CN104174880A - 非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，属于机电一体化领域。该装置包括转轴、中空冷却腔、排水座、进气孔、进水孔、后盖、排水腔、排气腔和铜套；所述铜套压入排水座内，铜套与排水座过盈配合；进气孔通过螺纹连接于排水座的上部，后盖通过螺纹连接于排水座上形成排水腔，进水孔通过螺纹连接于后盖上，所述转轴套装于排水座中间，转轴与排水座形成的间隙为排气腔；转轴内部为中空，形成中空冷却腔，进水孔与中空冷却腔连通。本发明的装置实用性强，性能高，能有效填补国内空缺，使得此类电主轴能国产化，且成本会远低于国外，然而效果却能与国外相当。

Description

非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置
技术领域
   本发明涉及机电一体化领域，具体地说，涉及一种非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置。
背景技术
国内中空冷却的电主轴大部分装有旋转接头，由于再受到加工工艺的能力影响，转速偏低（小于等于10000rpm），对于高速的中空出水主轴一般我国依靠国外进口。
经检索，中国专利号：CN201320893333.2， 发明名称：电主轴的高速旋转接头结构，该实用新型中的高速旋转接头结构包括，机体；固定在机体内部的分配桶，该分配桶的下端部活动的套接于轴芯的上端部，分配桶与轴芯配合处的内壁设置有一环形气槽；位于机体内部连接座，连接座的上端部设置有溢流口；上端部固定在连接座上且穿接于分配桶内的隔离筒；分配轴，穿接于隔离筒内，该分配轴上端部固定连接于连接座、下端部穿过分配桶的部分穿接于轴芯的上端部；分配轴外表面与隔离筒的内表面之间形成一个上端部与溢流口导通的溢流通道；分配桶与轴芯配合处的间隙、分配轴与轴芯配合处的间隙均位于溢流通道的下方并于溢流通道的下端部连通；分配轴内部设置有一由其上端面贯穿至其下端面的冷却流道，该冷却流道的上端部形成一个冷却液进口、下端部与轴芯的冷却通道连通；进气通道，其外侧端用于连接外部高压气源，内侧端导通至环形气槽。该实用新型中的旋转接头结构固定在电主轴机体上，其与轴芯配合的间隙处采用高压气体密封，实现旋转接头结构不需要随着轴芯转动，但是旋转接头结构复杂，安装使用比较麻烦。
因此，需要一种低成本高转速能够替代旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置。
发明内容
1、本发明要解决的技术问题
    为了解决现有技术中旋转接头转速低、而高转速旋转接头价格高的问题，本发明提供一种高转速同时又是低成本的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置。
2、技术方案
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，所述装置包括转轴、中空冷却腔、排水座、进气孔、进水孔、后盖、排水腔、排气腔和铜套；所述的铜套压入排水座内，铜套与排水座过盈配合；进气孔通过螺纹连接于排水座的上部，后盖通过螺纹连接于排水座上形成排水腔，进水孔通过螺纹连接于后盖上，所述转轴套装于排水座中间，与排水座形成的间隙为排气腔和中空冷却腔。
更进一步地，所述的转轴套设于铜套内，铜套与转轴之间存有间隙，铜套与转轴不完全直接接触。
更进一步地，所述排水座内设有气道，所述气道连通进气孔与排气腔，排气腔与排水腔连通。
更进一步地，所述后盖的左端外圆有反向螺纹装置，阻止水流入主轴内部。
更进一步地，卧式安装时，所述的排水腔向下，水从排水腔排出。
更进一步地，转轴旋转时，进气孔保持通气打开状态。
本发明的工作原理：由进水孔进水，进入中空冷却腔腔内，从而进入转轴内孔得到冷却，从主轴前端冷却刀具；当转轴旋转时，若有水进入排气腔腔体内，由于进气孔通气常开，使得排气腔内的水从排水腔排出。
3、有益效果
与现实有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）现有技术中的的旋转接头因装有两个左右的轴承，所以成本相对较高，而本发明的装置中零件全为数控车床即可完成的机械零件，所以成本相对较低；
（2）现有技术中的旋转接头因自身转速有限制，装于主轴上时为旋转轴接触，从而限制了主轴的最高转速，而本发明的装置用于主轴时为非接触式，所以转速决定于主轴本身转速；
（3）现有技术中的旋转接头装于主轴上后，使得主轴转动惯量增大，高速时离心力增加，导致旋转轴刚性减弱；而本发明的装置不会影响主轴刚性；
（4）当主轴旋转，中空冷却腔通冷却水时，由于后端间隙件的原因，有一部分水可能流入后端轴承，对此，除设计了后盖上的反向螺纹装置外，另外增加二级气封，通过进气孔进气，使轴与后盖间隙处形成有效的气环，阻止水流入主轴内部。
（5）本发明的装置实用性强，性能高，能有效填补国内空缺，使得此类电主轴能国产化，且成本会远低于国外，然而效果却能与国外相当。
附图说明
图1为本发明的装置的结构示意图。
图中标号说明：1、排水座，2、进气孔，3、进水孔，4、后盖，5、排水腔6、排气腔，7、铜套，8、转轴，9、中空冷却腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示， 非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，包括转轴8、中空冷却腔9、排水座1、进气孔2、进水孔3、后盖4、排水腔5、排气腔6和铜套7；所述的铜套7压入排水座1内，铜套7与排水座1过盈配合；进气孔2通过螺纹连接于排水座1的上部，后盖4通过螺纹连接于排水座1上形成排水腔5，进水孔3通过螺纹连接于后盖4上，所述转轴8套装于排水座1中间，与排水座1形成的间隙为排气腔6和中空冷却腔9。
所述的转轴8套设于铜套7内，铜套7与转轴8之间存有间隙，铜套7与转轴8不完全直接接触。所述排水座1内设有气道，所述气道连通进气孔2与排气腔6，排气腔6与排水腔5连通。所述后盖4的左端外圆有反向螺纹装置，阻止水流入主轴内部。卧式安装时，所述的排水腔5向下，水从排水腔5排出。转轴8旋转时，进气孔3保持通气打开状态。
本发明的工作原理：当转轴8旋转时，由进水孔3进水（常规自来水的压力为0.14-0.2MPa），大部分水进入中空冷却腔9腔内，从而进入转轴8内孔得到冷却，从主轴前端冷却刀具；少部分水会通过间隙，流入到排气腔6内，排气腔6内大量的气源将一部分水阻止回到中空冷却腔9内，由于进气孔2通气常开，另一部分排气腔6内的水通过排水腔5排出。

Claims (6)

1.非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，所述装置包括转轴，其特征在于：还包括中空冷却腔、排水座、进气孔、进水孔、后盖、排水腔、排气腔和铜套；所述铜套压入排水座内，铜套与排水座过盈配合；进气孔通过螺纹连接于排水座的上部，后盖通过螺纹连接于排水座上形成排水腔，进水孔通过螺纹连接于后盖上，所述转轴套装于排水座中间，转轴与排水座形成的间隙为排气腔；转轴内部为中空，形成中空冷却腔，进水孔与中空冷却腔连通。
2.如权利要求1所述的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，其特征在于：所述的转轴套设于铜套内，铜套与转轴之间存有间隙，铜套与转轴不完全直接接触。
3.如权利要求1所述的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，其特征在于：所述排水座内设有气道，所述气道连通进气孔与排气腔，排气腔与排水腔连通。
4.如权利要求1所述的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，其特征在于：所述后盖的左端外圆有反向螺纹装置，阻止水流入主轴内部。
5.如权利要求1所述的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，其特征在于：卧式安装时，所述的排水腔向下，水从排水腔排出。
6.如权利要求1所述的非接触式代替旋转接头用于卧式电主轴中空出水的装置，其特征在于：转轴旋转时，进气孔保持通气打开状态。
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