CN203109249U - 车床电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车床电主轴，包括主轴箱体，电机定子固定安装在主轴箱体内，与电机定子配合的电机转子固定安装在主轴上，主轴箱体内嵌设固定有定子外套，定子外套的外圆周面上开有螺旋的定子冷却流道，定子外套的内圆周面固定电机定子，前端盖内嵌设固定有轴承外套，轴承外套的外圆周面上开有螺旋的前轴承冷却流道，轴承外套的内圆周面固定前轴承的外圈，定子冷却流道和前轴承冷却流道分别通过设在主轴箱体内和前端盖内的流道连通，定子冷却流道通过设在主轴箱体内的流道连通外部，前轴承冷却流道通过设在前端盖上的流道连通外部。本技术方案通过设置定子冷却流道和前轴承冷却流道对电机定子和前轴承进行冷却降温，提高设备使用寿命。

Description

车床电主轴

技术领域

本实用新型涉及机床技术领域，尤其涉及一种车床电主轴。

背景技术

近几年中，中国的数控机床经过了飞速的发展。但是一直存在重主机、轻部件的问题，导致国产的功能部件和国际水平一直存在明显差距。随着数控技术的高速发展，越来越多的加工装备向着高速、高效、精密加工以及智能化发展，而高速电主轴则是能满足上述工况要求的核心数控机床部件之一。

车床电主轴作为一种将电机和车床主轴一体化的产品，它将电机的转子直接和主轴相连接，从而减少了原来车床齿轮箱的设计，去除了传动机构，动力可以直接由电机产生并且传送到主轴。从而提高了机床主轴的传动性能、高速响应性以及运行时的稳定性。车床电主轴的主要结构包括：安装在车床上的主轴箱体，主轴箱体通过前后端盖和前后轴承安装高速主轴，电机定子嵌套在主轴箱体内，与电机定子配合的电机转子固定安装在主轴上。

但是，现有技术中的车床电主轴在切削加工时，因为前轴承承受较大的径向力和轴向力，所以前轴承在工作时会发出较大的热量会影响使用寿命。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种车床电主轴，通过设置定子冷却流道和前轴承冷却流道对电机定子和前轴承进行冷却降温，提高设备使用寿命。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种车床电主轴，包括主轴箱体，主轴箱体通过前端盖、后端盖、前轴承和后轴承安装主轴，电机定子固定安装在主轴箱体内，与电机定子配合的电机转子固定安装在主轴上，所述主轴箱体内嵌设固定有定子外套，定子外套的外圆周面上开有螺旋的定子冷却流道，定子外套的内圆周面固定电机定子，所述前端盖内嵌设固定有轴承外套，轴承外套的外圆周面上开有螺旋的前轴承冷却流道，轴承外套的内圆周面固定前轴承的外圈，定子冷却流道和前轴承冷却流道分别通过设在主轴箱体内的第一连接流道和设在前端盖内的第二连接流道连通，定子冷却流道通过设在主轴箱体内的第一进出流道连通外部，前轴承冷却流道通过设在前端盖上的第二进出流道连通外部。

所述第一进出流道和第二进出流道上均螺纹连接有管螺纹接头。

作为优选，所述前端盖上固定安装有封闭前轴承的前轴承盖，前轴承盖套设在主轴前端，主轴前端的外圆周面上前后套设有至少两个活塞环，活塞环的缺***错设置，所述前轴承盖覆盖所述活塞环的外圆周面并与其接触配合，所述前轴承盖与主轴间隙配合。通过在前轴承盖和主轴之间嵌入多个活塞环从而形成防尘罩结构，既能保证主轴的高速安静旋转，还能通过多个活塞环构成多级密封，两个活塞环的缺***叉设置杜绝了粉尘甚至潮湿空气的进入。

作为优选，所述前轴承盖与主轴的配合间隙内填充高速润滑油脂。

所述活塞环可以选择普通合金活塞环，配合高速润滑脂使用。但是优选高强度粉末合金，即所述活塞环由自润滑粉末冶金材料制成，这样在长期使用中无需添加润滑剂，防止了主轴在高速旋转中将接触面的高速润滑脂甩向防尘罩内侧，而导致主轴和活塞环之间缺少润滑的问题。同时，所述前轴承盖和主轴均经过高频表面淬火处理，硬度达到52度以上，在运行过程中不会造成主轴磨损，延长了使用寿命。

作为优选，所述前轴承为彼此紧靠安装的三个角接触球轴承，所述后轴承为彼此紧靠安装的两个角接触球轴承。这样结构可靠，性价比高。

作为优选，所述后端盖上安装有用于检测主轴转动位置和转动速度的传感器。进一步优选，所述传感器为旋转变压器，旋转变压器的转子固定在主轴后端，旋转变压器的定子通过传感器座固定在后端盖上。所述旋转变压器将为伺服或者变频器提供主轴的旋转位置与转速等的信号，完成PID控制回路。

再进一步优选，所述主轴后端安装有后胀紧套，后胀紧套与主轴固定连接从而将后轴承的内圈定位在主轴上，所述旋转变压器的转子固定在后胀紧套上。

所述主轴后端安装有后法兰。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，通过设置定子冷却流道和前轴承冷却流道对电机定子和前轴承进行冷却降温，提高了设备使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是胀紧圈的结构示意图；

图3是活塞环的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1：

如图1所示的一种具有防尘功能的车床电主轴，包括主轴箱体11，主轴箱体11通过前端盖16、后端盖6、前轴承17和后轴承5安装主轴20，电机定子13固定安装在主轴箱体11内，与电机定子13配合的电机转子14固定安装在主轴20上；如图3所示，所述前端盖16上通过多个螺丝21固定安装有封闭前轴承17的前轴承盖18，前轴承盖18套设在主轴20前端，主轴20前端的外圆周上前后套设有两个活塞环19，两个活塞环19的缺***错设置，所述前轴承盖18覆盖所述活塞环19的外圆周面并与其接触配合，所述前轴承盖18与主轴20间隙配合。所述主轴20前端具有凸缘，凸缘的外圆周面上设有环形凹槽，环形凹槽内嵌装所述活塞环19。所述活塞环19由自润滑粉末冶金材料制成。所述的前后端盖即是安装主轴和轴承的位置，也同时和箱体一起形成了密闭的空间，防止粉尘等进入。

如图1所示，所述前轴承盖18和主轴20均经过表面淬火处理。所述前轴承17为彼此紧靠安装的三个角接触球轴承，所述后轴承5为彼此紧靠安装的两个角接触球轴承。所述后端盖6上安装有用于检测主轴20转动位置和转动速度的传感器3。所述传感器3为旋转变压器，旋转变压器的转子固定在主轴20后端，旋转变压器的定子通过传感器座2固定在后端盖6上。所述主轴20后端安装有后胀紧套4，后胀紧套4与主轴20固定连接从而将后轴承5的内圈定位在主轴20上，所述旋转变压器的转子固定在后胀紧套4上。所述主轴20后端安装有后法兰1。

如图1所示，所述电机转子14固定套装在转子套141上，转子套141上相对设置两个胀紧组件，两个胀紧组件分别位于电机转子14的两侧，该胀紧组件包括一胀套8和一胀紧圈9，胀套8套设在转子套141上，胀套8具有一外圆锥面，所述胀紧圈9套设在胀套8的外圆锥面上，胀紧圈9具有与胀套8的外圆锥面相配合的内圆锥面，胀套8与胀紧圈9之间通过多个螺栓7连接，这样通过旋转螺栓7能够拉动胀紧圈9在胀套8的外圆锥面上移动。所述胀紧圈9靠近电机转子14设置，所述胀套8在胀紧圈9的外侧，所述螺栓7穿过设在胀套8上的通孔后与胀紧圈9螺纹连接。这样通过调节胀紧组件可以控制转子套的定位以及对轴承内圈的支撑定位：在安装电机转子时，转子套141松套在主轴20上后，通过旋转位于电机转子两侧的胀紧组件中的螺栓7，拉动胀紧圈9移动，使得胀紧圈9通过圆锥面收紧胀套8及转子套141的两端，从而将转子套141与主轴20固定连接；松掉螺栓7时，即可调整电机转子14及其转子套141在主轴20上的位置。如图2所示，所述胀紧圈9的外圆周面上均匀分布有6至8个径向螺孔91，径向螺孔91内用于螺纹连接螺丝，通过调节上面螺丝的深浅能够调节电机转子动平衡。

如图1所示，所述主轴箱体11内嵌设固定有定子外套12，定子外套12的外圆周面上开有螺旋的定子冷却流道，定子外套12的内圆周面固定电机定子13，所述前端盖16内嵌设固定有轴承外套15，轴承外套15的外圆周面上开有螺旋的前轴承冷却流道，轴承外套15的内圆周面固定前轴承17的外圈，定子冷却流道和前轴承冷却流道分别通过设在主轴箱体11内的第一连接流道和设在前端盖16内的第二连接流道连通，定子冷却流道通过设在主轴箱体11内的第一进出流道连通外部，前轴承冷却流道通过设在前端盖16上的第二进出流道连通外部。所述第一进出流道和第二进出流道上均螺纹连接有管螺纹接头10，通过管螺纹接头10和连接管与外部冷却油供给装置构成冷却油循环***。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种车床电主轴，包括主轴箱体（11），主轴箱体（11）通过前端盖（16）、后端盖（6）、前轴承（17）和后轴承（5）安装主轴（20），电机定子（13）固定安装在主轴箱体（11）内，与电机定子（13）配合的电机转子（14）固定安装在主轴（20）上，其特征在于，所述主轴箱体（11）内嵌设固定有定子外套（12），定子外套（12）的外圆周面上开有螺旋的定子冷却流道，定子外套（12）的内圆周面固定电机定子（13），所述前端盖（16）内嵌设固定有轴承外套（15），轴承外套（15）的外圆周面上开有螺旋的前轴承冷却流道，轴承外套（15）的内圆周面固定前轴承（17）的外圈，定子冷却流道和前轴承冷却流道分别通过设在主轴箱体（11）内的第一连接流道和设在前端盖（16）内的第二连接流道连通，定子冷却流道通过设在主轴箱体（11）内的第一进出流道连通外部，前轴承冷却流道通过设在前端盖（16）上的第二进出流道连通外部。 

2.根据权利要求1所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述第一进出流道和第二进出流道上均螺纹连接有管螺纹接头（10）。 

3.根据权利要求1所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述前端盖（16）上固定安装有封闭前轴承（17）的前轴承盖（18），前轴承盖（18）套设在主轴（20）前端，主轴（20）前端的外圆周上前后套设有至少两个活塞环（19），两个活塞环（19）的缺***错设置，所述前轴承盖（18）覆盖所述活塞环（19）的外圆周面并与其接触配合，所述前轴承盖（18）与主轴（20）间隙配合。 

4.根据权利要求3所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述活塞环（19）由自润滑粉末冶金材料制成。 

5.根据权利要求3所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述前轴承盖（18）和主轴（20）均经过表面淬火处理。 

6.根据权利要求1所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述前轴承（17）为彼此紧靠安装的三个角接触球轴承，所述后轴承（5）为彼此紧靠安装的两个角接触球轴承。 

7.根据权利要求1所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述后端盖（6）上安装有用于检测主轴（20）转动位置和转动速度的传感器（3）。 

8.根据权利要求7所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述传感器（3）为旋转变压器，旋转变压器的转子固定在主轴（20）后端，旋转变压器的定子通过传感器座（2）固定在后端盖（6）上。 

9.根据权利要求8所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述主轴（20）后端安装有后胀紧套（4），后胀紧套（4）与主轴（20）固定连接从而将后轴承（5）的内圈定位在主轴（20）上，所述旋转变压器的转子固定在后胀紧套（4）上。 

10.根据权利要求1所述的一种车床电主轴，其特征在于，所述主轴（20）后端安装有后法兰（1）。 

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