CN115149699A - 直驱转台 - Google Patents

Abstract

一种直驱转台，包括第一轴承座、第二轴承座、定子组件、转子组件和套筒，所述定子组件套设在所述转子组件的外侧，所述套筒套设在所述定子组件的外侧，所述第一轴承座和第二轴承座设置在所述定子组件的两侧并固定在所述套筒转子芯上；其中，所述转子组件包括转子芯、装夹工作台和转子铁芯，所述转子铁芯固定在所述转子芯的外部，所述定子组件套设在所述转子铁芯的外侧，所述装夹工作台安装在所述转子芯的其中一个端部上，所述第一轴承座设置在所述转子芯的另一个端部上，所述第二轴承座位于所述装夹工作台的内侧并与所述装夹工作台之间通过迷宫凹槽与迷宫凸起的配合进行密封。

Description

直驱转台

技术领域

本发明涉及转台技术领域，尤其涉及一种直驱转台。

背景技术

直驱转台是铣车复合加工中心的关键功能部件之一，其转台与动力刀架上的铣刀主轴复合运动，能够实现以铣代车的功能。

现有的直驱转台通常在轴承座与装夹工作台之间采用密封圈进行简单的密封，而直驱转台在运行时，简单的密封则容易导致密封圈产生偏移或变形，从而影响密封效果，以致直驱转台无法达到所需的密封效果。

发明内容

本发明提供了一种直驱转台，通过迷宫凹槽与迷宫凸起的密封方式，能够有效提高第二轴承座与装夹工作台之间的密封，能够阻止外部污染物进入直驱转台的内部形成阻碍，同时又可以将直驱转台的内部密封以将通入直驱转台的内部的气体压缩并对外均匀吹出具有高压性的压缩空气。

本发明提供了一种直驱转台，包括第一轴承座、第二轴承座、定子组件、转子组件和套筒，所述定子组件套设在所述转子组件的外侧，所述套筒套设在所述定子组件的外侧，所述第一轴承座和第二轴承座设置在所述定子组件的两侧并固定在所述套筒转子芯上；

其中，所述转子组件包括转子芯、装夹工作台和转子铁芯，所述转子铁芯固定在所述转子芯的外部，所述定子组件套设在所述转子铁芯的外侧，所述装夹工作台安装在所述转子芯的其中一个端部上，所述第一轴承座设置在所述转子芯的另一个端部上，所述第二轴承座位于所述装夹工作台的内侧且与所述装夹工作台之间通过迷宫凹槽与迷宫凸起的配合进行密封。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述第二轴承座朝向所述装夹工作台的端面上设有多个间隔设置的迷宫凸起，所述装夹工作台与第二轴承座相对的端面上设有与迷宫凸起对应的迷宫凹槽，所述迷宫凹槽容纳在所述迷宫凸起中。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述第二轴承座上设有第二台阶槽，所述第二台阶槽内安装有第二径向油封，所述第二径向油封与所述转子芯贴合。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述第二轴承座上设有气管接头及与气管接头连通的气路，所述气路与所述第二径向油封与装夹工作台形成的空腔连通，使得气体能够从气管接头进入所述空腔后从所述装夹工作台与第二轴承座的间隙吹出。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述转子组件包括铁芯内套，所述转子铁芯通过过盈配合的装配方式安装在所述铁芯内套上，所述铁芯内套固定在所述转子芯上。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述直驱转台包括编码器组件和保护盖，所述编码器组件安装在所述第一轴承座上，所述保护盖罩设在所述编码器组件的外侧并与所述第一轴承座及套筒连接。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述编码器组件包括编码器、读数头和与转子芯连接的编码器固定座，所述编码器固定座上设置有第一安装槽，所述编码器安装在所述第一安装槽，所述读数头安装在所述第一轴承座上。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述保护盖上设有第一台阶槽，所述第一台阶槽内安装有第一径向油封，所述第一径向油封与所述编码器固定座贴合。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述定子组件包括定子铁芯和电机水套，所述定子铁芯与电机水套过盈配合，所述电机水套固定在在所述第一轴承座固定连接。

在本发明一实施方式的直驱转台中，所述电机水套上设有冷却槽，所述套筒上设置有冷却介质入口和冷却介质出口，所述冷却介质入口及冷却介质出口与所述冷却槽连通。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种直驱转台，包括第一轴承座、第二轴承座、定子组件、转子组件和套筒，其中，定子组件套设在转子组件的外侧，套筒套设在定子组件的外侧，第一轴承座和第二轴承座分别固定在套筒的两端并与转子组件转动连接。具体的，转子组件包括转子芯、装夹工作台和转子铁芯，转子铁芯固定在转子芯的外部，定子组件套设在转子铁芯的外侧，装夹工作台安装在转子芯的其中一个端部上，第一轴承座设置在转子芯的另一个端部上，第二轴承座位于装夹工作台的内侧并与装夹工作台之间通过迷宫凹槽与迷宫凸起的配合进行密封，通过迷宫密封与直驱转台原有的其他密封方式相结合的方式，能够阻止外部污染物进入直驱转台的内部形成阻碍，同时又可以将直驱转台的内部密封以将通入直驱转台的内部的气体压缩并对外均匀吹出具有高压性的压缩空气。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种直驱转台的结构示意图；

图2是图1中的直驱转台在另一个角度的结构示意图；

图3是图1中的直驱转台的剖面示意图；

图4是图1中的直驱转台的分解示意图；

图5是图4中的转子组件的分解示意图；

图6是图4中的转子组件的剖面示意图；

图7是图4中的定子组件与第一轴承座的结构示意图；

图8是图4中的定子组件与第一轴承座的结构示意图；

图9是图4中的保护盖的结构示意图；

图10是图4中的套筒与第二轴承座的剖面示意图；

图11是图4中的套筒与第二轴承座的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图11所示，本申请提供一种直驱转台，包括第一轴承座60、第二轴承座70、定子组件20、转子组件10和套筒40，其中，定子组件20套设在转子组件10的外侧，套筒40套设在定子组件20的外侧，第一轴承座70和第二轴承座60设置在定子组件20的两侧并固定在套筒40转子芯上，转子组件10与第一轴承座70和第二轴承座60转动连接。

在本实施方式中，转子组件10包括转子芯11、装夹工作台16和转子铁芯12，转子铁芯12固定在转子芯11的外部，定子组件20套设在转子铁芯12的外侧，装夹工作台16安装在转子芯11的其中一个端部上，第一轴承座70设置在转子芯11的另一个端部上，第二轴承座60位于装夹工作台16的内侧并与装夹工作台16之间通过迷宫凹槽与迷宫凸起的配合进行密封，起到第一次密封效果，而后通过直驱转台其他采用密封圈及径向油封来实现再次密封，以形成多层次、全方位的密封，其密封效果好，能够阻止外部污染物进入直驱转台的内部形成阻碍，同时又可以将直驱转台的内部密封以将通入直驱转台的内部的气体压缩并对外均匀吹出具有高压性的压缩空气。同时，结构简单，对操作人员要求较低，操作便捷性高，拆装更换和维修方便，节省大量人力和时间成本。

示例性的，第二轴承座60朝向装夹工作台16的端面上设有多个间隔设置的迷宫凸起61，装夹工作台16与第二轴承座60相对的端面上设有与迷宫凸起对应的迷宫凹槽161，使得迷宫凹槽161能够容纳在迷宫凸起61中，确保第二轴承座60与装夹工作台16之间的密封效果。

具体的，装夹工作台16的内侧端面上设置有至少两个间隔设置的迷宫凹槽161，该迷宫凹槽161环设在装夹工作台16上，其开口处形成有第一斜面倒角，第二轴承座60上设有数量与迷宫凹槽161的数量相对应的迷宫凸起61，其中部则为轴承座通槽，该轴承座通槽与转子芯的中空结构相对应。其中，迷宫凸起61环设在轴承座通槽的外侧，且迷宫凸起61的端面设置有第二斜面倒角，以便迷宫凸起61与迷宫凹槽161装配时，第一斜面倒角与第二斜面倒角配合能够实现装夹工作台16与第二轴承座60的快速装配。

在一个可选的实施方式中，第二轴承座60上还形成有凹腔结构65，装夹工作台16上设有凸起结构，凸起结构的形状及大小与凹腔结构65的形状及大小相适配，使得装夹工作台16能够通过凸起结构与凹腔结构65的配合而实现与第二轴承座60的快速组装，并且装夹工作台16与第二轴承座60形成有与外部连通的空腔，该空腔可以通入高压气体，而后高压气体从装夹工作台16与第二轴承座60配合的间隙中吹出，防止切削液及粉尘等进入到直驱转台的内部，从而形成第二道防护。

具体的，第二轴承座60上设有气管接头64及与气管接头64连通的气路63，其中，气路63与空腔连通，使得气体能够从气管接头进入空腔后再从装夹工作台与第二轴承座的间隙吹出。

在一个可选的实施方式中，第二轴承座60上设有第二台阶槽，第二台阶槽内安装有第二径向油封62，第二径向油封62与转子芯11贴合，以形成第二道密封，避免空腔内的气体从第二轴承座60与转子芯11之间的间隙泄露。

示例性的，第二台阶槽设置在凹腔结构65的底部，轴承座通槽贯穿整个第二轴承座60，在转子组件10与第二轴承座60组装时，转子芯11穿设在轴承座通槽中，第二径向油封62的内唇贴合在转子芯11，第二径向油封62的外周侧固定在第二台阶槽上，使得第二轴承座60、第二径向油封62与装夹工作台16能够共同形成的空腔。

采用以上技术方案后，由于装夹工作台16与第二轴承座60通过密封式的结构进行密封，以形成第一道密封；而后通过在第二轴承座60、第二径向油封62与装夹工作台16形成的空腔通入高压气体以形成第二道密封，最后利用第二径向油封62形成第三道密封。

应当说明的，迷宫凸起61可以设置在装夹工作台16上，而迷宫凹槽161则可以设置在第二轴承座60中；或者迷宫凸起61和迷宫凹槽161的数量可以为三个、四个甚至五个以上，本申请不加以限制。

在一个可选的实施方式中，装夹工作台16与转子芯11的连接处设有第一密封圈19，第一密封圈19用于填充装夹工作台16与转子芯11之间的间隙，以实现装夹工作台16与转子芯11之间的静密封。

在一个可选的实施方式中，转子组件10包括铁芯内套13，其中，转子铁芯12通过过盈配合的装配方式安装在铁芯内套13上，铁芯内套13固定在转子芯11上，以实现转子铁芯12与转子芯11的固定连接。

在本实施方式中，转子组件10包括挡圈组件14，挡圈组件14包括第一挡圈141和第二挡圈142，其中，第一挡圈141和第二挡圈142安装在铁芯内套13的两端，用于将转子铁芯12固定在铁芯内套13上，而后再将铁芯内套13固定在转子芯11中。

其中，铁芯内套13朝向转子铁芯12一侧的端面上设有斜孔结构，在转子铁芯与铁芯内套13组装在一起时，斜孔结构与转子铁芯的端面形成中空腔体，以便液压油能够通入该中空腔体中，从而可以将转子铁芯12从铁芯内套13中脱离处理，即通过该设置可以对转子铁芯12进行回收利用。

在一个可选的实施方式中，铁芯内套13的外圆周面与转子芯11的内圆周面只有两端的部分贴合，其中部均为向内凹设的斜面槽体，这样不仅便于铁芯内套13与转子芯11之间的装配，同时也可以确保装配后两端的稳固性。

在一个可选的实施方式中，转子组件10包括第一轴承件17，第一轴承件17的内圈与转子芯11连接，第一轴承件17的外圈与第二轴承座60连接。

在本实施方式中，转子组件10包括转子螺母16，第一轴承件17的数量为两个，其中，转子芯11为阶梯轴结构，两个第一轴承件17依次设置在转子芯11靠近装夹工作台16的一侧，其中一个第一轴承件17抵接在转子芯11的轴肩上，转子螺母16锁固在转子芯11的外螺纹上并与另一个第一轴承件17抵接，使得两个第一轴承件17能够稳固固定在转子芯11上。

在一个可选的实施方式中，转子组件10包括第二轴承件18，第二轴承件18安装在转子芯11与第一轴承座70之间，以实现转子芯11与第一轴承座70之间的转动连接。

在一个可选的实施方式中，直驱转台包括编码器组件30和保护盖50，其中，编码器组件30安装在第一轴承座70上，保护盖50罩设在编码器组件30的外侧并与第一轴承座70及套筒40连接，以对编码器组件30进行保护。

具体的，编码器组件30包括编码器32、读数头33和与转子芯11连接的编码器固定座31，其中，编码器固定座31上设置有第一安装槽，编码器32安装在第一安装槽，读数头33安装在第一轴承座70上，使得读数头33能够在转子芯11旋转时固定不懂，而编码器32则能够跟随转子芯11一同转动,使得编码器32与读数头33的配合，可以用于检测转子芯11的转速及电流电压并反馈至直驱转台的驱动器。

在本实施方式中，编码器32为伺服编码器磁环，读数头33为与伺服编码器磁环配套的伺服编码器读数头，其中，编码器固定座31通过螺钉紧固在转子芯11上，伺服编码器通过螺钉固定在编码器固定座31上。其中，编码器固定座31上设有外锥面，伺服编码器上设有内锥面，使得伺服编码器能够通过内锥面与外锥面的配合来保证两者直径的高精度配合，从而确保了伺服编码器与转子芯112的同轴度。

在一个可选的实施方式中，保护盖50上设有第一台阶槽，第一台阶槽内安装有第一径向油封51，其中，第一径向油封51与编码器固定座31贴合，以实现保护盖50与编码器固定座31之间的密封，以形成密封保护。

其中，保护盖50与第一轴承座70的连接处设有第二密封圈，第二密封圈用于填充保护盖50与第一轴承座70之间的缝隙。

在本实施方式中，保护盖50上设置有伺服编码器的线密封接头，线密封接头用于穿入编码器线并实现密封；和/或，保护盖50上设置有定子组件的动力线密封接头，动力线密封接头用于穿入伺服电机的动力线并实现密封。

在一个可选的实施方式中，编码器固定座31与转子芯11的连接处设有第三密封圈，第三密封圈用于填充编码器固定座31与转子芯11之间的缝隙。

在一个可选的实施方式中，定子组件20包括定子铁芯21和电机水套22，其中，定子铁芯21与电机水套22过盈配合，电机水套22固定在在第一轴承座70固定连接。

在一个可选的实施方式中，电机水套22上设有冷却槽221，套筒40上设置有冷却介质入口和冷却介质出口，冷却介质入口及冷却介质出口与冷却槽40连通。

示例性的，电机水套22在冷却槽221的两侧安装有第三密封圈23和第四密封圈24，第三密封圈23和第四密封圈24均与套筒40的内侧壁抵接，以填充套筒40与电机水套22之间的间隙，使得冷却槽221内的液体不会从套筒40与电机水套22之间的间隙溢出。

在一个可选的实施方式中，套筒40与第二轴承座60之间连接有第五密封圈66，第五密封圈66用于填充套筒40与第二轴承座60之间的间隙

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种直驱转台，其特征在于，包括第一轴承座、第二轴承座、定子组件、转子组件和套筒，所述定子组件套设在所述转子组件的外侧，所述套筒套设在所述定子组件的外侧，所述第一轴承座和第二轴承座设置在所述定子组件的两侧并固定在所述套筒转子芯上；

其中，所述转子组件包括转子芯、装夹工作台和转子铁芯，所述转子铁芯固定在所述转子芯的外部，所述定子组件套设在所述转子铁芯的外侧，所述装夹工作台安装在所述转子芯的其中一个端部上，所述第一轴承座设置在所述转子芯的另一个端部上，所述第二轴承座位于所述装夹工作台的内侧并与所述装夹工作台之间通过迷宫凹槽与迷宫凸起的配合进行密封。

2.根据权利要求1所述的直驱转台，其特征在于，所述第二轴承座朝向所述装夹工作台的端面上设有多个间隔设置的迷宫凸起，所述装夹工作台与第二轴承座相对的端面上设有与迷宫凸起对应的迷宫凹槽，所述迷宫凹槽容纳在所述迷宫凸起中。

3.根据权利要求2所述的直驱转台，其特征在于，所述第二轴承座上设有第二台阶槽，所述第二台阶槽内安装有第二径向油封，所述第二径向油封与所述转子芯贴合。

4.根据权利要求3所述的直驱转台，其特征在于，所述第二轴承座上设有气管接头及与气管接头连通的气路，所述气路与所述第二径向油封与装夹工作台形成的空腔连通，使得气体能够从气管接头进入所述空腔后从所述装夹工作台与第二轴承座的间隙吹出。

5.根据权利要求1所述的直驱转台，其特征在于，所述转子组件包括铁芯内套，所述转子铁芯通过过盈配合的装配方式安装在所述铁芯内套上，所述铁芯内套固定在所述转子芯上。

6.根据权利要求1所述的直驱转台，其特征在于，所述直驱转台包括编码器组件和保护盖，所述编码器组件安装在所述第一轴承座上，所述保护盖罩设在所述编码器组件的外侧并与所述第一轴承座及套筒连接。

7.根据权利要求6所述的直驱转台，其特征在于，所述编码器组件包括编码器、读数头和与转子芯连接的编码器固定座，所述编码器固定座上设置有第一安装槽，所述编码器安装在所述第一安装槽，所述读数头安装在所述第一轴承座上。

8.根据权利要求7所述的直驱转台，其特征在于，所述保护盖上设有第一台阶槽，所述第一台阶槽内安装有第一径向油封，所述第一径向油封与所述编码器固定座贴合。

9.根据权利要求1所述的直驱转台，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯和电机水套，所述定子铁芯与电机水套过盈配合，所述电机水套固定在在所述第一轴承座固定连接。

10.根据权利要求9所述的直驱转台，其特征在于，所述电机水套上设有冷却槽，所述套筒上设置有冷却介质入口和冷却介质出口，所述冷却介质入口及冷却介质出口与所述冷却槽连通。

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