CN201342490Y - 一种车床永磁同步电主轴 - Google Patents

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张锐
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Abstract

本实用新型公开了一种车床永磁同步电主轴，包括主轴和安装在主轴上的前、后轴承，前、后轴承分别安装在前、后轴承座内，前、后轴承座设置在壳体的前后两端，位于壳体的前端设置有前盖，壳体内设置有定子，主轴上设置有转子，主轴的后端设置有反馈传感器，所述转子由多块模块化的稀土永磁体串联构成。本实用新型通过采用双头螺旋形壳体冷却水道设计和电机转子稀土永磁体的模块化设计，降低了电主轴的制造成本，提高了功率等级，缩小了体积，减轻了重量；由于本实用新型电主轴的低速扭矩大、调速范围宽，并具有伺服功能，用于车床后可使车床动力拖动系统结构简单、紧凑和轻便，车床无需齿轮或皮带轮变速，并可实现无级调速。

Description

一种车床永磁同步电主轴
技术领域
本实用新型涉及一种车床主轴，具体涉及一种车床永磁同步电主轴。
背景技术
在车床设备中，动力拖动系统一般分为机械式和电主轴紧凑式。机械式的特点是：主轴与电机分离，电机的动力通过齿轮箱或皮带轮传递给主轴，并通过丝杠使拖板联动，从而使车床具备应有的功能。这种结构体积大、笨重而且加工精度不高。电主轴技术的产生和发展改变了上述机械式结构的缺陷，由于主轴与电机合二为一，取消了齿轮箱或皮带轮这一中间机构，使传动链为零，动力拖动系统机构变得非常简单、紧凑，并提高了运行精度。目前，国内车床电主轴的电机多采用异步电机。异步电机最大缺陷是低速特性差，转子发热大，效率低，与同步电机同功率比，体积大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种低速扭矩大、调速范围宽、结构简单、容易加工和安装的车床永磁同步电主轴。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种车床永磁同步电主轴，包括主轴和安装在主轴上的前轴承与后轴承，前轴承与后轴承分别安装在前轴承座与后轴承座内，前轴承座与后轴承座设置在壳体的前后两端，位于壳体的前端设置有前盖，壳体内设置有定子，主轴上设置有转子，主轴的后端设置有反馈传感器，其特征在于：所述转子由多块模块化的稀土永磁体串联构成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型设计合理，结构简单，不仅突破了目前车床电主轴大多采用异步电机的设计方案，而且在电机设计上转子采用了模块化的稀土永磁体和双头螺旋形冷却水道的壳体设计，并通过反馈传感器实现闭环控制，具有了伺服功能；通过先进的控制驱动技术，使电主轴在低速启动时可输出大扭矩低电流，在额定转速下实现恒转矩，利于大吃刀量、强力切削，提高生产率；高速恒功率输出，利于小吃刀量、精密加工，能够提高加工精密和光洁度；本实用新型电主轴可使车床缩小体积，减轻重量，降低制作成本和使用成本，提高工件的加工精度、光洁度以及车床的工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型双头螺旋形壳体冷却水道的主视图。
图3为图2的右视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1所示，本实用新型包括主轴1和安装在主轴1上的前轴承4与后轴承9，前轴承4与后轴承9分别安装在前轴承座3与后轴承座10内，前轴承座3与后轴承座10设置在壳体5的前后两端，位于壳体5的前端设置有前盖2，壳体5内设置有定子7，主轴1上设置有转子8，主轴1的后端设置有反馈传感器11；所述转子8由多块模块化的稀土永磁体串联构成。每一稀土永磁体模块具有一固定功率级数，当需要开发生产的电主轴为某种模块功率级数的N倍数时，转子的制作只需要将N个此种模块在主轴上串联即可完成，而无需在开发一种新的电主轴时重新开发主轴转子，可以根据需要方便地组装出不同功率等级的电主轴转子。
为了方便转子8在主轴1上的拆卸和安装，转子8的两端连接在设置在主轴1上的锁紧装置6上，通过操作锁紧装置6，即可方便地实现转子8与主轴1的连接或分离。
如图1～图3所示，为降低电主轴工作时的温度，在壳体5上设置有双头螺旋形壳体冷却水道16。双头螺旋形壳体冷却水道16包括两条相互平行设置在壳体5表面上的进水道12和出水道13，所述进水道12与出水道13的一端相互连接，其另一端分别与设置在壳体5端面上的进水口14和出水口15连通。冷水由进水口14进入，通过进水道12和出水道13循环后由出水口15流出。
在本实用新型工作时，安装在主轴1后端的反馈传感器11可实时监控转子8的转速，实现电主轴的闭环控制，当外界因素影响转子转速时，反馈传感器将采集的信号提供给驱动器，驱动器发出指令，调整转子的转速，从而使主轴按机床操作者的指令速度旋转，从而保证主轴旋转速度平稳，以提高工件的加工精度和表面光洁度。

Claims (4)

1、一种车床永磁同步电主轴，包括主轴(1)和安装在主轴(1)上的前轴承(4)与后轴承(9)，前轴承(4)与后轴承(9)分别安装在前轴承座(3)与后轴承座(10)内，前轴承座(3)与后轴承座(10)设置在壳体(5)的前后两端，位于壳体(5)的前端设置有前盖(2)，壳体(5)内设置有定子(7)，主轴(1)上设置有转子(8)，主轴(1)的后端设置有反馈传感器(11)，其特征在于：所述转子(8)由多块模块化的稀土永磁体串联构成。
2、根据权利要求1所述的一种车床永磁同步电主轴，其特征在于：所述转子(8)与设置在主轴(1)上的锁紧装置(6)相连接。
3、根据权利要求1所述的一种车床永磁同步电主轴，其特征在于：所述壳体(5)上设置有双头螺旋形壳体冷却水道(16)。
4、根据权利要求3所述的一种车床永磁同步电主轴，其特征在于：所述双头螺旋形壳体冷却水道(16)包括两条相互平行设置在壳体(5)表面上的进水道(12)和出水道(13)，所述进水道(12)与出水道(13)的一端相互连接，其另一端分别与设置在壳体(5)上的进水口(14)和出水口(15)连通。
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