CN104400018A - 一种车铣复合机床电主轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车铣复合机床电主轴，包括机体、轴芯、转子组件以及定子组件，所述车铣复合机床电主轴还包括刹车油缸、第一止动环、第二止动环、弹簧和固定座，固定座固定于机体上端且环绕于轴芯外侧，刹车油缸包括缸体及安装于缸体内、沿轴芯的轴向伸缩运动的活塞，缸体与固定座固定，第一止动环位于活塞的底面和固定座的顶面之间；第二止动环位于第一止动环的底面和固定座的顶面之间，与轴芯沿径向固接，且与第一止动环相互层叠；弹簧内置于固定座内，由固定座的顶面轴向向上伸出并顶压第一止动环；机体的壁体上开有螺旋状的冷却水流道，用于通入冷却水冷却机体。本发明在不降低寿命的条件下实现大功率的转动和高转速。

Description

一种车铣复合机床电主轴
技术领域
本发明涉及电主轴，特别涉及一种车铣复合机床电主轴。
背景技术
电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的技术。目前的电主轴一般功率较小，特别是应用于车铣复合机床的电主轴，由于受发热、结构体积的影响，无法令轴芯获得过大的功率而令其转动过快，否则寿命将大幅减小；而且，轴芯若获得很高的转速后，将只能靠自身摩擦力停止，时间长，效率低，因此，其启停也不够灵活。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车铣复合机床电主轴，在不降低寿命的条件下实现大功率的转动和高转速。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种车铣复合机床电主轴，包括机体、轴芯、转子组件以及定子组件，轴芯穿接在机体内且通过轴承组与机体枢接，定子组件固定于机体内壁，转子组件固定套装在轴芯的外周且位于定子组件内，所述车铣复合机床电主轴还包括刹车油缸、第一止动环、第二止动环、弹簧和固定座，固定座固定于机体上端且环绕于轴芯外侧，刹车油缸包括缸体及安装于缸体内、沿轴芯的轴向伸缩运动的活塞，缸体与固定座固定，第一止动环位于活塞的底面和固定座的顶面之间；第二止动环位于第一止动环的底面和固定座的顶面之间，与轴芯沿径向固接，且与第一止动环相互层叠；弹簧内置于固定座内，由固定座的顶面轴向向上伸出并顶压第一止动环；机体的壁体上开有螺旋状的冷却水流道，用于通入冷却水冷却机体。
优选地，所述车铣复合机床电主轴还包括上端盖、下端盖、上轴承座、下轴承座，轴承组包括上轴承和下轴承，上端盖、上轴承座由上至下依次固定于机体上端，上轴承置于上轴承座内，轴芯上端承托于上轴承并依次穿过上轴承座、上端盖、缸体后向上伸出；下端盖、下轴承座由下至上依次固定于机体下端，下轴承置于下轴承座内，轴芯下端承托于下轴承并依次穿过下轴承座和下端盖后向下伸出；所述固定座固定于上轴承座。
优选地，所述上端盖、上轴承座、机体的上端壁体由上至下贯通有用于通入冷却水的进水流道以及用于排出冷却水的排水流道，该进水流道与冷却水流道的上端连通，该排水流道与冷却水流道的下端连通。
优选地，所述下端盖开有排水孔。
优选地，所述上轴承为单列圆柱滚子轴承；所述下轴承为多个，均为双向推力角接触球轴承。
优选地，所述轴芯的上端固定套装有锁紧螺母。
优选地，所述缸体外固定套装有编码盘。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明可通过对缸体内通入液压油，使活塞顶压第一止动环，使第一止动环与第二止动环接触而产生摩擦力，用于给高速转动轴芯以快速的阻力来灵活地控制轴芯停止，轴芯的停止过程迅速快捷效率高，而且，当液压油压力撤除后，在弹簧的自身快速的弹力作用下，将使第一止动环和第二止动环分离，使第二止动环跟随轴芯顺畅无阻力转动，以实现轴芯的灵活、快速启动。另外，由于机体的侧壁上开设有可通入冷却水的冷却水流道，因此可以对机体、进而对轴芯起到很好的冷却效果，利于轴芯实现大功率的转动，而不会因功率过大而寿命缩短，进一步地，所设置的单列圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承可以令轴芯更好地承受轴向力和径向力，使轴芯的高速、大功率转动更加平稳，以适应高速转动、大功率转动的场合。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明车铣复合机床电主轴的剖视结构示意图。
图中：1、锁紧螺母；2、编码盘；3、上轴承座；4、转子组件；5、定子组件；6、下轴承座；7、下端盖；8、刹车油缸；9、活塞；10、第一止动环；11、第二止动环；12、弹簧；13、固定座；14、轴芯；15、机体；16、缸体；17、冷却水流道；18、上端盖；19、进水流道；20、排水流道；21、排水孔；100、轴承组；101、上轴承；102、下轴承。
具体实施方式
如图1所示的一种车铣复合机床电主轴，包括机体15、轴芯14、转子组件4、定子组件5、刹车油缸8、第一止动环10、第二止动环11、弹簧12和固定座13，轴芯14穿接在机体15内且通过轴承组100与机体15枢接，定子组件5固定于机体15内壁，转子组件4固定套装在轴芯14的外周且位于定子组件5内，固定座13固定于机体15上端且环绕于轴芯14外侧，刹车油缸8包括缸体16及安装于缸体16内、沿轴芯14的轴向伸缩运动的活塞9，缸体16与固定座13固定，第一止动环10位于活塞9的底面和固定座13的顶面之间；第二止动环11位于第一止动环10的底面和固定座13的顶面之间，与轴芯14沿径向固接，且与第一止动环10相互层叠；弹簧12内置于固定座13内，由固定座13的顶面轴向向上伸出并顶压第一止动环10；机体15的壁体上开有螺旋状的冷却水流道17，用于通入冷却水冷却机体15。
在转子组件4和定子组件5的相互磁感应作用下，驱动轴芯14在在轴承组100的承托下在机体15内转动。可配置实现大功率、高转速的转子组件4和定子组件5，以适应车铣复合机床的复杂应用场合。当需要轴芯14快速高效地停止转动时，向刹车油缸8的缸体16(一般液压油缸均配备液压油入口，通过液压油的压力推动活塞运动)内注入一定压力的液压油，液压油带动活塞9向下移动而作用到第一止动环10，产生弹性变形，克服弹簧12弹力再接触到第二止动环11，产生相对摩擦力，由于第二止动环11与轴芯14固接，从而迫使轴芯14迅速停止旋转，缩短停机时间；当轴芯14需再次启动工作，卸掉缸体16内的液压油油压，在弹簧12的快速复位弹力作用下，活塞9复位，第一止动环10被弹簧12顶压在活塞9底面并与第二止动环11隔离，使轴芯14正常回转工作。同时，进入冷却水流道17的冷却水可以带走轴芯14、机体15、定子组件5、转子组件4、轴承组100产生的热量，以起到保护作用，提高轴芯14加工精度以及使用寿命。
其中，为实现轴芯14与外部配件的对接，轴芯14的上端固定套装有锁紧螺母1。为对轴芯14的转速进行实时监测并反馈控制，缸体16外固定套装有编码盘2。
为在保证轴芯14稳定转动的基础上，最大程度地令整体体积结构减小，使结构更加简单，本例的车铣复合机床电主轴还包括上端盖18、下端盖7、上轴承座3、下轴承座6，轴承组100包括上轴承101和下轴承102，上端盖18、上轴承座3由上至下依次固定于机体15上端，上轴承101置于上轴承座3内，轴芯14上端承托于上轴承101并依次穿过上轴承座3、上端盖18、缸体16后向上伸出；下端盖7、下轴承座6由下至上依次固定于机体15下端，下轴承102置于下轴承座6内，轴芯14下端承托于下轴承102并依次穿过下轴承座6和下端盖7后向下伸出；固定座13固定于上轴承座3。上端盖18、上轴承座3提供了机体15上端的密封作用，下端盖7、下轴承座6提供了机体15下端的密封作用。
为在不增加结构体积的基础上方便冷却水的进入和排出，上端盖18、上轴承座3、机体15的上端壁体由上至下贯通有用于通入冷却水的进水流道19以及用于排出冷却水的排水流道20，该进水流道19与冷却水流道17的上端连通，该排水流道20与冷却水流道17的下端连通。通过进水流道19和排水流道20的引导，冷却水将在冷却水流道17内沿着机体15的壁体螺旋循环流动，可提高带走热量的效率。
本例在下端盖7开有排水孔21，用于在调制、测试时从机体15内排出废水。
本例的上轴承101为单列圆柱滚子轴承；下轴承102为多个，均为双向推力角接触球轴承。可以令轴芯14更好地承受轴向力和径向力，使轴芯14的高速、大功率转动更加平稳，以适应高速转动、大功率转动的场合。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种车铣复合机床电主轴，包括机体、轴芯、转子组件以及定子组件，轴芯穿接在机体内且通过轴承组与机体枢接，定子组件固定于机体内壁，转子组件固定套装在轴芯的外周且位于定子组件内，其特征在于：所述车铣复合机床电主轴还包括刹车油缸、第一止动环、第二止动环、弹簧和固定座，固定座固定于机体上端且环绕于轴芯外侧，刹车油缸包括缸体及安装于缸体内、沿轴芯的轴向伸缩运动的活塞，缸体与固定座固定，第一止动环位于活塞的底面和固定座的顶面之间；第二止动环位于第一止动环的底面和固定座的顶面之间，与轴芯沿径向固接，且与第一止动环相互层叠；弹簧内置于固定座内，由固定座的顶面轴向向上伸出并顶压第一止动环；机体的壁体上开有螺旋状的冷却水流道，用于通入冷却水冷却机体。
2.根据权利要求1所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述车铣复合机床电主轴还包括上端盖、下端盖、上轴承座、下轴承座，轴承组包括上轴承和下轴承，上端盖、上轴承座由上至下依次固定于机体上端，上轴承置于上轴承座内，轴芯上端承托于上轴承并依次穿过上轴承座、上端盖、缸体后向上伸出；下端盖、下轴承座由下至上依次固定于机体下端，下轴承置于下轴承座内，轴芯下端承托于下轴承并依次穿过下轴承座和下端盖后向下伸出；所述固定座固定于上轴承座。
3.根据权利要求2所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述上端盖、上轴承座、机体的上端壁体由上至下贯通有用于通入冷却水的进水流道以及用于排出冷却水的排水流道，该进水流道与冷却水流道的上端连通，该排水流道与冷却水流道的下端连通。
4.根据权利要求3所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述下端盖开有排水孔。
5.根据权利要求2所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述上轴承为单列圆柱滚子轴承；所述下轴承为多个，均为双向推力角接触球轴承。
6.根据权利要求1～5任一项所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述轴芯的上端固定套装有锁紧螺母。
7.根据权利要求1～5任一项所述的车铣复合机床电主轴，其特征在于：所述缸体外固定套装有编码盘。
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