CN109773546A - 一种滚珠电主轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滚珠电主轴，包括有钢筒组件，所述钢筒组件的后端设有后轴承座组件，所述钢筒组件的前端设有前轴承座组件，所述前轴承座组件的前端设有防尘环组件，所述防尘环组件的前端设有防尘盖和防水盖,所述前轴承座组件内设有轴承压板，所述前轴承座组件和所述后轴承座组件之间穿设有转子组件，所述钢筒组件内固定有定子组件，所述定子组件内穿设有转子组件；避免了推杆组件与拉杆之间的摩擦；及本发时还公开在防尘环组件及防尘盖和防水盖的配合作用下，有效防止了水、尘等进入电主轴内部，由防水盖周围吹出的气流能有效将电主轴刀头侧产生的水、灰尘、铁屑吹开，避免上述水尘进入电主轴内部而造成危害。

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。

此外，目前，电主轴的工作端一般采用两种防护结构，一种是在电主轴的工作端加装防护罩，其缺点是不能有效防止水进入电主轴，影响电主轴的使用寿命；另一种是采用单一的密封圈，其缺点是在电主轴高速运行时很容易发热损坏，难以防止水进入电主轴内。可见，这两种防护结构均不能有效防止水、尘等进入电主轴内，大大缩减了电主轴的使用寿命。其次由于电主轴在高速旋转的作用下，电主轴的各零部件会产生不同程度的发热。发热后的电主轴与机床其他零部件之间的相对位置和尺寸都将与发热前有所不同，因此所产生的热膨胀，将导致加工误差的加大。因此在高速电主轴冷却系统的设计上，通过改用高效的导热元器件，来控制电主轴的温升，减小电主轴的热膨胀。但是现有的电主轴上，多数是利用风冷的方式实现冷却，这种方式受散热面积、空气流量、风机功率等多种因素的限制，难以达到理想的冷却效果，特别是对于轴承座等内部结构，难以有效地进行冷却。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种滚珠电主轴，能有效避免拉杆与推杆之间产生摩擦，防止水尘进入电主轴内及主轴冷确均匀问题，有助于提高产品稳定性和使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种滚珠电主轴，包括有钢筒组件，所述钢筒组件的后端设有后轴承座组件，所述钢筒组件的前端设有前轴承座组件，所述前轴承座组件的前端设有防尘环组件，所述防尘环组件的前端设有防尘盖和防水盖,所述前轴承座组件内设有轴承压板，所述前轴承座组件和所述后轴承座组件之间穿设有转子组件，所述钢筒组件内固定有定子组件，所述定子组件内穿设有转子组件；

所述转子组件的下端穿过所述前轴承组件和轴承压板，所述转子组件的上端穿过所述后轴承座组件，所述转子组件呈中空状，

且所述转子组件的内腔中心处穿有拉杆组件，所述转子组件的下端设有与所述拉杆组件相连接并且用于夹持刀头的刀柄，

所述轴承压板的下端固定有防尘环组件，所述防尘环组件的内侧设有防尘盖，所述防尘盖下方设有防水盖，所述防尘盖和防水盖均套接于转子组件，所述防尘盖与防尘环组件之间以及所述防水盖与防尘环组件之间均存在缝隙；

所述钢筒组件的后端固定有罩设于后轴承座组件的背盖，

所述拉杆组件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组件对齐；

所述套筒的顶部设有第一进气口,第二进气口，第三进气口，所述第一进气口设于活塞组件的背侧，所述套筒内开设有第一气道，所述第一气道用于将第三进气口与活塞组件的前侧连通，所述套筒、背盖、后轴承座组件、钢筒组件、前轴承座组件、防尘环组件内开设有第二气道，用于以令压缩空气沿防水盖的边缘向外吹出而形成环形气流。

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组件施以推力，藉由所述拉杆组件将刀柄向外推出；

当向第三进气口注入压缩空气时，压缩空气经由第一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组件分离。

进一步，所述防尘盖和防水盖均螺合于转子组件上，且所述防水盖、防尘盖和前轴承组件的内圈依次抵接。

进一步，所述前轴承座组件包括有前轴承座、前轴承座前挡水片和铜环，所述前轴承座的内壁内设有冷确水通道且成S形多次弯折。

进一步，所述钢筒组件包括有钢筒和钢筒挡水片，所述钢筒内壁内设有冷确水通道，所述冷确水通道从前端面贯通至后端面，并经后端过水槽形成S形多次弯折；冷确水从第一冷确口入经钢筒组件及前轴承座组件从第二冷确口出，所述钢筒组件、前轴承座组件、后轴承座组件、背盖及套筒内设有贯穿的气道，使压缩空气依次流入第一气道、第二气道、第三气道最后压缩空气从防水盖边缘流出；所述冷却流道，即多个导流孔和一个导气孔，的后端设有用于挡水的挡水片，前端经胶圈与前轴承座组件相连。

进一步，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推杆、推杆螺杆，且所述推杆组件垂直设于活塞的中心处，所述套筒的侧部对应每个活塞的前侧而开设有第八进气口，多个第八进气口均连通于所述气道。

进一步，所述防尘环组件的内环侧固定有气环，所述气环与轴承压板之间、气环与防尘盖之间均形成有间隙，所述气环与防尘环组件之间形成有第一腔体，所述气环与所述防尘盖之间形成有第二腔体，所述前轴承座内开设有第二导流孔，且所述第二导流孔连通于钢筒组件的导气孔，所述导气孔内的气流依次经过第一腔体、第二腔体以及防水盖与防尘环组件之间的缝隙向外吹送；所述气环经向306度开排气孔,使气体均匀的流至气环与防尘盖之间的腔体；前轴承座组件经胶圈与钢筒组件相连。

本发明的有益效果为：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；及本发时还公开在防尘环组件及防尘盖和防水盖的配合作用下，有效防止了水、尘等进入电主轴内部，由防水盖周围吹出的气流能有效将电主轴刀头侧产生的水、灰尘、铁屑吹开，避免上述水尘进入电主轴内部而造成危害；此外本发明还公开了钢筒组件,前轴承座组件内侧开有冷确管道经S形多次弯折。

附图说明

图1为本发明电主轴的剖视示意图；

图2为第一进气口注入压缩空气时套筒的内部结构示意图；

图3为防水防尘结构的剖视示意图；

图4为防水盖的示意图；

图5为防尘环组件的分解示意图；

图6为轴承压板的分解示意图；

图7为轴承压板的剖视示意图；

图8为台阶部的结构示意图；

图9为前轴承座组件冷确道的剖视结构示意图；

图10为主轴钢筒组件、前轴承座组件冷确循环剖视结构示意图；

图11为主轴钢筒的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图11，一种滚珠电主轴，包括有钢筒组件1，所述钢筒组件1的后端设有后轴承座组件3，所述钢筒组件1的前端设有前轴承座组件2，所述前轴承座组件2的前端设有防尘环组件13，所述防尘环组件13的前端设有防尘盖9和防水盖10,所述前轴承座组件2内设有轴承压板5，所述前轴承座组件2和所述后轴承座组件3之间穿设有转子组件4，所述钢筒组件1内固定有定子组件7，所述定子组件7内穿设有转子组件4；所述转子组件4后端设有转子螺母、编码器及编码器固定块，

所述转子组件4的下端穿过所述前轴承组件2和轴承压板5，所述转子组件4的上端穿过所述后轴承座组件3，所述转子组件4呈中空状，

且所述转子组件4的内腔中心处穿有拉杆组件8，所述转子组件4的下端设有与所述拉杆组件8相连接并且用于夹持刀头的刀柄6，

所述轴承压板5的下端固定有防尘环组件13，所述防尘环组件13的内侧设有防尘盖9，所述防尘盖9下方设有防水盖10，所述防尘盖9和防水盖10均套接于转子组件4，所述防尘盖9与防尘环组件13之间以及所述防水盖10与防尘环组件13之间均存在缝隙；

所述钢筒组件1的后端固定有罩设于后轴承座组件3的背盖11，

所述拉杆组件8的后端延伸至背盖11内，所述背盖11上固定有套筒12，所述套筒12内设有活塞组件20，所述活塞组件20的中心处设有推杆组件14，所述推杆组件14的下端延伸至背盖11内，且所述推杆组件14与拉杆组件8对齐；

所述套筒12的顶部设有第一进气口15,第二进气口16，第三进气口17，所述第一进气口15设于活塞组件20的背侧，所述套筒12内开设有气道18，所述第一气道18用于将第三进气口17与活塞组件20的前侧连通，所述套筒12、背盖11后轴承座组件3、钢筒组件1、前轴承座组件2、防尘环组件13内开设有第二气道19，用于以令压缩空气沿防水盖的边缘向外吹出而形成环形气流。

其中：

当向第一进气口15注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件20向前移动，并驱动推杆组件14向拉杆组件8施以推力，藉由所述拉杆组件8将刀柄6向外推出；

当向第三进气口17注入压缩空气时，压缩空气经由第一气道18注入活塞组件20的前侧，并推动活塞组件20向后移动，并驱动推杆组件14与拉杆组件8分离。

所述防尘盖9和防水盖10均螺合于转子组件4上，且所述防水盖10、防尘盖9和前轴承组件2的内圈依次抵接，且所述前轴承组件2的轴承室内还设有轴承压板5抵接内轴承外圈。

所述前轴承座组件2包括有前轴承座47、前轴承座前挡水片22和铜环21，所述前轴承座47的内壁内设有冷确水通道且成S形多次弯折。

所述钢筒组件1包括有钢筒23和钢筒挡水片26，所述钢筒23内壁内设有冷确水通道，所述冷确水通道从前端面贯通至后端面，并经后端过水槽形成S形多次弯折。

所述防尘环组件13的内环侧固定有气环32，所述气环32与轴承压板5之间、气环32与防尘盖9之间均形成有间隙，所述气环32与防尘环组件13之间形成有第一腔体48，所述气环32与所述防尘盖2之间形成有第二腔体40，所述前轴承座47内开设有第二导流孔30，且所述第二导流孔30连通于钢筒组件1的导气孔28，所述导气孔28内的气流依次经过第一腔体48、第二腔体32以及防水盖10与防尘环组件13之间的缝隙向外吹送。

上述滚珠电主轴中，在卸刀时，向第一进气口15注入压缩空气，压缩空气驱动活塞组件20向前移动，并依次驱动推杆组件14、拉杆组件8和刀柄6前移，以便于进行卸刀操作；完成卸刀后，向第三进气口17注入压缩空气，压缩空气从前侧推动活塞组件20，使得活塞组件20带动推杆组件14向后移动，推杆组件14与拉杆组件8分离并达到安全位置，进而避免了推杆组件14与拉杆组件8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20的具体组成，所述活塞组件20包括有多个活塞39由上至下依次设置，所述推杆组件14包括有推杆36和推杆螺杆37，所述推杆螺杆37贯穿所有活塞39的中心处，所述套筒32的侧部对应每个活塞39的前侧而开设有第八进气口39。上述结构中，采用了多个活塞和推杆组件依次驱动的结构，其中，每个活塞通过推杆螺杆连接形成多个气缸依次串接的方式来提高推杆组件的驱动性能。

上述结构中，所述前轴承座47内设有第二导流孔30，所述第二导流孔30用于输送压缩空气，所述防尘环31与气环32固定配合，

所述气环32径向外壁360度均分开有多个气孔，防尘环31中开有凹槽,压缩空气经气环32的多个经向孔流至防尘环组件13与防尘盖9之间形成在第二腔体40，所述防水盖10、防尘盖9和防尘环组件13之间形成第五气道41，通过将第二导流孔30、第二腔体40和第五气道41依次连通，使得压缩空气能够由防水盖10的边缘向外吹出，由于防水盖10呈环形，所以在防水盖10转动的同时，防水盖10的周围形成环状分散的气流，藉由该环形气流能有效将电主轴工作端的水、灰尘、铁屑吹开，避免上述水尘进入电主轴内部而造成危害，有助于提高电主轴使用寿命，

本实施例中，关于轴承压板5内藏于前轴承座组件2内，轴承压板5通过螺合固定在前轴承座组件2内，使外圈抵制前轴承；轴承压板5与防尘盖9的配合关系，所述轴承压板5的底端向下凸出形成有环形的台阶部42，所述轴承压板5的上端开设有环形的滑槽43，所述防尘盖9包括有同轴心的内筒壁和外筒壁，所述内筒壁与转子芯螺合固定，所述外筒壁插设于滑槽43内且二者之间存在缝隙，所述转子芯转动时，带动外筒壁沿滑槽43旋转。

所述内筒壁44的高度大于外筒壁46。所述外筒壁46与滑槽43之间的缝隙均小于第二腔体40和第五气道41，使得气流能够向空隙较大的第二腔体40和第五气道41内流动。

防尘盖端面开有12个螺纹孔，其作用为效准主轴度速旋转时的精度；

关于主轴冷确水通道包含有钢筒组件1和前轴承座组件2，所述钢筒组件1的结构，所述钢筒组件1包括有钢筒23和钢筒挡水片26，所述钢筒23的内壁开有贯穿于上下两端的第一导流孔27和第一导气孔28，

所述钢筒23后端开有第一过水槽44，第一过水槽44内固定钢筒挡水片26，钢筒23前端经O型圈25与前轴承座组件2连接，所述前轴承座47的内壁开有贯穿于上下两端的第二导流孔30和第二导气孔29，前端面开有过第二过水槽56，第二过水槽56内固定前轴承座挡水片22，所述冷确液经钢筒组件1、O型圈25、前轴承座组件2在流道内经S形多次折弯流通。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种滚珠电主轴，其特征在于：包括有钢筒组件(1)，所述钢筒组件(1)的后端设有后轴承座组件(3)，所述钢筒组件(1)的前端设有前轴承座组件(2)，所述前轴承座组件(2)的前端设有防尘环组件(13)，所述防尘环组件(13)的前端设有防尘盖(9)和防水盖(10),所述前轴承座组件(2)内设有轴承压板(5)，所述前轴承座组件(2)和所述后轴承座组件(3)之间穿设有转子组件(4)，所述钢筒组件(1)内固定有定子组件(7)，所述定子组件(7)内穿设有转子组件(4)；

所述转子组件(4)的下端穿过所述前轴承组件(2)和轴承压板(5)，所述转子组件(4)的上端穿过所述后轴承座组件(3)，所述转子组件(4)呈中空状，

且所述转子组件(4)的内腔中心处穿有拉杆组件(8)，所述转子组件(4)的下端设有与所述拉杆组件(8)相连接并且用于夹持刀头的刀柄(6)，

所述轴承压板(5)的下端固定有防尘环组件(13)，所述防尘环组件(13)的内侧设有防尘盖(9)，所述防尘盖(9)下方设有防水盖(10)，所述防尘盖(9)和防水盖(10)均套接于转子组件(4)，所述防尘盖(9)与防尘环组件(13)之间以及所述防水盖(10)与防尘环组件(13)之间均存在缝隙；

所述钢筒组件(1)的后端固定有罩设于后轴承座组件(3)的背盖(11)，

所述拉杆组件(8)的后端延伸至背盖(11)内，所述背盖(11)上固定有套筒(12)，所述套筒(12)内设有活塞组件(20)，所述活塞组件(20)的中心处设有推杆组件(14)，所述推杆组件(14)的下端延伸至背盖(11)内，且所述推杆组件(14)与拉杆组件(8)对齐；

所述套筒(12)的顶部设有第一进气口(15),第二进气口(16)，第三进气口(17)，所述第一进气口(15)设于活塞组件(20)的背侧，所述套筒(12)内开设有第一气道(18)，所述第一气道(18)用于将第三进气口(17)与活塞组件(20)的前侧连通，所述套筒(12)、背盖(11)、后轴承座组件(3)、钢筒组件(1)、前轴承座组件(2)、防尘环组件(13)内开设有第二气道(19)，用于以令压缩空气沿防水盖的边缘向外吹出而形成环形气流。

其中：

当向第一进气口(15)注入压缩空气时，压缩空气推动活塞组件(20)向前移动，并驱动推杆组件(14)向拉杆组件(8)施以推力，藉由所述拉杆组件(8)将刀柄(6)向外推出；

当向第三进气口(17)注入压缩空气时，压缩空气经由第一气道(18)注入活塞组件(20)的前侧，并推动活塞组件(20)向后移动，并驱动推杆组件(14)与拉杆组件(8)分离。

2.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于：所述防尘盖(9)和防水盖(10)均螺合于转子组件(4)上，且所述防水盖(10)、防尘盖(9)和前轴承组件(2)的内圈依次抵接。

3.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(2)包括有前轴承座(47)、前轴承座前挡水片(22)和铜环(21)，所述前轴承座(47)的内壁内设有冷确水通道且成S形多次弯折。

4.如权利要求1所述的滚珠电主轴，其特征在于：所述钢筒组件(1)包括有钢筒(23)和钢筒挡水片(26)，所述钢筒(23)内壁内设有冷确水通道，所述冷确水通道从前端面贯通至后端面，并经后端过水槽形成S形多次弯折。

5.如权利要求3所述的滚珠电主轴，其特征在于：所述防尘环组件(13)的内环侧固定有气环(32)，所述气环(32)与轴承压板(5)之间、气环(32)与防尘盖(9)之间均形成有间隙，所述气环(32)与防尘环组件(13)之间形成有第一腔体(48)，所述气环(32)与所述防尘盖(9)之间形成有第二腔体(40)，所述前轴承座(47)内开设有第二导流孔(30)，且所述第二导流孔(30)连通于钢筒组件(1)的导气孔(28)，所述导气孔(28)内的气流依次经过第一腔体(48)、第二腔体(40)以及防水盖(10)与防尘环组件(13)之间的缝隙向外吹送。