直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁懸浮龍門立柱，特別是涉及一種用于龍門移動式鏜銑床的磁懸浮龍門立柱，屬于數(shù)控技術領域。
【背景技術】
[0002]龍門移動式鏜銑床的龍門立柱在加工過程中頻繁的往復移動會產(chǎn)生摩擦阻力，特別是在低速時的非線性摩擦不可避免地影響驅(qū)動系統(tǒng)的精度，增加了驅(qū)動系統(tǒng)的功率損耗，降低了效率，提高了維護費用，甚至可能導致驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生爬行以及造成反向死區(qū)。摩擦是引起數(shù)控機床熱變形的原因之一，是影響加工精度的重要因素。摩擦也是引起磨損、產(chǎn)生噪音的因素，需要良好的潤滑來提高機床壽命。因此，如何有效的減小或消除摩擦已成為制約龍門移動式鏜銑床龍門移動性能的技術瓶頸。
[0003]現(xiàn)有的龍門移動式鏜銑床的磁懸浮龍門立柱，利用永磁直線電動機或者其它類型的直線電動機作為驅(qū)動元件，附加電磁鐵多點支撐進行懸浮，裝置復雜，缺乏立柱直接自動懸浮和直接驅(qū)動的能力，在龍門移動式鏜銑床本體設計時不得不考慮懸浮和驅(qū)動的問題，特別是立柱在移動過程中沒有自動導向功能，容易產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，限制了磁懸浮龍門立柱的使用和推廣，影響磁懸浮龍門立柱運行的穩(wěn)定性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:
本發(fā)明提供一種直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱，其目的是解決以往的磁懸浮龍門立柱依靠直線電動機驅(qū)動、電磁鐵多點支撐懸浮，結(jié)構(gòu)復雜、穩(wěn)定性和可靠性差，特別是無法很好的解決龍門立柱的直接驅(qū)動與直接磁懸浮的技術問題。
[0005]技術方案:
一種直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱，其特征在于:所述磁懸浮龍門立柱包括龍門立柱、直接磁懸浮直線同步電動機和導向電磁鐵，所述直接磁懸浮直線同步電動機主要包括定子鐵心和使用時與定子鐵心做相對移動的動子鐵心;所述磁懸浮龍門立柱安裝在動子鐵心上;在所述動子鐵心內(nèi)設置有能使動子鐵心在定子鐵心下運動的電樞繞組，在所述定子鐵心內(nèi)設置有能使動子鐵心相對于定子鐵心懸浮的勵磁繞組;在所述磁懸浮龍門立柱與動子鐵心連接的平面上設置有電渦流傳感器;在所述基座上設置有輔助導軌和長光柵傳感器;在所述動子鐵心兩側(cè)安裝有具有導向功能的電磁鐵;所述勵磁繞組和電渦流傳感器連接至磁懸浮控制系統(tǒng);所述推力繞組和長光柵傳感器連接至運動控制系統(tǒng)。
[0006]龍門立柱的磁懸浮和水平運動是由直接磁懸浮直線同步電動機同時來完成的。
[0007]直接磁懸浮直線同步電動機的磁極采用直流勵磁，通過磁懸浮控制系統(tǒng)實現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)。
[0008]所述定子鐵心設置在基座下部，在基座上部還設置有輔助導軌；當龍門立柱不工作時，停在基座上的輔助導軌上，所述動子鐵心工作時就是沿著輔助導軌移動;導軌既是龍門立柱的輔助導軌，同時也是直接磁懸浮直線同步電動機的輔助導軌。
[0009]優(yōu)點及效果
為了解決以往龍門移動式鏜銑床龍門立柱多點電磁鐵磁懸浮存在的問題，本發(fā)明將龍門立柱的移動和磁懸浮由同一臺直接磁懸浮直線同步電動機同時來實現(xiàn)，也就是說將直接磁懸浮直線同步電動機與龍門立柱結(jié)合起來，將龍門立柱直接安裝在直接磁懸浮直線同步電動機的動子上，龍門立柱的移動是由直接磁懸浮直線同步電動機的電磁推力來實現(xiàn)的，通過調(diào)節(jié)推力繞組的電流來改變電磁推力;磁懸浮力是定子鐵心內(nèi)的勵磁磁極和直線同步電動機的動子鐵心之間產(chǎn)生的單邊磁拉力，通過調(diào)節(jié)可控勵磁電流來調(diào)節(jié)磁懸浮力。動子鐵心兩側(cè)設有自動導向的導向電磁鐵，避免了在龍門立柱移動時，兩側(cè)不同步時產(chǎn)生的扭曲問題。該發(fā)明是靠直接磁懸浮直線同步電動機來直接自動懸浮龍門立柱，能夠克服以往龍門立柱電磁鐵多點支撐懸浮、裝置復雜、影響運行穩(wěn)定性和可靠性的技術問題。
[0010]本發(fā)明具體優(yōu)點如下:
1、龍門立柱的磁懸浮和水平運動是由直接磁懸浮直線同步電動機同時來完成的，無需電磁鐵多點支撐懸浮，龍門立柱結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，實現(xiàn)了龍門立柱的直接磁懸浮和直接驅(qū)動。
[0011 ] 2、直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱，動子鐵心兩側(cè)安裝具有導向功能的電磁鐵用來自動導向，防止龍門立柱兩側(cè)不同步造成的扭曲。
[0012]3、直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱，電動機的磁極采用直流勵磁，通過磁懸浮控制系統(tǒng)實現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)，勵磁電流的大小由懸浮高度決定。
[0013 ] 4、直接磁懸浮直線同步電動機的電磁推力可通過電樞電流進行調(diào)節(jié)。
[0014]5、該發(fā)明的磁懸浮龍門立柱為磁懸浮狀態(tài)的無摩擦運動，與導軌之間不存在摩擦阻力，提高了龍門立柱移動的精度和響應速度，消除了爬行、反向死區(qū)、熱變形、磨損以及噪音還能免潤滑，提高了龍門移動式鏜銑床的壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱結(jié)構(gòu)示意圖:
圖2為本發(fā)明的導向電磁鐵自動導向的剖面圖:
圖中標號說明如下:
1、磁懸浮龍門立柱;2、動子鐵心；3、電樞繞組;4、定子鐵心；5、勵磁繞組;6、輔助導軌；
7、電渦流傳感器;8、長光柵傳感器;9、運動控制系統(tǒng)；10、磁懸浮控制系統(tǒng)；11、基座；12、導向電磁鐵;13、工作臺。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
如圖所示，本發(fā)明提出了一種直接磁懸浮直線同步電動機磁懸浮龍門立柱，所述磁懸浮龍門立柱包括龍門立柱1、直接磁懸浮直線同步電動機和導向電磁鐵，所述直接磁懸浮直線同步電動機主要包括定子鐵心4和使用時與定子鐵心4做相對移動的動子鐵心2;所述磁懸浮龍門立柱I