CN108044136B - 一种新型静压气浮电主轴 - Google Patents

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Abstract

一种新型静压气浮电主轴，包括：轴芯(1)、法兰盘(2)、法兰固定螺钉(3)、主轴体(4)、左轴套(5)、左轴套固定螺钉(6)、供气道(7)、电机转子(8)、转子固定螺钉(9)、电机定子(10)、右轴套(11)、右轴套固定螺钉(12)、端盖(13)、端盖固定螺钉(14)、右排气道(15)、冷却进水道(16)、冷却出水道(17)、左排气道(18)、径向节流器(19)、轴向节流孔(20)，工作时轴芯(1)固定不动，法兰盘(2)、主轴体(4)、左轴套(5)、右轴套(11)和端盖(13)相互固定并绕轴芯(1)转动，气浮电主轴轴芯固定而主轴体旋转，丰富了电主轴的输出形式，有利于提高主轴高速转动时的平稳性。

Description

一种新型静压气浮电主轴
技术领域：
本发明涉及一种新型静压气浮电主轴，属于机械加工技术领域。
背景技术：
现有的大多数静压气浮电主轴均采用主轴体固定，轴芯旋转的单一输出方式，气体通道、冷却水通道均开设在主轴体上，加工困难且散热效果不佳。在电主轴的工作过程中，轴芯组件发热严重，铜套受热朝外膨胀，容易出现上气浮轴承组件、下气浮轴承组件与轴芯组件间隙变大的现象，甚至导致电主轴抱死。气浮轴承一般比较短，而主轴较长，轴芯旋转使得质心调节困难，同轴度得不到很好的保证，在此情况下，主轴的径向侧推承载力分布不均或者部分轴段得不到气浮支撑，容易导致主轴的不稳定甚至出现扫伤、卡死的现象，从而使电主轴的回转精度、动刚度等性能较差。
发明内容：
本发明之目的是：提供一种轴芯固定、主轴体旋转的多支撑段静压气浮电主轴，丰富了电主轴的输出方式，多段气浮轴承提供多支撑面提高了电主轴的稳定性与径向承载力。
为了实现本发明之目的，拟采用以下技术方案：
本发明包括：轴芯、法兰盘、法兰固定螺钉、主轴体、左轴套、左轴套固定螺钉、供气道、电机转子、转子固定螺钉、电机定子、右轴套、右轴套固定螺钉、端盖、端盖固定螺钉、右排气道、冷却进水道、冷却出水道、左排气道、径向节流器、轴向节流孔，其特征在于：所述的轴芯内设有供气道、右排气道、冷却进水道、冷却出水道、左排气道、径向节流器和轴向节流孔，供气道同径向节流器和轴向节流孔连通，径向节流器包括径向节流孔和切向节流孔，右排气道和左排气道的出口与大气连通，法兰盘通过法兰固定螺钉与主轴体固定，左轴套、电机转子、右轴套分别通过左轴套固定螺钉、转子固定螺钉、右轴套固定螺钉固定到主轴体上，端盖通过端盖固定螺钉与主轴体固定，工作时，上述的轴芯固定不动，法兰盘、主轴体、左轴套、右轴套和端盖相互固定并绕轴芯转动。
本发明的特点：
本发明采用主轴体旋转的方式，改变了现有电主轴轴芯转矩输出模式；电主轴主轴体旋转，更容易进行质心调节；电主轴轴向设有多个轴承段，形成多段位支承面，提高电主轴的稳定性与径向承载力；径向节流器分别通过径向、切向节流孔产生气膜，既能保证低速时的承载力又能减小径向跳动，提高了电主轴的稳定性。
附图说明：
图1为本发明轴向剖面示意图；
图2为本发明径向剖面示意图。
图中：1、轴芯；2、法兰盘；3、法兰固定螺钉；4、主轴体；5、左轴套；6、左轴套固定螺钉；7、供气道；8、电机转子；9、转子固定螺钉；10、电机定子；11、右轴套；12、右轴套固定螺钉；13、端盖；14、端盖固定螺钉；15、右排气道；16、冷却进水道；17、冷却出水道；18、左排气道；19、径向节流器；20、轴向节流孔；191、径向节流孔；192、切向节流孔。
具体实施方式：
下面结合附图说明本发明的具体工作过程。
本发明包括：轴芯1、法兰盘2、法兰固定螺钉3、主轴体4、左轴套5、左轴套固定螺钉6、供气道7、电机转子8、转子固定螺钉9、电机定子10、右轴套11、右轴套固定螺钉12、端盖13、端盖固定螺钉14、右排气道15、冷却进水道16、冷却出水道17、左排气道18、径向节流器19、轴向节流孔20，其特征在于：所述的轴芯1内设有供气道7、右排气道15、冷却进水道16、冷却出水道17、左排气道18、径向节流器19和轴向节流孔20，供气道7同径向节流器19和轴向节流孔20连通，径向节流器19包括径向节流孔191和切向节流孔192，右排气道15和左排气道18的出口与大气连通，法兰盘2通过法兰固定螺钉3与主轴体4固定，左轴套5、电机转子8、右轴套11分别通过左轴套固定螺钉6、转子固定螺钉9、右轴套固定螺钉12固定到主轴体4上，端盖13通过端盖固定螺钉14与主轴体4固定，工作时轴芯1固定不动，法兰盘2、主轴体4、左轴套5、右轴套11和端盖13相互固定并绕轴芯1转动。
本发明采用电主轴轴芯内开设通道，大大降低了装置的加工难度，并且轴芯1并不转动，其承载力和刚度并不受太大影响。通气孔的可加工范围加大，可根据需要开设不同口径的气道，避免了气流在流出时出现急速压降等问题。

Claims (2)

1.一种新型静压气浮电主轴，包括：轴芯(1)、法兰盘(2)、法兰固定螺钉(3)、主轴体(4)、左轴套(5)、左轴套固定螺钉(6)、供气道(7)、电机转子(8)、转子固定螺钉(9)、电机定子(10)、右轴套(11)、右轴套固定螺钉(12)、端盖(13)、端盖固定螺钉(14)、右排气道(15)、冷却进水道(16)、冷却出水道(17)、左排气道(18)、径向节流器(19)、轴向节流孔(20)，其特征在于：所述的轴芯(1)内设有供气道(7)、右排气道(15)、冷却进水道(16)、冷却出水道(17)、左排气道(18)、径向节流器(19)和轴向节流孔(20)，供气道(7)同径向节流器(19)和轴向节流孔(20)连通，径向节流器(19)包括径向节流孔(191)和切向节流孔(192)，右排气道(15)和左排气道(18)的出口与大气连通，法兰盘(2)通过法兰固定螺钉(3)与主轴体(4)固定，左轴套(5)、电机转子(8)、右轴套(11)分别通过左轴套固定螺钉(6)、转子固定螺钉(9)、右轴套固定螺钉(12)固定到主轴体(4)上，端盖(13)通过端盖固定螺钉(14)与主轴体(4)固定。
2.根据权利要求1所述的一种新型静压气浮电主轴，其特征在于：工作时轴芯(1)固定不动，法兰盘(2)、主轴体(4)、左轴套(5)、右轴套(11)和端盖(13)相互固定并绕轴芯(1)转动。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109261991A (zh) * 2018-10-24 2019-01-25 深圳市爱贝科精密机械有限公司 一种高速气浮电主轴
CN110227830B (zh) * 2019-07-10 2024-05-31 中国计量大学 一种轴向力可调的静压气浮电主轴
CN110360223B (zh) * 2019-08-20 2024-03-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种气浮轴承
CN113635085B (zh) * 2021-08-19 2023-04-11 江苏集萃精凯高端装备技术有限公司 一种外转子电机驱动的精密气浮转台

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786256A (zh) * 2009-11-20 2010-07-28 无锡机床股份有限公司 一种改进的使用空气轴承的砂轮主轴
CN101879609A (zh) * 2010-07-09 2010-11-10 大连海事大学 一种采用气体静压轴承支承的电主轴
CN102379078A (zh) * 2009-03-25 2012-03-14 罗伯特·博世有限公司 驱动设备
CN102626790A (zh) * 2012-04-18 2012-08-08 清华大学深圳研究生院 透平气浮主轴
CN103084588A (zh) * 2013-01-29 2013-05-08 西安交通大学 使用气液两相润滑的高速动静压轴承支撑的电主轴装置
CN203316738U (zh) * 2013-07-17 2013-12-04 北京微纳精密机械有限公司 一种工字型多孔质气体静压电主轴
CN103658690A (zh) * 2013-11-20 2014-03-26 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速气浮电主轴
CN203599538U (zh) * 2013-11-20 2014-05-21 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速气浮电主轴
CN104227032A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 广州市昊志机电股份有限公司 气浮高速电主轴
CN104625104A (zh) * 2014-12-26 2015-05-20 广州市昊志机电股份有限公司 一种微型多功能高速电主轴
CN204353488U (zh) * 2014-12-25 2015-05-27 申如意 一种气体静压支撑高速电主轴装置
CN105945308A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 深圳市爱贝科精密机械有限公司 一种气浮高速电主轴
CN107199352A (zh) * 2017-07-24 2017-09-26 东莞市科隆实业有限公司 高稳定性的气浮电主轴
CN107282950A (zh) * 2017-06-30 2017-10-24 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速永磁同步钻攻中心电主轴
CN207695637U (zh) * 2018-01-02 2018-08-07 中国计量大学 一种新型静压气浮电主轴

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102379078A (zh) * 2009-03-25 2012-03-14 罗伯特·博世有限公司 驱动设备
CN101786256A (zh) * 2009-11-20 2010-07-28 无锡机床股份有限公司 一种改进的使用空气轴承的砂轮主轴
CN101879609A (zh) * 2010-07-09 2010-11-10 大连海事大学 一种采用气体静压轴承支承的电主轴
CN102626790A (zh) * 2012-04-18 2012-08-08 清华大学深圳研究生院 透平气浮主轴
CN103084588A (zh) * 2013-01-29 2013-05-08 西安交通大学 使用气液两相润滑的高速动静压轴承支撑的电主轴装置
CN203316738U (zh) * 2013-07-17 2013-12-04 北京微纳精密机械有限公司 一种工字型多孔质气体静压电主轴
CN103658690A (zh) * 2013-11-20 2014-03-26 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速气浮电主轴
CN203599538U (zh) * 2013-11-20 2014-05-21 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速气浮电主轴
CN104227032A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 广州市昊志机电股份有限公司 气浮高速电主轴
CN204353488U (zh) * 2014-12-25 2015-05-27 申如意 一种气体静压支撑高速电主轴装置
CN104625104A (zh) * 2014-12-26 2015-05-20 广州市昊志机电股份有限公司 一种微型多功能高速电主轴
CN105945308A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 深圳市爱贝科精密机械有限公司 一种气浮高速电主轴
CN107282950A (zh) * 2017-06-30 2017-10-24 广州市昊志机电股份有限公司 一种高速永磁同步钻攻中心电主轴
CN107199352A (zh) * 2017-07-24 2017-09-26 东莞市科隆实业有限公司 高稳定性的气浮电主轴
CN207695637U (zh) * 2018-01-02 2018-08-07 中国计量大学 一种新型静压气浮电主轴

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