CN201394746Y - 一种高精度运转的电主轴结构 - Google Patents

Abstract

一种高精度运转的电主轴结构，包括设置在电机壳体(5)内的主轴(1)、设置在主轴(1)两端轴承室(3)内的液体静压轴承；液体静压轴承由轴承外圈(8)、轴承内圈(10)及供油系统(14)组成，供油系统(14)通过轴承外圈(8)中部的注油孔(9)向液体静压轴承供油；实现了电主轴(1)从启动到停止始终在液体润滑下工作、减小了电主轴(1)轴承的摩擦，提高了电主轴(1)旋转精度，实现了电主轴(1)无极限转速。

Description

一种高精度运转的电主轴结构

【技术领域】

本实用新型涉及一种电主轴，尤其是涉及一种采用静压轴承的高精度运转的电主轴结构。

【背景技术】

目前，随着电气传动技术“变频调速技术、电动机矢量控制技术等”的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动；机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”；这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”；电主轴结构普遍为在电主轴两端轴上设置向心推力球轴承，由于所述轴承配置，导致电主轴启动时摩擦阻力大，发热量高，不能很好的适应各种转速应用场合下的精度要求；而且电主轴轴承维修时，需调整两套轴承的间隙，对维修工技术提出了较高的要求，增加了维修成本；即现有的电主轴结构难以满足无极限转速，转动精度高且使用寿命长的要求。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种高精度运转的电主轴结构；通过向电主轴配置液体静压轴承，实现了电主轴从启动到停止始终在液体润滑下工作，提高了电主轴旋转精度；由于液体油膜具有吸振特性，提高了电主轴抗振性能。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高精度运转的电主轴结构，包括设置在电动机壳体内的主轴、设置在主轴两端轴承室内的液体静压轴承；所述液体静压轴承由轴承外圈、轴承内圈及供油系统组成，供油系统通过轴承外圈中部的注油孔向液体静压轴承供油；轴承外圈通过轴承外圈压紧螺母定位在轴承室内壁上，轴承内圈通过轴承内圈压紧螺母定位在主轴台阶处，轴承外圈、轴承内圈配合面为锥面，轴承室内台阶与轴承内圈大端处设有油封a，端盖与主轴间设有油封b。

所述高精度运转的电主轴结构，液体静压轴承对称分布于主轴两端。

所述高精度运转的电主轴结构，注油孔沿轴承外圈中部周向均布。

所述高精度运转的电主轴结构，轴承外圈内孔处沿轴向均布设有凹槽、溢流槽。

所述高精度运转的电主轴结构，轴承内圈与主轴形成过盈配合。

在采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述高精度运转的电主轴结构，由于该电主轴配置了液体静压轴承，实现了电主轴从启动到停止始终在液体润滑下工作、减小了电主轴轴承的摩擦，提高了电主轴旋转精度，实现了电主轴无极限转速；由于液体油膜的吸振特性，提高了电主轴抗振性能。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意简图。

图2是轴承外圈结构示意图。

图中：1、主轴；2、端盖；3、轴承室；4、油封a；5、壳体；6、定子；7、转子；8、轴承外圈；9、注油孔；10、轴承内圈；11、轴承外圈压紧螺母；12、轴承内圈压紧螺母；13、油封b；14、供油系统；15、凹槽；16、溢流槽。

【具体实施方式】

结合附图对本实用新型进一步解释；

在图1、2中所述的高精度运转的电主轴结构，包括设置在电动机壳体5内的主轴1、设置在主轴1两端轴承室3内的液体静压轴承，液体静压轴承对称分布于主轴1两端；所述液体静压轴承由轴承外圈8、轴承内圈10及供油系统14组成，供油系统14通过轴承外圈8中部沿周向均布的注油孔9向液体静压轴承供油；轴承外圈8通过轴承外圈压紧螺母11定位在轴承室3内壁上，且轴承外圈8内孔处沿轴向均布设有凹槽15、溢流槽16，轴承内圈10通过轴承内圈压紧螺母12定位在主轴1台阶处，且轴承内圈10与主轴1形成过盈配合，轴承外圈8、轴承内圈10配合面为锥面，轴承室3内台阶与轴承内圈10大端处设有油封a4，端盖2与主轴1间设有油封b13，通过油封a4、油封b13的阻尼作用，有效的阻止了油的外流，使油密闭在轴承室3内。

电动机未通电运行时，供油系统14未向液体静压轴承供油，依电动机转子7自重，轴承内圈10压在轴承外圈8上；当电动机的定子6通入三项交流电后，在电主轴1上形成的电磁转矩驱动电动机旋转，供油系统14通过轴承外圈8中部沿周向均布的注油孔9向液体静压轴承供油；在轴承内圈10内孔对称的四个凹槽15内，即油腔内形成油压同时，油沿轴承内圈10内孔对称的四个溢流槽16充盈轴承外圈8、轴承内圈10轴向空间；所述油压与加载在主轴1上的负载平衡时，轴承内圈10悬浮、即主轴1悬浮，实现轴承外圈8、轴承内圈10不接触旋转，减小了主轴1的旋转摩擦，提高了主轴1的旋转精度，实现了主轴1无极转速；因轴承外圈8、轴承内圈10间的油具有吸震作用，降低了主轴1旋转的震动，提高了主轴4高速旋转的抗振性能；由于轴承外圈8、轴承内圈10互为锥体配合，进入油腔的油压即分解为轴向、径向两个方向承载力，可使主轴1承受轴、径向复合载荷。

综上所述，将液体静压轴承应用在电主轴上，使电主轴具有使用寿命长、抗震性能好、转动精度高、维修费用低、可无极限转速等优点。

Claims (5)

1、一种高精度运转的电主轴结构，其特征在于：包括设置在电动机壳体(5)内的主轴(1)、设置在主轴(1)两端轴承室(3)内的液体静压轴承；所述液体静压轴承由轴承外圈(8)、轴承内圈(10)及供油系统(14)组成，供油系统(14)通过轴承外圈(8)中部的注油孔(9)向液体静压轴承供油；轴承外圈(8)通过轴承外圈压紧螺母(11)定位在轴承室(3)内壁上，轴承内圈(10)通过轴承内圈压紧螺母(12)定位在主轴(1)台阶处，轴承外圈(8)、轴承内圈(10)配合面为锥面，轴承室(3)内台阶与轴承内圈(10)大端处设有油封a(4)，端盖(2)与主轴(1)间设有油封b(13)。

2、根据权利要求1所述的高精度运转的电主轴结构，其特征在于：液体静压轴承对称分布于主轴(1)两端。

3、根据权利要求1所述的高精度运转的电主轴结构，其特征在于：注油孔(9)沿轴承外圈(8)中部周向均布。

4、根据权利要求1所述的高精度运转的电主轴结构，其特征在于：轴承外圈(8)内孔处沿轴向均布设有凹槽(15)、溢流槽(16)。

5、根据权利要求1所述的高精度运转的电主轴结构，其特征在于：轴承内圈(10)与主轴(1)形成过盈配合。

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