CN108687363A - 一种液体静压电主轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体静压电主轴，包括壳体、前轴承冷却套、前端盖、前静压轴承、转子、电机动子、电机定子、后轴承冷却套、后静压轴承、挡圈I、气环I、挡圈II、气环II、挡圈III、气环III、挡圈IV、气环IV；前轴承冷却套及前静压轴承固定安装于壳体前端，后轴承冷却套及后静压轴承固定安装于壳体后端，气环I固定安装于前端盖中心，气环IV固定安装于后静压轴承末端；气环II和气环III分别安装于壳体中部，靠近电机定子两端。本发明通过气体密封结构将静压轴承包围起来，避免了静压轴承出油泄漏到外部环境和电机中，结构紧凑，有效地提高了液体静压电主轴的可靠性，为液体静压电主轴的应用提供了基础。

Description

一种液体静压电主轴
技术领域
本发明属于精密、超精密加工技术领域，具体涉及一种液体静压电主轴。
背景技术
液体静压主轴由于其高回转精度、长寿命、减震性好等一系列优点，广泛应用于各类精密、超精密领域。电主轴将电机内置于主轴中，相对传统机械主轴，具备结构紧凑、速度高、精度高、调速范围宽等优势。将电机内置于液体静压主轴能够同时获得上述两者的优点，但由于液体静压主轴使用润滑油，很容易发生泄漏。尤其是对电机来说，泄漏到电机处的润滑油对其性能会产生很大影响，甚至导致破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体静压电主轴，用于实现静压轴承润滑油与电机和外界的隔绝，避免泄油情况发生，保护电机和外界环境。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种液体静压电主轴，包括壳体、前轴承冷却套、前端盖、前静压轴承、转子、电机动子、电机定子、后轴承冷却套、后静压轴承、挡圈I、气环I、挡圈II、气环II、挡圈III、气环III、挡圈IV、气环IV；所述的前轴承冷却套及前静压轴承固定安装于壳体前端，其中前静压轴承套于前轴承冷却套中间；所述的后轴承冷却套及后静压轴承固定安装于壳体后端，其中后静压轴承套于后轴承冷却套中间；所述的前端盖固定安装于前静压轴承；所述的转子穿插于前静压轴承和后静压轴承中间；所述的电机动子安装于转子中部，电机定子安装于壳体中部；所述的挡圈I和挡圈IV分别安装于转子前、后端，气环I固定安装于前端盖中心，气环IV固定安装于后静压轴承末端；所述的挡圈II和挡圈III分别安装于转子中部，紧贴电机动子两端；气环II和气环III分别安装于壳体中部，靠近电机定子两端。
优选地，所述后静压轴承、壳体、前静压轴承和前端盖设置有供气通道，后静压轴承设置有供气孔，供气通道分别与气环I、气环II、气环III、气环IV相通。
优选地，所述气环I、气环II、气环III、气环IV的外环与安装位置为过盈配合或粘接或焊接的一种。
优选地，所述挡圈I、挡圈II、挡圈III、挡圈IV的内环与转子为过盈配合或螺纹联接的一种。
优选地，所述的气环I、气环II、气环III、气环IV设置有气腔和气孔，气腔与供气通道相通。
优选地，所述气孔为多个，周向均布。
优选地，所述气环I、气环II、气环III、气环IV分别与挡圈I、挡圈II、挡圈III、挡圈IV设置有一微小间隙。
优选地，所述前端盖、前静压轴承与转子之间设置有回油腔I，前静压轴承、转子、壳体与挡圈II之间设置有回油腔II，后静压轴承、转子、壳体与挡圈III之间设置有回油腔III，后静压轴承与转子之间设置有回油腔IV。
优选地，所述回油腔I、回油腔II、回油腔III、回油腔IV底部分别设置有回油孔I、回油孔II、回油孔III、回油孔IV。
本发明通过气体密封结构将静压轴承包围起来，避免了静压轴承出油泄漏到外部环境和电机中，结构紧凑，有效地提高了液体静压电主轴的可靠性，为液体静压电主轴的应用提供了基础。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明实施例的一种液体静压电主轴的结构示意图。
图2是图1中防泄油结构的放大图。
图中，1.壳体 2.前轴承冷却套 3.前端盖 4.前静压轴承 5.转子 6.电机动 子 7.电机定子 8.后轴承冷却套 9.后静压轴承 21.挡圈 22.气环 23.挡圈 24.气环 25.挡圈 26.气环 27.挡圈 28.气环 31.供气孔 32.回油孔 33.回油孔 34.回油孔 35.回油孔 36.供气通道 37.气腔 38.气孔 39. 微小间隙 41.回油腔 42.回油腔 43.回油腔 44.回油腔。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明公开了一种液体静压电主轴，包括壳体1、前轴承冷却套2、前 端盖3、前静压轴承4、转子5、电机动子6、电机定子7、后轴承冷却套8、后静压轴承9、挡圈 21、气环22、挡圈23、气环24、挡圈25、气环26、挡圈27、气环28；所述前轴承 冷却套2及前静压轴承4固定安装于壳体1前端，其中前静压轴承4套于前轴承冷却套2中间； 所述的后轴承冷却套8及后静压轴承9固定安装于壳体1后端，其中后静压轴承9套于后轴承 冷却套8中间；所述的前端盖3固定安装于前静压轴承4；所述的转子5穿插于前静压轴承4和 后静压轴承9中间；所述电机动子6安装于转子5中部，电机定子7安装于壳体1中部；所述的 挡圈21和挡圈27分别安装于转子5前、后端，气环22固定安装于前端盖3中心，气环28 固定安装于后静压轴承9末端；所述挡圈23和挡圈25分别安装于转子5中部，紧贴电机 动子6两端，气环24和气环26分别安装于壳体1中部，靠近电机定子7两端。
后静压轴承9、壳体1、前静压轴承4和前端盖3设置有供气通道36，后静压轴承9设 置有供气孔31，供气通道36分别与气环22、气环24、气环26、气环28相通。
所述气环22、气环24、气环26、气环28的外环与安装位置为过盈配合，过盈 量为0.03～0.05mm。
所述的挡圈21、挡圈23、挡圈25、挡圈27的内环与转子5为过盈配合或螺 纹联接的一种，为过盈配合时过盈量为0.03～0.05mm；为螺纹连接时，螺纹处涂抹有防油密 封胶。
所述的气环22、气环24、气环26、气环28设置有气腔37和气孔38，气腔37 与供气通道36相通。气环22、气环24、气环26、气环28也可单独或者多个组合设计 供气通道供气。
所述气孔38为多个周向均布小孔。通过小孔使气腔37与微小间隙39相连。
所述的气环22、气环24、气环26、气环28分别与挡圈21、挡圈23、挡圈25、挡圈27设置有一微小间隙39，间隙值为0.02～0.03mm。
所述的前端盖3、前静压轴承4与转子5之间设置有回油腔41，前静压轴承4、转子 5、壳体1与挡圈23之间设置有回油腔42，后静压轴承9、转子5、壳体1与挡圈25之间 设置有回油腔43，后静压轴承9与转子5之间设置有回油腔44。
所述的回油腔41、回油腔42、回油腔43、回油腔44底部分别设置有回油孔 32、回油孔33、回油孔34、回油孔35；也可以将这些回油通道进行结构性变换，集中 在一处或几处回油。
本发明的液体静压电主轴在使用过程中，静压轴承出油回到各处回油腔中，再通过回油腔底部的回油孔抽回油箱。在供气孔处供以一定压力压缩空气，润滑油则不会通过气环与挡圈形成的间隙，从而避免了润滑油泄漏。
本发明一种液体静压电主轴，电机动子6、电机定子7可以位于前静压轴承4、后静压轴承9之间9，也可位于后静压轴承9之后，此时挡圈II23、气环II24取消，挡圈III25、气环III26跟着电机动子6、电机定子7右移。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液体静压电主轴，其特征在于，包括壳体（1）、前轴承冷却套（2）、前端盖（3）、前 静压轴承（4）、转子（5）、电机动子（6）、电机定子（7）、后轴承冷却套（8）、后静压轴承（9）、挡 圈（21）、气环（22）、挡圈（23）、气环（24）、挡圈（25）、气环（26）、挡圈（27）、气环 （28）；所述前轴承冷却套（2）及前静压轴承（4）固定安装于壳体（1）前端，其中前静压轴承 （4）套于前轴承冷却套（2）中间；所述后轴承冷却套（8）及后静压轴承（9）固定安装于壳体 （1）后端，其中后静压轴承（9）套于后轴承冷却套（8）中间；所述前端盖（3）固定安装于前静 压轴承（4）；所述转子（5）穿插于前静压轴承（4）和后静压轴承（9）中间；所述的电机动子（6） 安装于转子（5）中部，电机定子（7）安装于壳体（1）中部；所述挡圈（21）和挡圈（27）分别 安装于转子（5）前、后端，气环（22）固定安装于前端盖（3）中心，气环（28）固定安装于后 静压轴承（9）末端；所述挡圈（23）和挡圈（25）分别安装于转子（5）中部，紧贴电机动子 （6）两端；气环（24）和气环（26）分别安装于壳体（1）中部，靠近电机定子（7）两端。
2.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述后静压轴承（9）、壳体 （1）、前静压轴承（4）和前端盖（3）设置有供气通道（36），后静压轴承（9）设置有供气孔（31）， 供气通道（36）分别与气环（22）、气环（24）、气环（26）、气环（28）相通。
3.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述气环（22）、气环 （24）、气环（26）、气环（28）的外环与安装位置为过盈配合或粘接或焊接的一种。
4.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述挡圈（21）、挡圈 （23）、挡圈（25）、挡圈（27）的内环与转子（5）为过盈配合或螺纹联接的一种。
5.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述气环（22）、气环 （24）、气环（26）、气环（28）设置有气腔（37）和气孔（38），气腔（37）与供气通道（36）相 通。
6.根据权利要求5所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述气孔（38）为多个，周向均布。
7.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述气环（22）、气环 （24）、气环（26）、气环（28）分别与挡圈（21）、挡圈（23）、挡圈（25）、挡圈（27）设置 有一微小间隙（39）。
8.根据权利要求1所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述前端盖（3）、前静压轴 承（4）与转子（5）之间设置有回油腔（41），前静压轴承（4）、转子（5）、壳体（1）与挡圈（23） 之间设置有回油腔（42），后静压轴承（9）、转子（5）、壳体（1）与挡圈（25）之间设置有回油 腔（43），后静压轴承（9）与转子（5）之间设置有回油腔（44）。
9.根据权利要求8所述的一种液体静压电主轴，其特征在于，所述回油腔（41）、回油腔（42）、回油腔（43）、回油腔（44）底部分别设置有回油孔（32）、回油孔（33）、回油孔 （34）、回油孔（35）。
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