CN112743452A - 一种减薄机的气浮主轴及减薄机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减薄机的气浮主轴及减薄机,其中,气浮主轴包括:转轴以及支撑驱动机构;转轴包括:轴心、电机转子和磨轮盘,轴心呈沿轴线方向贯通的中空结构,且具有至少一条冷却液通道;支撑驱动机构包括:径向轴承组合、电机驱动总成、止推轴承组合、下端盖以及上端盖,至少一条冷却液回路连通上端盖、径向轴承组合、电机驱动总成、止推轴承组合以及下端盖。气浮主轴包括专用于对转轴的轴心进行冷却的冷却液通道以及对支撑驱动机构进行冷却的冷却液回路,当冷却液进入冷却液通道和冷却液回路时,可对转轴、径向轴承组合、电机驱动总成以及止推轴承组合等进行冷却,使气浮主轴处于恒温的环境中,有利于提高气浮主轴工作时的精度以及工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路封装设备,特别涉及一种减薄机的气浮主轴及减薄机。
背景技术
减薄机主要用于衬底硅片制备阶段表面加工,以及集成电路封装前对晶圆背面多余的基体材料进行去除。随着IC制造技术的飞速发展,硅片大直径化、超薄化的发展趋势对硅片磨削的加工效率和加工质量提出了更高的要求。气浮主轴是减薄机实现超精密磨削的关键部件,其性能直接影响着磨削质量。
减薄机的气浮主轴采用空气静压轴承支撑,具有高转速、高精度及低功耗特点。减薄机的气浮主轴工作时,电机和径向轴承、止推轴承均会产生热量,致使气浮主轴由于热变形而处于不稳定状态。
减薄机的气浮主轴的冷却,通常是沿着减薄机的气浮主轴轴心通入冷却水,用以磨削过程中冲洗磨削过程产生的硅粉,冷却硅片及砂轮,同时对转轴起到一定冷却作用。但随着磨削效率和磨削精度的提高,减薄机的气浮主轴高速、大进给工作状态下,径向轴承和止推轴承均承受比较大的载荷,尤其是止推轴承温升明显,导致气浮主轴热变形,影响磨削质量,通过轴心冷却水的冷却已无法满足减薄机的气浮主轴的精度要求。
发明内容
本发明实施例要达到的技术目的是提供一种减薄机的气浮主轴及减薄机,用以解决当前减薄机的气浮主轴的支撑驱动机构温升会影响磨削质量影响气浮主轴的精度的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种减薄机的气浮主轴,包括:转轴以及支撑驱动机构;
其中,转轴包括:轴心以及分别套设在轴心两端的电机转子和磨轮盘,轴心呈沿轴线方向贯通的中空结构,且中空结构形成为至少一条冷却液通道;
支撑驱动机构包括:
径向轴承组合,呈筒状,套设于轴心上,且通过气膜与轴心隔开;
电机驱动总成,对应电机转子设置,且内嵌于径向轴承组合内;
止推轴承组合,套设于轴心上与电机转子相对的一端,并通过气膜与轴心隔开,且与径向轴承组合接触连接;
下端盖,套设于磨轮盘上,且与止推轴承组合接触连接;
上端盖,与径向轴承组合远离止推轴承组合的一端固定连接;
至少一条冷却液回路,冷却液回路连通上端盖、径向轴承组合、电机驱动总成、止推轴承组合以及下端盖。
具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:进水接头和出水接头;
上端盖上设置有进水通道以及出水通道;
其中,进水通道的一端与进水接头固定连接,另一端连通至径向轴承组合;出水通道的一端与出水接头固定连接,另一端连通至径向轴承组合。
优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,径向轴承组合包括:径向轴承以及套设在径向轴承上的径向轴承外壳;
其中,径向轴承通过气膜与轴心隔开,且径向轴承靠近电机转子的一端与电机驱动总成间隔设置,电机驱动总成内嵌于径向轴承外壳内;
径向轴承外壳上设置有至少一条第一通道、至少一条第二通道以及至少一条第三通道,其中,第一通道的长度方向平行于轴线方向且贯穿径向轴承外壳;
第一通道的一端与进水通道连通,另一端连通至止推轴承组合;第二通道的一端与出水通道连通,另一端连通至电机驱动总成;第三通道的一端连通至电机驱动总成,另一端连通至止推轴承组合。
具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,止推轴承组合包括:与径向轴承组合接触的上止推轴承;
上止推轴承与径向轴承外壳之间设置有一第一环形水槽,第一环形水槽与第三通道连通;
其中,第一环形水槽的设置于径向轴承外壳与上止推轴承接触的第一端面上和/或上止推轴承与径向轴承外壳接触的第二端面上。
优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:开设于径向轴承外壳或上止推轴承上的第一连接通道;
其中,第一连接通道连接第三通道和第一环形水槽,且第一连接通道具有径向通道部分。
进一步的,如上所述的减薄机的气浮主轴,止推轴承组合还包括:隔垫以及下止推轴承;
隔垫与上止推轴承的第三端面接触,下止推轴承的两端分别与隔垫和下端盖接触连接,第三端面与第二端面相对设置;
上止推轴承上设置有第二连接通道和第三连接通道,隔垫上设置有与第二连接通道连通的第四连接通道和与第三连接通道连通的第五连接通道;
其中,第一环形水槽通过第二连接通道和第二连接通道与下止推轴承连通;第三通道通过第三连接通道以及第五连接通道与下止推轴承连通。
优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,下止推轴承上设置有第六连接通道和第七连接通道;
下止推轴承与下端盖之间设置有一第二环形水槽,第二环形水槽的设置于下止推轴承与下端盖接触的第四端面上和/或下端盖与下止推轴承接触的第五端面上;
其中,第六连接通道的两端分别连接第四连接通道和第二环形水槽;第七连接通道的两端分别连接第五连接通道和第二环形水槽。
优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,电机驱动总成包括:电机定子以及冷却套;
其中,冷却套对应电机转子内嵌于径向轴承外壳内,电机定子内嵌于冷却套内,且与电机转子对应设置;
冷却套的外侧面上设置有螺旋槽,螺旋槽的一端与第二通道连通,另一端与第三通道连通。
具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,磨轮盘朝向止推轴承组合的一端设置有一突出结构,突出结构的端面与止推轴承组合接触连接;
下端盖套设于突出结构的外侧面上,且与止推轴承组合接触连接。
进一步的,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:
插设于上端盖上的导管,导管设置有冷却液入口,且与冷却液通道连通。
本发明的另一优选实施例还提供了一种减薄机,包括:如上所述的减薄机的气浮主轴。
本发明的另一优选实施例还提供了一种减薄机,包括:如上所述的减薄机的气浮主轴。
与现有技术相比,本发明实施例提供的一种减薄机的气浮主轴及减薄机,至少具有以下有益效果:
气浮主轴包括专用于对转轴的轴心进行冷却的冷却液通道以及对支撑驱动机构进行冷却的冷却液回路,当冷却液进入冷却液通道和冷却液回路时,可对转轴、径向轴承组合、电机驱动总成以及止推轴承组合进行冷却,使气浮主轴处于恒温的环境中,有利于提高气浮主轴工作时的精度以及工作效率。
附图说明
图1为本发明的减薄机的气浮主轴的结构示意图之一;
图2为本发明的止推轴承组合的结构示意图;
图3为本发明的减薄机的气浮主轴的结构示意图之二;
图4为本发明的减薄机的气浮主轴的结构示意图之三;
图5为本发明的冷却套的结构示意图。
【附图标记说明】
1、轴心;101、冷却液通道;2、径向轴承组合;201、径向轴承;202、径向轴承外壳;2021、第一通道;2022、第二通道;2023、第三通道;3、电机驱动总成;301、电机转子;302、电机定子;303、冷却套;3031、螺旋槽;4、止推轴承组合;401、上止推轴承;4011、第一环形水槽;4012、第一连接通道;4013、第二连接通道;4014、第三连接通道;402、隔垫;4021、第四连接通道;4022、第五连接通道;403、下止推轴承;4031、第二环形水槽;4032、第六连接通道;4033、第七连接通道;5、下端盖;6、磨轮盘;7、上端盖;701、进水通道;702、出水通道;8、进水接头;9、出水接头;10、导管。
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。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1至图4,本发明的一优选实施例提供了一种减薄机的气浮主轴,包括:
转轴以及支撑驱动机构;
其中,转轴包括:轴线以及分别套设在轴心1两端的电机转子和磨轮盘,轴心1呈沿轴线方向贯通的中空结构,且中空结构形成为至少一条冷却液通道101;
支撑驱动机构包括:
径向轴承组合2,呈筒状,且套设于轴心1上,且通过气膜与轴心1隔开;
电机驱动总成3,对应电机转子设置,且内嵌于径向轴承组合2内;
止推轴承组合4,套设于轴心1上与电机转子相对的一端,并通过气膜与轴心1隔开,且与径向轴承组合2接触连接;
下端盖5,套设于磨轮盘上,且与止推轴承组合4接触连接;
上端盖7,与径向轴承组合2远离止推轴承组合4的一端固定连接;
至少一条冷却液回路,冷却液回路连通上端盖7、径向轴承组合2、电机驱动总成3、止推轴承组合4以及下端盖5。
在本发明的一具体实施例中,减薄机的气浮主轴包括:转轴和支撑驱动机构;具体地,转轴包括:轴心1以及分别套设在轴心1两端的电机转子301和磨轮盘6,其中,轴心1为中空结构且形成为至少一条冷却液通道101,用于对转轴进行冷却;电机转子301用于收到驱动后带动轴心1转动,进而带动磨轮盘6转动,使得安装在磨轮盘6上的磨轮进行磨削操作;其中,中空结构沿轴线方向贯通整个转轴轴心1,使得当冷却液通道101中通入冷却液时,可对整个转轴进行冷却。此外,支撑驱动机构上开设有至少一条冷却液回路,当冷却液回路中通入冷却液时可对支撑驱动机构进行冷却,避免支撑驱动机构产生的热或散热不及时对转轴造成影响。具体地,支撑驱动机构包括:径向轴承组合2、电机驱动总成3、止推轴承组合4、下端盖5以及上端盖7,实现对转轴的全方位保护,径向轴承组合2和止推轴承组合4均通过气膜与轴心1隔开,进一步的减少摩擦,在提高转轴转动效率的同时减少产热;且冷却液回路连通上端盖7、径向轴承组合2、电机驱动总成3、止推轴承组合4以及下端盖5,可实现对电机驱动总成3、径向轴承组合2、止推轴承组合4等的冷却,保证径向轴承组合2和止推轴承组合4恒温,减小甚至避免出现温升对气浮主轴造成的热变形影响,保证气浮主轴的精度,提高气浮主轴的工作稳定性。
具体地,冷却液通道101的路径可以为直线或曲线。
参见图1和图4,具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:进水接头8和出水接头9;
上端盖7上设置有进水通道701以及出水通道702;
其中,进水通道701的一端与进水接头8固定连接,另一端连通至径向轴承组合2;出水通道702的一端与出水结构固定连接,另一端连通至径向轴承组合2。
在本发明的一具体实施例中,气浮主轴还包括连接冷却液回路的进水接头8和出水接头9,优选地,进水接头8与设置在上端盖7上的进水通道701连通,出水接头9与设置在上端盖7上的出水通道702接通,相较于将进水接头8和出水接头9俩连接在径向轴承组合2上,有利于减小沿径向开设进水通道701和出水通道702的难度。其中,进水通道701和出水通道702分别连接至径向轴承组合2,可将冷却液引流至径向轴承组合2对径向轴承组合2冷却,减小甚至避免出现温升对气浮主轴造成的热变形影响。
可选地,进水接头8和出水接头9沿转轴的轴向方向设置于上端盖7的端面上,其位置可根据上端盖7上的其他连接结构等的实际情况确定,当进水接头8和出水接头9在上端盖7上的位置无法通过一沿主轴轴向的通道直接进行轴承组合对应时,可在出水通道702和进水通道701中设置径向通道部分连接两个轴向通道部分,保证冷却液能到达径向轴承组合2。
参见图1,优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,径向轴承组合2包括:径向轴承201以及套设在径向轴承201上的径向轴承外壳202;
其中,径向轴承201通过气膜与轴心1隔开,且径向轴承201靠近电机转子的一端与电机驱动总成3间隔设置,电机驱动总成3内嵌于径向轴承外壳202内;
径向轴承外壳202上设置有至少一条第一通道2021、至少一条第二通道2022以及至少一条第三通道2023,其中,第一通道2021的长度反向平行与轴线方向且贯穿径向轴承外壳202;
第一通道2021的一端与进水通道701连通,另一端连通至止推轴承组合4;第二通道2022的一端与出水通道702连通,另一端连通至电机驱动总成3;第三通道2023的一端连通至电机驱动总成3,另一端连通至止推轴承组合4。
在本发明的另一优选实施例中,径向轴承组合2包括:径向轴承201以及套设在径向轴承201上的径向轴承外壳202,其中,径向轴承201靠近电机转子的一端与电机驱动总成3间隔设置可避免电机驱动总成3与径向轴承201之间产生干涉或碰撞,保证转轴的正常运转,径向轴承外壳202的可对电机驱动总成3进行定位和固定,保证电机驱动总成2为转轴提供扭矩。具体,径向轴承201上设置有贯穿径向轴承外壳202的第一通道2021,且第一通道2021与进水通道701和止推轴承组合4连通,使得冷却液可进入第一通道2021内,对径向轴承201进行冷却并将冷却液引流至止推轴承组合4;同时,径向轴承外壳202上还设置有连通止推轴承组合4和电机驱动总成3的第二通道2022,通过第二通道2022可对径向轴承201进行冷却,并将从止推轴承组合4流出的冷却液引流至电机驱动总成3中,进一步对电机驱动总成3进行冷却;更进一步,径向轴承外壳202上还设置有连通电机驱动总成3和上端盖7上的出水通道702的第三通道2023,将从电机驱动总成3流出的冷却液引流至出水通道702完成回路的循环。
参见图1至图3,具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,止推轴承组合4包括:与径向轴承组合2接触的上止推轴承401;
上止推轴承401与径向轴承外壳202之间设置有一第一环形水槽4011,第一环形水槽4011与第三通道2023连通;
其中,第一环形水槽4011的设置于径向轴承外壳202与上止推轴承401接触的第一端面上和/或上止推轴承401与径向轴承外壳202接触的第二端面上。
在本发明的一具体实施例中,止推轴承组合4包括与径向轴承组合2接触的上止推轴承401,其中,在上止推轴承401和径向轴承外壳202之间设置有与第三通道2023连通的第一环形水槽4011,通过第一环形水槽4011与第三通道2023连通,可将冷却液进行在上止推轴承401和径向轴承外壳202之间环形流动,进而对上止推轴承401进行冷却,其中,第一环形水槽4011的设置,有利于增加上止推轴承401与冷却液的接触面积,进而有利于保证对上止推轴承401的有效冷却,从而保证上止推轴承401的恒温,减小甚至避免出现温升对气浮主轴造成的热变形影响,保证气浮主轴的精度,提高气浮主轴的工作稳定性。
具体地,第一环形水槽4011可单独设置在径向轴承外壳202与上止推轴承401接触的第一端面上,或者单独设置于上止推轴承401与径向轴承外壳202接触的第二端面上,或者在第一端面和第二端面上均设置部分水槽。在本发明的一优选实施例中,为便于开设该第一环形水槽4011,将其单独设置于上止推轴承401的第二端面上。
参见图1至图3,优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:开设于径向轴承外壳202或上止推轴承401上的第一连接通道4012;
其中,第一连接通道4012连接第三通道2023和第一环形水槽4011,且第一连接通道4012具有径向通道部分。
在本发明的一具体实施例中,在径向轴承外壳202或上止推轴承401上还开设有第一连接通道4012,其中,第一连接通道4012具有径向通道部分,便于将第三通道2023和第一环形水槽4011连通,同时对径向轴承外壳202和/或上止推轴承401上的安装孔等结构进行有效避让,保证对上止推轴承401的冷却,且避免因第一环形水槽4011与安装孔等结构出现冲突时,为保证冷却液的流动而针对每一冲突结构进行避让,导致的加工复杂、难度较大等问题。
参见图1至图3,进一步的,如上所述的减薄机的气浮主轴,止推轴承组合4还包括:隔垫402以及下止推轴承403;
隔垫402与上止推轴承401的第三端面接触,下止推轴承403的两端分别与隔垫402和下端盖5接触连接,第三端面与第二端面相对设置;
上止推轴承401上设置有第二连接通道4013和第三连接通道4014,隔垫402上设置有与第二连接通道4013连通的第四连接通道4021和与第三连接通道4014连通的第五连接通道4022;
其中,第一环形水槽4011通过第二连接通道4013和第二连接通道4013与下止推轴承403连通;第三通道2023通过第三连接通道4014以及第五连接通道4022与下止推轴承403连通。
在本发明的一实施例中,止推轴承组合4除包括上述的上止推轴承401外,还包括:隔垫402以及下止推轴承403,其中,下止推轴承403与下端盖5接触连接,所述隔垫402设置于上止推轴承401和下止推轴承403之间。具体地,上述的上止推轴承401还设置有贯穿上止推轴承401的第二连接通道4013和第三连接通道4014;隔垫402上设置有贯穿隔垫402且分别对应第二连接通道4013和第三连接通道4014的第四连接通道4021和第五连接通道4022,通过第二连接通道4013和第四连接通道4021可将第一环形水槽4011和下止推轴承403连通,使得可将冷却液引流至下止推轴承403上对下止推轴承403进行冷却。同时,第三通道2023通过第三连接通道4014以及第五连接通道4022与下止推轴承403连通,使得对下止推轴承403进行冷却后回流的冷却液可通过第五连接通道4022和第三连接通道4014流至径向轴承外壳202的第三通道2023中,再次对径向轴承201进行冷却。
参见图1至图3,优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,下止推轴承403上设置有第六连接通道4032和第七连接通道4033;
下止推轴承403与下端盖5之间设置有一第二环形水槽4031,第二环形水槽4031的设置于下止推轴承403与下端盖5接触的第四端面上和/或下端盖5与下止推轴承403接触的第五端面上;
其中,第六连接通道4032的两端分别连接第四连接通道4021和第二环形水槽4031;第七连接通道4033的两端分别连接第五连接通道4022和第二环形水槽4031。
在本发明的另一优选实施例中,下止推轴承403上设置有贯穿下止推轴承403的第六连接通道4032和第七连接通道4033,下止推轴承403和下端盖之间设置有第二环形水槽4031,其中,第二环形水槽4031的一端通过第六连接通道4032与第四连接通道4021连通,将冷却液引流至第二环形水槽4031内,通过第二环形水槽4031对下止推轴承403进行冷却;第二环形水槽4031的另一端通过第七连接通道4033与第五连接通道4022连通,将对下止推轴承403冷却后的冷却液引流至第五连接通道4022中进行回流,实现冷却液回路的连通。具体地,选用第二环形水槽4031,有利于增加下止推轴承403与冷却液的接触面积,进而有利于保证对下止推轴承403的有效冷却,从而保证下止推轴承403的恒温,减小甚至避免出现温升对气浮主轴造成的热变形影响,保证气浮主轴的精度,提高气浮主轴的工作稳定性。
具体地,第二环形水槽4031可单独设置于下止推轴承403与下端盖接触的第四端面上;或者单独设置于下端盖与下止推轴承403接触的第五端面上;或者在第四端面和第五端面上均设置部分。在本发明的一优选实施例中,为便于开设该第二环形水槽4031,将其单独设置于下止推轴承403的第四端面上。
可选地,第六连接通道4032和第七连接通道4033具有径向通道部分,便于第四连接通电和第五连接通道4022与第二环形水槽4031连通,同时对下端盖和/或下止推轴承403上的安装孔等结构进行有效避让,保证对下止推轴承403的冷却,且避免因第二环形水槽4031与安装孔等结构出现冲突时,为保证冷却液的流动而针对每一冲突结构进行避让导致的加工复杂、难度较大等情况出现。
参见图1和图4,优选地,如上所述的减薄机的气浮主轴,电机驱动总成3包括:电机定子302以及冷却套303;
其中,冷却套303对应电机转子301内嵌于径向轴承外壳202内,电机定子302内嵌于冷却套303内,且与电机转子301对应设置;
冷却套303的外侧面上设置有螺旋槽3031,螺旋槽3031的一端与第二通道2022连通,另一端与第三通道2023连通。
在本发明的另一优选实施例中,电机驱动总成3包括:内嵌于径向轴承外壳202的冷却套303以及内嵌于冷却套303内且与电机转子301对应设置的电机定子302,通过电机转子301和电机定子302的配合构成驱动电机,对轴心1进行驱动,冷却套303对电机进行冷却;其中,具体参见图5,冷却套303的外侧面上设置有螺旋槽3031,且螺旋槽3031的一端与第二通道2022连通,另一端与第三通道2023连通,使得冷却液可从第三通道2023中流入螺旋槽3031内,并通过第二通道2022将螺旋槽3031内的冷却液排出,完成对电机驱动总成3的冷却。其中,螺旋槽3031沿冷却套303的外侧面盘旋,使得冷却套303各部分的冷却效果相同,保证对电机定子302甚至是电机转子301的均匀冷却,保证电机驱动总成3的恒温,减小甚至避免出现温升对气浮主轴造成的热变形影响,保证气浮主轴的精度,提高气浮主轴的工作稳定性。
参见图1,具体地,如上所述的减薄机的气浮主轴,磨轮盘6朝向止推轴承组合4的一端设置有一突出结构,突出结构的端面与止推轴承组合4接触连接;
下端盖5套设于突出结构的外侧面上,且与止推轴承组合4接触连接。
在本发明的另一具体实施例中,磨轮盘6朝向止推轴承组合4的一端设置有一突出结构,且突出结构的端面与止推轴承组合4接触连接,对止推轴承组合4进行支撑;下端盖5,套设在磨轮盘6的突出结构的外侧面上,且与止推轴承组合4接触连接,可对止推轴承组合4进行封闭,避免流经止推轴承组合4的冷却液泄漏,提高冷却液的利用率。
具体地,在上述止推轴承组合4包括:上止推轴承401、下止推轴承403以及隔垫402的基础上,下端盖5与下止推轴承403接触连接。
参见图1和图4,进一步的,如上所述的减薄机的气浮主轴,还包括:
插设于上端盖7上的导管9,导管9设置有冷却液入口,且与冷却液通道101连通。
在本发明的一优选实施例中,气浮主轴还包括:导管9,其中导管9插设于上端盖7上与上端盖7固定连接,且,导管9设置有冷却液入口,并与冷却液通道101连通,使得冷却液可通过导管9的冷却液入口进入冷却液通道101,对转轴进行冷却。
需要说明的是,为保证冷却液流动时不出现或少出现泄漏的情况,在上述用于供冷却液流动的通道、连接通道、环形水槽以及螺旋槽的两侧设置有密封圈,来提高冷却液回路的密封效果。
需要说明的是,图1至图4中的箭头表示冷却液的流向。
本发明的另一优选实施例还提供了一种减薄机,包括:如上所述的减薄机的气浮主轴。
在本发明的一优选实施例中,还提供了一种减薄机,其中该减薄机包括如上所述的气浮主轴,由于该气浮主轴包括专用于对转轴的轴心进行冷却的冷却液通道以及对支撑驱动机构进行冷却的冷却液回路,当冷却液进入冷却液通道和冷却液回路时,可对转轴、径向轴承组合、电机驱动总成以及止推轴承组合进行冷却,使气浮主轴处于恒温的环境中,有利于提高减薄机工作时的精度以及工作效率。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
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 (11)
1.一种减薄机的气浮主轴,其特征在于,包括:转轴以及支撑驱动机构;
其中,所述转轴包括:轴心以及分别套设在所述轴心两端的电机转子和磨轮盘,所述轴心呈沿轴线方向贯通的中空结构,且所述中空结构形成为至少一条冷却液通道;
所述支撑驱动机构包括:
径向轴承组合,呈筒状,套设于所述轴心上,且通过气膜与所述轴心隔开;
电机驱动总成,对应所述电机转子设置,且内嵌于所述径向轴承组合内;
止推轴承组合,套设于所述轴心上与所述电机转子相对的一端,并通过气膜与所述轴心隔开,且与所述径向轴承组合接触连接;
下端盖,套设于所述磨轮盘上,且与所述止推轴承组合接触连接;
上端盖,与所述径向轴承组合远离所述止推轴承组合的一端固定连接;
至少一条冷却液回路,所述冷却液回路连通所述上端盖、所述径向轴承组合、所述电机驱动总成、所述止推轴承组合以及所述下端盖。
2.根据权利要求1所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,还包括:进水接头和出水接头;
所述上端盖上设置有进水通道以及出水通道;
其中,所述进水通道的一端与所述进水接头固定连接,另一端连通至所述径向轴承组合;所述出水通道的一端与所述出水接头固定连接,另一端连通至所述径向轴承组合。
3.根据权利要求2所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述径向轴承组合包括:径向轴承以及套设在所述径向轴承上的径向轴承外壳;
其中,所述径向轴承通过气膜与所述轴心隔开,且所述径向轴承靠近所述电机转子的一端与所述电机驱动总成间隔设置,所述电机驱动总成内嵌于所述径向轴承外壳内电机驱动总成;
所述径向轴承外壳上设置有至少一条第一通道、至少一条第二通道以及至少一条第三通道,其中,所述第一通道的长度方向平行于所述轴线方向且贯穿所述径向轴承外壳;
所述第一通道的一端与所述进水通道连通,另一端连通至所述止推轴承组合;所述第二通道的一端与所述出水通道连通,另一端连通至所述电机驱动总成;所述第三通道的一端连通至所述电机驱动总成,另一端连通至所述止推轴承组合。
4.根据权利要求3所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述止推轴承组合包括:与所述径向轴承组合接触的上止推轴承;
所述上止推轴承与所述径向轴承外壳之间设置有一第一环形水槽,所述第一环形水槽与所述第三通道连通;
其中,所述第一环形水槽的设置于所述径向轴承外壳与所述上止推轴承接触的第一端面上和/或所述上止推轴承与所述径向轴承外壳接触的第二端面上。
5.根据权利要求4所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,还包括:开设于所述径向轴承外壳或所述上止推轴承上的第一连接通道;
其中,所述第一连接通道连接所述第三通道和所述第一环形水槽,且所述第一连接通道具有径向通道部分。
6.根据权利要求4所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述止推轴承组合还包括:隔垫以及下止推轴承;
所述隔垫与所述上止推轴承的第三端面接触,所述下止推轴承的两端分别与所述隔垫和所述下端盖接触连接,所述第三端面与所述第二端面相对设置;
所述上止推轴承上设置有第二连接通道和第三连接通道,所述隔垫上设置有与所述第二连接通道连通的第四连接通道和与所述第三连接通道连通的第五连接通道;
其中,所述第一环形水槽通过所述第二连接通道和所述第二连接通道与所述下止推轴承连通;所述第三通道通过所述第三连接通道以及所述第五连接通道与所述下止推轴承连通。
7.根据权利要求6所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述下止推轴承上设置有第六连接通道和第七连接通道;
所述下止推轴承与所述下端盖之间设置有一第二环形水槽,所述第二环形水槽的设置于所述下止推轴承与所述下端盖接触的第四端面上和/或所述下端盖与所述下止推轴承接触的第五端面上;
其中,所述第六连接通道的两端分别连接所述第四连接通道和所述第二环形水槽;所述第七连接通道的两端分别连接所述第五连接通道和所述第二环形水槽。
8.根据权利要求3所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述电机驱动总成包括:电机定子以及冷却套;
其中,
所述冷却套内嵌于所述径向轴承外壳的第一端,所述电机定子内嵌于所述冷却套内,且与所述电机转子对应设置;
所述冷却套的外侧面上设置有螺旋槽,所述螺旋槽的一端与所述第二通道连通,另一端与所述第三通道连通。
9.根据权利要求1所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,所述磨轮盘朝向所述止推轴承组合的一端设置有一突出结构,所述突出结构的端面与所述止推轴承组合接触连接;
所述下端盖套设于所述突出结构的外侧面上,且与所述止推轴承组合接触连接。
10.根据权利要求1所述的减薄机的气浮主轴,其特征在于,还包括:
插设于所述上端盖上的导管,所述导管设置有冷却液入口,且与所述冷却液通道连通。
11.一种减薄机,其特征在于,包括:如权利要求1至10中任一项所述的减薄机的气浮主轴。
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