制開關(guān)等等，而不僅限于具 體實(shí)施方式所述情況。
權(quán)利要求
一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于，包括蓄電池、主軸能量轉(zhuǎn)化裝置、制動(dòng)檢測裝置；所述主軸能量轉(zhuǎn)化裝置包括設(shè)置在機(jī)床主軸上主軸繞組線圈，與主軸繞組線圈對(duì)應(yīng)設(shè)置的永磁體，所述主軸繞組線圈與一個(gè)二極管和蓄電池串聯(lián)成制動(dòng)充電電路；所述制動(dòng)檢測裝置包括電機(jī)制動(dòng)檢測電路和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路用于檢測到電機(jī)電路停止工作時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處自動(dòng)接通，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置用于檢測到主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處自動(dòng)接通。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路 包括一個(gè)用于檢測電機(jī)電路電流的電流互感器，該電流互感器與一個(gè)二極管、一個(gè)放大器 以及一個(gè)常閉式電磁繼電器的電磁鐵串聯(lián)為電機(jī)檢測電路；所述常閉式電磁繼電器的工作 回路端開關(guān)串聯(lián)入制動(dòng)充電電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝 置包括一端固定在主軸上的橡膠條、對(duì)應(yīng)設(shè)置于橡膠條上方的檢測開關(guān)；所述檢測開關(guān)包 括一個(gè)一端鉸接固定在制動(dòng)充電電路中的楔鐵，楔鐵另一端在自重作用下下落可使制動(dòng)充 電電路斷開，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述橡膠條在離心力作用下可將楔鐵向上頂起并使制動(dòng)充電 電路接通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，一種機(jī)床制動(dòng)能量回收裝置，所述制動(dòng)能量回收裝置包括蓄電池、主軸能量轉(zhuǎn)化裝置、制動(dòng)檢測裝置；所述主軸能量轉(zhuǎn)化裝置包括設(shè)置在機(jī)床主軸上主軸繞組線圈，與主軸繞組線圈對(duì)應(yīng)設(shè)置的永磁體，所述主軸繞組線圈與一個(gè)二極管和蓄電池串聯(lián)成制動(dòng)充電電路；所述制動(dòng)檢測裝置包括電機(jī)制動(dòng)檢測電路和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置，所述電機(jī)制動(dòng)檢測電路用于檢測到電機(jī)電路停止工作時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處自動(dòng)接通，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢測裝置用于檢測到主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，令制動(dòng)充電電路中對(duì)應(yīng)位置處自動(dòng)接通。本發(fā)明可以達(dá)到了回收機(jī)床多余損耗能源的目的。具有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101888105SQ20101019726
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者劉飛, 曹華軍, 陶緒財(cái) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)