CN113369506B - 一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其包括有钢筒，钢筒内设有前轴承组件、后轴承组件和转子，前轴承组件和后轴承组件分别靠近钢筒的前后两端，转子的前后两端分别穿过前轴承组件和后轴承组件，前轴承组件的前端固定有防尘环，防尘环上安装有位移传感器，转子上套设有防尘盖，防尘盖位于防尘环的内侧，位移传感器的感应端与防尘盖相对设置，防尘环上开设有入水通道和出水通道，防尘环的外侧壁开设有环状冷却水道，环状冷却水道连通于入水通道和出水通道之间，借由入水通道、环状冷却水道和出水通道内的水对防尘环和位移传感器进行冷却。本发明能够减少气热变形，能准确反馈位移信息，进而提高设备性能。

Description

一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴
技术领域
本发明涉及电主轴，尤其涉及一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴。
背景技术
现有技术中，主轴和机床的关联很大，主轴是机床最重要的组成部件，例如，刀具的装夹、工件的切削、动力与切削力的转换都由主轴实现，主轴可视为数控机床的心脏，而且主轴定位精度直接影响工件的加工质量和加工精度。但是在实际应用中，数据机床进行机械加工时，金属在受热后会发生膨胀，主轴的转子高速运转的过程中，相关零件的温度随之升高，使转子产生一定的位移，从而影响主轴精度和零件加工质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够减少气热变形，能准确反馈位移信息，进而提高设备性能的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其包括有钢筒，所述钢筒内设有前轴承组件、后轴承组件和转子，所述前轴承组件和所述后轴承组件分别靠近所述钢筒的前后两端，所述转子的前后两端分别穿过所述前轴承组件和所述后轴承组件，所述前轴承组件的前端固定有防尘环，所述防尘环上安装有位移传感器，所述转子上套设有防尘盖，所述防尘盖位于所述防尘环的内侧，所述位移传感器的感应端与所述防尘盖相对设置，所述防尘环上开设有入水通道和出水通道，所述防尘环的外侧壁开设有环状冷却水道，所述环状冷却水道连通于所述入水通道和所述出水通道之间，借由所述入水通道、所述环状冷却水道和所述出水通道内的水对所述防尘环和所述位移传感器进行冷却。
优选地，所述防尘环上开设有安装槽，所述位移传感器固定于所述安装槽内。
优选地，所述防尘环的外侧固定有外钢套，所述外钢套包覆于所述外钢套的外侧壁和前端。
优选地，所述外钢套上固定有传感器盖板，所述传感器盖板覆盖于所述安装槽的前侧。
优选地，所述前轴承组件包括有前轴承座，所述前轴承座的侧部开设有进水口和出水口，所述进水口与所述入水通道相连通，所述出水口与所述出水通道相连通。
优选地，所述钢筒、所述前轴承座和所述防尘环内开设有依次连通的导线通道，所述导线通道内用于容纳所述位移传感器的导线。
优选地，所述后轴承组件包括有后轴承座，所述后轴承座固定于所述钢筒的后端，所述后轴承座的后端固定有背盖，所述背盖的后端固定有油缸组件，所述油缸组件的后端设有可注入冷却液的旋转接头，所述转子的内侧穿设有拉杆，所述旋转接头与所述拉杆相连通。
优选地，所述前轴承组件包括有前轴承，所述后轴承组件包括有后轴承，所述前轴承和所述后轴承均为油气润滑轴承。
优选地，所述油缸组件包括有油缸盖和活塞，所述油缸盖与所述背盖固定连接，所述活塞设于所述油缸盖内且二者滑动配合，所述背盖包括有第一油嘴和第二油嘴，所述第一油嘴与所述活塞的后侧空腔相连通，所述第二油嘴与所述活塞的前侧空腔相连通。
优选地，所述活塞的活塞杆呈中空状，所述活塞杆内设有中空的后连接杆，所述后连接杆连通于所述旋转接头与所述拉杆之间。
本发明公开的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴中，所述入水通道用于注入冷却水，并通过所述环状冷却水道和所述出水通道形成冷却水道，当主轴高速运转时，所述环状冷却水道内的水与主轴本身产生热交换，从而对所述防尘环和所述位移传感器进行冷却降温，不仅能提高所述防尘环的热稳定性，还可避免所述位移传感器因受热而发生移位，进而准确地反馈位移信息，防止误判情况发生，大大提升了主轴的精度和整体性能。
附图说明
图1为电主轴的局部剖视图一；
图2为电主轴的局部剖视图二；
图3为电主轴的前端剖视图一；
图4为防尘环的剖视图一；
图5为防尘环的剖视图二；
图6为电主轴的前端结构图；
图7为电主轴的前端剖视图二；
图8为电主轴的后端剖视图一；
图9为后轴承组件的剖视图；
图10为电主轴的后端剖视图二；
图11为外钢套的结构图；
图12为电主轴的前端结构分解图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，结合图1至图12所示，其包括有钢筒1，所述钢筒1内设有前轴承组件2、后轴承组件3和转子4，所述前轴承组件2和所述后轴承组件3分别靠近所述钢筒1的前后两端，所述转子4的前后两端分别穿过所述前轴承组件2和所述后轴承组件3，所述前轴承组件2的前端固定有防尘环5，所述防尘环5上安装有位移传感器6，所述转子4上套设有防尘盖7，所述防尘盖7位于所述防尘环5的内侧，所述位移传感器6的感应端与所述防尘盖7相对设置，所述防尘环5上开设有入水通道50和出水通道51，所述防尘环5的外侧壁开设有环状冷却水道52，所述环状冷却水道52连通于所述入水通道50和所述出水通道51之间，借由所述入水通道50、所述环状冷却水道52和所述出水通道51内的水对所述防尘环5和所述位移传感器6进行冷却。
上述结构中，所述入水通道50用于注入冷却水，并通过所述环状冷却水道52和所述出水通道51形成冷却水道，当主轴高速运转时，所述环状冷却水道52内的水与主轴本身产生热交换，从而对所述防尘环5和所述位移传感器6进行冷却降温，不仅能提高所述防尘环5的热稳定性，还可避免所述位移传感器6因受热而发生移位，进而准确地反馈位移信息，防止误判情况发生，大大提升了主轴的精度和整体性能。
为了更好地容纳所述位移传感器6，本实施例中，所述防尘环5上开设有安装槽53，所述位移传感器6固定于所述安装槽53内。
本实施例中，所述防尘环5的外侧固定有外钢套56，所述外钢套56包覆于所述外钢套56的外侧壁和前端。
作为一种优选方式，所述外钢套56上固定有传感器盖板54，所述传感器盖板54覆盖于所述安装槽53的前侧。
其中，本实施例优选增设了传感器盖板54，因传感器盖板54位于主轴外侧，所以当用户需要检修所述位移传感器6时，只需拆卸传感器盖板54即可操作，无需整体拆解主轴，使得维修维护工作更加方便、容易。
为了方便进出冷却水，本实施例中，所述前轴承组件2包括有前轴承座20，所述前轴承座20的侧部开设有进水口21和出水口22，所述进水口21与所述入水通道50相连通，所述出水口22与所述出水通道51相连通。
进一步地，所述钢筒1、所述前轴承座20和所述防尘环5内开设有依次连通的导线通道60，所述导线通道60内用于容纳所述位移传感器6的导线。上述导线通道60不仅可以用于穿过导线，当主轴作为超声波主轴使用时，可以将超声波器件的线从导线通道内穿过，方便了从主轴后端引入超声波信号线。
本实施例中，所述后轴承组件3包括有后轴承座30，所述后轴承座30固定于所述钢筒1的后端，所述后轴承座30的后端固定有背盖8，所述背盖8的后端固定有油缸组件9，所述油缸组件9的后端设有可注入冷却液的旋转接头10，所述转子4的内侧穿设有拉杆11，所述旋转接头10与所述拉杆11相连通。
其中，背盖8内可设置分别用于检测夹刀、松刀、无刀状态的传感器，用于反馈主轴的夹刀、松刀动作状态。
作为一种优选方式，所述前轴承组件2包括有前轴承25，所述后轴承组件3包括有后轴承35，所述前轴承25和所述后轴承35均为油气润滑轴承。其中，在油气润滑作用下，通过油气混合分配器，精确计量的微量润滑油利用压缩空气推送润滑油经过输油管送到喷油嘴，将其注入轴承，能够使得轴承工作在极高的转速下，并且有降低的工作温度，压缩空气不仅可以冷却轴承，还可以在轴承中产生附加压力以阻止污染物进入，大大提高了轴承的使用寿命，且适合在高转速的主轴中使用。
关于油缸组件的具体结构，本实施例中，所述油缸组件9包括有油缸盖90和活塞91，所述油缸盖90与所述背盖8固定连接，所述活塞91设于所述油缸盖90内且二者滑动配合，所述背盖8包括有第一油嘴80和第二油嘴81，所述第一油嘴80与所述活塞91的后侧空腔相连通，所述第二油嘴81与所述活塞91的前侧空腔相连通。
本实施例中，主轴的夹刀、松刀采用油缸驱动实现，背盖的开设有两个油路，分别与上、下2个油缸腔连通，松刀时，油压进入上型腔，推动活塞下移动，然后推动拉爪组件，配合拉爪实现松刀；与下型腔连接的油缸注油时，推动活塞后退并松开拉杆，在碟片组件的作用下，推动拉杆后退，夹紧刀柄而实现夹刀。本发明中的油缸，在较小的空间，可提供较大的夹刀力，而且直接与背盖相通，有效增强了主轴的性能。
作为一种有优选方式，所述活塞91的活塞杆92呈中空状，所述活塞杆92内设有中空的后连接杆93，所述后连接杆93连通于所述旋转接头10与所述拉杆11之间。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，包括有钢筒(1)，所述钢筒(1)内设有前轴承组件(2)、后轴承组件(3)和转子(4)，所述前轴承组件(2)和所述后轴承组件(3)分别靠近所述钢筒(1)的前后两端，所述转子(4)的前后两端分别穿过所述前轴承组件(2)和所述后轴承组件(3)，所述前轴承组件(2)的前端固定有防尘环(5)，所述防尘环(5)上安装有位移传感器(6)，所述转子(4)上套设有防尘盖(7)，所述防尘盖(7)位于所述防尘环(5)的内侧，所述位移传感器(6)的感应端与所述防尘盖(7)相对设置，所述防尘环(5)上开设有入水通道(50)和出水通道(51)，所述防尘环(5)的外侧壁开设有环状冷却水道(52)，所述环状冷却水道(52)连通于所述入水通道(50)和所述出水通道(51)之间，借由所述入水通道(50)、所述环状冷却水道(52)和所述出水通道(51)内的水对所述防尘环(5)和所述位移传感器(6)进行冷却。
2.如权利要求1所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述防尘环(5)上开设有安装槽(53)，所述位移传感器(6)固定于所述安装槽(53)内。
3.如权利要求2所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述防尘环(5)的外侧固定有外钢套(56)，所述外钢套(56)包覆于所述防尘环(5)的外侧壁和前端。
4.如权利要求3所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述外钢套(56)上固定有传感器盖板(54)，所述传感器盖板(54)覆盖于所述安装槽(53)的前侧。
5.如权利要求1所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述前轴承组件(2)包括有前轴承座(20)，所述前轴承座(20)的侧部开设有进水口(21)和出水口(22)，所述进水口(21)与所述入水通道(50)相连通，所述出水口(22)与所述出水通道(51)相连通。
6.如权利要求5所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述钢筒(1)、所述前轴承座(20)和所述防尘环(5)内开设有依次连通的导线通道(60)，所述导线通道(60)内用于容纳所述位移传感器(6)的导线。
7.如权利要求1所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述后轴承组件(3)包括有后轴承座(30)，所述后轴承座(30)固定于所述钢筒(1)的后端，所述后轴承座(30)的后端固定有背盖(8)，所述背盖(8)的后端固定有油缸组件(9)，所述油缸组件(9)的后端设有可注入冷却液的旋转接头(10)，所述转子(4)的内侧穿设有拉杆(11)，所述旋转接头(10)与所述拉杆(11)相连通。
8.如权利要求1所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述前轴承组件(2)包括有前轴承(25)，所述后轴承组件(3)包括有后轴承(35)，所述前轴承(25)和所述后轴承(35)均为油气润滑轴承。
9.如权利要求7所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述油缸组件(9)包括有油缸盖(90)和活塞(91)，所述油缸盖(90)与所述背盖(8)固定连接，所述活塞(91)设于所述油缸盖(90)内且二者滑动配合，所述背盖(8)包括有第一油嘴(80)和第二油嘴(81)，所述第一油嘴(80)与所述活塞(91)的后侧空腔相连通，所述第二油嘴(81)与所述活塞(91)的前侧空腔相连通。
10.如权利要求9所述的带有位移传感器的前端冷却式油气润滑电主轴，其特征在于，所述活塞(91)的活塞杆(92)呈中空状，所述活塞杆(92)内设有中空的后连接杆(93)，所述后连接杆(93)连通于所述旋转接头(10)与所述拉杆(11)之间。
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