CN106270573A - 一种滚珠电主轴 - Google Patents

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杨丹群
李存杰
农乃昌
唐良伟
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Abstract

本发明公开了一种滚珠电主轴，其包括有钢筒、转子组件，转子组件的前端设有刀柄，钢筒的后端固定有背盖，转子组件的中心处设有拉杆，背盖上固定有套筒，套筒内设有活塞组件，活塞组件的中心处设有推杆组件，推杆组件与拉杆对齐，套筒的顶部设有第一进气口和第二进气口，第一进气口设于活塞组件的背侧，套筒内开设有气道，气道用于将第二进气口与活塞组件的前侧连通，向第一进气口注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件，驱动推杆组件向拉杆施以推力，拉杆将刀柄向外推出；向第二进气口注入压缩空气时，推动活塞组件向后移动，驱动推杆组件与拉杆分离。本发明能有效避免拉杆与推杆之间产生摩擦，有助于提高产品稳定性和使用寿命。

Description

一种滚珠电主轴
技术领域
本发明涉及电主轴，尤其涉及一种滚珠电主轴。
背景技术
电主轴在使用时，通常涉及装载刀具或拆卸刀具的步骤，上述过程中，通常是在拉杆、推杆的配合作用下实现对刀柄的推拉，配合完成刀具的装卸。但是，通常情况下，推杆和拉杆之间是直接连接的，或者只利用推杆来推动拉杆，导致装载刀具后乃至在电主轴运行过程中，会在拉杆与推杆之间产生摩擦，不仅影响设备正常运行，还会造成部件磨损，进而产生诸多危害。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能有效避免拉杆与推杆之间产生摩擦，有助于提高产品稳定性和使用寿命的电主轴。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种滚珠电主轴，其包括有钢筒，所述钢筒的前端设有前轴承座组件，所述钢筒的后端设有后轴承座组件，所述前轴承座组件和后轴承座组件之间穿设有转子组件，所述转子组件的前端设有刀柄，所述钢筒的后端固定有罩设于后轴承座组件的背盖，所述转子组件的中心处设有用于推拉刀柄的拉杆，所述拉杆的后端延伸至背盖内，所述背盖上固定有套筒，所述套筒内设有活塞组件，所述活塞组件的中心处设有推杆组件，所述推杆组件的下端延伸至背盖内，且所述推杆组件与拉杆对齐，所述套筒的顶部设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口设于活塞组件的背侧，所述套筒内开设有气道，所述气道用于将第二进气口与活塞组件的前侧连通，其中：当向第一进气口注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件向前移动，并驱动推杆组件向拉杆施以推力，藉由所述拉杆将刀柄向外推出；当向第二进气口注入压缩空气时，压缩空气经由气道注入活塞组件的前侧，并推动活塞组件向后移动，并驱动推杆组件与拉杆分离。
优选地，所述活塞组件包括有多个活塞，多个活塞由上至下依次设置，所述推杆组件包括有多个推杆，所述推杆与活塞一一对应，且所述推杆垂直设于活塞的中心处，多个推杆按长度方向依次连接，所述套筒的侧部对应每个活塞的前侧而开设有第三进气口，多个第三进气口均连通于所述气道。
优选地，所述转子组件的后端设有编码器，所述编码器用于对转子组件的转速和转角进行采集。
优选地，所述前轴承座组件包括有前轴承座，所述前轴承座插设于钢筒的前端，所述前轴承座的侧部开设有第一凹槽，所述后轴承座组件包括有后轴承座，所述后轴承座插设于钢筒的后端，所述后轴承座的侧部开设有第二凹槽，所述钢筒的侧壁内开设有管道组件，所述管道组件连通于第一凹槽和第二凹槽之间，藉由管道组件内流动的冷却水而令前轴承座和后轴承座散热。
优选地，所述第一凹槽呈螺旋形，且该第一凹槽环绕前轴承座至少一周；所述第二凹槽呈螺旋形，且该第二凹槽环绕后轴承座至少一周。
优选地，所述前轴承座内平行设置两个滚珠轴承，所述轴承之间设有内隔离圈和外隔离圈，内隔离圈与轴承内圈接触配合，外隔隔离圈与轴承外圈接触配合。
优选地，所述前轴承座的顶部设内沉孔，所述内沉孔内设铜环,所述铜环与内沉孔为过盈配合或者与内沉孔涂胶连接。
优选地，所述后轴承座的内沉孔下方设有多个蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的上方设有调整垫片，所述调整垫片的上方平行设置两个滚珠轴承。
优选地，所述前轴承座的底部设有轴承压板，轴承压板和转子组件之间设有防尘盖，轴承压板和前轴承座底部的压合处设有防水环，防尘盖和防水环衔接处设有防水盖，所述转子组件包括有转子芯，所述转子芯内设有拉钉、拉爪、拉杆和拉爪座，所述拉钉与刀柄固定连接，所述拉爪座与拉杆固定连接，所述拉爪设于拉爪座的下端，所述拉爪座的内侧设有挡圈和压簧，所述刀柄的下端设有刀柄螺帽，所述刀柄螺帽内侧且在所述刀柄内设有弹簧锁咀，所述弹簧锁咀用于锁紧刀具。
本发明公开的滚珠电主轴中，在卸刀时，向第一进气口注入压缩空气，压缩空气驱动活塞组件向前移动，并依次驱动推杆组件、拉杆和刀柄前移，以便于进行卸刀操作；完成卸刀后，向第二进气口注入压缩空气，压缩空气从前侧推动活塞组件，使得活塞组件带动推杆组件向后移动，推杆组件与拉杆分离并达到安全位置，进而避免了推杆组件与拉杆之间的摩擦，有助于提高产品稳定性和使用寿命。
附图说明
图1为本发明电主轴的剖视图。
图2是向第一进气口注入压缩空气时套筒的内部结构图。
图3是向第二进气口注入压缩空气时套筒的内部结构图。
图4为前轴承座的立体图。
图5为后轴承座的立体图。
图6为图1中I部分的放大图。
图7为电主轴另一角度的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种滚珠电主轴，结合图1至图3所示，其包括有钢筒1，所述钢筒1的前端设有前轴承座组件2，所述钢筒1的后端设有后轴承座组件3，所述前轴承座组件2和后轴承座组件3之间穿设有转子组件4，所述转子组件4的前端设有刀柄5，所述钢筒1的后端固定有罩设于后轴承座组件3的背盖6，所述转子组件4的中心处设有用于推拉刀柄5的拉杆7，所述拉杆7的后端延伸至背盖6内，所述背盖6上固定有套筒8，所述套筒8内设有活塞组件9，所述活塞组件9的中心处设有推杆组件10，所述推杆组件10的下端延伸至背盖6内，且所述推杆组件10与拉杆7对齐，所述套筒8的顶部设有第一进气口11和第二进气口12，所述第一进气口11设于活塞组件9的背侧，所述套筒8内开设有气道13，所述气道13用于将第二进气口12与活塞组件9的前侧连通，其中：
当向第一进气口11注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件9向前移动，并驱动推杆组件10向拉杆7施以推力，藉由所述拉杆7将刀柄5向外推出；
当向第二进气口12注入压缩空气时，压缩空气经由气道13注入活塞组件9的前侧，并推动活塞组件9向后移动，并驱动推杆组件10与拉杆7分离。
上述滚珠电主轴中，在卸刀时，向第一进气口11注入压缩空气，压缩空气驱动活塞组件9向前移动，并依次驱动推杆组件10、拉杆7和刀柄5前移，以便于进行卸刀操作；完成卸刀后，向第二进气口12注入压缩空气，压缩空气从前侧推动活塞组件9，使得活塞组件9带动推杆组件10向后移动，推杆组件10与拉杆7分离并达到安全位置，进而避免了推杆组件10与拉杆7之间的摩擦，有助于提高产品稳定性和使用寿命。
关于活塞组件9的具体组成，所述活塞组件9包括有多个活塞14，多个活塞14由上至下依次设置，所述推杆组件10包括有多个推杆15，所述推杆15与活塞14一一对应，且所述推杆15垂直设于活塞14的中心处，多个推杆15按长度方向依次连接，所述套筒8的侧部对应每个活塞14的前侧而开设有第三进气口16，多个第三进气口16均连通于所述气道13。上述结构中，采用了多个活塞和多个推杆依次驱动的结构，其中，每个活塞和对应的推杆都构成一个气缸，通过多个气缸依次串接的方式来提高推杆组件的驱动性能。
作为一种优选方式，为了便于检测推杆组件10的位置，以及为压缩空气的注入控制提供参考，所述背盖6内设有位置传感器17，所述位置传感器17靠近拉杆7的上端，所述位置传感器17用于当所述推杆组件10靠近拉杆7时产生一电信号。实际工作过程中，当推杆向前推动时，将拉杆推动时产生位移，拉杆后端飞盘处于传感器位置时，产生电信号。
实际应用中，为了检测转子组件4的转速和转角，所述转子组件4的后端设有编码器18，所述编码器18用于对转子组件14的转速和转角进行采集。
关于两个轴承座的冷却结构，结合图1、图4和图5所示，所述前轴承座组件2包括有前轴承座，所述前轴承座插设于钢筒1的前端，所述前轴承座的侧部开设有第一凹槽20，所述后轴承座组件3包括有后轴承座，所述后轴承座插设于钢筒1的后端，所述后轴承座的侧部开设有第二凹槽30，所述钢筒1的侧壁内开设有管道组件，所述管道组件连通于第一凹槽20和第二凹槽30之间，藉由管道组件内流动的冷却水而令前轴承座和后轴承座散热。
进一步地，所述第一凹槽20呈螺旋形，且该第一凹槽20环绕前轴承座至少一周。所述第二凹槽30呈螺旋形，且该第二凹槽30环绕后轴承座至少一周。所述管道组件在钢筒1内呈S形多次弯折。
本实施例中，结合图1至图7所示，所述前轴承座内平行设置两个滚珠轴承，所述轴承之间设有内隔离圈和外隔离圈，内隔离圈与轴承内圈接触配合，外隔隔离圈与轴承外圈接触配合。所述前轴承座的顶部设内沉孔，所述内沉孔内设铜环,所述铜环与内沉孔为过盈配合或者与内沉孔涂胶连接。所述后轴承座的内沉孔下方设有多个蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的上方设有调整垫片，所述调整垫片的上方平行设置两个滚珠轴承。
进一步地，所述前轴承座的底部设有轴承压板，轴承压板和转子组件之间设有防尘盖，轴承压板和前轴承座底部的压合处设有防水环，防尘盖和防水环衔接处设有防水盖，所述转子组件4包括有转子芯40，所述转子芯40内设有拉钉44、拉爪41、拉杆42和拉爪座43，所述拉钉44与刀柄5固定连接，所述拉爪座43与拉杆42固定连接，所述拉爪41设于拉爪座43的下端，所述拉爪座43的内侧设有挡圈45和压簧46，所述刀柄5的下端设有刀柄螺帽50，所述刀柄螺帽50内侧且在所述刀柄5内设有弹簧锁咀51，所述弹簧锁咀51用于锁紧刀具。
本发明公开的电主轴，其相比现有技术而言的有益效果在于，本发明能有效避免拉杆与推杆之间产生摩擦，同时，还使得产品稳定性进一步提高，有助于延长电主轴的使用寿命。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种滚珠电主轴，其特征在于，包括有钢筒，所述钢筒的前端设有前轴承座组件，所述钢筒的后端设有后轴承座组件，所述前轴承座组件和后轴承座组件之间穿设有转子组件，所述转子组件的前端设有刀柄，所述钢筒的后端固定有罩设于后轴承座组件的背盖，所述转子组件的中心处设有用于推拉刀柄的拉杆，所述拉杆的后端延伸至背盖内，所述背盖上固定有套筒，所述套筒内设有活塞组件，所述活塞组件的中心处设有推杆组件，所述推杆组件的下端延伸至背盖内，且所述推杆组件与拉杆对齐，所述套筒的顶部设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口设于活塞组件的背侧，所述套筒内开设有气道，所述气道用于将第二进气口与活塞组件的前侧连通，其中：
当向第一进气口注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件向前移动，并驱动推杆组件向拉杆施以推力，藉由所述拉杆将刀柄向外推出；
当向第二进气口注入压缩空气时，压缩空气经由气道注入活塞组件的前侧，并推动活塞组件向后移动，并驱动推杆组件与拉杆分离。
2.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述活塞组件包括有多个活塞，多个活塞由上至下依次设置，所述推杆组件包括有多个推杆，所述推杆与活塞一一对应，且所述推杆垂直设于活塞的中心处，多个推杆按长度方向依次连接，所述套筒的侧部对应每个活塞的前侧而开设有第三进气口，多个第三进气口均连通于所述气道。
3.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述背盖内设有位置传感器，所述位置传感器靠近拉杆的上端，所述位置传感器用于当所述推杆组件靠近拉杆时产生一电信号。
4.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述转子组件的后端设有编码器，所述编码器用于对转子组件的转速和转角进行采集。
5.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述前轴承座组件包括有前轴承座，所述前轴承座插设于钢筒的前端，所述前轴承座的侧部开设有第一凹槽，所述后轴承座组件包括有后轴承座，所述后轴承座插设于钢筒的后端，所述后轴承座的侧部开设有第二凹槽，所述钢筒的侧壁内开设有管道组件，所述管道组件连通于第一凹槽和第二凹槽之间，藉由管道组件内流动的冷却水而令前轴承座和后轴承座散热。
6.如权利要求5所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述第一凹槽呈螺旋形，且该第一凹槽环绕前轴承座至少一周；所述第二凹槽呈螺旋形，且该第二凹槽环绕后轴承座至少一周。
7.如权利要求5所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述前轴承座内平行设置两个滚珠轴承，所述轴承之间设有内隔离圈和外隔离圈，内隔离圈与轴承内圈接触配合，外隔隔离圈与轴承外圈接触配合。
8.如权利要求5所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述前轴承座的顶部设内沉孔，所述内沉孔内设铜环,所述铜环与内沉孔为过盈配合或者与内沉孔涂胶连接。
9.如权利要求5所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述后轴承座的内沉孔下方设有多个蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的上方设有调整垫片，所述调整垫片的上方平行设置两个滚珠轴承。
10.如权利要求5所述的滚珠电主轴，其特征在于，所述前轴承座的底部设有轴承压板，轴承压板和转子组件之间设有防尘盖，轴承压板和前轴承座底部的压合处设有防水环，防尘盖和防水环衔接处设有防水盖，所述转子组件包括有转子芯，所述转子芯内设有拉钉、拉爪、拉杆和拉爪座，所述拉钉与刀柄固定连接，所述拉爪座与拉杆固定连接，所述拉爪设于拉爪座的下端，所述拉爪座的内侧设有挡圈和压簧，所述刀柄的下端设有刀柄螺帽，所述刀柄螺帽内侧且在所述刀柄内设有弹簧锁咀，所述弹簧锁咀用于锁紧刀具。
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