CN201320609Y - 电机内装的箱体式滑动轴承电主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，包括主轴和箱体，所述箱体底部装设有与机床滑轨相接的底座，箱体内套装有电机定子，箱体的前端装设有前轴承，箱体的后端装设有后轴承座，后轴承座内套装后轴承，主轴的两端分别支承于前轴承和后轴承中，主轴的中部装设有电机转子，电机转子空套于电机定子内。该电机内装的箱体式滑动轴承电主轴具有结构紧凑、缩短整体的径向尺寸、节省材料和加工成本的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械制造领域，尤其涉及电机内装的箱体式滑动轴承电主轴。
背景技术
以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速精密加工是当代四大先进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术。高速精密加工机床不仅具有极高的生产效率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。高速精密机床的电主轴作为核心功能部件，其性能的高低直接影响到高速精密加工机床的整体发展水平。电主轴是一种直接依赖于轴承技术、精密制造与装配等技术的高度机电一体化的高科技产品。其特点在于，将电机的功能与机床主轴功能从结构上融为一体，省去了复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、可快速起动和停车、易于实现无级调速和精密控制等优点。随着现代制造业向高速度、高精度、高效率方向的飞速发展，对机床主轴单元的性能要求越来越高，电主轴正逐步取代传统的皮带传动式机械主轴，成为现代机床主轴的主流结构。
流体滑动轴承由于承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和“均化”误差的作用，因此采用流体滑动轴承作为支撑的机床主轴刚性好、回转精度高，非常适合于作为精密机床如精密磨床和精密镗床电主轴的支承部件。目前工程上采用流体滑动轴承作为支撑的电主轴常分为电机后置式结构和电机内装式结构。电机后置式结构，即电机定转子位于前后轴承的后端，存在以下弱点：一是结构尺寸大，不利于机床结构紧凑化；二是由于重量大，插补响应慢，轮廓形面加工精度难以保证；三是容易造成载荷偏载，偏载负荷容易导致轴承受力情况差、轴承温升升高，不利于提高速度和精度。如果采用电机内装式滑动轴承电主轴结构，则具有如下明显优点：一是重量减小约50％，当主轴头作为机床的移动部件实行全数控插补运动中，系统响应速度很快，工件轮廓加工精度更高；二是结构尺寸减小约50％，有利于机床头架和尾架的布置，由于可以很方便地避免加工过程中后置电机与尾架或工件干涉，可提高机床的加工工件的尺寸范围，减小机床结构尺寸；三是轴承受力状况明显改善，温升明显降低，转速和精度更高。
但电机内装式滑动轴承电主轴在工程应用上，存在径向结构尺寸过大，难于实现结构紧凑化等困难。目前的电机内装式电主轴为套筒式结构，即电机定子和电机定子外边的圆柱形封水套一起置于圆柱形套筒的内部；电主轴投入应用时，需进一步将电主轴套入到电主轴箱体预先加工好的圆孔内固定。该类结构的电主轴应用于磨削加工时，砂轮的半径必须大于电机定子半径、电机定子封水套厚度、套筒厚度和箱体厚度的总和，才可能磨削到工件。考虑到提高强度和刚度等因素，电主轴套筒的厚度和箱体的厚度往往较大，这导致工程上砂轮半径进一步增大。这不仅增大了制造砂轮和使用砂轮的成本，也带来了因为砂轮增大后造成的不平衡振动，使机床性能和磨削加工精度受到负面影响。电机内装式滑动轴承电主轴正是由于存在上述缺陷，目前尚未能在机床上得到充分、广泛地应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、缩短整体的径向尺寸、节省材料和加工成本的电机内装的箱体式滑动轴承电主轴。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
一种电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，包括主轴、电机定子、电机转子和箱体，所述箱体底部装设有与机床滑轨相接的底座，箱体的前端装设有前轴承，箱体的后端装设有后轴承座，后轴承座内套装后轴承，主轴的两端分别支承于前轴承和后轴承中，电机定子套装于箱体内，电机转子装设于主轴的中部。
所述后轴承后端设有与后轴承座相连的后端盖，后轴承与后端盖之间设有止推环，止推环通过锁紧螺母固定于主轴上，止推环前端与后轴承之间设有止推轴承前端间隙，止推环后端与后端盖之间设有止推轴承后端间隙，止推轴承前端间隙与止推轴承后端间隙内充满有流体介质。
所述后轴承座上设有总流体通道，所述后轴承的外壁上设有与总流体通道连通的环形槽，后轴承上设有与环形槽连通的前流体膜通道和后流体膜通道，后端盖上设有流体通道，前流体膜通道与止推轴承的前端间隙连通，后流体膜通道通过流体通道与止推轴承的后端间隙连通。
所述后端盖与后轴承座之间设有垫片，垫片套于止推环外，垫片上设有连通后流体膜通道与流体通道的流体孔。
所述箱体内壁固定有封水套，电机定子通过封水套固定于箱体内。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：电机定子、前轴承和后轴承座均直接装设于箱体内部，取消了传统的电机定子套筒，整个电主轴由于减少了一个变形累加环节，主轴的刚度有所增加，并且整体结构更加紧凑，缩短了电主轴整体的径向尺寸，节省了材料和加工成本，便于在机床上得到充分、广泛地应用。将本实用新型的电主轴应用于磨削加工时，由于电主轴整体的径向尺寸缩小，在磨头移动过程中，可避免由于箱体尺寸过大与头架和尾架干涉；并且可选用半径较小的磨削砂轮，这不仅减少了制造砂轮和使用砂轮的成本，也避免了采用大砂轮造成的不平衡振动，使机床性能和磨削加工精度提高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的左视结构示意图；
图3是图1中I处的放大图。
图中各标号表示：
1、前端盖 2、前轴承
3、箱体 4、封水套
5、电机定子 6、电机转子
7、主轴 8、后轴承
9、后轴承座 10、后端盖
11、垫片 12、锁紧螺母
13、止推环 14、底座
15、机床滑轨 16、机床床身
81、环形槽 82、前流体膜通道
83、后流体膜通道 91、总流体通道
101、流体通道 111、流体孔
131、止推轴承前端间隙 132、止推轴承后端间隙
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型的电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，一种电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，包括主轴7、电机定子5、电机转子6和外部为长方体状的箱体3，箱体3底部装设有与机床滑轨15相接的底座14，机床滑轨15直接安装于机床床身16上，箱体3的前端装设有前轴承2，前轴承2前端装设有与箱体3紧固连接的前端盖1，箱体3的后端装设有后轴承座9，后轴承座9内套装后轴承8，后轴承8后端装设有与后轴承座9紧固连接的后端盖10，前轴承2和后轴承8均为滑动轴承。主轴7的两端分别支承于前轴承2和后轴承8中，箱体3内壁固定有封水套4，电机定子5通过封水套4固定于箱体3内，主轴7的中部设有固定于主轴7上的电机转子6，电机转子6空套于电机定子5内。后轴承8后端装设止推环13，止推环13通过锁紧螺母12固定于主轴7上。止推环13前端与后轴承8之间设有止推轴承前端间隙131，止推环13后端与后端盖10之间设有止推轴承后端间隙132，后端盖10与后轴承座9之间设有垫片11，垫片11套于止推环13外，后轴承座9上设有与供油油路连通的总流体通道91，后轴承8的外壁上设有与总流体通道91连通的环形槽81，后轴承8上设有与环形槽81连通的前流体膜通道82和后流体膜通道83，后端盖10上设有流体通道101，垫片11上设有连通后流体膜通道83与流体通道101的流体孔111。前流体膜通道82与止推轴承前端间隙131连通，后流体膜通道83通过流体孔111、流体通道101与止推轴承后端间隙132连通，止推轴承前端间隙131与止推轴承后端间隙132内充满有流体介质。本实用新型的电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，将电机定子5、前轴承2和后轴承座9均直接装设于箱体3中，取消了传统的电机定子套筒，整个电主轴由于减少了一个变形累加环节，电主轴的刚度有所增加，并且整体结构更加紧凑，缩短了电主轴整体的径向尺寸，节省了材料和加工成本，便于在机床上得到充分、广泛地应用。将本实用新型的电主轴应用于磨削加工时，由于电主轴整体的径向尺寸缩小，在磨头移动过程中，可避免由于箱体尺寸过大与头架和尾架干涉；并且可选用半径较小的磨削砂轮，这不仅减少了制造砂轮和使用砂轮的成本，也避免了采用大砂轮造成的不平衡振动，使机床性能和磨削加工精度提高。
Claims (5)
1、一种电机内装的箱体式滑动轴承电主轴，其特征在于：包括主轴(7)、电机定子(5)、电机转子(6)和箱体(3)，所述箱体(3)底部装设有与机床滑轨(15)相接的底座(14)，箱体(3)的前端装设有前轴承(2)，箱体(3)的后端装设有后轴承座(9)，后轴承座(9)内套装后轴承(8)，主轴(7)的两端分别支承于前轴承(2)和后轴承(8)中，电机定子(5)套装于箱体(3)内，电机转子(6)装设于主轴(7)的中部。
2、根据权利要求1所述的箱体式滑动轴承电主轴，其特征在于：所述后轴承(8)后端设有与后轴承座(9)相连的后端盖(10)，后轴承(8)与后端盖(10)之间设有止推环(13)，止推环(13)通过锁紧螺母(12)固定于主轴(7)上，止推环(13)前端与后轴承(8)之间设有止推轴承前端间隙(131)，止推环(13)后端与后端盖(10)之间设有止推轴承后端间隙(132)，止推轴承前端间隙(131)与止推轴承后端间隙(132)内充满有流体介质。
3、根据权利要求2所述的箱体式滑动轴承电主轴，其特征在于：所述后轴承座(9)上设有总流体通道(91)，所述后轴承(8)的外壁上设有与总流体通道(91)连通的环形槽(81)，后轴承(8)上设有与环形槽(81)连通的前流体膜通道(82)和后流体膜通道(83)，后端盖(10)上设有流体通道(101)，前流体膜通道(82)与止推轴承前端间隙(131)连通，后流体膜通道(83)通过流体通道(101)与止推轴承后端间隙(132)连通。
4、根据权利要求3所述的箱体式滑动轴承电主轴，其特征在于：所述后端盖(10)与后轴承座(9)之间设有垫片(11)，垫片(11)套于止推环(13)外，垫片(11)上设有连通后流体膜通道(83)与流体通道(101)的流体孔(111)。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的箱体式滑动轴承电主轴，其特征在于：所述箱体(3)内壁固定有封水套(4)，电机定子(5)通过封水套(4)固定于箱体(3)内。
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| CN105414423A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 | 曲轴机身铜瓦稀油润滑系统 |
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2008
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