專利名稱：一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，屬于切斷用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，水射流切割技術(shù)應(yīng)用于曲面加工，需要數(shù)控五軸聯(lián)動設(shè)備，一般除了三個電機完成X、Y、Z三個直角坐標(biāo)的控制外，都要使用另外兩個電機來完成射流偏角的姿態(tài)調(diào)整，以此來實現(xiàn)曲面切割。這樣使得切割噴頭部位傳動復(fù)雜，體積和質(zhì)量較大，慣量大，無法在高速度、大加速度的情況下穩(wěn)定運行。現(xiàn)有五軸聯(lián)動技術(shù)只能實現(xiàn)低速運動切割，無法實現(xiàn)穩(wěn)定的高速切割。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)不僅使得切割噴頭部位傳動簡單，而且可以在高速度、大加速度的情況下穩(wěn)定地進行曲面加工。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，包括靜止不動的電動機定子部分和電機轉(zhuǎn)子與射流噴頭一體化的旋轉(zhuǎn)部分，定子鐵芯為球形，通過定子支架與外部控制臺架固定，第一繞組、第二繞組和第三繞組兩兩垂直繞于定子鐵芯上，通過電纜線引出，定子保護套將三個繞組包圍，轉(zhuǎn)子由球面軸承支撐，其間布置轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子保護套間有微小間隙，球面軸承與轉(zhuǎn)子鐵芯分別與轉(zhuǎn)子外殼固定，還包括卡爪、射流噴頭支架、射流噴頭和入口接頭，卡爪與轉(zhuǎn)子外殼固定在一起形成一個整體，射流噴頭支架與卡爪固定，入口接頭設(shè)置在射流噴頭支架側(cè)面，射流噴頭緊固在射流噴頭支架下端。射流噴頭軸線通過球形電機定子和轉(zhuǎn)子的球心。射流噴頭的軸線與定子支架固定軸線垂直或共線。本發(fā)明的有益效果是用一個球形電動機代替了傳統(tǒng)機構(gòu)的多個旋轉(zhuǎn)電機，減少了電機數(shù)量；噴頭組件與電機轉(zhuǎn)子一體化，減少了傳動機構(gòu)，使得傳動簡單；設(shè)備質(zhì)量和體積均縮減，慣性也隨之減小，更加有利于精確控制。


圖I為本發(fā)明剖視圖。圖中1、定子鐵芯，2、定子保護套，3、球面軸承，4、轉(zhuǎn)子外殼，5、轉(zhuǎn)子鐵芯，6、第一繞組，7、第二繞組，8、第三繞組，9、卡爪，10、射流噴嘴支架，11、射流噴頭，12、入口接頭，13、電纜線，14、定子支架。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖I所示，一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，由靜止不動的電動機定子部分和電機轉(zhuǎn)子與射流噴頭一體化的旋轉(zhuǎn)部分組成，定子部分包括定子鐵芯I、定子保護套2和定子支架14，旋轉(zhuǎn)部分包括卡爪9、射流噴頭支架10、射流噴頭11和入口接頭12 ;定子鐵芯I為球形，通過定子支架14與外部控制臺架固定；第一繞組6、第二繞組7和第三繞組8兩兩垂直繞于定子鐵芯I上，通過電纜線13引出；定子保護套2將定子鐵芯I和三個繞組包圍，轉(zhuǎn)子由球面軸承3支撐，其間布置轉(zhuǎn)子鐵芯5，轉(zhuǎn)子鐵芯5與定子保護套2間有微小間隙，球面軸承3與轉(zhuǎn)子鐵芯5分別與轉(zhuǎn)子外殼4固定,卡爪9與轉(zhuǎn)子外殼4固定在一起形成一個整體，射流噴頭支架10與卡爪9固定，水流入口接頭12設(shè)置在射流噴頭支架10側(cè)面，射流噴頭11的作用是將混有磨料的高壓水轉(zhuǎn)化為能量集中的高速射流的關(guān)鍵部件，射流噴頭11緊固在射流噴頭支架10下端。本發(fā)明通過電纜線13與外部控制器連接，控制器會根據(jù)加工要求，發(fā)出控制指令，控制饋入第一繞組6、第二繞組7和第三繞組8的電信號，進而調(diào)節(jié)定子產(chǎn)生的磁場，帶動球形電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子姿態(tài)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、加速度等的控制。高壓水通過入口接頭12引入，在射流噴頭11形成的高速射流，射流流束再跟隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動來調(diào)整其自身姿 態(tài)，便可實現(xiàn)曲面和斜角的切割加工，同時控制切割表面的質(zhì)量，以適合給出的加工要求。本發(fā)明射流噴頭11的軸線與定子支架14固定軸線之間的夾角可以是任意角度，本發(fā)明優(yōu)選射流噴頭11的軸線與定子支架14固定軸線垂直或共線，在這種優(yōu)先方式下，可以方便控制射流噴頭11算法的編輯。本發(fā)明射流噴頭11軸線可以通過也可以不通過球形電機定子和轉(zhuǎn)子的球心，作為本發(fā)明的更進一步改進，本發(fā)明優(yōu)選射流噴頭11軸線通過球形電機定子和轉(zhuǎn)子的球心，在這種優(yōu)選方式下，可以更好的實現(xiàn)射流噴頭11在加工產(chǎn)品精度方面的要求。
權(quán)利要求
1.一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，包括靜止不動的電動機定子部分和電機轉(zhuǎn)子與射流噴頭一體化的旋轉(zhuǎn)部分，定子鐵芯(I)為球形，通過定子支架(14)與外部控制臺架固定，第一繞組(6 )、第二繞組(7 )和第三繞組(8 )兩兩垂直繞于定子鐵芯(I)上，通過電纜線(13)引出，定子保護套(2)將三個繞組包圍，轉(zhuǎn)子由球面軸承(3)支撐，其間布置轉(zhuǎn)子鐵芯(5)，轉(zhuǎn)子鐵芯(5)與定子保護套(2)間有微小間隙，球面軸承(3)與轉(zhuǎn)子鐵芯(5)分別與轉(zhuǎn)子外殼(4)固定，其特征在于，還包括卡爪(9)、射流噴頭支架(10)、射流噴頭(11)和入口接頭(12)，卡爪(9)與轉(zhuǎn)子外殼(4)固定在一起形成一個整體，射流噴頭支架(10)與卡爪(9)固定，入口接頭(12 )設(shè)置在射流噴頭支架(10 )側(cè)面，射流噴頭(11)緊固在射流噴頭支架(10)下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，其特征在于所述的射流噴頭(11)軸線通過球形電機定子和轉(zhuǎn)子的球心。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，其特征在于，所述的射流噴頭(11)的軸線與定子支架(14)固定軸線垂直或共線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種球電機驅(qū)動的磨料水射流關(guān)節(jié)，屬于切斷用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括定子部分和旋轉(zhuǎn)部分，定子鐵芯通過定子支架與外部控制臺架固定，第一繞組、第二繞組和第三繞組兩兩垂直繞于定子鐵芯上，通過電纜線引出，定子保護套將三個繞組包圍，轉(zhuǎn)子由球面軸承支撐，其間布置轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子保護套間有微小間隙，球面軸承與轉(zhuǎn)子鐵芯分別與轉(zhuǎn)子外殼固定，還包括卡爪、射流噴頭支架、射流噴頭和入口接頭，卡爪與轉(zhuǎn)子外殼固定在一起形成一個整體，射流噴頭支架與卡爪固定，入口接頭設(shè)置在射流噴頭支架側(cè)面，射流噴頭緊固在射流噴頭支架下端。有益效果是減少了電機數(shù)量，噴頭組件與電機轉(zhuǎn)子一體化，減少了傳動機構(gòu)，運動控制更加精確。
文檔編號H02K5/173GK102886746SQ20111042360
公開日2013年1月23日 申請日期2011年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月17日
發(fā)明者江山, 段雄, 郭楚文, 王銳利, 趙韡 申請人:徐州浩通水射流科技有限公司