CN116604050B - 一种高速动静压永磁电主轴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及永磁电主轴技术领域，具体为一种高速动静压永磁电主轴，包括主轴传动机构以及护套，所述主轴传动机构包括轴体、位于轴体一端的垫件端头、位于垫件端头远离轴体一端的环扣。在传动杆上安装主轴齿轮和环形垫圈，此时环形垫圈内会活动安装定位扣件，而定位扣件会被弹簧进行弹性约束，当传动杆旋转后，此时安装在其外部的主轴齿轮便会同时传动呈圆周分布的多个联动轴，而多个联动轴会带动涡轮轴杆进行同速旋转，此时位于两个护套内部的多个涡轮轴杆，便可将外界空气转输至防护外罩内腔，直至流入防护外罩内腔的空气对着传动杆外端的端头进行持续性鼓吹，从而能够确保飞溅的碎屑不会溅射至主轴转子端以及电机端子上。
Description
技术领域
本发明涉及永磁电主轴技术领域，具体为一种高速动静压永磁电主轴。
背景技术
电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等，电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。
但是目前电主轴在使用时，因切削工件而产生的废屑向外溅落后，飞溅的金属废屑会向着电主轴转子端和电机端子内溅射，一旦碎屑堆积在转子端和端子上，高速旋转的轴承便会被碎屑磨损，进而会导致主轴旋转出现晃动，此外飞溅的碎屑一旦进一步深入至接线端子上，便会造成电机短路烧毁。
根据上述所示，如何避免切削碎屑在飞溅过程中掉落至主轴转子端以及电机端子上，即为本发明需要解决的技术难点。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：
一种高速动静压永磁电主轴，包括主轴传动机构以及护套，所述主轴传动机构包括轴体、位于轴体一端的垫件端头、位于垫件端头远离轴体一端的环扣、安装在环扣和垫件端头内的多个固定螺母、位于环扣内腔中的轴承、安装在轴体内腔中部传动杆上的主轴齿轮、连接在传动杆上的环形垫圈、活动安装在环形垫圈内的定位扣件以及位于环形垫圈和定位扣件之间的弹簧，所述废屑清理机构包括活动安装在垫件端头上的防护外罩、安装在防护外罩内的两个护套、安装在防护外罩内部的多个支架、利用导杆活动安装在护套内部的涡轮轴杆、活动安装在护套内的联动轴、安装在防护外罩上的伸缩杆件、活动安装在伸缩杆件上的刷头、连接在刷头上的牵引架以及连接在伸缩杆件和刷头之间的束位件。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述环形垫圈的内部开设有向内凹陷的环槽，所述定位扣件整体呈T字形结构，且定位扣件远离环形垫圈一端的凹槽中连接有垫片。
通过采用上述技术方案，利用在轴体内腔中部传动杆上安装环形垫圈，并将定位扣件外端对防护外罩内壁的弹性压紧，当传动杆旋转时，此时安装在传动杆上的环形垫圈便会在定位扣件的约束下实现自由旋转。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防护外罩和护套的外部开设有通气槽口，且护套的内壁开设有呈圆周分布弧形槽口。
通过采用上述技术方案，利用在防护外罩和护套的外部开设通气槽口，当涡轮轴杆被联动轴传动时，此时涡轮轴杆内的涡轮扇叶高速旋转下便可将外界的空气持续性输送至防护外罩内腔，最终会从防护外罩内腔向着传动杆外端端头进行鼓吹，以避免碎屑飞溅至主轴转子端或者接线端子上。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支架的内端开设有偏心齿轮，且偏心齿轮外部活动安装有导杆，所述涡轮轴杆是由横杆、T字形齿轮杆、齿轮盘以及涡轮扇叶组成。
通过采用上述技术方案，利用支架内端的偏心齿轮啮合于涡轮轴杆内T字形齿轮杆，当涡轮轴杆高速旋转后，其内部的T字形齿轮杆变会带动偏心齿轮进行旋转，而偏心齿轮会带动伸缩子杆一端活动连接的芯杆进行往复伸展，直至刷头外端的刷毛对着传动杆外端的端头进行清洁处理。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伸缩杆件是由伸缩母杆、伸缩子杆、压簧以及连接在伸缩子杆上的芯杆组成，所述刷头是由L形杆体以及刷毛组成，且L形杆体的外部开设有约束于牵引架环扣的凹槽，所述束位件是由两个独立的套环以及长弹簧组成。
通过采用上述技术方案，利用将束位件内两个套环分别安装在刷头和伸缩子杆，结合长弹簧对两个套环的弹性牵引，当刷头受到伸缩子杆进行翻折时，此时多个刷头便可对着传动杆外端的端头进行夹持清扫，以避免碎屑顺着传动杆飞溅至轴承内。
通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1.本发明通过设置轴体，且在轴体内腔的中部活动安装传动杆，并在传动杆上安装主轴齿轮和环形垫圈，此时环形垫圈内会活动安装定位扣件，而定位扣件会被弹簧进行弹性约束，当传动杆旋转后，此时安装在其外部的主轴齿轮便会同时传动呈圆周分布的多个联动轴，而多个联动轴会带动涡轮轴杆进行同速旋转，此时位于两个护套内部的多个涡轮轴杆，便可将外界空气转输至防护外罩内腔，直至流入防护外罩内腔的空气对着传动杆外端的端头进行持续性鼓吹，从而能够确保飞溅的碎屑不会溅射至主轴转子端以及电机端子上。
2.本发明通过在防护外罩的外端安装多个牵引架，且在牵引架外端安装可翻转刷头，并在刷头的另一端活动安装伸缩杆件，此时伸缩杆件内伸缩母杆会安装在防护外罩内，此时活动安装在伸缩子杆远离刷头一端的芯杆会通过插杆活动安装在支架内端的偏心齿轮上，当涡轮轴杆被联动轴传动后，此时涡轮轴杆一端的T字形齿轮杆便会带动偏心齿轮进行旋转，此时被芯杆牵引的伸缩子杆会带动刷头对着传动杆外端的端头进行清扫，以避免碎屑溅入轴承内。
附图说明
图1为本发明一个实施例的示意图；
图2为本发明一个实施例的局部剖面示意图；
图3为本发明一个实施例图2的局部分散示意图；
图4为本发明一个实施例图3的分散示意图；
图5为本发明一个实施例图4的内部分散示意图；
图6为本发明一个实施例图5的局部分散及其剖面示意图；
图7为本发明一个实施例图5的局部俯视示意图；
图8为本发明一个实施例图7的内部分散示意图；
图9为本发明一个实施例图8的仰视示意图。
附图标记：
100、主轴传动机构；110、轴体；120、垫件端头；130、环扣；140、固定螺母；150、轴承；160、主轴齿轮；170、环形垫圈；180、定位扣件；190、弹簧；
200、废屑清理机构；210、防护外罩；220、护套；230、支架；240、涡轮轴杆；250、联动轴；260、伸缩杆件；270、刷头；280、牵引架；290、束位件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种高速动静压永磁电主轴。
实施例一
结合图1-图9所示，本发明提供的一种高速动静压永磁电主轴，包括主轴传动机构100以及护套220，废屑清理机构200安装在主轴传动机构100上。
主轴传动机构100包括轴体110、垫件端头120、环扣130、固定螺母140、轴承150、主轴齿轮160、环形垫圈170、定位扣件180以及弹簧190，废屑清理机构200包括防护外罩210、护套220、支架230、涡轮轴杆240、联动轴250、伸缩杆件260、刷头270、牵引架280以及束位件290。
具体的，垫件端头120位于轴体110的一端，环扣130位于垫件端头120远离轴体110的一端，多个固定螺母140安装在环扣130和垫件端头120内，轴承150位于环扣130的内腔中，主轴齿轮160安装在轴体110内腔的中部传动杆上，环形垫圈170连接在传动杆上，定位扣件180活动安装在环形垫圈170内，弹簧190位于环形垫圈170和定位扣件180的之间，防护外罩210活动安装在垫件端头120上，两个护套220安装在防护外罩210内，多个支架230安装在防护外罩210的内部，涡轮轴杆240利用导杆活动安装在护套220的内部，联动轴250活动安装在护套220内，伸缩杆件260安装在防护外罩210上，刷头270活动安装在伸缩杆件260上，牵引架280连接在刷头270上，束位件290连接在伸缩杆件260和刷头270之间。
利用在牵引架280外端安装可翻转刷头270，并在刷头270的另一端活动安装伸缩杆件260，此时伸缩杆件260内伸缩母杆会安装在防护外罩210内，此时活动安装在伸缩子杆远离刷头270一端的芯杆会通过插杆活动安装在支架230内端的偏心齿轮上，当涡轮轴杆240被联动轴250传动后，此时涡轮轴杆240一端的T字形齿轮杆便会带动偏心齿轮进行旋转，此时被芯杆牵引的伸缩子杆会带动刷头270对着传动杆外端的端头进行清扫，并在传动杆上安装主轴齿轮160和环形垫圈170，此时环形垫圈170内会活动安装定位扣件180，而定位扣件180会被弹簧190进行弹性约束，当传动杆旋转后，此时安装在其外部的主轴齿轮160便会同时传动呈圆周分布的多个联动轴250，而多个联动轴250会带动涡轮轴杆240进行同速旋转，此时位于两个护套220内部的多个涡轮轴杆240，便可将外界空气转输至防护外罩210内腔，直至流入防护外罩210内腔的空气对着传动杆外端的端头进行持续性鼓吹，从而能够确保飞溅的碎屑不会溅射至主轴转子端以及电机端子上。
实施例二
结合图3和图4所示，在实施例一的基础上，环形垫圈170的内部开设有向内凹陷的环槽，定位扣件180整体呈T字形结构，且定位扣件180远离环形垫圈170一端的凹槽中连接有垫片。
利用在轴体110内腔中部传动杆上安装环形垫圈170，并将定位扣件180外端对防护外罩210内壁的弹性压紧，当传动杆旋转时，此时安装在传动杆上的环形垫圈170便会在定位扣件180的约束下实现自由旋转。
实施例三
结合图5-图9所示，在实施例一的基础上，防护外罩210和护套220的外部开设有通气槽口，且护套220的内壁开设有呈圆周分布弧形槽口，支架230的内端开设有偏心齿轮，且偏心齿轮外部活动安装有导杆，涡轮轴杆240是由横杆、T字形齿轮杆、齿轮盘以及涡轮扇叶组成，伸缩杆件260是由伸缩母杆、伸缩子杆、压簧以及连接在伸缩子杆上的芯杆组成，刷头270是由L形杆体以及刷毛组成，且L形杆体的外部开设有约束于牵引架280环扣的凹槽，束位件290是由两个独立的套环以及长弹簧组成。
利用在防护外罩210和护套220的外部开设通气槽口，当涡轮轴杆240被联动轴250传动时，此时涡轮轴杆240内的涡轮扇叶高速旋转下便可将外界的空气持续性输送至防护外罩210内腔，最终会从防护外罩210内腔向着传动杆外端端头进行鼓吹，以避免碎屑飞溅至主轴转子端或者接线端子上，当涡轮轴杆240高速旋转后，其内部的T字形齿轮杆变会带动偏心齿轮进行旋转，而偏心齿轮会带动伸缩子杆一端活动连接的芯杆进行往复伸展，直至刷头270外端的刷毛对着传动杆外端的端头进行清洁处理，同时将束位件290内两个套环分别安装在刷头270和伸缩子杆，结合长弹簧对两个套环的弹性牵引，当刷头270受到伸缩子杆进行翻折时，此时多个刷头便可对着传动杆外端的端头进行夹持清扫，以避免碎屑顺着传动杆飞溅至轴承内。
本发明的工作原理及使用流程：预先将刷头270活动安装在伸缩杆件260内伸缩子杆的外端，接着将牵引架280安装在刷头270上，此时牵引架280远离刷头270的一端会固定安装在防护外罩210的外部，接着将组合后的伸缩杆件260安装在防护外罩210内，此时伸缩杆件260内伸缩母杆的一端会贯穿至防护外罩210内，然后将支架230安装在防护外罩210的内壁上，此时伸缩子杆一端活动安装的芯杆会被插杆活动安装在支架230底端的偏心齿轮上，而被涡轮轴杆240一端T字形齿轮杆传动的偏心齿轮便会带动芯杆进行往复性伸展，直至伸缩子杆沿着伸缩母杆的内腔进行重复性活动，而被牵引架280定位约束的刷头270便可对着轴体110内腔中部活动安装的传动杆的端头进行圆周清洁处理，同时活动安装在两个护套220内部的多个涡轮轴杆240以及联动轴250会被传动杆上安装的主轴齿轮160进行同转速传动，此时位于两个护套220内部的多个涡轮轴杆240便可将外界环境中的空气转输至防护外罩210内腔，并最终顺着传动杆向着其外端端头进行鼓吹，此时传动杆在旋转期间便可时刻处于单向气流的鼓吹，此时被切削的废屑便会被流动的气流向着远离主轴轴承的空间内鼓动，从而能够有效避免切斜后的金属废屑不会掉落在主轴轴承内，进而防止碎屑堆积在转子端和端子上，通过避免碎屑进入轴承，以降低加速高速轴承的磨损程度，同时避免废屑进入接线端子，造成电机短路烧毁的问题发生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，包括主轴传动机构（100）以及护套（220）；
所述主轴传动机构（100）包括轴体（110）、位于轴体（110）一端的垫件端头（120）、位于垫件端头（120）远离轴体（110）一端的环扣（130）、安装在环扣（130）和垫件端头（120）内的多个固定螺母（140）、位于环扣（130）内腔中的轴承（150）、安装在轴体（110）内腔中部传动杆上的主轴齿轮（160）、连接在传动杆上的环形垫圈（170）、活动安装在环形垫圈（170）内的定位扣件（180）以及位于环形垫圈（170）和定位扣件（180）之间的弹簧（190）；
废屑清理机构（200）安装在主轴传动机构（100）上，包括活动安装在垫件端头（120）上的防护外罩（210）、安装在防护外罩（210）内的两个护套（220）、安装在防护外罩（210）内部的多个支架（230）、利用导杆活动安装在护套（220）内部的涡轮轴杆（240）、活动安装在护套（220）内的联动轴（250）、安装在防护外罩（210）上的伸缩杆件（260）、活动安装在伸缩杆件（260）上的刷头（270）、连接在刷头（270）上的牵引架（280）以及连接在伸缩杆件（260）和刷头（270）之间的束位件（290）。
2.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述环形垫圈（170）的内部开设有向内凹陷的环槽，所述定位扣件（180）整体呈T字形结构，且定位扣件（180）远离环形垫圈（170）一端的凹槽中连接有垫片。
3.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述防护外罩（210）和护套（220）的外部开设有通气槽口，且护套（220）的内壁开设有呈圆周分布弧形槽口。
4.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述支架（230）的内端开设有偏心齿轮，且偏心齿轮外部活动安装有导杆。
5.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述涡轮轴杆（240）是由横杆、T字形齿轮杆、齿轮盘以及涡轮扇叶组成。
6.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述伸缩杆件（260）是由伸缩母杆、伸缩子杆、压簧以及连接在伸缩子杆上的芯杆组成。
7.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述刷头（270）是由L形杆体以及刷毛组成，且L形杆体的外部开设有约束于牵引架（280）环扣的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种高速动静压永磁电主轴，其特征在于，所述束位件（290）是由两个独立的套环以及长弹簧组成。
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