CN112828645B

CN112828645B - 一种单主轴双速区驱动装置

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Publication number: CN112828645B
Application number: CN202110222143.7A
Authority: CN
Inventors: 许梦艳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-02-28
Filing date: 2021-02-28
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2041-02-28
Also published as: CN112828645A

Abstract

一种主轴双速区驱动装置，包括同一驱动轴不同旋转扭矩施加半径的低转速驱动部和高转速驱动部，低转速转子的旋转扭矩施加半径R_低至少为高转速转子的旋转扭矩施加半径R_高的两倍以上，低转速驱动部和高转速驱动部设于定子固定部(10)，同一时间仅一者对驱动轴施加旋转扭矩；定子固定部(10)内腔设有致动冷却单元(40)，用于同时冷却低转速驱动部和高转速驱动部。粗车用大扭矩的低转速驱动部100驱动主轴，精车用小扭矩的高转速驱动部200驱动主轴，温升得到良好控制，加工精度保持性好。

Description

一种单主轴双速区驱动装置

技术领域

本发明涉及车床的技术领域，具体涉及一种单主轴双速区驱动装置。

背景技术

双主轴车床,看重其工件车削的高效率。正主轴和副主轴同轴心对置，在将棒料从连续式送料机送入正主轴，正主轴夹持，主刀塔的车刀对工件完成正面端一次加工，工件的加工端被副主轴夹持同时主轴松开，两副刀塔的车刀对该工件的背面端进行一次加工。上述过程副刀塔车第一工件的背面一半时，主刀塔正在车第二工件的正面一半，俗称“同车半截”，两轴转速同步、相对速度为零，可实现不停车状态下自动实现对接换夹，因此，效率大于两个单主轴车床同时工作的效率。

实际车削工艺中，粗车通常以相对慢的转速，相对快的进给量，较大的吃刀量配置，因此需要主轴转速在低转速区运转，精车通常以相对快的转速，相对慢的进给量，较小的吃刀量配置，则需要主轴转速在高转速区运转。不同车床的低转速区和高转速区是不同的，例如对于主轴转速为800-2000rpm的出厂设置,低转速区通常在800-1500rpm，齿轮箱变速时，通常有8档转速(rpm)：75,120,200,300,800,1200,1500,2000。1500,2000属于高转速区，200-1200属于低转速区。具体转速根据材料的切削速度来计算主轴转速。而随着主轴驱动技术的进步，低转速和高转速的范围也在不断变化，近几年，数控车床的粗车低转速在5000rpm以下，而精车高转速可达到15000-25000rpm。

在双主轴车床的连续车削状态中，“同车半截”对驱动元件是一直负荷运转的，定子在粗精车对应的不同功率段交替切换，以大约400Hz或更高的频率改变的磁场引起的铁芯电磁损耗用于自加热，即使通过任何合适的冷却手段通常也不能冷却该铁芯，长时间连续粗精车交替工作势必使得电机定子温度升高而过热烧坏。

日本佐竹制作所公开了一种两定子的三相传动马达(公开号：JP平4-178144A，公开日：19920625)，为获得从低转速到高转速的平顺启动和高扭矩，输出轴4同轴固设有两转子2,3，两定子12、13分别对应转子2、3设于壳体14的内壁，定子12,13分别缠绕线圈绕组10、11。效果是，从低速平稳地启动到额定旋转范围，并增加旋转速度。

综上，设计一种主轴驱动单元，既能应对粗车的高扭矩低转速，也能应对精车的低扭矩高转速，能够适应长时间连续驱动而不过热，使其能够适应长工件连续送料自动车削，是双主轴车床电主轴领域的关键难题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种单主轴双速区驱动装置，解决“既能应对粗车的高扭矩低转速，也能应对精车的低扭矩高转速，能够适应长时间连续驱动而不过热”的问题。

本发明的目的是这样实现的，一种单主轴双速区驱动装置，包括同一驱动轴不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低转速转子的旋转扭矩施加半径R_低至少为高转速转子的旋转扭矩施加半径R_高的两倍以上，低速驱动部和高速驱动部设于定子固定部，同一时间仅一者对驱动轴施加旋转扭矩；定子固定部内腔设有致动冷却单元，用于同时冷却低速驱动部和高速驱动部。

进一步地，定子固定部包括同轴设置的大径部和小径部，高速驱动部包括滑动设于小径部的可移定子单元和固设于驱动轴的高速转子单元，致动冷却单元驱动可移定子单元在工作位置和缩回位置之间移动，当可移定子单元位于工作位置，可移定子单元以预定间隙径向配合于高速转子单元外，仅高速驱动部对驱动轴施加旋转扭矩；当可移定子单元位于缩回位置，可移定子单元离开所述高速转子单元，仅低速驱动部对驱动轴施加旋转扭矩。

进一步地，所述低速驱动部包括固定定子单元，低速转子单元以预定间隙设于固定定子单元轴向两侧；固定定子单元包括周向间隔设置于通磁法兰部的多个T型对置铁芯，低速转子单元包括设于低速转筒的第一转子和第二转子，第一转子和第二转子分别设有与T型对置铁芯正对的多个永磁体。

进一步地，定子固定部同轴一体设有驱动轴孔和套筒转槽，二者分别为沿轴向前后布置的一对，套筒转槽设于定子固定部径向外侧；驱动轴旋转设于驱动轴孔，低速转筒旋转设于套筒转槽。

进一步地，定子固定部的小径部和大径部之间设有环形液压腔，左端盖螺旋密封地盖设于环形液压腔,左端盖和过渡部分别设有进油口和出油口,环形液压腔内滑动设有活塞环，活塞环固定连接可移定子单元；活塞环两侧的子腔分别通过进油口和出油口维持恒定油压的同时周期性流动，以带走来自定子固定部的热量。

进一步地，小径部内滑动设有滑子环，可移定子单元固设于滑子环内孔，滑子环固定连接活塞环。

进一步地，还包括设于驱动轴和低速转子单元之间的耦合单元，用于将低速转子单元的转动扭矩可选择地传递给驱动轴；所述耦合单元包括相互啮合的外齿圈、行星齿轮和太阳齿轮，所述外齿圈设于低速转筒的内孔，至少3个行星齿轮通过行星架啮合在外齿圈和太阳齿轮之间；太阳齿轮固定连接驱动轴。

进一步地，定子固定部包括同轴设置的大径部，大径部轴向两侧分别同轴设有小径部；大径部外周轴向并排设有两低速驱动部，小径部分别设有一高速驱动部，致动冷却单元内滑动设有两活塞环，两活塞环分别连接两可移定子单元。

进一步地，包括主轴轴承冷却结构，包括一体成型且轴向外凸于电机壳体的前轴套筒和后轴套筒，前轴套筒和后轴套筒外周面分别安装有第一冷却套和第二冷却套，第一冷却套与致动冷却单元串联或并联连通，第二冷却套与外设的冷却装置连通。

进一步地，所述高速转子单元包括高速转子本体，高速转子本体为多块硅钢片叠置且轴向两端设有端环，每个硅钢片中心对称地设有至少32个梯形转子槽，转子导条穿过高速转子本体和端环一体焊接为装配体；所述装配体外设有外包层成为复合实心转子。

所述主轴双速区驱动装置，大扭矩的低速驱动部100和小扭矩的高速驱动部200交替驱动同一主轴16，同一致动冷却单元40同时冷却固定定子单元20和可移定子单元30，还协同冷却前轴套筒81的高速轴承，粗车用大扭矩的低速驱动部100驱动主轴，精车用小扭矩的高速驱动部200驱动主轴，二者交替驱动，同时有致动冷却单元40的作用，各定子温升得到良好控制，加工精度保持性好。

附图说明

图1为本发明主轴双速区驱动装置的实施例一的主剖视图(可移定子单元位于工作位置)。

图2为本发明主轴双速区驱动装置的实施例一的主剖视图(可移定子单元位于缩回位置)。

图3为本发明主轴双速区驱动装置的实施例一的固定定子单元的局部剖视图。

图4为本发明主轴双速区驱动装置的实施例一的高速转子单元的主剖视图。

图5为本发明主轴双速区驱动装置的实施例一的高速转子单元的左剖视图。

图6为本发明主轴双速区驱动装置的实施例二的主剖视图(可移定子单元位于工作位置)。

图7为本发明主轴双速区驱动装置的实施例二的主剖视图(可移定子单元位于缩回位置)。

图8为本发明主轴双速区驱动装置的实施例三的主剖视图(可移定子单元位于缩回位置)。

上述图中的附图标记：

10定子固定部，11大径部，12小径部，13滑子环，14过渡部，15电机壳体，16主轴，17驱动轴孔，18套筒转槽；

20固定定子单元，21低转速绕组，22通磁法兰部，23T型对置铁芯,24导磁通路，25磁轭部，26T形凸缘，27定子配合面；

211第一线圈，212第二线圈，221第一固定槽,222第二固定槽，231第一铁芯，232第二铁芯；

30可移定子单元，31高转速绕组，32定子铁芯，33定子轭，34分隔轭，35滑动部；

40致动冷却单元，41环形液压腔，42活塞环，43左端盖，44进油口，45出油口；

50低速转子单元，51低速转筒，52磁体安装孔,53L形环法兰,54第一转子,55第二转子，56永磁体，57磁轭环；

60高速转子单元，61高速转子本体，62梯形转子槽,63转子导条,64端环,65导条嵌孔,66装配体,67外包层；

70耦合单元,71外齿圈,72行星齿轮，73太阳齿轮，74行星架，75传动室；

80主轴轴承冷却结构，81前轴套筒，82后轴套筒，83轴安装孔，84高速轴承，85第一冷却套，86第二冷却套；

100低速驱动部，200高速驱动部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种单主轴双速区驱动装置，包括定子固定部10，用于固定电机的定子；所述定子固定部10包括筒形的大径部11和小径部12，大径部11和小径部12之间设有过渡部14，所述小径部12内滑动设有滑子环13。定子固定部10同轴一体设有驱动轴孔17和套筒转槽18，二者分别为沿轴向前后布置的一对。套筒转槽18外壁设有电机壳体15扣合于定子固定部10右壁时的导向面。

固定定子单元20，设于定子固定部10的大径部11，用于设置低转速绕组21；所述固定定子单元20固定设于定子固定部10的大径部11外周。所述固定定子单元20包括周向间隔设置于通磁法兰部22的多个T型对置铁芯23，通磁法兰部22嵌设于大径部11外周,通磁法兰部22两侧面分别间隔设有多个轴向正对的第一固定槽221和第二固定槽222，第一固定槽221中固定有第一铁芯231，第一线圈211缠绕于第一铁芯231上；第二固定槽222中固定有第二铁芯232，第二线圈212缠绕于第一铁芯231上；第一铁芯231和第二铁芯232轴向正对，以形成经过通磁法兰部22的导磁通路24；所述通磁法兰部22为多块导磁良好的硅钢片在大径部11外周的整个周向叠置而成。所述T型对置铁芯23包括供缠绕线圈和通磁的磁轭部25，磁轭部25端部一体连接有T形凸缘26，所述T形凸缘26于固定定子单元20的轴向两侧分别形成定子配合面27。

低速转子单元50，以低速预定间隙δ₁置于低速定子单元20两侧，用于响应低转速绕组21产生的磁扭矩而产生旋转。所述低速转子单元50包括两端旋转支撑在电机壳体15中的低速转筒51，低速转筒51周向间隔设有至少6个磁体安装孔52。还包括第一转子54和第二转子55，所述第一转子54和第二转子55分别包括多个间隔设置的永磁体56、磁轭环57，永磁体56和磁轭环57固定于L形环法兰53的垂直环边。L形环法兰53包括垂直且一体连接的垂直环边和轴向环边，轴向环边固定于低速转筒51上同时使得垂直环边沿垂直于旋转轴线延伸地固设于磁体安装孔52。第一转子54与第一铁芯231之间、第二转子55与第二铁芯232之间具有低速预定间隙δ₁。

低速定子单元20的公称半径R₁为低速驱动部的旋转扭矩施加半径R_低，可移定子单元30内孔半径R₂为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R_高，R_低≥2R_高，即低速驱动部的旋转扭矩施加半径R_低至少为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R_高的两倍。

可移定子单元30，固定设于小径部12，用于设置高转速绕组31。所述可移定子单元30固设于滑子环13内孔。所述可移定子单元30包括定子铁芯32，定子铁芯32内设多个中心对称地间隔并交替设置的定子轭33和分隔轭34，高转速绕组31缠绕于定子轭33，分隔轭34用于隔离磁与热。定子铁芯32外包覆设有滑动部35。定子铁芯32多块导磁良好的硅钢片叠置而成。定子轭33由软铁材料制成，以便于通磁。

高速转子单元60，以预定间隙转动设于可移定子单元30内，用于响应高转速绕组31产生的磁扭矩而产生旋转，所述高速转子单元60固定连接主轴单元100。所述高速转子单元60包括高速转子本体61，高速转子本体61为多块硅钢片叠置并外包层成为复合实心转子，这样的设计比纯钢材料的实体转子的铁芯损耗、涡流损耗和铜损耗相对较小。所述外包层是铝合金层，通过压铸法一体成型于装配体外；所述外包层是聚四氟乙烯层，通过注塑法一体成型于装配体外。高速转子本体61的每个硅钢片中心对称地设有至少32个梯形转子槽62，梯形转子槽62的窄边位于外周面，利于克服高速旋转的离心力。梯形转子槽62内设转子导条63，高速转子本体61轴向两端设有端环64，端环64对应转子导条63设有多个导条嵌孔65，转子导条63通过导条嵌孔65与端环64焊接为一体。所述硅钢片、转子导条和端环的装配体66通过外包层67而成为复合实心转子。所述高速转子本体61的转子外周面的外包铝层67通过与主轴16装配并粗车精车和磨削为高光滑表面，表面粗糙度Ra<0.8μm，此时，转子外周面的外包铝层67的厚度至少为1-5mm。主轴16通过联轴器17固定连接主轴单元100。

上述硅钢片优选厚度小于0.5mm的无取向硅钢片DW_470。

还包括致动冷却单元40，以与固定定子单元20和可移定子单元30同时相邻设置的方式设于定子固定部10，用于在工作位置和缩回位置之间移动所述可移定子单元30，致动冷却单元40用于同时冷却固定定子单元20和可移定子单元30。所述致动冷却单元40包括环形液压腔41，环形液压腔41内滑动设有活塞环42，活塞环42固定连接于可移定子单元30。环形液压腔41设于大径部11和内环壁之间。环形液压腔41的活塞环42两侧的子腔分别通过进油口和出油口维持恒定油压的同时周期性流动，以带走来自定子的热量。以与固定定子单元20和可移定子单元30同时相邻设置的方式实现为：所述环形液压腔41由定子固定部10的大径部11构成外环壁，以过渡部14作为右端盖，左端盖43螺旋密封配合于大径部11，由此形成封闭的环形液压腔41。左端盖43和过渡部14分别设有进油口44和出油口45。

固定定子单元20的定子热量由大径部11传导至环形液压腔41，位于工作位置的可移定子单元30的定子铁芯32的热量通过滑子环13、小径部12传导至环形液压腔41，并由其内的周期性流动的液压油带至驱动装置外。

耦合单元70，所述耦合单元70设于主轴16和低速转子单元50之间，用于可选择地将低速转子单元50的转动扭矩传递给主轴16。电机壳体15沿旋转轴线方向扣合于定子固定单元10的右壁时，电机壳体15密封抵接套筒转槽18外壁从而形成封闭的传动室75，耦合单元70设于传动室75内。所述耦合单元70包括相互啮合的外齿圈71、行星齿轮72和太阳齿轮73，所述外齿圈71设于低速转筒51的内孔，至少3个行星齿轮72通过行星架74啮合在外齿圈71和太阳齿轮73之间。太阳齿轮73固定连接主轴16。

主轴双速区驱动装置有高速模式和低速模式两种，①高速模式：外齿圈71和低速转筒51不转，可移定子单元30位于工作位置且通电，高速驱动部带动主轴16高速旋转，同时，太阳齿轮73转动，带动至少3个行星齿轮72连同行星架74空转，如图1所示；②低速模式，可移定子单元30位于缩回位置，固定定子单元20通电，低速转筒51及外齿圈71旋转，行星架74不动，外齿圈71通过行星齿轮将扭矩传递给太阳齿轮73及主轴16，低速驱动部带动主轴16低速旋转，而固定于主轴16上的高速转子单元60也被带动旋转，如图2所示。由于高速转子单元60内有永磁体的转子导条63，不通电且位于缩回位置的可移定子单元30远离高速转子单元60，可避免高速驱动部200产生电磁感应损耗。

高速转子单元60和可移定子单元30之间的高速预定间隙可达到0.1-0.5mm，低速转子单元30和固定定子单元20之间的低速预定间隙可达到0.5-1.5mm。

技术要点：

一种主轴双速区驱动装置，包括同一驱动轴不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部100和高速驱动部200，低转速转子的旋转扭矩施加半径R_低至少为高转速转子的旋转扭矩施加半径R_高的两倍，还包括定子固定部10，低速驱动部和高速驱动部同时设于定子固定部10，定子固定部10内腔设有致动冷却单元40，用于同时冷却低速驱动部和高速驱动部。高速驱动部包括可移定子单元30，致动冷却单元40驱动可移定子单元30在工作位置和缩回位置之间移动。当可移定子单元30位于工作位置，仅高速驱动部对驱动轴施加旋转扭矩；当可移定子单元30位于缩回位置，仅低速驱动部对驱动轴施加旋转扭矩。

实施例2

同时设有两套低速驱动部100和高速驱动部200，共同拥有一套致动冷却单元40，其他结构与实施例1相同。

一种单主轴双速区驱动装置，定子固定部10包括大径部11和设于大径部轴向两侧的两小径部12，大径部11内设有致动冷却单元40，大径部11外周设有两低速驱动部100，小径部12分别设有一高速驱动部200，环形液压腔41内滑动设有两活塞环42，两活塞环42分别连接前后两滑子环13。

实施例3

改进主轴轴承冷却，其他结构与实施例1、2相同。

一种单主轴双速区驱动装置，包括主轴轴承冷却结构80，定子固定部10包括与电机壳体16一体成型的前轴套筒81和后轴套筒82，二者分别设有同轴度小于等于0.001mm的轴安装孔83。轴安装孔83中密封安装有高速轴承84，所述高速轴承84优选为角接触球轴承，更优选无内圈的陶瓷滚动体的角接触球轴承。前轴套筒81和后轴套筒82外周面分别安装有第一冷却套85和第二冷却套86，第一冷却套85与致动冷却单元40串联或并联连通。第二冷却套86与外设的冷却装置连通。

主轴采用陶瓷主轴，或金属材料。

高速转子单元60和可移定子单元30之间的高速预定间隙δ₂可达到0.1-0.5mm，固定转子单元30和可移定子单元20之间的低速预定间隙δ₁可达到0.5-1.5mm。

所述单主轴双速区驱动装置，利用如下手段解决“既能应对粗车的高扭矩低转速，也能应对精车的低扭矩高转速，能够适应长时间连续驱动而不过热，使其能够适应长工件连续送料自动车削”的技术问题：

(1)大扭矩的低速驱动部100和小扭矩的高速驱动部200交替驱动同一主轴16

低速驱动部100包括预定间隙配合的固定定子单元20和低速转子单元50，低速转子单元50是外转子，固定定子单元20安装在大径部11，由此旋转扭矩施加半径R_低大，低速转子单元50通过耦合单元70驱动连接主轴16。而高速驱动部200包括高速预定间隙δ₂配合的高速转子单元60和可移定子单元30，高速转子单元60是内转子，直接安装在主轴16上，因此，旋转扭矩施加半径R_高小。

交替的实现，低速转子单元50驱动时，固定定子单元20通电，可移定子单元30不通电且位于缩回位置，远离高速转子单元60，可避免高速驱动部200产生电磁感应损耗。高速转子单元60驱动时，可移定子单元30通电且位于工作位置，固定定子单元20不通电，耦合单元70空转，即太阳齿轮73转动带动行星齿轮72转动，低速转子单元50不转。

对于连续自动车削的双主轴自动车床来说，这是非常有用的，用来驱动主轴的两定子可以交替用于粗加工车削和精加工车削。

(2)同一致动冷却单元40同时冷却固定定子单元20和可移定子单元30

定子固定部10包括大径部11和小径部12，同时大径部11和小径部12之间设环形液压腔41。一方面，活塞42的动作可使得可移定子单元30在工作位置和缩回位置之间切换；另一方面，环形液压腔41内的工作液体的周期性对流带走来自大径部、小径部及固定定子单元20及可移定子单元30的电磁损耗热量。

(3)致动冷却单元40协同传动室内主轴轴承的冷却

传动室75是封闭的，内有行星齿轮机构的耦合单元70，前轴套筒81位于传动室75内。前轴套筒81需要单独的控温冷却，通过外设第一冷却套85来实现，其内的冷却流体均串联或并联致动冷却单元40，使得致动冷却单元40同时冷却定子固定部10的三个部位，大径部11、小径部12和前轴套筒81，便于温度的协同控制。

所述主轴双速区驱动装置，大扭矩的低速驱动部100和小扭矩的高速驱动部200交替驱动同一主轴16，同一致动冷却单元40同时冷却固定定子单元20和可移定子单元30，还协同冷却前轴套筒81的高速轴承，粗车用大扭矩的低速驱动部100驱动主轴，精车用小扭矩的高速驱动部200驱动主轴，温升得到良好控制，加工精度保持性好。

Claims

1.一种单主轴双速区驱动装置，其特征在于，包括同一驱动轴不同旋转扭矩施加半径的低速驱动部和高速驱动部，低速驱动部的旋转扭矩施加半径R_低至少为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R_高的两倍以上，低速驱动部和高速驱动部设于定子固定部（10），同一时间仅一者对驱动轴施加旋转扭矩；定子固定部（10）内腔设有致动冷却单元（40），用于同时冷却低速驱动部和高速驱动部；

定子固定部（10），所述定子固定部（10）包括筒形且同轴设置的大径部（11）和小径部（12），小径部（12）径向内侧同轴一体设有沿轴向前后布置的一对驱动轴孔（17），大径部（11）径向外侧同轴一体设有沿轴向前后布置的一对套筒转槽（18），所述一对驱动轴孔（17）旋转设有主轴（16），所述一对套筒转槽（18）旋转设有低速转子单元（50）；

低速驱动部（100），所述低速驱动部（100）包括固定定子单元（20）和低速转子单元（50），固定定子单元（20）固定设于大径部（11），用于设置低转速绕组（21）；低速转子单元（50）以低速预定间隙（δ₁）与固定定子单元（20）对置；低速转子单元（50）可选择地驱动连接主轴（16）；

高速驱动部（200），所述高速驱动部（200）包括可移定子单元（30）和高速转子单元（60），可移定子单元（30）滑动设于小径部（12）径向内侧，高速转子单元（60）固定设于主轴（16），所述可移定子单元（30）可选择地与高速转子单元（60）径向相对设置；

致动冷却单元（40）包括位于小径部（12）和大径部（11）之间的环形液压腔(41)，所述小径部（12）和大径部（11）之间设有过渡部（14），左端盖（43）螺旋密封地盖设于环形液压腔(41),左端盖(43)和过渡部(14)分别设有进油口(44)和出油口(45), 环形液压腔(41)内滑动设有活塞环(42)，活塞环(42)固定连接可移定子单元(30)。

2.如权利要求1所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，致动冷却单元（40）驱动可移定子单元（30）在工作位置和缩回位置之间移动，当可移定子单元（30）位于工作位置，可移定子单元（30）以高速预定间隙（δ₂）径向配合于高速转子单元（60）外，仅高速驱动部（200）对主轴（16）施加旋转扭矩；当可移定子单元（30）位于缩回位置，可移定子单元（30）轴向离开所述高速转子单元（60），仅低速驱动部（100）对主轴（16）施加旋转扭矩。

3.如权利要求2所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，固定定子单元（20）包括周向间隔设置于通磁法兰部（22）的多个T型对置铁芯（23），所述通磁法兰部（22）为多块导磁良好的硅钢片在大径部（11）外周的整个周向叠置而成，低速转子单元（50）包括设于低速转筒（51）的第一转子（54）和第二转子（55），第一转子（54）和第二转子（55）分别设有与T型对置铁芯（23）正对的多个永磁体（56）；低速转筒（51）旋转设于套筒转槽（18）。

4.如权利要求3所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，所述固定定子单元（20）的公称半径R₁为低速驱动部（100）的旋转扭矩施加半径R_低，可移定子单元(30)内孔半径R₂为高速驱动部的旋转扭矩施加半径R_高，R_低≥2R_高。

5.如权利要求1所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，小径部（12）内滑动设有滑子环（13），可移定子单元（30）固设于滑子环（13）内孔，滑子环（13）固定连接活塞环(42)。

6.如权利要求3所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，还包括设于主轴（16）和低速转子单元（50）之间的耦合单元（70），用于将低速转子单元（50）的转动扭矩可选择地传递给主轴（16）；所述耦合单元（70）包括相互啮合的外齿圈（71）、行星齿轮（72）和太阳齿轮（73），所述外齿圈（71）设于低速转筒（51）的内孔，至少3个行星齿轮（72）通过行星架（74）啮合在外齿圈（71）和太阳齿轮（73）之间；太阳齿轮（73）固定连接主轴（16）。

7.如权利要求2所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，定子固定部（10）包括同轴设置的大径部（11），大径部（11）轴向两侧分别同轴设有小径部（12）；大径部（11）外周轴向并排设有两低速驱动部（100），小径部（12）分别设有一高速驱动部（200），致动冷却单元（40）内滑动设有两活塞环（42），两活塞环（42）分别连接两可移定子单元（30）。

8.如权利要求1-7任一所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，包括主轴轴承冷却结构（80），包括一体成型且轴向外凸于电机壳体的前轴套筒（81）和后轴套筒（82），前轴套筒（81）和后轴套筒（82）形成所述一对驱动轴孔（17）；前轴套筒（81）和后轴套筒（82）外周面分别安装有第一冷却套（85）和第二冷却套（86），第一冷却套（85）与致动冷却单元（40）串联或并联连通，第二冷却套（86）与外设的冷却装置连通。

9.如权利要求1-7任一所述单主轴双速区驱动装置，其特征在于，所述高速转子单元（60）包括高速转子本体（61），高速转子本体（61）为多块硅钢片叠置且轴向两端设有端环（64），每个硅钢片中心对称地设有至少32个梯形转子槽（62），转子导条(63)穿过高速转子本体（61）和端环（64）一体焊接为装配体（66）；所述装配体（66）外设有外包层（67）成为复合实心转子。