CN104149025A - 一种用于磨削内孔的空气电主轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于磨削内孔的空气电主轴，其降低了整个主轴的重量，减少了无效功率，且电主轴的旋转环面和端面均布置有润滑面，使得电主轴的寿命延长，确保了电主轴的正常使用。其包括壳体，所述壳体的中心设置有安装腔，所述壳体的前端盖装有端盖、后端盖装有后端盖，所述安装腔内布置有转轴，所述安装腔包括转轴安装腔、电机安装腔、气密封安装腔，其特征在于：所述转轴包括内芯、外套，所述内芯和外套之间为环形空腔，所述内芯、外套的前端通过转子连接成整体，所述内芯、外套的后端布置有电机转轴，内套筒的轴向部分位于所述转轴安装腔内，所述内套筒的外壁紧贴所述壳体的内壁，所述内套筒的外壁上均布有环形导气槽。

Description

一种用于磨削内孔的空气电主轴

技术领域

本发明涉及电主轴的结构技术领域，具体为一种用于磨削内孔的空气电主轴。

背景技术

空气主轴指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体）作为润滑剂的主轴，由于空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。现有的空气电主轴的重量重，使得其转动时需要耗费的无效功率大，且现有的电主轴均只将旋转环面设置润滑面，忽略了转轴的端部和零部件的摩擦，使得主轴会因为端部磨损，进而影响到主轴的正常使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于磨削内孔的空气电主轴，其降低了整个主轴的重量，减少了无效功率，且电主轴的旋转环面和端面均布置有润滑面，使得电主轴的寿命延长，确保了电主轴的正常使用。

一种用于磨削内孔的空气电主轴，其技术方案是这样的：其包括壳体，所述壳体的中心设置有安装腔，所述壳体的前端盖装有端盖、后端盖装有后端盖，所述安装腔内布置有转轴，所述安装腔包括转轴安装腔、电机安装腔、气密封安装腔，其特征在于：所述转轴包括内芯、外套，所述内芯和外套之间为环形空腔，所述内芯、外套的前端通过转子连接成整体，所述内芯、外套的后端布置有电机转轴，内套筒的轴向部分位于所述转轴安装腔内，所述内套筒的外壁紧贴所述壳体的内壁，所述内套筒的外壁上均布有环形导气槽，所述转轴位于所述内套筒内，所述内套筒的内壁包裹所述外套的外壁，所述环形导气槽通过导气孔连通至所述外套的外壁，所述电机转轴的外环面布置有电机定子，所述电机定子位于所述电机安装腔内，所述电机转轴的后端中心孔内套装有水管中心轴，所述水管中心轴的外壁和对应的水管安装腔的外壁间留有空腔，气密封套位于所述气密封安装腔内，所述水管中心轴的前端套装有轴承，所述气密封套的中心位置设置有所述水管安装腔，进水管接头深入所述水管中心轴的中心内孔，所述水管安装腔外接有水气混合出气接头，所述转子的外圆凸台的外环面布置有环盖，所述螺钉依次贯穿端盖、环盖、内套筒的外圆凸台后紧固于所述壳体的前端面，所述壳体的轴向上开有轴向进气孔，轴向进气孔内通入高压气体，所述轴向进气孔布置于所述壳体的截面的相对外环位置，第一轴向进气孔通过对应的径向孔连通至对应的环形导气槽，第二轴向进气孔分别贯穿所述内套筒的外圆凸台、环盖、端盖，内套筒的外圆凸台、环盖、端盖分别布置有连通该轴向进气孔的径向孔，其中所述环盖的径向孔连通至环盖的内环面、转子的外圆凸台的外环面间的空腔，所述内套筒的外圆凸台、端盖上分别开有朝向所述转子的外圆凸台的两端面的轴向气路。

其进一步特征在于：所述导气孔内布置有节流器；

所述转子的外圆凸台的两端分别设置有前侧盖板、后侧盖板，所述螺钉依次贯穿端盖、前侧盖板、环盖、后侧盖板、内套筒的外圆凸台后紧固于所述壳体的前端面，第二轴向进气孔分别贯穿所述内套筒的外圆凸台、后侧盖板、环盖、前侧盖板、端盖，内套筒的外圆凸台、后侧盖板、环盖、前侧盖板、端盖分别布置有连通该轴向进气孔的径向孔，所述轴向气路贯穿对应的所述前侧盖板、后侧盖板后朝向所述转子的外圆凸台的两端面；

所述前侧盖板、后侧盖板朝向所述转子的外圆凸台的两端面的轴向气路内布置有节流器；

所述壳体的第三个轴向进气孔通过短径向气路连通所述气密封套的外环面腔体，所述外环面腔体通过内部径向气路连通至电机转轴、水管中心轴的连接处的气封外环面；

所述内套筒的内壁、外壁的对应位置间设置有内凹环、外凹环，所述内凹环、外凹环间通过连接孔相连通，所述第二轴向进气孔设置有径向气路连通至对应的所述外凹环；

所述电机定子位于电机安装座内，所述电机安装座位于所述电机安装腔内，所述电机安装座的后端面和所述气密封套的前端面间留有气体空腔，所述电机安装座的外端环面开有环形槽体，第四个轴向进气孔通过径向气路分别连通至环形槽体、气体空腔；

后套筒的盖装于所述壳体的后端面，所述后套筒的后端中心留有接头安装腔，所述后端盖盖装于所述后套筒的后端中心，所述后套筒的前端中心套装于所述气密封套的中心轴位置，所述后套筒的前端部顶装于所述气密封套的密封主体的后端面，盖子盖装于所述气密封套的中心轴的后端面，所述盖子的前端外环面紧贴所述接头安装腔的前端面，所述进水管接头、水气混合出气接头位于所述接头安装腔内，所述轴向进气孔贯穿对应位置的所述后套筒后外凸有管接头。

采用本发明的结构后，由于转轴包括内芯、外套，内芯和外套之间为环形空腔，使得主轴为空心结构，可以减重，降低了整个主轴的重量，减少了无效功率；此外，由于第二轴向进气孔分别贯穿所述内套筒的外圆凸台、环盖、端盖，内套筒的外圆凸台、环盖、端盖分别布置有连通该轴向进气孔的径向孔，其中所述环盖的径向孔连通至环盖的内环面、转子的外圆凸台的外环面间的空腔，所述内套筒的外圆凸台、端盖上分别开有朝向所述转子的外圆凸台的两端面的轴向气路，即使得原子的外圆凸台的两端面布置有空气润滑面，使得电主轴的旋转环面和端面均布置有润滑面，使得电主轴的寿命延长，确保了电主轴的正常使用。

附图说明

图1是本发明的主视图剖视结构示意图；

图2是本发明的右视图结构示意图；

图中序号所对应的标注名称如下：

壳体1、端盖2、后端盖3、转轴安装腔4、电机安装腔5、气密封安装腔6、内芯7、外套8、环形空腔9、转子10、电机转轴11、内套筒12、环形导气槽13、导气孔14、节流器15、电机定子16、水管中心轴17、水管安装腔18、气密封套19、轴承20、进水管接头21、水气混合出气接头22、外圆凸台23、环盖24、前侧盖板25、后侧盖板26、螺钉27、第一轴向进气孔28、第二轴向进气孔29、轴向气路30、第三个轴向进气孔31、短径向气路32、外环面腔体33、内部径向气路34、气封外环面35、内凹环36、外凹环37、连接孔38、径向气路39、电机安装座40、气体空腔41、环形槽体42、第四个轴向进气孔43、后套筒44、盖子45、堵塞46、径向气路47。

具体实施方式

一种用于磨削内孔的空气电主轴，见图1～图2：其包括壳体1，壳体1的中心设置有安装腔，壳体1的前端盖装有端盖2、后端盖装有后端盖3，安装腔内布置有转轴，安装腔包括转轴安装腔4、电机安装腔5、气密封安装腔6，转轴包括内芯7、外套8，内芯7和外套8之间为环形空腔9，内芯7、外套8的前端通过转子10连接成整体，内芯7、外套8的后端布置有电机转轴11，内套筒12的轴向部分位于转轴安装腔4内，内套筒12的外壁紧贴壳体1的内壁，内套筒12的外壁上均布有环形导气槽13，转轴位于内套筒12内，内套筒12的内壁包裹外套8的外壁，环形导气槽13通过导气孔14连通至外套8的外壁，导气孔14内布置有节流器15；节流器15使得高压气体的压力足够大，确保转轴的顺利转动；

电机转轴11的外环面布置有电机定子16，电机定子16位于电机安装腔5内，电机转轴11的后端中心孔内套装有水管中心轴17，水管中心轴17的外壁和对应的水管安装腔18的外壁间留有空腔，气密封套19位于气密封安装腔6内，水管中心轴17的前端套装有轴承20，气密封套19的中心位置设置有水管安装腔18，进水管接头21深入水管中心轴17的中心内孔，水管安装腔18外接有水气混合出气接头22，转子10的外圆凸台23的外环面布置有环盖24， 转子10的外圆凸台23的两端分别设置有前侧盖板25、后侧盖板26，螺钉27依次贯穿端盖2、前侧盖板25、环盖24、后侧盖板26、内套筒12的外圆凸台后紧固于壳体1的前端面，壳体1的轴向上开有轴向进气孔，轴向进气孔内通入高压气体，轴向进气孔布置于壳体1的截面的相对外环位置，第一轴向进气孔28通过对应的径向孔连通至对应的环形导气槽13，第二轴向进气孔29分别贯穿内套筒12的外圆凸台、后侧盖板26、环盖24、前侧盖板25、端盖2，内套筒12的外圆凸台、后侧盖板26、环盖24、前侧盖板25、端盖2分别布置有连通第二轴向进气孔29的径向孔，其中环盖24的径向孔连通至环盖24的内环面、转子10的外圆凸台23的外环面间的空腔，内套筒12的外圆凸台、端盖24上分别开有朝向转子10的外圆凸台23的两端面的轴向气路30，轴向气路30贯穿对应的前侧盖板25、后侧盖板26后朝向转子10的外圆凸台23的两端面；前侧盖板25、后侧盖板26朝向转子10的外圆凸台23的两端面的轴向气路30内布置有节流器15，节流器15使得高压气体的压力足够大，确保转子10的顺利转动；

第三个轴向进气孔31通过短径向气路32连通气密封套19的外环面腔体33，外环面腔体33通过内部径向气路34连通至电机转轴11、水管中心轴17的连接处的气封外环面35，气封外环面确保水不会流向前端，使得水流向后方，从水气混合出气接头22排除，确保前方的电机的安全；

内套筒12的内壁、外壁的对应位置间设置有内凹环36、外凹环37，内凹环36、外凹环37间通过连接孔38相连通，第二轴向进气孔29设置有径向气路39连通至对应的外凹环37；确保更大的气流支承整个转轴，使得转轴转动更平稳；

电机定子16位于电机安装座40内，电机安装座40位于电机安装腔5内，电机安装座40的后端面和气密封套19的前端面间留有气体空腔41，电机安装座40的外端环面开有环形槽体42，第四个轴向进气孔43通过径向气路47分别连通至环形槽体42、气体空腔41，高压气体使得整个电机处于稳定状态，可以确保水无法进入电机内部；

后套筒44的盖装于壳体1的后端面，后套筒44的后端中心留有接头安装腔42，后端盖3盖装于后套筒44的后端中心，后套筒44的前端中心套装于气密封套19的中心轴位置，后套筒44的前端部顶装于气密封套19的密封主体的后端面，盖子45盖装于气密封套19的中心轴的后端面，盖子45的前端外环面紧贴接头安装腔42的前端面，进水管接头21、水气混合出气接头22位于接头安装腔42内，轴向进气孔贯穿对应位置的后套筒44后外凸有管接头。

图中46为堵塞。 

Claims (8)

1.一种用于磨削内孔的空气电主轴，其包括壳体，所述壳体的中心设置有安装腔，所述壳体的前端盖装有端盖、后端盖装有后端盖，所述安装腔内布置有转轴，所述安装腔包括转轴安装腔、电机安装腔、气密封安装腔，其特征在于：所述转轴包括内芯、外套，所述内芯和外套之间为环形空腔，所述内芯、外套的前端通过转子连接成整体，所述内芯、外套的后端布置有电机转轴，内套筒的轴向部分位于所述转轴安装腔内，所述内套筒的外壁紧贴所述壳体的内壁，所述内套筒的外壁上均布有环形导气槽，所述转轴位于所述内套筒内，所述内套筒的内壁包裹所述外套的外壁，所述环形导气槽通过导气孔连通至所述外套的外壁，所述电机转轴的外环面布置有电机定子，所述电机定子位于所述电机安装腔内，所述电机转轴的后端中心孔内套装有水管中心轴，所述水管中心轴的外壁和对应的水管安装腔的外壁间留有空腔，气密封套位于所述气密封安装腔内，所述水管中心轴的前端套装有轴承，所述气密封套的中心位置设置有所述水管安装腔，进水管接头深入所述水管中心轴的中心内孔，所述水管安装腔外接有水气混合出气接头，所述转子的外圆凸台的外环面布置有环盖，所述螺钉依次贯穿端盖、环盖、内套筒的外圆凸台后紧固于所述壳体的前端面，所述壳体的轴向上开有轴向进气孔，轴向进气孔内通入高压气体，所述轴向进气孔布置于所述壳体的截面的相对外环位置，第一轴向进气孔通过对应的径向孔连通至对应的环形导气槽，第二轴向进气孔分别贯穿所述内套筒的外圆凸台、环盖、端盖，内套筒的外圆凸台、环盖、端盖分别布置有连通该轴向进气孔的径向孔，其中所述环盖的径向孔连通至环盖的内环面、转子的外圆凸台的外环面间的空腔，所述内套筒的外圆凸台、端盖上分别开有朝向所述转子的外圆凸台的两端面的轴向气路。

2.根据权利要求1所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述导气孔内布置有节流器。

3.根据权利要求1所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述转子的外圆凸台的两端分别设置有前侧盖板、后侧盖板，所述螺钉依次贯穿端盖、前侧盖板、环盖、后侧盖板、内套筒的外圆凸台后紧固于所述壳体的前端面，第二轴向进气孔分别贯穿所述内套筒的外圆凸台、后侧盖板、环盖、前侧盖板、端盖，内套筒的外圆凸台、后侧盖板、环盖、前侧盖板、端盖分别布置有连通该轴向进气孔的径向孔，所述轴向气路贯穿对应的所述前侧盖板、后侧盖板后朝向所述转子的外圆凸台的两端面。

4.根据权利要求3所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述前侧盖板、后侧盖板朝向所述转子的外圆凸台的两端面的轴向气路内布置有节流器。

5.根据权利要求4所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述壳体的第三个轴向进气孔通过短径向气路连通所述气密封套的外环面腔体，所述外环面腔体通过内部径向气路连通至电机转轴、水管中心轴的连接处的气封外环面。

6.根据权利要求5所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述内套筒的内壁、外壁的对应位置间设置有内凹环、外凹环，所述内凹环、外凹环间通过连接孔相连通，所述第二轴向进气孔设置有径向气路连通至对应的所述外凹环。

7.根据权利要求6所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：所述电机定子位于电机安装座内，所述电机安装座位于所述电机安装腔内，所述电机安装座的后端面和所述气密封套的前端面间留有气体空腔，所述电机安装座的外端环面开有环形槽体，第四个轴向进气孔通过径向气路分别连通至环形槽体、气体空腔。

8.根据权利要求1所述的一种用于磨削内孔的空气电主轴，其特征在于：后套筒的盖装于所述壳体的后端面，所述后套筒的后端中心留有接头安装腔，所述后端盖盖装于所述后套筒的后端中心，所述后套筒的前端中心套装于所述气密封套的中心轴位置，所述后套筒的前端部顶装于所述气密封套的密封主体的后端面，盖子盖装于所述气密封套的中心轴的后端面，所述盖子的前端外环面紧贴所述接头安装腔的前端面，所述进水管接头、水气混合出气接头位于所述接头安装腔内，所述轴向进气孔贯穿对应位置的所述后套筒后外凸有管接头。