Электрошпиндельный узел
1. ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем ротором, передним и задним радиальньв и электромагнитными подшипк: ками , упорным подшипником датчики радиального и осевого положений ротора и соответствующие усилительно-преобразовательные устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения осевого перемещения ротора, упорный подшипник выполнен в виде электромагнита соленовдного типа, а на дополнительный вход усилительно-преобразовательного устройства в цепи управления осевым положением ротора включены через сумматор соответственно блок опорных напряжений и генератор импульсов. ,,/J
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
4(5ц В 24 В 47/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3572555/25-08 .(22) 11.02.83 (46) 07. 04. 85 Вюл. В 13 (72) Г.И.Айзеншток, В.В.Кошкадаев, А.И.Смирнов, M.М.Марин и С.А.Целиковская (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков . (53) 621.092(088.8) (56) Вышков Ю.Д., Иванов В.И. Магнитные опоры в автоматике, М., "Энергия", 1978.
Liard G. Aktive magnetlager. Kugel1ager Zeitschrift, 213, 1981. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОППИНДЕЛЬНЫИ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем ротором, передним и задник радиальными электромагнитными подшипы= ками, упорным подшипником, датчики радиального и осевого положений ротора и соответствующие усилительно-преобразовательные устройства, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения осевого перемещения ротора, упорный подшипник выполнен в виде электромагнита соленоидного типа, а на дополнительный вход усилительно-преобразовательного устройства в цепи управления осевым положением ротора включены через сумматор соответственно блок опорных напряжений и генератор импульсов.
1148768
ЛЯ е
2. Узел по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что датчик осевого положения выполнен в виде шиИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано в качестве электрошпиндельных внутришпифовальных станков.
Целью изобретения является расши- 5 рение технологических возможностей шпиндельного узла путем обеспечения осевого перемещения ротора.
Цель достигается тем, что в элект" рошпиндельном узле, содержащем корпус с установленным в нем ротором, .передним и задним радиальными электромагнитными подшипниками, упорным подшипником, датчики радиального и осевого положений ротора и соответст-. вующие усилительно-преобразовательные устройства, упорный подшипник выполнен s виде электромагнита соленоидного типа, а на дополнительный вход усилительно-преобразовательного уст- 20 ройства в цепи управления осевым поло жением ротора через сумматор включены блок опорных напряжений и генератор импульсов.
Кроме того, датчик осевого положе ния выполнен:в виде широкодиапазонного фотоэлектрического световодного преобразователя.
На чертеже изображен электрошпиндельный узел.
ЗО
Электрошпиндельный узел содержит корпус.1, ротор 2, передний 3 и задний 4 электромагнитные подшипники, а также уПорный подшипник 5, представляющий собой электромагнит соле- З5 ноидного типа.В торце ротора установлен фотоэлектрический световодный преобразователь 6, сигнал которого поступает в усилительно-преобразовательное устройство 7, соединенное с 40 обмотками 8 управления электромагнита. На входе усилительно-преобразовательного устройства 7 включены че. рез сумматор 9 блок 10 опорных напряжений и генератор 11 ° Устройство содержит также датчики радиального положения ротора 12, сигналы которых рокодиапазонного фотоэлектричес— кого световодного преобразоватепоступают в усилительно-преобразовательное устройство 13, соединенное с обмотками управления электромагнитных подшипников 3 и 4, Фотоэлектрический световодный преобразователь имеет достаточно большой линейный участок характеристики преобразования по перемещению, небольшие габариты чувствительной части датчика, хорошую электромагнитную совместимость с управляющей системой магнитной подвески, а также электромагнита осевого перемещения.
Узел работает следующим образом.
При необходимости обеспечения осевой жесткости и удержания ротора в фиксированном осевом положении генератор 11 выключен, а в усилительнопреобразовательное устройство 7 поступает напряжение, характеризуемое положением торца ротора 2 относительно датчика 6 и напряжение от сумматора 9, питаемого блоком 10 опорных напряжений, характеризуемое расположением торца ротора 2 на середине рабочего участка преобразователя 6.
Напряжение рассогласования поступает в усилительно-преобразовательное устройство 7, которое таким образом распределяет токи в обмотках 8 управления, следовательно, перемещает ротор 2, .чтобы напряжение, поступающее от преобразователя 6, соответствовало напряжению, поступающему от сумматора 9. При этом ротор 2 устанавливается в положение, соответствующее середине рабочего участка датчика.
При включении генератора 11 на выходе сумматора 2 появится переменная составляющая напряжения и усилительно-преобразовательное устройство
7 будет отслеживать это напряжение в каждый момент времени. При этом ротор 2 будет совершать осевые перемещения с частотой, определяемой час3 1148768 4 тотой генератора 11. Амплитуда пере- вестного, так как позволяет создать мещений будет определяться соотноше- в самом узле механизм осцнлляции и нием амплитуд напряжений от генерато- подачи электрошпинделя. Электрошпинра 11 и блока 10 опорных напряжений. дель на электромагнитных подшипниках
Использование в качестве упорного расширяет технологйческие воэможности подшипника электромагнита соленоидно- оборудования, повышает долговечность
ro типа выгодно отличает предлагае- шпиндельного узла, упрощает конструкмыи электрошпиндельный узел от иэ- цив станка. !
Составитель В.Пла онов
Редактор В.Иванов Техред С.Легеэа Корректор О.Тигор
Заказ 1796/10 Тираж 769 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Натйнт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
