CN101700577A - 内藏式电主轴 - Google Patents

Abstract

一种结构简单、响应速度快、占用空间小的内藏式电主轴，包括主轴箱体，主轴箱体内安装有电机，电机包括电机定子和电机转子，主轴箱体内固定安装有电机定子外套，电机定子外套内固定安装所述电机定子，所述电机转子内固定安装有电机转子内套，电机转子内套内固定安装有主轴。所述主轴箱体与主轴之间通过轴承相对旋转连接。所述主轴箱体上固定安装有编码器测头，所述主轴上固定安装有编码器齿环，编码器测头与编码器齿环相对应。所述主轴上固定安装有连接盘，连接盘上固定安装所述编码器齿环。本发明集电机与主轴于一体，结构简单、响应速度快、占用空间小。

Description

内藏式电主轴

技术领域

本发明涉及一种主轴，尤其涉及一种内藏式电主轴。

背景技术

主轴是数控机床上必备的关键核心部件之一，是数控机床的心脏，以纯机械式传动结构为主，外部电机通过皮带、齿轮等传动方式把动力间接传递给机床的主轴，从而实现主轴的旋转功能。目前使用的主轴结构均存在传动结构复杂、响应速度慢、占用机床的空间大等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、响应速度快、占用空间小的内藏式电主轴。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种内藏式电主轴，包括主轴箱体，主轴箱体内安装有电机，电机包括电机定子和电机转子，其特征是：主轴箱体内固定安装有电机定子外套，电机定子外套内固定安装所述电机定子，所述电机转子内固定安装有电机转子内套，电机转子内套内固定安装有主轴。

根据所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴箱体与主轴之间通过轴承相对旋转连接。

根据所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴箱体上固定安装有编码器测头，所述主轴上固定安装有编码器齿环，编码器测头与编码器齿环相对应。

根据所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴上固定安装有连接盘，连接盘上固定安装所述编码器齿环。

本发明集电机与主轴于一体，结构简单、响应速度快、占用空间小。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中：

1、主轴箱体      2、电机定子  3、电机定子外套  4、电机转子

5、电机转子内套  6、主轴      7、锁紧螺母      8、编码器测头

9、编码器齿环    10、连接盘   11、键

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：

一种内藏式电主轴，如图1所示，包括主轴箱体1，主轴箱体1内安装有电机，电机包括电机定子2和电机转子4，电机定子2与电机转子4之间留有规定的间隙，主轴箱体1内固定安装有电机定子外套3，电机定子外套3内固定安装所述电机定子2，所述电机转子4内固定安装有电机转子内套5，电机转子内套5内固定安装有主轴6。所述主轴箱体1与主轴6之间通过轴承相对旋转连接。所述主轴箱体1上固定安装有编码器测头8，所述主轴6上固定安装有编码器齿环9，编码器测头8与编码器齿环9相对应。所述主轴6上固定安装有连接盘10，连接盘10上固定安装所述编码器齿环9。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

本发明因电机藏于主轴箱体的内部，故称之内藏式电主轴，电机为内藏式电机，电机定子的线圈绕线为双绕组形式，具有高低速线圈特征。为实现对主轴的速度和位置控制，设计了配套使用的齿环式可分离编码器，即编码器测头与编码器齿环是分离的，编码器齿环与主轴固定安装在一起，编码器测头与主轴箱体固定安装在一起，编码器测头与编码器齿环之间留有规定的间隙；通过控制器对电机定子通电，实现电机转子的旋转运动，因电机转子和编码器齿环都被固定安装在主轴上，所以编码器齿环也会同步旋转，编码器测头实时监测编码器齿环的运动状况，并把信息回传给控制器，这样便实现了对主轴的旋转控制。

本发明中的电机定子通过热装工艺被固定安装在电机定子外套上，电机定子外套通过螺钉被固定安装在主轴箱体上；电机转子通过热装工艺被固定安装在电机转子内套上，电机转子内套通过锁紧螺母被固定在主轴上；主轴箱体与主轴之间通过轴承连接和支承，编码器测头被间接固定安装在主轴箱体上，编码器齿环通过热装工艺被固定安装在连接盘上，连接盘通过键被固定在主轴上，电机定子与电机转子间留有一定的间隙，编码器测头与编码器齿环之间留有一定的间隙；为解决电机定子上线圈工作时的发热问题，在电机定子外套与主轴箱体之间还设计了环形槽供冷却液通过。

本发明是一种机床主轴用的内藏式电主轴，传统主轴的电机是放置在主轴箱体的外部，并通过皮带、齿轮等方式把电机的动力间接输送给主轴，传统主轴的箱体内部结构为机械式，无动力源-电机，本发明打破了原传统主轴结构的限制，充分利用主轴箱体内部的空间，可实现传动机构的零背隙，具有快速响应、节省空间、低噪音等优点。

本发明除具备传统主轴无法实现的优点外，还利于简化机床结构，各单元可单独组装和更换，成本低、故障率低、易维护。

Claims (4)

1.一种内藏式电主轴，包括主轴箱体(1)，主轴箱体(1)内安装有电机，电机包括电机定子(2)和电机转子(4)，其特征是：主轴箱体(1)内固定安装有电机定子外套(3)，电机定子外套(3)内固定安装所述电机定子(2)，所述电机转子(4)内固定安装有电机转子内套(5)，电机转子内套(5)内固定安装有主轴(6)。

2.根据权利要求1所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴箱体(1)与主轴(6)之间通过轴承相对旋转连接。

3.根据权利要求1或2所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴箱体(1)上固定安装有编码器测头(8)，所述主轴(6)上固定安装有编码器齿环(9)，编码器测头(8)与编码器齿环(9)相对应。

4.根据权利要求3所述的内藏式电主轴，其特征是：所述主轴(6)上固定安装有连接盘(10)，连接盘(10)上固定安装所述编码器齿环(9)。