專利名稱：數(shù)控立式車床變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(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(dòng)立式車床、工作臺(tái)移動(dòng)立式車床、雙柱立式車床、雙立龍門移動(dòng)立式車床安裝使用。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，重型數(shù)控立式車床的電機(jī)最大工件干涉現(xiàn)象一直是個(gè)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(duì)大型立式車床 的需求正在不斷增加，立車的加工直徑也在加迅速加大，預(yù)防電機(jī)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(shè)計(jì)的關(guān)鍵課題。為避免重型數(shù)控立式車床的電機(jī)最大工件干涉，專業(yè)技術(shù)人員在車床變速箱的設(shè) 計(jì)上投入了大量的精力，現(xiàn)已采用的設(shè)計(jì)方案主要有三種一種是電機(jī)倒掛安裝形式，即將 電機(jī)23把在變速箱箱體22下面，見附圖1。第二種是采用電機(jī)水平安裝的形式，即將電機(jī) 22水平安裝后通過斜齒輪M進(jìn)行傳動(dòng)，見附圖2。第三種是采用電機(jī)22立式安裝增長(zhǎng)傳 動(dòng)鏈的形式，即增加傳動(dòng)軸及齒輪個(gè)數(shù)，使電機(jī)中心到工作臺(tái)中心的直線距離變大，以避免 電機(jī)22與最大工件18發(fā)生干涉，見附圖3。上述三種設(shè)計(jì)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(jī)倒把在地坑中，散 熱狀況不好，如果漏油，電機(jī)也容易被油浸泡，導(dǎo)致電機(jī)壽命下降甚至損壞。第二種方案由 于斜齒輪精度要求高，加工難度大，會(huì)對(duì)變速箱的傳動(dòng)精度產(chǎn)生很大影響。第三種方案會(huì)由 于傳動(dòng)鏈的加長(zhǎng)而使傳動(dòng)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(shè)計(jì)方案顯然是力不從心的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(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(shè) 計(jì)不僅能夠避免電機(jī)與最大工件之間的干涉，同時(shí)還可以解決電機(jī)散熱不好、容易油浸的 問題，從而實(shí)現(xiàn)保證傳動(dòng)效率，降低制造成本。我們通過對(duì)上述三種設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)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(gè)不可變的整體，只是單獨(dú)的把電機(jī)移來挪去，這 種被動(dòng)的電機(jī)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(jī)提供一個(gè)的安全的場(chǎng)所，就極有可能會(huì)為本設(shè)計(jì)帶來一些柳暗花明的全新空 間。本實(shí)用新型提出以下技術(shù)方案該變速箱包括電機(jī)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(jī)之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，中間軸段的箱體向 下拉伸，電機(jī)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(zhǎng)伸入下箱體，裝在中間軸上的中間齒輪下移，帶動(dòng)其與電機(jī)座之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)一并 移入下箱體，下箱體的高度根據(jù)電機(jī)的高度確定。[0007]本實(shí)用新型的優(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 一個(gè)下箱體III軸，下箱體III軸上的輸入齒輪連接其與電機(jī)之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，上箱III軸 上的輸出齒輪連接上箱III軸與工作臺(tái)底座之間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)；動(dòng)力輸入機(jī)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(jī)軸連接。上述的下箱體III軸與工作臺(tái)底座之間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)是；下箱III軸通過齒輪、IV 軸、V軸、工作臺(tái)內(nèi)的VI軸將動(dòng)力傳動(dòng)到大齒圈，通過液壓控制的機(jī)械兩檔變速后，再傳遞 給工作臺(tái)底座。上述的液壓機(jī)械兩檔變速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸帶動(dòng)撥叉、結(jié)合子上下運(yùn)動(dòng)，分 別與兩檔運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩檔變速，當(dāng)結(jié)合子停在中間時(shí)為空檔，配合C軸使用，撥 叉的換檔到位處設(shè)有檔位行程開關(guān)，并設(shè)有到位信號(hào)顯示裝置。本實(shí)用新型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(fù)雜的結(jié) 構(gòu)變化解決了長(zhǎng)期以來人們一直都在設(shè)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(dòng)效率高、傳動(dòng)剛度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、制造成本低、噪音低、可靠性高、驅(qū)動(dòng)力 大等諸多優(yōu)勢(shì)，可以使工作臺(tái)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)最小0. 15 r/min最大125r/min的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速及 IOOOkN · m的工作臺(tái)扭矩，可配備50kW 160kW的電機(jī)，具備可以驅(qū)動(dòng)承重1000噸的超大 型立車工作臺(tái)的能力，目前我國最大的工作臺(tái)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(shè)計(jì)中的三個(gè)模塊可通過不同的組合獲得不同的的轉(zhuǎn)速及功率。 當(dāng)電機(jī)型號(hào)不同，電機(jī)高度有差異時(shí)，可通過選擇不同的聯(lián)接體及電機(jī)底座來調(diào)整，使電機(jī) 上面始終低于工作臺(tái)面，達(dá)到不影響切削的目的。目前的電機(jī)座對(duì)110KW、132KW和160KW的 Z4型直流主電機(jī)都適用。當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)速不同時(shí)，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(duì)輪可獲得0. 16 16rpm、0. 155 20rpm、0. 25 25rpm 三種轉(zhuǎn)速，來滿足不同機(jī)床的需求。在上變速箱中機(jī)械三工位兩檔變速，由液壓油缸控制拔 叉帶動(dòng)滑移齒輪來實(shí)現(xiàn)變速，中間帶一空位，可滿足帶C軸機(jī)床的要求，保證了模塊的通用 性。

[0011]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說明。[0012]圖1是背景技術(shù)中的電機(jī)倒掛變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖2是背景技術(shù)中的電機(jī)水平式安裝變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖3是背景技術(shù)中的立式電機(jī)安裝增長(zhǎng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)阶兯傧涞慕Y(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖5是圖4中A—-A面的剖視圖。[0017]圖中標(biāo)號(hào)[0018]1、主電機(jī)2、電機(jī)座3、聯(lián)軸器[0019]4、下箱體5、I軸6、II軸[0020]7、下箱III軸8、花鍵聯(lián)接套9、上箱III軸[0021]10、IV 軸11、工作臺(tái)底座12、結(jié)合子[0022]13、V軸14、大螺旋反向雙齒輪15、工作臺(tái)內(nèi)的VI軸[0023]16、大齒圈17、工作臺(tái)18、工件[0024]19、撥叉20、檔位行程開關(guān)21、變檔液壓油缸22、箱體23、電機(jī)24、傘齒輪。
具體實(shí)施方式
例 1如圖4所示，該設(shè)計(jì)包括電機(jī)座2、變速箱箱體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(jī)23之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，中間軸段的箱體22向下拉 伸，電機(jī)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(zhǎng)伸入下箱體4，裝在中間軸上的中間齒輪下移，帶動(dòng)其與電機(jī)座2之間的動(dòng)力輸入 機(jī)構(gòu)一并移入下箱體4，下箱體4的高度根據(jù)電機(jī)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(gè)下箱體III軸7，下 箱體III軸7上的III軸輸入齒輪連接其與電機(jī)23之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)和與工作臺(tái)底座11之 間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)；動(dòng)力輸入機(jī)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(jī)軸連接。例 2III軸7與工作臺(tái)底座11之間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)是；下箱III軸7通過齒輪、IV軸10、 V軸13、工作臺(tái)17內(nèi)的VI軸15將動(dòng)力傳動(dòng)到大齒圈16，通過液壓控制的機(jī)械兩檔變速后， 再傳遞給工作臺(tái)底座11。液壓機(jī)械兩檔變速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸21帶動(dòng)撥叉19、結(jié)合子12上下運(yùn)動(dòng)，分 別與兩檔運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩檔變速，當(dāng)結(jié)合子12停在中間時(shí)為空檔，配合C軸使用， 撥叉19的換檔到位處設(shè)有檔位行程開關(guān)20，并設(shè)有到位信號(hào)顯示裝置。見圖5。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控立式車床變速箱，包括電機(jī)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(jī)之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，其特征是中間軸段的箱體(22) 向下拉伸，電機(jī)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(zhǎng)伸入下箱體(4)，裝在中間軸上的輸入齒輪下移，帶動(dòng)其與電機(jī)座 (2)之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)一并移入下箱體(4)，下箱體(4)的高度根據(jù)電機(jī)的高度確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(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(gè)下箱體III軸(7)，下箱體III軸(7)上的輸入齒輪連 接其與電機(jī)(23)之間的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，上箱III軸(9)上的輸出齒輪連接上箱III軸(9)與工 作臺(tái)底座(11)之間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)；動(dòng)力輸入機(jī)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(jī)軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控立式車床變速箱，其特征是下箱III軸(7)與工作臺(tái)底座 (11)之間的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)是；下箱III軸(7 )通過齒輪、IV軸(10 )、V軸(13 )、工作臺(tái)(17 )內(nèi) 的VI軸(15)將動(dòng)力傳動(dòng)到大齒圈(16)，通過液壓控制的機(jī)械兩檔變速后，再傳遞給工作臺(tái) 底座(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控立式車床變速箱，其特征在于所述的液壓機(jī)械兩檔變 速結(jié)構(gòu)是由變檔液壓油缸(21)帶動(dòng)撥叉(19)、結(jié)合子(12)上下運(yùn)動(dòng)，分別與兩檔運(yùn)動(dòng)鏈結(jié) 合傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩檔變速，當(dāng)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(shè)有檔位行程開關(guān)(20)，并設(shè)有到位信號(hào)顯示裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)控立式車床變速箱，由上箱體、下箱體、聯(lián)接體及電機(jī)座組成，為上下分體式結(jié)構(gòu)。主電機(jī)通過電機(jī)座坐在下箱體上，電機(jī)軸與通過聯(lián)軸器與Ⅰ軸聯(lián)接，通過降速齒輪傳動(dòng)到Ⅱ軸、下箱Ⅲ軸，下箱體Ⅲ軸通過花鍵聯(lián)接套與上箱Ⅲ軸聯(lián)接傳遞動(dòng)力，通過齒輪、Ⅳ軸、Ⅴ軸、工作臺(tái)內(nèi)的Ⅵ軸將動(dòng)力傳動(dòng)到大齒圈，通過液壓控制的機(jī)械兩檔變速后傳遞給工作臺(tái)底座。有益效果是精度高、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)剛度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、制造成本低、噪音低、可靠性高、驅(qū)動(dòng)力大，可以使工作臺(tái)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)最小0.15r/min最大125r/min的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速及1000kN·m的工作臺(tái)扭矩，可配備50kW～160kW的電機(jī)，具備可以驅(qū)動(dòng)承重1000噸的超大型立車工作臺(tái)的能力。
文檔編號(hào)B23B19/00GK201900273SQ20102066966
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者婁曉鐘, 季衛(wèi)東, 張莉軍, 楊文寬, 楊長(zhǎng)青, 焦建華, 石志民 申請(qǐng)人:齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司