CN116667595B - 一种电主轴及自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电主轴及自动调节系统，属于电主轴技术领域；包括：机壳、转子组件、定子组件以及气浮轴承；转子组件安装在所述机壳内，可在机壳内旋转；定子组件固定安装在机壳内，且定子组件套设于转子组件外侧；气浮轴承安装在机壳内，用于支撑转子组件；其中，气浮轴承包括：轴承本体以及温度调节组件，轴承本体至少部分由多孔质材料制成；温度调节组件设于轴承本体外，用于调节轴承本体的温度；位置传感组件设置于轴承本体上，用于获取气浮轴承的位置据；解决了现有技术中电主轴稳定性和可靠性较差的技术问题，达到提高气浮轴承稳定性和可靠性的技术效果。

Description

一种电主轴及自动调节系统

技术领域

本申请涉及电主轴技术领域，尤其是涉及一种电主轴及自动调节系统。

背景技术

电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机；其中，电气浮主轴作为一种高精度的加工件，被运用在如晶圆薄化等对于精度和承载性能都有较高要求的设备中，作为晶圆薄化等设备中的核心零部件，在加工过程中，对电气浮主轴的端面以及轴向跳动量要求控制在纳米级别。

现有的电气浮主轴的精度通常与电气浮主轴中气浮轴承的性能相关，现有的气浮轴承的工作原理是在气浮轴承与相对的运动平面之间形成气膜，气膜将气浮轴承顶起而使其处于悬浮状态，对主轴起到润滑和支撑的作用；由于使用气膜作为支撑和润滑的载体，现有的气浮轴承在使用过程中，如果发生断气、供气不均匀、负载突然增大等情况将会导致气浮轴承的相对位置发生改变，从而导致电主轴的加工位置发生变化，进一步使得电气浮主轴所在设备的加工精度受到影响，降低了加工设备的稳定性和可靠性。

因此，现有技术的技术问题在于，现有的电主轴稳定性和可靠性较差。

发明内容

本申请提供一种电主轴及自动调节系统，解决了现有技术中多孔质气浮轴承稳定性较差的技术问题，达到提高气浮轴承稳定性和通用性的技术效果。

本申请提供的一种电主轴及自动调节系统，采用如下的技术方案：包括：机壳、转子组件、定子组件以及气浮轴承；所述转子组件安装在所述机壳内，所述转子组件可在所述机壳内旋转；所述定子组件固定安装在所述机壳内，且所述定子组件套设于所述转子组件外侧；所述气浮轴承安装在所述机壳内，用于支撑所述转子组件；其中，所述气浮轴承包括：轴承本体、温度调节组件以及位置传感组件，所述轴承本体至少部分由多孔质材料制成；所述温度调节组件设于所述轴承本体外，用于调节所述轴承本体的温度；所述位置传感组件设置于所述轴承本体上，用于获取所述轴承本体的位置。

作为优选，所述气浮轴承包括：壳体，所述壳体套设于所述轴承本体外侧，所述壳体与所述轴承本体密封连接；所述轴承本体上设有至少一凹槽，所述壳体封闭所述凹槽以形成气腔。

作为优选，所述轴承本体还包括至少一非贯穿孔，所述非贯穿孔一端与所述凹槽底部连接，另一端位于所述轴承本体内。

作为优选，所述温度调节组件包括：加热件，至少一加热件位于所述壳体内，用于加热所述轴承本体。

作为优选，所述温度调节组件包括：流体通道，至少部分流体通道位于壳体内，流体通道用于冷却流体的流通，用于冷却所述轴承本体。

作为优选，所述位置传感组件包括：保持架、滚珠以及压力传感单元，所述保持架位于所述轴承本体上径向端面与轴向端面的过渡段；滚珠，至少一滚珠安装于所述滚珠安装于所述保持架内；至少一压力传感单元安装于所述轴承本体与滚珠连接，用于测量所述滚珠所受的压力。

作为优选，所述保持架上还设有弹性件，所述弹性件与滚珠抵接。

作为优选，至少部分流体通道用于压缩气体的流通，壳体包括：进气口，所述进气口与所述流体通道连接；其中，所述流体通道内设有多个空气过滤件。

作为优选，所述轴承本体包括：第一部分、第二部分，所述第一部分套设于所述主轴，所述第一部分内凹形成容置腔，所述第二部分位于所述容置腔内；其中，第二部分所用材料为耐磨料，气膜形成于所述第二部分与支撑面之间。

作为优选，还提供一种自动调节系统，用于电主轴的自动化调节，包括：前述的电主轴、控制单元；所述控制单元与所述用于电主轴中的气浮轴承电信连接，用于接收所述气浮轴承的实时数据，并对所述数据进行处理，以控制所述电主轴中多孔质气浮轴承的温度调节组件对轴承本体的温度进行调节。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1、本申请提供一种电主轴，其中电主轴内的气浮轴承包括轴承本体、温度调节组件以及位置传感组件，位置传感组件用于获取轴承本体实时的位置，温度调节组件用于调节轴承本体温度；通过位置传感组件及温度调节组件的配合，在轴承本体的位置发生变化时，温度调节组件对轴承本体和流经轴承本体的压缩气体的温度进行调节，使得轴承本体的通气性能、尺寸行为公差和压缩气体的粘性得到调节，以此改变气浮轴承的承载性能和刚性，使轴承本体能够自动复位，增强气浮轴承的稳定性。

2、本申请提供一种电主轴，通过在电主轴中的气浮轴承内设置温度调节组件，可以对气浮轴承的温度进行控制，使气浮轴承中多孔质材料的温度保持在一个恒定值，使得气浮轴承可在多种温度环境中使用，提高电主轴的通用性和稳定性。

3、提供一种电主轴，电主轴中的气浮轴承包括温度调节组件及轴承本体，其中温度调节组件设置在轴承本体外，通过将温度调节组件设置在轴承本体外，避免了对于轴承本体的加工，减少了多孔质轴承本体被加工过程中的碎屑堵塞的可能性，增加了气浮轴承的稳定性。

4、提供一种电主轴，电主轴中的气浮轴承包括保持架和滚珠，当气浮轴承发生偏转时，滚珠先于气浮轴承与主轴接触，避免了轴承本体直接与气浮轴承发生摩擦，更好的保护气浮轴承本体及主轴。

5、本申请提供一种电主轴，其中气浮轴承包括第一部分与第二部分，其中第二部分的耐磨性能高于第一部分的耐磨性能，当电主轴突然失衡时，耐磨的第二部分与主轴接触，降低电主轴中气浮轴承因为摩擦而造成多孔质部分堵塞的可能性。

6、本申请还提供一种自动调节系统，包括前述的电主轴和判断单元，实现对于电主轴中气浮轴承相对位置和温度的自动化调节，提升电主轴的通用性和稳定性。

附图说明

图1为本发明一种电主轴的左视图；

图2为图1中A-A方向的剖面结构示意图；

图3为本发明一种电主轴的正视图；

图4为图3中B—B方向剖面结构示意图；

图5为图4中C处的局部放大图；

图6为本发明一种电主轴中轴承本体的结构示意图；

图7为本发明一种电主轴中轴承本体与拉杆配合的结构示意图；

图8为本发明一种电主轴中轴承架的结构示意图。

附图标记说明：100、机壳；200、转子组件；210、拉杆；220、挡圈；300、定子组件；400、气浮轴承；410、轴承本体；411、凹槽；412、第一部分；413、第二部分；420、温度调节组件；421、加热件；422、流体通道；430、位置传感组件；431、保持架；432、滚珠；433、压力传感单元；434、弹性件；440、壳体；441、进气口。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请提供一种电主轴及自动调节系统，解决了现有技术中的电主轴稳定性较差的技术问题，达到提高电主轴稳定性和通用性的技术效果。

电主轴中的气浮轴承400使用多孔质材料作为通气的主体，上面有机械夹持结构，并由气道气室相连，通过在进气口441施加压力气体，压力气体通过气道进入气室，进而经多孔材料的气隙排气，从而在气浮轴承400与相对的运动平面之间形成气膜，气浮轴承400被气膜顶起而处于悬浮状态；现有的气浮轴承400在使用过程中，会面临着断气、供气不均匀、负载突然增大等情况，在这些情况下，气浮轴承400不可避免的会发生偏转，从而导致气浮轴承400的承载性和刚性都大大降低，从而影响气浮轴承400的承载性能和刚度。

本申请提供一种电主轴，包括：机壳100、转子组件200、定子组件300以及气浮轴承400，转子组件200安装在机壳100内，且可在机壳100内旋转；定子组件300固定安装在机壳100内，且套设于转子组件200外侧；气浮轴承400安装在机壳100内，用于支撑转子组件200。

具体的，请参考图1至图2，电主轴包括机壳100和设置在机壳100内的定子组件300及转子组件200，其中转子组件200包括转子和与转子固定连接的拉杆210，定子组件300套设在转子组件200外侧，转子组件200在定子组件300的作用下能够在机壳100内进行旋转；电主轴还包括用于支撑转子组件200的气浮轴承400，通过设置气浮轴承400使得转子组件200能够在机壳100内完成旋转输出。

气浮轴承400，请参考图3至图7，包括：轴承本体410、温度调节组件420以及位置传感组件430，轴承本体410至少部分由多孔质材料制成；温度调节组件420设于轴承本体410外，用于调节轴承本体410的温度；位置传感组件430设置于轴承本体410上，用于获取轴承本体410的位置。

具体的，轴承本体410内部设有供拉杆210通过的通孔，拉杆210穿过该通孔进行安装，拉杆210与轴承本体410之间存在间隙，气体在间隙内流动形成气膜，用于提供径向支撑；转子组件200包括至少一个与拉杆210活动连接的挡圈220，挡圈220的直径大于通孔的直径，因此可以在挡圈220与轴承本体410之间形成气膜，为气浮轴承400提供轴向支撑；通过设置位置传感组件430用于获取轴承本体410的实时状态，当气浮轴承400所受承载力发生变化时导致轴承本体410的位置发生变化时，位置传感组件430可以感应到气浮轴承400位置的变化，并将位置变化的数据信息输送给外部的控制单元；通过设置温度调节组件420，在轴承本体410的位置发生变化时，对轴承本体410和流经轴承本体410的压缩气体的温度进行调节，使得轴承本体410的通气性能、尺寸行为公差和压缩气体的粘性得到调节，以此改变气浮轴承400的承载性能和刚性，使轴承本体410能够自动复位，增强气浮轴承400的稳定性，进一步的增加电主轴的稳定性与通用性。

进一步的，本申请中的温度调节组件420设置在多孔质的轴承本体410外，温度调节组件420在安装和使用时都不需要对轴承本体410进行加工，避免了对于轴承本体410的损坏，同时也不会堵塞轴承本体410上的出气孔，不会影响到轴承本体410的通气性能和尺寸行为公差。

更进一步的，通过在气浮轴承400中设置温度调节组件420，可以完成对于电主轴的温度控制，本申请中的温度调节组件420同时具备升温和降温两种功能，使得电主轴中多孔质材料的温度可以始终保持在一个恒定值，因此气浮轴承400可在多种温度环境中使用，提高电主轴的通用性和稳定性。

请参考图4至图5，壳体440为圆柱形，套设于轴承本体410的外部，同时轴承本体410与壳体440之间密封连接，避免气体通过与壳体440连接的部分流出；同时，壳体440内部中空，用于安装温度调节组件420中的部分零件。壳体440套设于轴承本体410外侧，壳体440与轴承本体410密封连接；轴承本体410上设有至少一凹槽411，壳体440封闭凹槽411以形成气腔。

具体的，通过在轴承本体410上设置至少一个凹槽411，并将壳体440设置在轴承本体410外，使得凹槽411在被壳体440封闭后形成了位于轴承本体410的气腔，同时在壳体440上设置和气腔连接的进气口441，压缩气体通过进气口441进入到气腔内，由于压缩气体的流入速率大于压缩气体透过多孔质材料渗出的速率，因此气腔内的压缩气体压强会逐渐升高，接着压缩气体在压强的作用下，沿多孔质材料的微孔流出，直到达到某种压强和气体流速的的动态平衡。

进一步，在本实施例中，轴承本体410上的凹槽411底部设置有至少一个非贯穿的通道；现有电主轴的通气方式一般是气体通过气腔直接流出，但是由于多孔质材料的厚度，使得压缩气体在流经整个轴承本体410之后，其压强下降了很多，同时，由于轴承本体410的壁厚和其高度的关系，通过气腔留出的气体在轴承本体410的径向和轴向方向上流出时，其强度不一定是相同的，由此可能会造成气浮轴承400发生抖动或者偏转，影响气浮轴承400的承载性能和刚度。本实施例中，通过设置与凹槽411连接的非贯穿孔，使得气体压强的下降速率和轴向及径向方向上的压强强度都可以得到控制，非贯穿孔一端与凹槽411连接，另一端位于轴承本体410内，而非贯穿孔的形状和方向在此不做限制，根据实际的需要进行计算和选择之后进行加工，其中，优选的为垂直型；通过设置多个非贯穿孔，使得压缩气体能够更好的通过多孔质的轴承本体410流出，降低对于轴承本体410通气性能的需求，节约生产成本，同时由于为非贯穿孔，其对于轴承本体410强度的影响也不大。

请参考图4，温度调节组件420包括：流体通道422、加热件421；至少部分流体通道422位于壳体440内，冷却流体可在冷却通道内流通以完成对于轴承本体410的冷却，至少一加热件421设置于气浮轴承400内，用于加热轴承本体410。

具体的，流体通道422是用于冷却流体流动的密封通道，冷却流体可以是冷却液体、冷却气体等可以通过快速移动带走热量的流体；本实施例中，至少部分流体通道422位于壳体440内，其在壳体440内的设计优选为螺旋排布的，当然也可以有其他的排列方式，在此不做具体的限制，可以根据实际情况进行选择；由于壳体440套设在轴承本体410的外侧，通过在壳体440内设置流体通道422，使得当冷却流体在位于壳体440内的流体通道422内流动时，可以带走轴承本体410的热量，同时，冷却流体可以绕整个轴承本体410流动，以完成对于轴承本体410各处的同步降温；可以想到的是，在某些特殊情况下，部分流体通道422也可以用于升温液体和升温气体的流通，通过升温流体的流动可以提升轴承本体410的温度。同时，气浮轴承400中还设置有加热件421，加热件421可以直接对轴承本体410进行加热，在短时间内提升轴承本体410温度，使轴承本体410温度达到需求。

进一步的，加热件421可以为加热线圈等能够对轴承本体410进行加热的加热件421，也可以通过对壳体440进行加热，使热量通过壳体440流向到与壳体440密封接触的轴承本体410上。对壳体440的加热方式优选为壳体440为半导体材料，通过对壳体440进行通电使得壳体440可以发热。同时，加热件421也可以是轴承本体410本身，轴承本体410选用石墨或者PTC陶瓷材料等多孔质材料制成，其部分材料可导电，并且在导电时，其能够自发的产生热量，从而完成对于轴承本体410的加热。

请参考图5，位置传感组件430包括：保持架431、滚珠432以及压力传感单元433，保持架431位于轴承本体410上径向端面与轴向端面的过渡段；至少一滚珠432安装于保持架431内；至少一压力传感单元433安装于轴承本体410与滚珠432连接，用于测量滚珠432所受的压力。

具体的，请参考图5至图8，位置传感组件430位于轴承本体410上径向端面与轴向端面的过渡段，包括保持架431和安装在保持架431内的滚珠432，保持架431和滚珠432经过加工后，安装了滚珠432的保持架431的整体高度与轴承本体410的表面位于同一平面上；气浮轴承400在正常工作时，滚珠432不会与主轴接触，此时其所受的压力较小，压力传感单元433所受压力数值保持稳定，当气浮轴承400的承载压力发生改变从而导致气浮轴承400的位置发生改变时，位于气浮轴承400上的多个滚珠432则会先于轴承本体410与主轴接触，并且滚珠432所承受的压力也会发生突变，通过与滚珠432连接的压力传感单元433可以实时获取气浮轴承400的运行状态，并由此得到轴承本体410此时在气浮轴承400中的位置，并在气浮轴承400的运行状态发生改变时活动其受压的具体情况。

进一步的，滚珠432的存在使得当气浮轴承400发生故障时，滚珠432可以发生滚动减小气浮轴承400与主轴受到的损伤，提高气浮轴承400的使用寿命。同时，为了位置传感组件430的安装，轴承本体410上设有用于容纳保持架431的缺口，轴承本体410由多孔质材料组成，其径向端面与轴线端面都会有气体流出，通过设置缺口，使得气体在流出时不会产生干涉，增加了气浮轴承400的稳定性。

更进一步的，保持架431上还设有弹性件434，弹性件434与滚珠432抵接，通过设置弹性件434，当气浮轴承400的运动状态发生突变，滚珠432与主轴接触时，可以消除部分的冲击力，保护主轴和轴承本体410，减少主轴和轴承本体410受到的损伤，提升轴承本体410的稳定性。

请参考图6，轴承本体410包括：第一部分412及第二部分413，第一部分412套设于主轴且内凹形成容置腔；第二部分413位于容置腔内；其中，第二部分413所用材料为耐磨料，气膜形成于第二部分413与支撑面之间。第一部分412相对于第二部分413更加靠近主轴，因此当气浮轴承400发生故障时，第二部分413也会先于第一部分412与主轴接触摩擦，通过将第二部分413设置为更为耐磨的部分，可以提高气浮轴承400的稳定性；同时，由于第一部分412上需要开设凹槽411用于形成气腔，降低其耐磨性更利于加工；两者之间为固定连接，连接方式可以是销轴连接、螺纹连接、卡接等方式。

同时，通过将轴承本体410至少设置为第一部分412与第二部分413，使得在实际的生产和使用过程中可以选择不同属性的多孔质材料以起到不同的作用，如将第二部分413设置为可导电材料组成，将第一部分412设置为耐磨的多孔质材料，可以实现不同的效果。可以想到的是，出于不同目的考虑，轴承本体410的搭配方式还有许多种，可以根据实际情况进行选择。

请参考图6，壳体440还包括流体入口与流体出口；流体入口与流体出口分别连接流体通道422，流体通道422用于冷却流体的流通。如前，本申请中的流体通道422可以设置在壳体440、轴承本体410内，考虑到气浮轴承400安装的便利性，流体入口与流体出口优选设置在壳体440上，同一气浮轴承400中的流体通道422相连通，只留下位于壳体440上的流体入口与流体出口，在安装和使用时只需要将外部的流体控制件分别与流体入口与流体出口连接即可。

可选的，请参考2，本实施例中至少部分流体通道422用于压缩气体的流通，壳体440包括进气口441，进气口441与流体通道422入口连接，出气口与环形凹槽411连接。

进一步的，流体通道422内设有多个空气过滤件。现有的多孔质轴承为了过滤空气中的灰尘，一般会在进气口441的位置设置一个空气过滤器，但是在安装时，不可避免的会有空气中的灰尘进入到进气口441内；本实施例中，将进气口441与流体通道422连接，使得在安装时即使有灰尘进入到进气口441中，后续也会被过滤掉，使得通过流体通道422后输出的压缩气体其含有的灰尘等杂质更少，避免灰尘进入到多孔质轴承本体410中造成轴承本体410的堵塞；同时将空气过滤件内置到壳体440中的流体通道422内，避免了气体过滤件的重复安装。同时，由于前述气腔的存在，即使流体通道422的设置限制了气体的流速，也不会最终影响到多孔质轴承本体410的通气性能。

同时，在外壳内设有温度调节组件420，由于有温度调节组件420的存在，压缩气体在流体通道422内流动时，也可以完成对于压缩气体温度的控制，进一步的提高气浮轴承400的稳定性。

可选的，本实施例提供一种自动调节系统，用于实现对于多孔质气浮轴承400位置和温度的自动化调节，包括：控制单元以及前述的多孔质气浮轴承400，控制单元与多孔质气浮轴承400电信连接，用于接收轴承本体410的实时压力数据，对数据进行处理与判断，并控制多孔质气浮轴承400中的温度调节组件420以调节轴承本体410的温度。

进一步的，气浮轴承400中还设有温度感应单元，温度感应单元均匀设置在气浮轴承400上或者气浮轴承400所在的电主轴内，用于实时测量气浮轴承400的温度，并将测量数据输送给控制单元，温度感应单元优选为非接触式的温度感应单元，多个温度感应单元均匀设置在壳体440上；本申请中的控制单元用于接收温度感应单元输送的实时温度数据，并将实时的温度数据与内部储存的合格温度数据进行对比，当实时温度超出合格温度数据的范围时，控制单元按照内置的计算方式进行计算，并将计算结果输送给与其电信连接的温度调节组件420，温度调节组件420发挥作用，调节气浮轴承400中轴承本体410及通过轴承本体410后的实时温度，使多孔质气浮轴承400保持温度恒定。通过设置感应单元及控制单元，并将感应单元与控制单元合理的设置，使得多孔质气浮轴承400能够实现对于轴承本体410温度的自动控制，进一步提升气浮轴承400的通用性和稳定性。

工作原理：

本申请中，通过定子组件与转子组件的配合带动转子组件的旋转，气浮轴承用于承载转子组件；对于气浮轴承，压缩气体流入到气腔中，气腔中的气体再通过多孔质材料中的小孔流入到轴承本体410与承载面之间的间隙中，之后再通过二者之间的间隙流出，气体的快速流动在轴承的气浮面与承载面之间形成了一层气膜，气膜作为支撑和润滑多孔质气浮轴承400的载体。通过改变温度，首先可以改变轴承本体410的温度，在轴承本体410的温度改变时，轴承本体410会热胀冷缩，导致其尺寸行为公差随之发生改变，最终可以影响气膜的刚性；同时，轴承本体410的通气性能也会随之发生改变，导致气体的流速发生改变，同样可影响轴承的刚性；其次，当轴承本体410的温度发生改变时，通过该轴承流出的气体温度也随之发生改变，气体的粘性也随之改变，最终影响轴承的刚性和承载性能。位置传感组件430通过设置多个滚珠432与多个压力传感单元433，当气浮轴承400的相对位置发生改变时，分布在气浮轴承400中的多个压力传感单元433能收集到多个位置的压力数据，通过判断单元对于多个位置的压力数据的计算，可以得到气浮轴承400的实时位置据，并判断出此时轴承的承载情况，进而通过温度调节组件420对轴承本体410温度进行调节，达到改变轴承刚性和承载能力的目的，使得气浮轴承400回到原位置。

技术效果：

1、本申请提供一种电主轴，其中电主轴内的气浮轴承400包括轴承本体410、温度调节组件420以及位置传感组件430，位置传感组件430用于获取轴承本体410实时的位置，温度调节组件420用于调节轴承本体410温度；通过位置传感组件430及温度调节组件420的配合，在轴承本体410的位置发生变化时，温度调节组件420对轴承本体410和流经轴承本体410的压缩气体的温度进行调节，使得轴承本体410的通气性能、尺寸行为公差和压缩气体的粘性得到调节，以此改变气浮轴承400的承载性能和刚性，使轴承本体410能够自动复位，增强气浮轴承400的稳定性。

2、本申请提供一种电主轴，通过在电主轴中的气浮轴承400内设置温度调节组件420，可以对气浮轴承400的温度进行控制，使气浮轴承400中多孔质材料的温度保持在一个恒定值，使得气浮轴承400可在多种温度环境中使用，提高电主轴的通用性和稳定性。

3、提供一种电主轴，电主轴中的气浮轴承400包括温度调节组件420及轴承本体410，其中温度调节组件420设置在轴承本体410外，通过将温度调节组件420设置在轴承本体410外，避免了对于轴承本体410的加工，减少了多孔质轴承本体410被加工过程中的碎屑堵塞的可能性，增加了气浮轴承400的稳定性。

4、提供一种电主轴，电主轴中的气浮轴承400包括保持架431和滚珠432，当气浮轴承400发生偏转时，滚珠432先于气浮轴承400与主轴接触，避免了轴承本体410直接与气浮轴承400发生摩擦，更好的保护气浮轴承400本体及主轴。

5、本申请提供一种电主轴，其中气浮轴承400包括第一部分412与第二部分413，其中第一部分412的耐磨性能高于第二部分413的耐磨性能，当电主轴突然失衡时，耐磨的第一部分412与主轴接触，降低电主轴中的气浮轴承400因为摩擦而造成多孔质部分的堵塞。

6、本申请还提供一种自动调节系统，包括前述的电主轴和判断单元，实现对于电主轴中气浮轴承400相对位置和温度的自动化调节，提升电主轴的通用性和稳定性。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电主轴，其特征在于，包括：

机壳（100）；

转子组件（200），所述转子组件（200）安装在所述机壳（100）内，所述转子组件（200）可在所述机壳（100）内旋转；

定子组件（300），所述定子组件（300）固定安装在所述机壳（100）内，且所述定子组件（300）套设于所述转子组件（200）外侧；以及

气浮轴承（400），所述气浮轴承（400）安装在所述机壳（100）内，用于支撑所述转子组件（200），所述气浮轴承（400）包括：

轴承本体（410），所述轴承本体（410）至少部分由多孔质材料制成；

温度调节组件（420），所述温度调节组件（420）设于所述轴承本体（410）外，用于调节所述轴承本体（410）的温度；

位置传感组件（430），所述位置传感组件（430）设置于所述轴承本体（410）上，用于获取所述轴承本体（410）的位置；

所述位置传感组件（430）包括：

保持架（431），所述保持架（431）位于所述轴承本体（410）上径向端面与轴向端面的过渡段；

滚珠（432），至少一滚珠（432）安装于所述保持架（431）内；以及

压力传感单元（433），至少一压力传感单元（433）安装于所述轴承本体（410）与滚珠（432）连接，用于测量所述滚珠（432）所受的压力。

2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述气浮轴承（400）包括：壳体（440），所述壳体（440）套设于所述轴承本体（410）外侧，所述壳体（440）与所述轴承本体（410）密封连接；

所述轴承本体（410）上设有至少一凹槽（411），所述壳体（440）封闭所述凹槽（411）以形成气腔。

3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述轴承本体（410）还包括至少一非贯穿孔，所述非贯穿孔一端与所述凹槽（411）连接，另一端位于所述轴承本体（410）内。

4.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述温度调节组件（420）包括：

加热件（421），至少一加热件（421）位于所述壳体（440）内，用于加热所述轴承本体（410）。

5.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述温度调节组件（420）包括：

流体通道（422），至少部分流体通道（422）位于所述壳体（440）内，所述流体通道（422）用于冷却流体的流通，用于冷却所述轴承本体（410）。

6.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述保持架（431）上还设有弹性件（434），所述弹性件（434）与所述滚珠（432）抵接。

7.根据权利要求5所述的电主轴，其特征在于，至少部分流体通道（422）用于压缩气体的流通，所述壳体（440）包括：

进气口（441），所述进气口（441）与所述流体通道（422）连接；

其中，所述流体通道（422）内设有多个空气过滤件。

8.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述轴承本体（410）包括：

第一部分（412），所述第一部分（412）套设于主轴，所述第一部分（412）内凹形成容置腔；

第二部分（413），所述第二部分（413）位于所述容置腔内；

其中，所述第二部分（413）所用材料为耐磨料，气膜形成于所述第二部分（413）与所述主轴之间。

9.一种自动调节系统，用于实现电主轴的自动化调节，其特征在于，包括：

如权利要求1至权利要求8中任意一项所述的电主轴；

控制单元，所述控制单元与所述电主轴电信连接，用于接收所述电主轴的实时数据，并对所述数据进行处理，通过控制所述电主轴中所述气浮轴承（400）的温度调节组件（420）对轴承本体（410）的温度进行调节。