CN114865851B - 一种高速电机用主轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速主轴电机领域，特别涉及一种高速电机用主轴，包括高速电机，高速电机包含有外壳、转动主轴和散热装置，外壳内部包含有转子部件，转子部件设置于转动主轴的中部，转子部件的两端安装有平衡环，平衡环的一端设置有轴承座，轴承座的底端一侧表面设置有输油管，输油管的底端设置有漏孔，漏孔的底端设置有轴承珠，轴承珠的底端安装有底座，其中底座设置于转动主轴的表面。本发明通过设置对应的润滑油配合现有的散热装置，基于主轴本身的凹槽结构可使两端的发热点以及中部的换热点均能够进一步散热，使主轴结构能够根据主要发热源散热和中部温控效应产生装置整体内部的散热效果，以此增加电机主轴的使用寿命。

Description

一种高速电机用主轴

技术领域

本发明涉及高速主轴电机领域，特别涉及一种高速电机用主轴。

背景技术

高速电机通常是指转速超过10000r/min的电机。它们因为转速高，体积远小于普通功率的电机，与原动机相连，取消了传统的减速机构，高速电机转动惯量小等原因，所以具有电机功率密度高，可以有效的节约材料，传动效率高，噪音小，动态响应快等优点，通常具有配套的散热装置以及控制模块用于其内部结构形成监测和温度控制。

现有的高速电机主轴位于其两端的轴承座通常会出现发热效应，由于电机本身转动速度过快，轴承座散热常用的方式仅为两端的风力散热以及形成特殊的风道结构散热，均无法满足由于主轴摩擦所形成的热量以及转子部件受换热效应导致的热量的散热，特别是高速转动的主轴若出现偏心现象时其发热量将以几何程度增加，最终将损耗主轴设备，导致其使用寿命降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种高速电机用主轴。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种高速电机用主轴，包括高速电机，高速电机包含有外壳、转动主轴和散热装置，所述外壳内部包含有转子部件，转子部件设置于转动主轴的中部，所述转子部件的两端安装有平衡环，平衡环的一端设置有轴承座，所述轴承座靠近平衡环（301）一侧设置有间隙，间隙的径向两端设置有滑珠，所述轴承座的径向内侧表面设置有输油管，输油管的径向内侧设置有漏孔，漏孔的径向内侧设置有轴承珠，轴承珠的径向内侧安装有底座，其中底座设置于转动主轴的表面；

所述漏孔呈阶梯状设置，所述转动主轴的表面设置有流线型凹槽，且流线型凹槽两端高低错位设置于两端所述轴承座的径向内侧，所述漏孔的中部呈内凹式设置，所述漏孔和输油管为嵌入式设置，所述输油管连接有散热装置，所述散热装置包含润滑油和泵机，所述流线型凹槽位于转动主轴表面，且流线型凹槽于转动主轴表面对称设置，所述流线型凹槽和转子部件之间形成密封空间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轴承珠和底座均设置于轴承座和转动主轴之间的留置空间处，所述漏孔的底端两侧均设置有弧形块，所述底座的顶端表面设置有内凹面，且内凹面的底端设置有底漏。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底座的底端设置有通孔，且底漏和通孔为贯穿设置，所述流线型凹槽的两端设置于底座之间，且底座的个数不少于两个，所述弧形块内部包含有压力传感器结构，且弧形块外接于高速电机的控制模块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转子部件内部设置有铜管，铜管贯穿转子部件两端至间隙处，所述轴承座的内部设置有镶嵌构件，且镶嵌构件呈管状设置，所述镶嵌构件和铜管呈前后贯通设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轴承座设置于外壳的内部，且轴承座和外壳内壁相连接，所述平衡环和转子部件为固定连接，所述转子部件和转动主轴相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1：本发明通过设置对应的润滑油配合现有的散热装置，基于主轴本身的凹槽结构可使两端的发热点以及中部的换热点均能够进一步散热，使主轴结构能够根据主要发热源散热和中部温控效应产生装置整体内部的散热效果，以此增加电机主轴的使用寿命。

2：本发明还能够进一步基于笼式转子结构，根据轴承两端的散热通道对转子结构的内部形成旋转时的风道，可配合现有技术下两端的风扇结构形成对转子部件的内部散热效应，保持转子部件的低温以便于和主轴结构产生换热效应。

3：本发明根据上述的轴承座结构基于漏孔的底部可对主轴的两端构建偏心感应，即在两端压力数据的采集下能够对主轴是否偏心产生实时监测，避免主轴偏心所产生的发热量增加的效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的剖面结构示意图；

图3是本发明的局部结构放大图；

图4是本发明的轴承座结构剖面图；

图5是本发明的漏孔结构放大图；

图6是本发明的底座结构示意图；

图中：1、高速电机；101、外壳；102、散热装置；2、转动主轴；201、流线型凹槽；3、转子部件；301、平衡环；302、铜管；4、轴承座；401、输油管；402、漏孔；403、轴承珠；404、底座；405、弧形块；406、内凹面；407、底漏；408、通孔；5、间隙；501、滑珠；6、镶嵌构件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图4所示，本发明提供一种高速电机用主轴，包括高速电机1，高速电机1包含有外壳101、转动主轴2和散热装置102，外壳101内部包含有转子部件3，转子部件3设置于转动主轴2的中部，转子部件3的两端安装有平衡环301，平衡环301的一端设置有轴承座4，轴承座4靠近平衡环（301）一侧设置有间隙5，间隙5的径向两端设置有滑珠501，轴承座4的径向内侧表面设置有输油管401，输油管401的径向内侧设置有漏孔402，漏孔402的径向内侧设置有轴承珠403，轴承珠403的径向内侧安装有底座404，其中底座404设置于转动主轴2的表面；

漏孔402呈阶梯状设置，转动主轴2的表面设置有流线型凹槽201，且流线型凹槽201两端高低错位设置于两端轴承座4的径向内侧。

进一步的，漏孔402的中部呈内凹式设置，漏孔402的顶端和输油管401为嵌入式设置，输油管401连接有散热装置102，散热装置102包含润滑油和泵机。

轴承座4设置于外壳101的内部，且轴承座4和外壳101内壁相连接，平衡环301和转子部件3为固定连接，转子部件3和转动主轴2相连接。

流线型凹槽201位于转动主轴2表面，且流线型凹槽201于转动主轴2表面对称设置，流线型凹槽201和转子部件3之间形成密封空间。

具体的，高速电机1主要基于外壳101、控制模块、散热装置102以及转动主轴2构成，内部搭配有常规使用的风扇结构，旋转流程中为转子部件3和转动主轴2旋转传动；

输油管401镶嵌于轴承座4的底侧，和散热装置102连接，通过散热装置102内部的降温模块和泵机模块泵出至输油管401内，输油管401将从漏孔402处滴落已降温的润滑油，并根据轴承珠403随固定的底座404构成旋转润滑作用，多余的润滑油则储存在留置空间内部，且通过转动主轴2表面的流线型凹槽201旋转滑动，由于转动主轴2为高速转动状态时，流线型凹槽201内部的润滑油将随离心力从前至后滑动，因此所降温的润滑油从留置空间处甩出至中部降温，以降低转动主轴2的中部温度，最后直至后侧的轴承座4处，后侧的轴承座4所连接的散热装置102通过吸出的泵机向外吸出，使内部留置空间在满载时能够不断的吸出内部的润滑油构成循环效果，以此达到前后两点以及转动主轴2中部的散热效应，可大量降低转动主轴2所散发的温度；

与此同时，由散热装置102所控制的泵机可基于控制模块形成前后的控制，如改变前后轴承座4的吸油和输油的电磁阀门管道，从而达到由从前至后改变为从后至前的效果，必要时还能够形成前后上下两端根据流线型凹槽201形成交错式的前后输油和吸油效果，可进一步降低两端发热源的温度。

实施例2

与实施例1不同之处在于，轴承珠403和底座404均设置于轴承座4和转动主轴2之间的留置空间处，漏孔402的底端两侧均设置有弧形块405，底座404的顶端表面设置有内凹面406，且内凹面406的底端设置有底漏407。

底座404的底端设置有通孔408，且底漏407和通孔408为贯穿设置，流线型凹槽201的两端设置于底座404之间，且底座404的个数不少于两个，弧形块405内部包含有压力传感器结构，且弧形块405外接于高速电机1的控制模块。

如图5和图6所示，轴承珠403在形成润滑效果时，底座404处的内凹面406构成压力限位效应，底部的底漏407将位于底端漏出多余的油量，增加转动主轴2和轴承珠403之间的润滑效果，且在通孔408处设置有弧形块405，因常规的轴承结构转动时主要基于固定的滑道处形成轴承珠403的转动，而在滑道的某一处所设置的通孔408和滑道截面对应设置的弧形块405将在轴承珠403滑动经过时将测算对应的压力值，并取瞬时的最大压力值并输出值控制面板处显示，以得到两端对应的压力值，通过对称性的比较四处通孔408的数值则可得到转动主轴2是否出现偏心现象，以便于及时停机维护，避免长时间的高速转动使主轴的某一端发热量剧增导致主轴损耗。

实施例3

与实施例1-2不同之处在于，转子部件3内部设置有铜管302，铜管302贯穿转子部件3两端至间隙5处，轴承座4的顶端内部设置有镶嵌构件6，且镶嵌构件6呈管状设置，镶嵌构件6和铜管302呈前后贯通设置。

如图2所示，因常规结构下转动主轴2的尾部将设置对应的散热风扇结构，因此所镂空设置的铜管302以及轴承座4的镶嵌构件6处于前后对应设置，且在轴承座4和转子部件3之间设置有对应可滑动的滑珠501，由于铜管302为笼式多个结构嵌入式设置，因此铜管302呈空气对流情况下时，前端的镶嵌构件6从前端入风，从散热风扇处出风，且中部根据铜管302形成阶段式的通风，因铜管302于内部处于反复转动情况下，不断的将在横向流动性空气形成切割，从而使流动的风力呈螺旋状向外排出，且铜管302内部的空气亦形成此种方式不断排出，在前端亦设置散热风扇的风道情况下，所排出的风力可在高速电机1内部显著提升，以达到增加内部气流的换热效率。

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 (5)

1.一种高速电机用主轴，包括高速电机（1），高速电机（1）包含有外壳（101）、转动主轴（2）和散热装置（102），其特征在于，所述外壳（101）内部包含有转子部件（3），转子部件（3）设置于转动主轴（2）的中部，所述转子部件（3）的两端安装有平衡环（301），平衡环（301）的一端设置有轴承座（4），所述轴承座（4）靠近平衡环（301）一侧设置有间隙（5），间隙（5）的径向两端设置有滑珠（501），所述轴承座（4）的径向内侧表面设置有输油管（401），输油管（401）的径向内侧设置有漏孔（402），漏孔（402）的径向内侧设置有轴承珠（403），轴承珠（403）的径向内侧安装有底座（404），其中底座（404）设置于转动主轴（2）的表面；

所述漏孔（402）呈阶梯状设置，所述转动主轴（2）的表面设置有流线型凹槽（201），且流线型凹槽（201）两端高低错位设置于两端所述轴承座（4）的径向内侧，所述漏孔（402）的中部呈内凹式设置，所述漏孔（402）和输油管（401）为嵌入式设置，所述输油管（401）连接有散热装置（102），所述散热装置（102）包含润滑油和泵机，所述流线型凹槽（201）位于转动主轴（2）表面，且流线型凹槽（201）于转动主轴（2）表面对称设置，所述流线型凹槽（201）和转子部件（3）之间形成密封空间。

2.根据权利要求1所述的一种高速电机用主轴，其特征在于，所述轴承珠（403）和底座（404）均设置于轴承座（4）和转动主轴（2）之间的留置空间处，所述漏孔（402）的底端两侧均设置有弧形块（405），所述底座（404）的顶端表面设置有内凹面（406），且内凹面（406）的底端设置有底漏（407）。

3.根据权利要求2所述的一种高速电机用主轴，其特征在于，所述底座（404）的底端设置有通孔（408），且底漏（407）和通孔（408）为贯穿设置，所述流线型凹槽（201）的两端设置于底座（404）之间，且底座（404）的个数不少于两个，所述弧形块（405）内部包含有压力传感器结构，且弧形块（405）外接于高速电机（1）的控制模块。

4.根据权利要求1或3所述的一种高速电机用主轴，其特征在于，所述转子部件（3）内部设置有铜管（302），铜管（302）贯穿转子部件（3）两端至间隙（5）处，所述轴承座（4）的内部设置有镶嵌构件（6），且镶嵌构件（6）呈管状设置，所述镶嵌构件（6）和铜管（302）呈前后贯通设置。

5.根据权利要求1所述的一种高速电机用主轴，其特征在于，所述轴承座（4）设置于外壳（101）的内部，且轴承座（4）和外壳（101）内壁相连接，所述平衡环（301）和转子部件（3）为固定连接，所述转子部件（3）和转动主轴（2）相连接。

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