CN210650166U - 一种用于钢管内孔开光的电主轴 - Google Patents

Abstract

一种用于钢管内孔开光的电主轴，包括轴芯、定子、磁钢、磁钢保护套、机体，其特征在于：所述轴芯设置有一由其上部中心延伸至其下部中心的冷却通孔，磁钢固定在轴芯外部并位于轴芯中部，磁钢保护套套在磁钢表面，定子套在磁钢保护套的外部，机体固定在定子的外部，机体内部设有机体压缩空气气路、多个机体冷却水路，轴芯上部套装有后轴承，后轴承安装在后轴承座内，后轴承由后锁紧螺母锁紧。本实用新型通过冷却水回路，持续不断的对机体进行冷却，有效的降低了电主轴的工作温度；通过冷空气对轴芯进行冷却，再从多个轴芯出气孔流出，吹在钢管内壁上，降低工件表面温度；具有防尘性能良好，轴承使用寿命长，稳定性好的特点。

Description

一种用于钢管内孔开光的电主轴

技术领域

本实用新型涉及电主轴技术领域，具体为一种用于钢管内孔开光的电主轴。

背景技术

电主轴又叫电机内装式主轴，其依靠内部电机直接驱动，而不需要像传统的机械主轴那样需要外接伺服电机来工作。电主轴的结构紧凑，可以实现高转速、高精度以及高运转的稳定性。

在钢管成型的过程中，需要将内孔开光打磨，提高表面光洁度。在内孔开光打磨过程中，粉尘、水雾、切削液、切削杂质等极易进入电主轴内部，损坏轴承，从而严重影响电主轴的使用寿命。

电主轴在工作时，其内部电机转子、轴芯、机体通常会产生大量热量，这些热量不能被现有的冷却***带出，冷却效果不够理想。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种用于钢管内孔开光的电主轴，采用水冷的方式对机体冷却，采用风冷的方式对轴芯冷却，有效的降低了电主轴的工作温度；还可以对工件进行降温处理，通过迷宫式密封结构，挡住最终可能进入轴芯的杂质，具有防尘性能良好，轴承使用寿命长，稳定性好的特点。

本实用新型的技术方案是：一种用于钢管内孔开光的电主轴，包括轴芯、定子、磁钢、磁钢保护套、机体，其特征在于：所述轴芯设置有一由其上部中心延伸至其下部中心的冷却通孔，磁钢固定在轴芯外部并位于轴芯中部，磁钢保护套套在磁钢表面，定子套在磁钢保护套的外部，机体固定在定子的外部，机体内部设有机体压缩空气气路、多个机体冷却水路，轴芯上部套装有后轴承，后轴承安装在后轴承座内，后轴承由后锁紧螺母锁紧，后轴承座固定在机体末端，后轴承座内部设置有后轴承座压缩空气气路、后轴承座冷却水路，后轴承座端部依次连接后支撑盖、后盖，后支撑盖内部设置有后支撑盖压缩空气气路、后支撑盖冷却水路，后盖固定在后支撑盖上，后盖上设置有冷空气进口，该冷空气进口与冷却通孔的上端部连通，具体的是，后盖上设置有插装在冷却通孔上端部开口内的通气杆，通气杆上开设有一下端部延伸至其下端面、上端部与冷空气进口连通的连通孔，后盖上设置有压缩空气进口，压缩空气进口连通后支撑盖压缩空气气路、后轴承座压缩空气气路、机体压缩空气气路，后盖上设置有冷却水进口，冷却水进口连通后支撑盖冷却水路、后轴承座冷却水路、机体冷却水路，轴芯下部套装有前轴承、机体，在前轴承的下端部轴芯的表面由内向外依次套装有前内防尘垫片、前外防尘垫片、机体，前内防尘垫片与前外防尘垫片相连接处设有前内防尘垫片环形密封凸齿，前外防尘垫片与前内防尘垫片相连接处设有前外防尘垫片环形密封凹槽，前内防尘垫片环形密封凸齿嵌装于前外防尘垫片环形密封凹槽内，前内防尘垫片与前外防尘垫片等高，形成迷宫式密封结构，前内防尘垫片远离前轴承的端面与前锁紧螺母接触，前外防尘垫片远离前轴承的端面与前压盖接触，前锁紧螺母通过螺纹紧固在轴芯上，前锁紧螺母外圆设有前锁紧螺母储气槽、前锁紧螺母上配对槽、前锁紧螺母下配对槽，前压盖固定在机体上，前压盖内圆端面设有前压盖密封凸齿，前压盖密封凸齿嵌装于前锁紧螺母下配对槽内，形成迷宫式密封结构，前压盖径向设有前压盖气路，前压盖气路与前锁紧螺母储气槽、机体压缩空气气路连通，前内挡盖固定在前压盖上，防尘盖固定在前压盖上，将前内挡盖、前锁紧螺母完全挡住，前内挡盖内薄壁部分安装在前锁紧螺母的前锁紧螺母上配对槽中，与前锁紧螺母形成迷宫环。

进一步的，所述轴芯的底部设有多个轴芯出气孔。

进一步的，所述防尘盖正下方设有防尘盖***槽。

进一步的，所述前内挡盖由两个完全相等的部分拼接组成，下方分别设有前内挡盖后***槽、前内挡盖前排屑槽。

进一步的，所述前轴承由多个轴承配对组成。

本实用新型的有益效果是：

1、通过前压盖径向设有前压盖气路，前压盖气路与前锁紧螺母储气槽、套筒气路连通，前内挡盖固定在前压盖上，防尘盖固定在前压盖上，将前内挡盖、前锁紧螺母完全挡住，前内挡盖内薄壁部分安装在前锁紧螺母的前锁紧螺母上配对槽中，与前锁紧螺母形成迷宫环；挡住可能进入轴芯的杂质，防尘性能好。

2、通过前内防尘垫片远离轴承的端面与前锁紧螺母接触，前外防尘垫片远离轴承的端面与前压盖接触，前锁紧螺母通过螺纹紧固在轴芯上，前锁紧螺母外圆设有前锁紧螺母储气槽、前锁紧螺母上配对槽、前锁紧螺母下配对槽，前压盖固定在机体上，前压盖内圆端面设有前压盖密封凸齿，前压盖密封凸齿嵌装于前锁紧螺母下配对槽内，形成迷宫式密封结构；挡住可能进入轴芯的杂质，防尘性能好。

3、通过在前轴承端部轴芯的表面由内向外依次套装有前内防尘垫片、前外防尘垫片、机体，前内防尘垫片与前外防尘垫片相连接处设有前内防尘垫片环形密封凸齿，前外防尘垫片与前内防尘垫片相连接处设有前外防尘垫片环形密封凹槽，前内防尘垫片环形密封凸齿嵌装于前外防尘垫片环形密封凹槽内，前内防尘垫片与前外防尘垫片等高，形成迷宫式密封结构，挡住可能进入轴芯的杂质，具有防尘性能良好，轴承使用寿命长，稳定性好的特点。

4、冷却水从冷却水进口进入，流经后支撑盖冷却水路、后轴承座冷却水路，进入若干条连续循环的机体冷却水路，再从后支撑盖冷却水路、后轴承座冷却水路流出，形成一个回路，持续不断的对机体进行冷却；有效的降低了电主轴的工作温度。

5、冷空气从冷空气进口进入通气杆的连通孔，再进入冷却通孔，对轴芯进行冷却，再从多个轴芯出气孔流出，吹在钢管内壁上，降低工件表面温度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图1中，1-轴芯，101-冷却通孔，102-轴芯出气孔，2-防尘盖，21-防尘盖***槽，3-前压盖，31-前压盖气路，32-前压盖***槽，33-前压盖密封凸齿，4-前内挡盖，41-前内挡盖后***槽，42-前内挡盖前排屑槽，5-前锁紧螺母，51-前锁紧螺母储气槽，52-前锁紧螺母上配对槽，53-前锁紧螺母下配对槽，6-前外防尘垫片，61-前外防尘垫片环形密封凹槽，7-前内防尘垫片，71-前内防尘垫片环形密封凸齿，8-前轴承，9-机体，91-机体压缩空气气路，92-机体冷却水路，10-定子，11-磁钢，12-磁钢保护套，13-后轴承座，131-后轴承座压缩空气气路，132-后轴承座冷却水路，14-后轴承，15-后锁紧螺母，16-后支撑盖，161-后支撑盖压缩空气气路，162-后支撑盖冷却水路，17-通气杆，171-连通孔，18-后盖，181-冷空气进口，182-压缩空气进口，183-冷却水进口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型是一种用于钢管内孔开光的电主轴，包括轴芯1、定子10、磁钢11、磁钢保护套12、机体9，其特征在于：所述轴芯1设置有一由其上部中心延伸至其下部中心的冷却通孔101，磁钢11固定在轴芯1外部并位于轴芯1中部，磁钢保护套12套在磁钢11表面，定子10套在磁钢保护套12的外部，机体9固定在定子10的外部，机体9内部设有机体压缩空气气路91、多个机体冷却水路92，磁钢11配对后产生若干个磁极，与固定在机体9内部的定子10组成永磁同步电机，用于带动轴芯1相对于机体9高速转动。

轴芯1上部套装有后轴承14，后轴承14安装在后轴承座13内，后轴承14由后锁紧螺母15锁紧，后轴承座13固定在机体9末端，后轴承座13内部设置有后轴承座压缩空气气路131、后轴承座冷却水路132，后轴承座13端部依次连接后支撑盖16、后盖18，后支撑盖16内部设置有后支撑盖压缩空气气路161、后支撑盖冷却水路162，后盖18固定在后支撑盖16上，后盖18上设置有冷空气进口181，该冷空气进口181与冷却通孔101的上端部连通，具体的是，后盖18上设置有插装在冷却通孔101上端部开口内的通气杆17，通气杆17上开设有一下端部延伸至其下端面、上端部与冷空气进口181连通的连通孔171，冷空气进口181与外部的冷空气输出装置连通，可为冷却通孔101内输送冷空气，这些冷空气进入到冷却通孔101中，对轴芯1进行冷却，后盖18上设置有压缩空气进口182，压缩空气进口182连通后支撑盖压缩空气气路161、后轴承座压缩空气气路131、机体压缩空气气路91，后盖18上设置有冷却水进口183，冷却水进口183连通后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132、机体冷却水路92，冷却水从冷却水进口183进入，流经后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132，进入若干条连续循环的机体冷却水路92，再从后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132流出，形成一个回路，持续不断的对机体9进行冷却；有效的降低了电主轴的工作温度。

轴芯1下部套装有前轴承8、机体9，在前轴承8的下端部轴芯1的表面由内向外依次套装有前内防尘垫片7、前外防尘垫片6、机体9，前内防尘垫片7与前外防尘垫片6相连接处设有前内防尘垫片环形密封凸齿71，前外防尘垫片6与前内防尘垫片7相连接处设有前外防尘垫片环形密封凹槽61，前内防尘垫片环形密封凸齿71嵌装于前外防尘垫片环形密封凹槽61内，前内防尘垫片7与前外防尘垫片6等高，形成迷宫式密封结构，防尘性能好，前内防尘垫片7远离前轴承8的端面与前锁紧螺母5接触，前外防尘垫片6远离前轴承8的端面与前压盖3接触，前锁紧螺母5通过螺纹紧固在轴芯1上，前锁紧螺母5外圆设有前锁紧螺母储气槽51、前锁紧螺母上配对槽52、前锁紧螺母下配对槽53，前压盖3固定在机体9上，前压盖3内圆端面设有前压盖密封凸齿33，前压盖密封凸齿33嵌装于前锁紧螺母下配对槽53内，形成迷宫式密封结构，防尘性能好，前压盖3径向设有前压盖气路31，前压盖气路31与前锁紧螺母储气槽51、机体压缩空气气路91连通，前内挡盖4固定在前压盖3上，防尘盖2固定在前压盖3上，将前内挡盖4、前锁紧螺母5完全挡住，前内挡盖4内薄壁部分安装在前锁紧螺母5的前锁紧螺母上配对槽52中，与前锁紧螺母5形成迷宫环，挡住可能进入轴芯1的杂质，防尘性能好。

所述轴芯1的底部设有多个轴芯出气孔102，冷空气从连通孔171进入冷却通孔101，对轴芯1进行冷却，再从多个轴芯出气孔102流出，吹在钢管内壁上，降低工件表面温度。

所述防尘盖2正下方设有防尘盖***槽21。

所述前内挡盖4由两个完全相等的部分拼接组成，下方分别设有前内挡盖后***槽41、前内挡盖前排屑槽42。

所述前轴承8由多个轴承配对组成，而且是不同类型的轴承，为主轴提供了超高的径向承载力。

本实用新型的工作原理为：

第一层密封形式，前压盖3径向设有前压盖气路31，前压盖气路31与前锁紧螺母储气槽51、机体压缩空气气路91连通，前内挡盖4固定在前压盖3上，防尘盖2固定在前压盖3上，将前内挡盖4、前锁紧螺母5完全挡住，前内挡盖4内薄壁部分安装在前锁紧螺母5的前锁紧螺母上配对槽52中，与前锁紧螺母5形成迷宫环。

第二层密封形式，前内防尘垫片7远离轴承8的端面与前锁紧螺母5接触，前外防尘垫片6远离轴承8的端面与前压盖3接触，前锁紧螺母5通过螺纹紧固在轴芯1上，前锁紧螺母5外圆设有前锁紧螺母储气槽51、前锁紧螺母上配对槽52、前锁紧螺母下配对槽53，前压盖3固定在机体9上，前压盖3内圆端面设有前压盖密封凸齿33，前压盖密封凸齿33嵌装于前锁紧螺母下配对槽53内，形成迷宫式密封结构。

第三层密封结构，在前轴承8端部轴芯1的表面由内向外依次套装有前内防尘垫片7、前外防尘垫片6、机体9，前内防尘垫片7与前外防尘垫片6相连接处设有前内防尘垫片环形密封凸齿71，前外防尘垫片6与前内防尘垫片7相连接处设有前外防尘垫片环形密封凹槽61，前内防尘垫片环形密封凸齿71嵌装于前外防尘垫片环形密封凹槽61内，前内防尘垫片7与前外防尘垫片6等高，形成迷宫式密封结构，挡住可能进入轴芯1的杂质。

本实用新型的工作过程为：

压缩空气从压缩空气进口182进入，流经后支撑盖压缩空气气路161、后轴承座压缩空气气路131、机体压缩空气气路91、前压盖气路31，进入前锁紧螺母5与前压盖3之间的前锁紧螺母储气槽51中，压缩空气从前锁紧螺母储气槽51中向外流到前锁紧螺母上配对槽52，大部分气体从前锁紧螺母5与前内挡盖4的间隙中流出到防尘盖2与前锁紧螺母5的间隙中，随即流出轴芯1，内部气压稳定向外流出，对外形成正压，阻止杂质进入；另外一小部分气体从前内挡盖前排屑槽42、前内挡盖后排屑槽41、防尘盖***槽21流出带走极小部分进入防尘盖2的杂质；

后盖18上设置有冷却水进口183，冷却水进口183连通后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132、机体冷却水路92，冷却水从冷却水进口183进入，流经后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132，进入若干条连续循环的机体冷却水路92，再从后支撑盖冷却水路162、后轴承座冷却水路132流出，形成一个回路，持续不断的对机体9进行冷却，有效的降低了电主轴的工作温度；

冷空气从冷空气进口181进入通气杆17的连通孔171，再进入冷却通孔101，对轴芯1进行冷却，再从多个轴芯出气孔102流出，吹在钢管内壁上，降低工件表面温度。

Claims (5)

1.一种用于钢管内孔开光的电主轴，包括轴芯(1)、定子(10)、磁钢(11)、磁钢保护套(12)、机体(9)，其特征在于：所述轴芯(1)设置有一由其上部中心延伸至其下部中心的冷却通孔(101)，磁钢(11)固定在轴芯(1)外部并位于轴芯(1)中部，磁钢保护套(12)套在磁钢(11)表面，定子(10)套在磁钢保护套(12)的外部，机体(9)固定在定子(10)的外部，机体(9)内部设有机体压缩空气气路(91)、多个机体冷却水路(92)，轴芯(1)上部套装有后轴承(14)，后轴承(14)安装在后轴承座(13)内，后轴承(14)由后锁紧螺母(15)锁紧，后轴承座(13)固定在机体(9)末端，后轴承座(13)内部设置有后轴承座压缩空气气路(131)、后轴承座冷却水路(132)，后轴承座(13)端部依次连接后支撑盖(16)、后盖(18)，后支撑盖(16)内部设置有后支撑盖压缩空气气路(161)、后支撑盖冷却水路(162)，后盖(18)固定在后支撑盖(16)上，后盖(18)上设置有冷空气进口(181)，该冷空气进口(181)与冷却通孔(101)的上端部连通，具体的是，后盖(18)上设置有插装在冷却通孔(101)上端部开口内的通气杆(17)，通气杆(17)上开设有一下端部延伸至其下端面、上端部与冷空气进口(181)连通的连通孔(171)，后盖(18)上设置有压缩空气进口(182)，压缩空气进口(182)连通后支撑盖压缩空气气路(161)、后轴承座压缩空气气路(131)、机体压缩空气气路(91)，后盖(18)上设置有冷却水进口(183)，冷却水进口(183)连通后支撑盖冷却水路(162)、后轴承座冷却水路(132)、机体冷却水路(92)，轴芯(1)下部套装有前轴承(8)、机体(9)，在前轴承(8)的下端部轴芯(1)的表面由内向外依次套装有前内防尘垫片(7)、前外防尘垫片(6)、机体(9)，前内防尘垫片(7)与前外防尘垫片(6)相连接处设有前内防尘垫片环形密封凸齿(71)，前外防尘垫片(6)与前内防尘垫片(7)相连接处设有前外防尘垫片环形密封凹槽(61)，前内防尘垫片环形密封凸齿(71)嵌装于前外防尘垫片环形密封凹槽(61)内，前内防尘垫片(7)与前外防尘垫片(6)等高，形成迷宫式密封结构，前内防尘垫片(7)远离前轴承(8)的端面与前锁紧螺母(5)接触，前外防尘垫片(6)远离前轴承(8)的端面与前压盖(3)接触，前锁紧螺母(5)通过螺纹紧固在轴芯(1)上，前锁紧螺母(5)外圆设有前锁紧螺母储气槽(51)、前锁紧螺母上配对槽(52)、前锁紧螺母下配对槽(53)，前压盖(3)固定在机体(9)上，前压盖(3)内圆端面设有前压盖密封凸齿(33)，前压盖密封凸齿(33)嵌装于前锁紧螺母下配对槽(53)内，形成迷宫式密封结构，前压盖(3)径向设有前压盖气路(31)，前压盖气路(31)与前锁紧螺母储气槽(51)、机体压缩空气气路(91)连通，前内挡盖(4)固定在前压盖(3)上，防尘盖(2)固定在前压盖(3)上，将前内挡盖(4)、前锁紧螺母(5)完全挡住，前内挡盖(4)内薄壁部分安装在前锁紧螺母(5)的前锁紧螺母上配对槽(52)中，与前锁紧螺母(5)形成迷宫环。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢管内孔开光的电主轴，其特征在于：所述轴芯(1)的底部设有多个轴芯出气孔(102)。

3.根据权利要求1所述的一种用于钢管内孔开光的电主轴，其特征在于：所述防尘盖(2)正下方设有防尘盖***槽(21)。

4.根据权利要求1所述的一种用于钢管内孔开光的电主轴，其特征在于：所述前内挡盖(4)由两个完全相等的部分拼接组成，下方分别设有前内挡盖后***槽(41)、前内挡盖前排屑槽(42)。

5.根据权利要求1所述的一种用于钢管内孔开光的电主轴，其特征在于：所述前轴承(8)由多个轴承配对组成。

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