CN106972688B - 一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构 - Google Patents

一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构，壳体由外壳两端分别扣合前盖和后盖构成，主轴前端位于壳体外用于输出而其后端旋转固定于壳体内，壳体内设置有给液通道，排液通道；前轴承设置有与给液通道连通的前轴承给液通道，及与排液通道连通的前轴承回液通道，前轴承给液通道与前轴承回液通道通过主轴与前轴承之间的间隙及设置于前轴瓦上的前轴承环形回液槽连通；后轴承设置有与给液通道连通的后轴承给液通道，及与排液通道连通的后轴承回液通道，后轴承给液通道与后轴承回液通道通过设置于通过主轴与前轴承之间的间隙及后轴瓦上的后轴承环形回液槽连通，可防止润滑液体进入电机内部空间或者泄露到电主轴外部。

Description

一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构
技术领域
本发明涉及机床设备制造领域，特别涉及一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构。
背景技术
高速加工已经成为制造业的重要发展趋势，高速数控机床的设计制造水平决定了我国制造业的水平，高速电主轴装置则是高速数控机床中不可缺少的核心部件，对提高加工效率和加工质量有十分显著的作用。
采用液体润滑电机内置动静压电主轴具有以下优点：一是选用液体滑动轴承。用流体动力与流体静力相结合的方法，兼有动压轴承和静压轴承的优点，刚度大、阻尼小、寿命长、高速性能好。二是电机内置。结构紧凑，重量减轻。
但是采用液体作为润滑介质的滑动轴承，如果润滑液体进入电主轴的电机中与定子接触，会造成定子的绝缘失效，造成电机短路等严重事故。另外液体与高速旋转的转子接触，会产生摩擦损耗。因此保证润滑液体不泄露到电机内，是设计内置电机液体润滑轴承电主轴的关键技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构，防止润滑液体进入电机内部空间或者泄露到电主轴外部，同时能够防止电主轴外部的杂质进入电主轴内部。
为实现上述目的，本发明提供了一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构,包括壳体、定子，转子，主轴、前轴承及后轴承，所述壳体由外壳两端分别扣合前盖和后盖构成，所述定子位于所述壳体内，所述转子设置于所述主轴上，所述主轴前端位于所述壳体外用于输出而其后端旋转固定于所述壳体内，其特征在于，壳体内设置有给液通道，排液通道；前轴承设置有与给液通道连通的前轴承给液通道，及与排液通道连通的前轴承回液通道，前轴承给液通道与前轴承回液通道通过主轴与前轴承之间的间隙及设置于前轴瓦上的前轴承环形回液槽连通；后轴承设置有与给液通道连通的后轴承给液通道，及与排液通道连通的后轴承回液通道，后轴承给液通道与后轴承回液通道通过设置于通过主轴与后轴承之间的间隙及后轴瓦上的后轴承环形回液槽连通。
优选的，冷却水套间隙装配在外壳内，所述电机定子的外周过盈装配在冷却水套中，所述转子与所述定子之间设置电机密封套，所述电机密封套与所述转子之间存在气隙。
优选的，所述前轴瓦的左右两端各设有一所述环形回液槽，所述后轴瓦的左端设置有所述环形回液槽，其右端直接与所述后轴承回液通道连通。
优选的，所述前轴承回液通道连通所述电机密封套与转子之间的气隙及排液通道，所述后轴承回液通道连通所述电机密封套与转子之间的气隙及排液通道。
优选的，设置有与所述电机转子与电机密封套间的气隙及大气连通的气压均衡通道。
优选的，所述前轴承与电机密封套配合，并在配合面设置密封，所述后轴承与所述电机密封套配合，并在配合面设置密封。
优选的，在后轴承右端面上通过螺栓固定有止推盘，在所述主轴上套设有前止推轴承和后止推轴承，两者通过螺钉轴向压紧在所述主轴上，所述前止推轴承、后止推轴承分别位于所述止推盘两侧且同心设置于所述止推盘上。
本发明的上述技术方案的有益效果在于：
(1)前轴承和后轴承与设置在电机定转子气隙间的密封套紧密结合，能够保证前、后轴承流出的润滑液体与电机定子不接触，保证了电机定子工作的绝缘性；
(2)设置环形回液槽使润滑液体不易进入电机密封套与转子间的气隙中，减少或避免润滑液体与旋转的电机转子接触带来的搅液损耗；
(3)设置连通大气与电机转子和电机密封套之间气隙的气压均衡通道，减小气隙内的压力由于转子旋转而导致的降低，保证润滑液体流入回液通道而不被吸入气隙内；
(4)从轴承泄漏到电机密封套与转子间气隙中的润滑液体，通过前、后轴承上的轴向回液通道流入排液通道；
(5)前轴承左端设置环形回液槽，保证从前轴承左端流出的润滑液体不泄漏到电主轴外，同时能够防止电主轴外部的杂质进入轴承内部。
附图说明
图1是本发明液体润滑轴承内置电机电主轴结构的一剖视结构示意图；
图2是本发明液体润滑轴承内置电机电主轴结构的另一剖视结构示意图。
1、主轴；
2、前盖；
3、前轴承座；
4、冷却水套；
5、电机密封套；
6、外壳；
7、转子保护套；
8、转子；
9、转子保护套；
10、后轴承密封盘；
11、止推盘；
12、后轴承座；
13、后盖；
14、过滤器；
15、气体均压通道；
16、前轴瓦；
17、后轴瓦；
18、前止推轴承；
19、后止推轴承；
20、前轴承左端环形回液槽；
21、前轴承给液通道；
22、电机密封套环形密封槽；
23、前轴承右端环形回液槽；
24、前轴承回液通道；
25、气隙；
26、排液通道；
27、后轴承回液通道；
28、后轴承左端环形回液槽；
29、后轴承密封盘环形密封槽；
30、后轴承给液通道；
31、后轴承密封盘端面密封槽；
32、给液通道；
33、止推盘通道。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1-2所示，本发明的实施例一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构,包括壳体、定子，转子8，主轴1、前轴承及后轴承，所述壳体由外壳6两端分别扣合前盖2和后盖13构成，所述定子位于所述壳体内，所述转子8设置于所述主轴1上，所述主轴1前端位于所述壳体外用于输出而其后端旋转固定于所述壳体内，壳体内设置有给液通道32，排液通道26；前轴承设置有与给液通道32连通的前轴承给液通道21，及与排液通道26连通的前轴承回液通道24，前轴承给液通道21与前轴承回液通道24通过主轴1与前轴承之间的间隙及设置于前轴瓦16上的前轴承环形回液槽连通；后轴承设置有与给液通道32连通的后轴承给液通道30，及与排液通道26连通的后轴承回液通道27，后轴承给液通道30与后轴承回液通道27通过设置于通过主轴1与后轴承之间的间隙及后轴瓦17上的后轴承环形回液槽连通。
具体的，如图1-2所示，冷却水套4间隙装配在外壳内，所述电机定子的外周过盈装配在冷却水套4中，所述转子8与所述定子之间设置电机密封套5，所述电机密封套5与所述转子8之间存在气隙25。
具体的，如图1-2所示，所述前轴瓦16的左右两端各设有一所述环形回液槽，所述后轴瓦17的左端设置有所述环形回液槽，其右端直接与所述后轴承回液通道27连通。
具体的，如图1-2所示，所述前轴承回液通道24连通所述电机密封套5与转子8之间的气隙25及排液通道，所述后轴承回液通道24连通所述电机密封套5与转子8之间的气隙及排液通道26。
具体的，如图1-2所示，设置有与所述电机转子8与电机密封套5间的气隙25及大气连通的气体均压通道15。
具体的，如图1-2所示，所述前轴承与电机密封套5配合，并在配合面设置密封，所述后轴承与所述电机密封套5配合，并在配合面设置密封。
具体的，如图1-2所示，在后轴承右端面上通过螺栓固定有止推盘11，在所述主轴1上套设有前止推轴承18和后止推轴承19，两者通过螺钉轴向压紧在所述主轴1上，所述前止推轴承18、后止推轴承19分别位于所述止推盘11两侧且同心设置于所述止推盘11上。
上述技术方案的工作原理是：润滑液体通过给液通道32进入前轴承和后轴承的通道内，到达前轴承的润滑液体通过前轴承座3和前轴瓦16的前轴承通道21供入前轴承，实现动压润滑，然后经两端的环形回液槽汇入排液通道26。部分润滑液体会通过前轴承与主轴1之间的间隙25流入电机密封套5与转子8之间的气隙25中，再经前轴承右端面的前轴承回液通道24，汇入排液通道26。到达后轴承的润滑液体分成两路。一路通过后轴瓦17供入后轴承，实现轴承的动静压润滑后，再流经后轴承左端的环形回液槽汇入排液通道26，或直接从右端汇入排液通道26。同样该路部分润滑液体会通过后轴承与主轴1之间的间隙流入电机密封套5与转子之间的气隙25中，再经后轴承左端面的后轴承回液通道汇入排液通道26。另一路到达止推盘10通道内，实现止推轴承的动静压润滑，再进入排液通道26。汇集的润滑液体经排液通道流出。上述环形回液槽可以是一道或多道，前轴承回液通道24可以是一路或多路，O形密封圈可以是一道或多道。
位于电机两侧的前、后轴承与通过电机定转子气隙的密封套紧密结合，从而使从前、后轴承流出的润滑液体与电机定子不接触，保证了电机定子工作的绝缘性，同时，在前、后轴承与电机密封套5相配合的一端设置环形回液槽，使润滑液体不易进入电机密封套5与转子8间的气隙25中，减少或避免润滑液体与旋转的电机转子8接触带来的搅液损耗，另外设置连通大气与电机转子8和电机密封套5之间气隙25的气体均压通道15，减小气隙内的压力由于转子8旋转而导致的降低，保证润滑液体流入回液通道而不被吸入气隙25内，对于从上述环形回液槽泄漏到电机密封套与转子8间气隙中的润滑液体，通过前、后轴承上的轴向回液通道流入排液通道26，前轴承左端设置环形回液槽，保证从前轴承左端流出的润滑液体不泄漏到电主轴1外，同时能够防止电主轴1外部的杂质进入轴承内部。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种液体润滑轴承内置电机电主轴结构，包括壳体、定子，转子，主轴、前轴承及后轴承，所述壳体由外壳两端分别扣合前盖和后盖构成，所述定子位于所述壳体内，所述转子设置于所述主轴上，所述主轴前端位于所述壳体外用于输出而其后端旋转固定于所述壳体内，其特征在于，壳体内设置有给液通道，排液通道；前轴承设置有与给液通道连通的前轴承给液通道，及与排液通道连通的前轴承回液通道，前轴承给液通道与前轴承回液通道通过主轴与前轴承之间的间隙及设置于前轴瓦上的前轴承环形回液槽连通；后轴承设置有与给液通道连通的后轴承给液通道，及与排液通道连通的后轴承回液通道，后轴承给液通道与后轴承回液通道通过设置于通过主轴与后轴承之间的间隙及后轴瓦上的后轴承环形回液槽连通；
冷却水套间隙装配在外壳内，所述电机定子的外周过盈装配在冷却水套中，所述转子与所述定子之间设置电机密封套，所述电机密封套与所述转子之间存在气隙；
所述前轴瓦的左右两端各设有一所述环形回液槽，所述后轴瓦的左端设置有所述环形回液槽，其右端直接与所述后轴承回液通道连通；
所述前轴承回液通道连通所述电机密封套与转子之间的气隙及排液通道，所述后轴承回液通道连通所述电机密封套与转子之间的气隙及排液通道；
设置有与所述电机转子与电机密封套间的气隙及大气连通的气压均衡通道。
2.根据权利要求1所述的液体润滑轴承内置电机电主轴结构,其特征在于，所述前轴承与电机密封套配合，并在配合面设置密封，所述后轴承与所述电机密封套配合，并在配合面设置密封。
3.根据权利要求1所述的液体润滑轴承内置电机电主轴结构,其特征在于，在后轴承右端面上通过螺栓固定有止推盘，在所述主轴上套设有前止推轴承和后止推轴承，两者通过螺钉轴向压紧在所述主轴上，所述前止推轴承、后止推轴承分别位于所述止推盘两侧且同心设置于所述止推盘上。
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