直线电机工艺的研究

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试析直线电机轨道交通牵引传动系统研究

试析直线电机轨道交通牵引传动系统研究

试析直线电机轨道交通牵引传动系统研究摘要:近年来,越来越多的人们开始认识到城市轨道交通的重要性,因此我国大力推进城市轨道交通建设,直线电机轨道交通系统在我国得到了长足的发展。

本文主要研究探讨了直线电机轨道交通中的牵引传动系统。

关键词:直线电机;轨道交通;牵引传动系统近几十年来,世界各国都在不断推进城市化建设进程,其中城市轨道交通系统是建设和发展的重点之一,各国的工程师都对城市轨道交通系统进行了系统深入的研究,采用直线电机传动的城市轨道交通系统就是研究内容之一。

直线电机车辆减少了车辆摩擦和振动噪声,解决了维护运行成本,降低工程造价,因此其在城市轨道交通中的应用越来越广泛,研究其牵引传动系统也存在非常重要的现实意义[1]。

一、直线电机轨道交通系统的发展和现状随着城市化进程的加快,城市的交通问题日益成为城市建设发展的重点研究工作,城市化建设的发展和高新现代科技的研究对城市轨道交通的建设提出了更高的要求。

在城市轨道交通系统中,虽然传统的牵引制动模式技术成熟,应用较多,但是它限制了车辆的速度性能,振动噪声较大,不能适应新的运行特点,所以人们开始研究新的技术模式。

直线感应电机运载系统开始进入人们的视线。

直线感应电机运载系统在城市轨道交通中的应用不同于磁悬浮,这种系统仍然使用铁轨作为支撑导向,只是利用直线感应电机进行驱动[2]。

近几十年来在世界得到了良好的发展。

目前在世界上投入商业运营的直线感应电机驱动线路已有10条(如图1所示),直线感应电机运载系统正逐渐成为城市轨道交通的重要模式。

图1 世界投入商业运营的直线感应电机运载系统线路直线感应电机驱动的城市轨道交通车辆具有以下优点:(1)车辆不受轮轨黏着因素的限制,可以获得较强的起动、加速、减速动力性能,在比较恶劣的轨面条件和环境下也能保持优越的性能。

(2)直线感应电机取代了旋转电机,提高了车辆的运行稳定性和曲线通过性能,便于车辆小型化。

(3)容易避开在建和规划中的施工路线,降低土建工程造价。

u型无铁芯直线电机结构设计和电磁场仿真优化

u型无铁芯直线电机结构设计和电磁场仿真优化

U型无铁芯直线电机是一种新型的直线电机结构,由于它没有铁芯,因此具有较高的功率密度和较低的惯性。

U型无铁芯直线电机的结构设计和电磁场仿真优化是其研究和应用的重要方面。

本文将从以下几个方面对U型无铁芯直线电机的结构设计和电磁场仿真优化进行探讨。

1. U型无铁芯直线电机的结构设计U型无铁芯直线电机的结构设计包括定子、滑块、导轨等部分。

在定子方面,需要考虑绕组的布置、绕组的参数选择、绕组的绝缘等问题。

滑块的设计需要考虑其材料、表面处理、导向方式等因素。

导轨的设计则需要考虑其刚度、平整度、表面硬度等方面。

在结构设计过程中,需要充分考虑U型无铁芯直线电机的整体性能和稳定性,尽可能减小机械振动和噪声,提高运行精度和可靠性。

2. U型无铁芯直线电机的电磁场仿真优化电磁场仿真是U型无铁芯直线电机设计和优化的重要工具。

通过电磁场仿真,可以分析磁场分布、磁通密度、电磁力等参数,从而优化绕组的布置、绕组的参数、磁路的设计等方面。

电磁场仿真还可以帮助分析电机的热场分布,从而优化散热结构,提高电机的工作效率和稳定性。

电磁场仿真还可以分析电机的电磁噪声,帮助减小电机的噪声水平,提高其工作环境的舒适性。

3. 结构设计与电磁场仿真的协同优化U型无铁芯直线电机的结构设计和电磁场仿真是相互关联、相互影响的。

在结构设计阶段,应充分考虑电磁场仿真的需求,为仿真分析提供准确的几何模型和材料参数;在电磁场仿真阶段,应结合结构设计的要求,对仿真结果进行综合分析和优化设计。

通过结构设计与电磁场仿真的协同优化,可以有效提高U型无铁芯直线电机的性能指标,优化其结构和工作参数,提高其整体竞争力和市场应用前景。

U型无铁芯直线电机的结构设计和电磁场仿真优化是其研究和应用的重要方面。

本文从结构设计、电磁场仿真和协同优化等方面进行了探讨,希望对相关领域的研究人员和工程师有所启发和帮助。

在未来的工作中,还可以进一步扩展研究内容,探索更多创新性的方法和技术,推动U型无铁芯直线电机的发展和应用。

现代直线电机关键控制技术及其应用研究

现代直线电机关键控制技术及其应用研究

现代直线电机关键控制技术及其应用研究一、本文概述随着科技的不断进步和工业领域的快速发展,现代直线电机及其关键控制技术已经成为现代工业自动化领域的重要研究内容。

直线电机以其高效、高精度、高速度等显著优点,在高速交通、精密机械、电子设备等多个领域得到了广泛应用。

然而,直线电机的控制技术作为影响其性能的关键因素,一直是研究的热点和难点。

本文旨在深入探讨现代直线电机的关键控制技术,并分析其在实际应用中的研究现状和发展趋势,为相关领域的科研工作者和工程师提供有益的参考。

本文首先简要介绍了直线电机的基本原理和分类,阐述了直线电机在现代工业中的重要地位。

随后,重点分析了直线电机的关键控制技术,包括位置控制、速度控制、力控制等方面,并详细探讨了各种控制技术的原理、特点以及适用场景。

在此基础上,本文还综述了直线电机在高速交通、精密机械、电子设备等领域的应用案例,分析了这些应用中的技术难点和解决方案。

本文展望了现代直线电机关键控制技术的发展趋势,探讨了未来可能的研究方向和应用前景。

通过本文的研究,旨在为推动现代直线电机控制技术的进步和实际应用的发展提供有益的借鉴和指导。

二、直线电机基本原理与分类直线电机,又称线性电机,是一种能够实现直线运动的特殊电机。

其基本原理与传统的旋转电机相似,都是基于电磁感应原理进行工作。

但与传统电机不同的是,直线电机不需要通过旋转运动转化为直线运动,而是直接产生直线运动。

直线电机的基本结构主要包括定子、动子和支撑结构。

定子通常由铁心和绕组构成,负责产生磁场;动子则负责在磁场中运动,其结构形式多样,可以是磁铁,也可以是带有绕组的导体。

当定子中的电流变化时,产生的磁场也会随之变化,进而驱动动子在直线方向上运动。

根据动子与定子之间的相对运动关系,直线电机可以分为动磁式和动圈式两类。

动磁式直线电机中,动子是磁体,定子是线圈,电流在定子线圈中产生磁场,从而驱动动子做直线运动。

而动圈式直线电机则相反,动子是线圈,定子是磁体,电流在动子线圈中产生磁场,与定子磁场相互作用,驱动动子直线运动。

直线电机的原理

直线电机的原理

1.最大电压( max. voltage ph-ph) ———最大供电线电压,主要与电机绝缘能力有关;2.最大推力(Peak Force) ———电机的峰值推力,短时,秒级,取决于电机电磁结构的安全极限能力;3.最大电流(Peak Current) ———最大工作电流,与最大推力想对应,低于电机的退磁电流;4.最大连续消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———确定温升条件和散热条件下,电机可连续运行的上限发热损耗,反映电机的热设计水准;5.最大速度(Maximum speed) ———在确定供电线电压下的最高运行速度,取决于电机的反电势线数,反映电机电磁设计的结果;6.马达力常数(Motor Force Constant) ———电机的推力电流比,单位N/A或KN/A,反映电机电磁设计的结果,在某种意义上也可以反映电磁设计水平;7.反向电动势(Back EMF) ———电机反电势(系数),单位Vs/m,反映电机电磁设计的结果,影响电机在确定供电电压下的最高运行速度;8.马达常数(Motor Constant) ———电机推力与功耗的平方根的比值,单位N/√W,是电机电磁设计和热设计水平的综合体现;9.磁极节距NN(Magnet Pitch) ————电机次级永磁体的磁极间隔距离,基本不反映电机设计水平,驱动器需据此由反馈系统分辨率解算矢量控制所需的电机电角度;10.绕组电阻/每相(Resistance per phase)———电机的相电阻,一般情况下给出的往往是线电阻,即Ph-Ph,与电机发热关系较大,在一定意义下可以反映电磁设计水平;11.绕组电感/每相(Induction per phase) ———电机的相电感,一般情况下给出的往往是线电感,即Ph-Ph,与电机反电势有一定关系,在一定意义下可以反映电磁设计水平;12.电气时间常数(Electrical time constant) ———电机电感与电阻的比值,L/R;13.热阻抗(Thermal Resistance) ———与电机的散热能力有关,反映电机的散热设计水平;14.马达引力(Motor Attraction Force) ———平板式有铁心结构直线电机,尤其是永磁式电机,次极永磁体对初级铁心的法向吸引力,一般高于电机额定推力一个数量级,直接决定采用直线电机的直线运动轴的支撑导轨的承载能力和选型。

国内外直线电机技术的发展与应用综述

国内外直线电机技术的发展与应用综述

国内外直线电机技术的发展与应用综述一、直线电机技术的发展直线电机是一种能够直接产生直线运动的电机,它是融合了电磁学、力学和控制理论的高新技术产品。

随着工业自动化和智能制造的发展,直线电机技术在国内外得到了广泛的应用和推广。

在这样的背景下,直线电机技术的发展也迅速走向成熟,实现了快速、精密、高效的直线运动控制。

1. 直线电机技术的起源直线电机技术的起源可以追溯到20世纪初,当时的工业生产需要更高效的动力传动设备,传统的旋转电机在直线运动控制方面存在较大的局限性。

由此,人们开始研究和开发能够直接产生直线运动的电机,而直线电机应运而生。

2. 直线电机技术的发展历程20世纪50年代,磁悬浮直线电机技术开始初露头角,但由于材料、加工工艺等方面的限制,当时的直线电机技术仍处于萌芽阶段。

随着硬磁材料和控制技术的不断改进,直线电机技术逐渐成熟,应用领域也不断拓展。

3. 直线电机技术在国际上的发展状况在国际上,直线电机技术已经得到了广泛的应用和研究。

欧美国家在直线电机技术方面具有较强的研发实力和生产能力,其在航空航天、高铁、机器人等领域的应用取得了显著的成绩。

而在亚洲地区,日本和韩国也在直线电机技术领域拥有一定的技术积累和市场份额。

二、直线电机技术的应用直线电机技术作为一种先进的动力传动技术,其在工业生产和科学研究领域得到了广泛的应用,并且在特定领域具有独特的优势。

1. 工业自动化领域在工业生产中,直线电机技术可以实现高速、高精度的直线运动控制,广泛应用于数控机床、激光切割设备、半导体生产设备等领域。

直线电机可以实现电磁直接驱动,避免了传统传动系统中的机械传动链路和间隙,提高了系统的动态响应性能和定位精度。

2. 航空航天领域直线电机技术在航空航天领域的应用也日益广泛。

在卫星姿态控制系统中,直线电机可以实现对姿态控制器的精确调整,提高了卫星的姿态控制精度和灵活性。

在航空器的起落架和飞行控制系统中,直线电机也可以实现更加稳定和精密的动力传递。

直线电机的研究报告

直线电机的研究报告

直线电机的研究报告直线电机是一种能够在直线上产生直线运动的电机,它与传统的旋转电机相比具有独特的优势。

研究直线电机的目的在于探索其工作原理、优势和应用领域,并对其性能进行评估。

从工作原理上看,直线电机主要由固定部分和动态部分组成。

固定部分包括电机壳体、定子和传感器,动态部分包括电机转子和传动机构。

当电流通过定子线圈时,会在定子和转子之间产生磁场,从而产生电磁力。

利用传动机构,电磁力将电机转子带动,实现直线运动。

直线电机相比旋转电机具有几个显著的优势。

首先,直线电机无需传统的转动机构,因此具有更高的运动精度和动态响应速度。

其次,直线电机的结构简单,体积小,适用于场地狭小的应用环境。

此外,直线电机还具有较高的效率和较低的噪音。

直线电机在许多领域具有广泛的应用。

例如,直线电机可以用于工业自动化生产线上的搬运和定位任务,可以提高生产效率和精度。

此外,直线电机还可以用于医疗设备、精密仪器等领域,以实现高精度控制和运动。

另外,还可以将直线电机应用于交通运输领域,例如高速磁悬浮列车和电动汽车等的驱动系统。

在对直线电机的性能评估中,关键指标包括力密度、功率密度、转矩常数、峰值力等。

力密度是指单位长度上电机所能产生的最大力的大小,功率密度是指单位长度上电机所能输出的最大功率的大小。

转矩常数是指电机在一定电流下所能产生的转矩大小,峰值力是指电机在工作过程中能产生的最大力。

综上所述,直线电机是一种具有许多优势的电机,其在工业自动化、医疗设备和交通运输等领域有着广泛的应用前景。

通过对直线电机的研究和性能评估,可以进一步推动其在各个领域的应用,同时也有助于改进其设计和制造技术。

例子-永磁直线同步电动机关键技术的研究

例子-永磁直线同步电动机关键技术的研究

永磁直线同步电动机关键技术的研究第1章绪论1.1课题的背景与意义随着科学技术进步,高效率、高精度、高柔化和绿色化成为机械加工的重要发展方向。

切削加工的发展方向是高速切削加工。

一方面,高速加工不仅极大提高了机械加工生产效率,而且可降低切削力 30%以上,尤其径向切削力大幅度减小,同时 95%-98%的切削热被切屑带走,加工零件的热变形小,振荡频率高,工作平稳,有利于提高加工零件的光洁度,从而极大地提高了加工零件的质量及互换性;另一方面,超微细加工及科学实验对精密加工提出了越来越高的要求。

实现高速、精密加工的基本条件是:要有性能优良的高速精密机床。

为了保证进给量不变,确保零件的加工精度,表面质量和刀具耐用度,驱动系统的速度也必须相应提高;同时,进给系统的行程一般比较小,也要求驱动系统具有高的加(减)速度,以缩短启动、变速、停止的过渡时间。

因此,研制新型高速精密驱动系统是国内外的研究热点。

在工业发达国家,高速切削技术正成为切削加工的主流技术。

根据 1992年国际生产工程研究会(CLRP)年会主题报告的定义,高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5-10倍的切削加工。

目前,多数数控机床的进给系统,采用旋转伺服电机驱动滚珠丝杠。

为了适应高速精密加工的要求,一些厂商采用了不同的措施不断改进滚珠丝杠的结构和性能,如日本MAZAK公司的FF66O卧式加工中心采用高速滚珠丝杠副驱动系统,其速度达 1.5m/s,加速度为1.5g,重复精度达0.002mm 。

但滚珠丝杠驱动系统需中间环节(如联轴器、滚珠丝杠、螺母等)传动,存在很多缺点,如存在反向死区、螺距误差引起误差传递、由于摩擦磨损而导致的精度渐变、附加惯量大、弹性变形引起爬行,以及位置、速度、加速度受限于丝杠的机械特性(刚度、临界速度)等,进一步改进高速精密滚珠丝杠驱动系统,有着不可克服的困难。

所以机床上传统的“旋转电机+滚珠丝杠”进给传动方式,由于受自身结构的限制,在进给速度、加速度、快速定位精度等方面很难有突破性的提高,已无法满足超高速切削、超精密加工对机床进给系统伺服性能提出的更高要求。

直线电机的发展及其在电梯行业的应用

直线电机的发展及其在电梯行业的应用

直线电机的发展及其在电梯行业的应用作者:朱广慧来源:《中国机械》2014年第02期摘要:直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。

基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。

关键词:直线电机;电梯;应用传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。

就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。

而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。

1.直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。

可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。

其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。

在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视[1]。

从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。

1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。

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直线电机装配工艺的研究与应用摘要:为了提高企业制造技术,加快新技术的开发,促进企业技术进步,随着高速切削、超精密加工等先进制造技术的发展,要求要有很高的驱动推力、快速进给速度和极高的快速定位精度。

机床进给系统形成了直线电机直接驱动为主的发展方向。

本文阐述了直线电机的工作原理及其功能,并以CKS6125数控车床所采用的直线电机为例,阐述直线电机的装配工艺的关键技术,且对直线电机的主要装配工序进行分析与研究。

此次直线电机试装的成功,为我厂机床更新换代,经济的发展起到了积极的推动作用。

1.引言近年来,就如何提高企业制造技术,加快新技术的开发,以被越来越多企业所重视。

随着高速切削、超精密加工等先进制造技术的发展,对机床各项性能指标提出了越来越高要求。

同时也对机床进给系统的伺服性能提出了更高的要求:要有很高的驱动推力、快速进给速度和极高的快速定位精度。

高速度、高加速度和高精度是现代伺服的要求及发展趋势。

直线电动机高速进给单元的应用使进给传动链及其结构发生深刻的变化,机床进给系统形成了直线电机直接驱动为主的发展方向。

直线电机的机械结构虽然简单,但制造工艺要求却非常严格,为加快我国高速加工技术的发展与应用,加速我厂数控机床的更新换代,组织力量对直线电机装配工艺过程进行攻关是必要的。

2.直线电机简介直线电机是将直线位移机构的传动元件和执行元件相结合。

按能量转换定理,进给机构的直线电机可分为同步电动机和异步电动机。

直线电机结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、运动噪声低等优点,直线电机驱动方式与旋转电机驱动方式的最大区别是,取消了从电动机到工作台之间的一切机械中间传动环节,实现了“零传动”,避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点,使机床的性能大大提高。

这项新技术国际上只有几家较大的机床公司把它应用到机床行业,而我国直线电机的设计制造技术刚刚起步,尚末形成批量生产规模,直线电机各项性能指标和国外尚有较大差距。

我厂在数控车床上应用直线电机在国是第一家,所以说直线电机在CKS6125数控车床X轴上的应用,是我们对这项新技术的尝试,这项新技术研制的成功,为以后的机床开发和应用打下了基础。

由于该项技术为我厂首次试制,直线电机的装配应处在探索中。

CKS6125数控车床X轴直线电机采用的是西门子1FN3永磁同步直线电机,是将初级部构芯(线圈)安装在滑板上,次级部构芯(磁铁)安装在床鞍上而成的一个完整装式电机。

其结构如图1:图11FN3永磁同步直线电机主要有初级部分、次级部分、初级部构芯型材、精密冷却部分组成,其结构如图2:图2床鞍导轨采用依纳公司的2RUE3SDNLFEG3W2/920滚柱滑块组合导轨,滑块采用自润滑,另带2-BKESX35DHO 锁紧快,其结构如图3:图33.直线电机装配工艺的关键技术及工艺方案端子盒可选件:精确冷却器(对环境温度影响< 4 K)次级部分 初级部分可选件:连续防护件(保护次级部分)动力冷却器可选件:尾端件(固定机盖,水流入流出)可选件:冷却部分(对环境温度影响< 4 K)3.1 直线电机装配工艺的关键技术根据直线电机的结构特点,直线电机零件加工和装配的主要关键:a)初、次级部构芯安全装配。

b)安装直线电机所需工装选择。

c)安装直线电机螺钉紧固扭矩选择。

d)直线电机初、次级部芯装配。

e)直线电机装配后检查与运车。

3.2直线电机装配工艺方案确定直线电机机械结构较为简单,但其装配工艺却非常严格。

由于直线电机次级构芯的永磁体有一个强大的静态磁场和相当高铁铁磁极力,这对于人的健康和安全有直接的影响,因此装配过程中既要考虑如何保证直线电机的装配精度,也要重视人身安全。

按照上述要求制定直线电机装配工序流程为:装配前准备→将床鞍安装在床身、安装床鞍导轨→预装滑板调整机床精度→将次级部构芯冷却安装在床鞍上并试漏→安装次级部构芯→安装次级部构芯磁性盖板→将初级部构芯冷却器安装在滑板上→安装初级部构芯→安装滑板→检验直线电机安装情况(手动)→连接各冷却和液压管路→完善各部3.3直线电机装配过程的分析由于直线电机装配后,拆装非常困难,因此必须做好装配前准备工作。

装配前应按目录清点零件,收集所需工装,清洗零件,按图纸对零件进行检测。

按照直线电机装配工艺流程进行装配。

一、如何实现直线电机安全装配由于直线电机次级构芯的永磁体有一个强大的静态磁场和相当高铁磁极力,因此装配过程中要求做到:a.磁性材料距次级部构芯距离必须保证>100mm。

b.手表、磁性材料(磁卡、软盘等)要远离。

c.安装、维修、维护设备时要带工作手套。

d.带心脏起搏器的人员不得在此设备上工作。

e.不能将强磁体放在次级部构芯附近。

装配直线电机时,为了应急,应最少应准备两个高强度、非磁性材料制造的楔形物(如:不锈钢扁铲),一把锤子(重3kg),用于吸到次级部构芯零件的分开f.装配前才能拆掉次级部构芯包装箱。

g.装配时至少有2人操作。

h.永远不能把初级部构芯直接放到次级部构芯上。

i.使用钢制工具时要握紧工具,从侧面接近次级部构芯。

j.次级部构芯装好后又做其他工作,要用20mm以上厚的非金属材料(如木头)把它盖好。

k.在初级部构芯和次级部构芯已被装好在直线导轨上之后,要防止由于磁力作用在移动方向上移动。

l.要使用专用安装工具和设备。

二、如何选择安装直线电机所用工装由于直线电机初级部构芯具有很强的磁力,所以安装直线电机所用工具应采用不锈钢或非金属工具,安装初、次级部构芯时,为防止磁力作用造成的伤害,而采用专用安装装置,所需工装如下:a.拆卸/安装装置(非磁性材料)。

b.手锤1把(非磁性材料)。

c.(楔形物)2把(非磁性材料)。

d.扳手(不锈钢)。

三、如何选择安装直线电机螺钉和紧固扭矩安装直线电机为避免磁性,选用了不锈钢A2螺钉,为保证螺钉安装牢固,规定螺钉拧入的深度不少于1.0×d,为增加螺钉的夹持力,给螺钉涂上MoS2润滑脂,为保证初、次级线圈受力均匀,冷却板安装时不变形,紧固螺钉时用扭矩扳手按要求对角紧固。

安装1FN3直线电机用螺钉紧固扭矩单位:N.m由于直线电机拆装较困难,为保证无杂质,安装前将零件清洗干净。

为保证螺钉安装时不蹩进,将螺钉孔进行校正。

由于初、次级部构芯气槽尺寸直接影响初、次级部构芯吸引力和进给力,为不减弱直线电机功能,保证初、次级部构芯安装后之间的槽隙为0.8mm,安装前对各零件尺寸链进行校正。

为保证直线电机安装精度,安装直线电机前先将滑板与床鞍进行预装,调整好精度后,再将滑板拆下,分别安装初、次级部构芯。

1.次级部构芯的装配a.用螺钉把次级部构芯固定到床鞍上,将组合分配器轴向放在冷却型材的插头上,将组合分配器螺钉拧上,为防止冷却型材扭曲变形,不要拧紧螺钉。

安装另一端组合分配器,拧紧螺钉。

检查次级部构芯冷却系统是否漏油。

试漏时采用好冷却介质,避免在直线电机构件上形成冷凝水、湿气。

b.安装次级部构芯。

每块次级部构芯紧固后,用防磁板盖上,然后再安装另一块次级部构芯,避免因磁力造成的伤害。

次级部构芯共由四块串联在一起,装配时必须保证贴在次级部构芯支持板上的标示字母“N(北极)”都要对着相同的方向。

c.安装将次级部构芯磁性盖板。

安装时先将次级部构芯磁性盖板一端固定在次级部构芯端块上,另一端与最后一块次级部构芯的外边沿大约45º角从上部定位,抽出隔磁盖板,然后将次级部构芯磁性盖板降下来与次级部构芯对准。

当下降时,磁性力能被感觉到盖板马上被释放,然后“喀嚓”一声进入正确位置。

检查一下盖板装的位置是否正确,然后将次级部构芯磁性盖板另一端固定在另一块次级部构芯端块上。

2. 初级部构芯的安装a. 将初级部构芯精密冷却装置、初级部构芯安装在滑板。

b. 将拆卸/安装装置固定在滑板两侧,保证拆卸/安装装置在最大极限位置。

c. 将隔垫放在次级部构芯上,在将滑板放在床鞍上,保证拆卸/安装装置与床鞍接触可靠,慢慢松动螺钉,使滑板慢慢与床鞍导轨块接触,保证螺纹孔对正,用高强度螺钉将滑板紧固在导轨块上。

d. 不能把次级部构芯直接放到次级部构芯上。

e. 次级部构芯已被装好在直线导轨上之后,要防止由于磁力作用在移动方向上移动。

五、装配运车试验a.检查直线电机各冷却、液压接头是否连接好,电线连接是否正确,各保护开关安装是否可靠。

b.直线电机进行耐压、绝缘试验。

c.接通冷却液和液压油,手动移动滑板,移动要均匀,摩擦要小,不允许有卡住现象,确保在整个行程上都能移动平滑。

当手动移动滑板时,均匀有节奏的力的波动因电机结构的不同,这并不表明电机装配或者安装不正确。

d.电机通电后,先在低速下运行,待运行无误后,在逐渐升高速度。

不能用机床的冷却液或润滑剂来冷却直线电机。

冷却介质可采用水加防腐剂或低粘度油。

e.介质必须是清洁、过滤过的,最大允许颗粒为100μm。

f.任何环境下,都要防止在直线电机构件上形成冷凝水湿气,要选择好冷却介质流进温度,一般选择最大流进温度在环境温度以下3℃。

如果电机的连续进给力用到100%,那么流进温度应最大限制在35℃。

g.次级部构芯的最高温度不能超过60℃,否则永磁体会被永久消磁。

h.冷却回路的最大压力:10bar。

4. 结论采用上述方法装配出的直线电机进给系统,经过运车试验,其快速移动速度可达到60m/min,加速度可达1g,定位精度达到0.006mm,重复定位精度达到0.003,满足了试验要求,达到预期目的,直线电机试装的成功,为我厂机床更新换代,经济的发展起到了积极的推动作用。

参考文献1.《制造技术与机床》2.《机械工艺学》3.《西门子直线电机设计手册》。

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