CN208644091U - 一种中心出水的电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中心出水的电主轴，包括机壳、活塞机构，其中，转子轴内部设有拉杆，拉杆下端连接有刀具卡夹组件，拉杆上端螺纹连接有滑套，滑套上端连接有连接头，连接头的中部和下端均插在滑套内部，连接头的上端呈锥形并且抵接有进水接头，拉杆、滑套、连接头和进水接头均设有中心通孔，过活塞机构推动电主轴内的拉杆，实现自动换刀，拉杆、滑套、连接头固定在一起，连接头和进水接头转动并密封连接，使冷却水顺利流到刀具处，并不会在内部泄漏而影响寿命，并且采用浮动不固定的打刀机构，避免使上轴承和下轴承受到上下方向的力而使其寿命降低。

Description

一种中心出水的电主轴

技术领域

本实用新型机涉及电工程领域，特别涉及中心出水的电主轴。

背景技术

目前市面上具有中心出水功能的自动换刀的高速电主轴比较少见，主要原因在于：传统的用于中心出水的电主轴，一般都是接触式密封，转速低寿命短，要想实现高转速、长寿命就必须设计一种非接触式的、密封结构可靠、性价比高并且结构紧凑的旋转接头结构用在高速电主轴上，才能实现高速电主轴高转速下中心出水的可靠性，专利CN201410203781.4公开了一种采用非接触式旋转接头的高速自动换刀电主轴，其实现了非接触式的并且中心出水功能，但是由于部分冷却水由进水头与拉杆帽之间的溢流腔流出，造成冷却水流到刀具处减少，并且活塞的下端与高速转动的拉杆帽之间摩擦而产生磨损，使溢流出的冷却水进入内部的接近开关处而损坏其电子元件，活塞拉杆帽之间的接触面积过大还会导致摩擦增大而影响转轴的转动。并且，该电主轴在实现打刀动作时，拉杆在冲击力的作用下会带动主轴运动，对轴承产生一定的冲击力，降低了轴承的使用寿命。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种中心出水的电主轴，其能实现高转速、中心出水且不易泄漏，并且在打刀时不会对轴承产生冲击力而影响其寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种中心出水的电主轴，包括机壳、设在机壳上方的活塞机构和设在活塞机构上方的上端盖，所述机壳包括设在机壳内部设有定子、转子轴、分设于转子轴两端的上轴承和下轴承，所述转子轴下端设有凸环，下轴承套在转子轴下端并且在凸环的下方，机壳上端设有轴承座外套，该轴承座外套一端插在机壳内部，并且该端内部设有用于安装上轴承的轴承座，轴承座外套上端置于机壳的上方，转子轴内部设有拉杆，拉杆下端连接有刀具卡夹组件，所述拉杆上端螺纹连接有滑套，滑套上端连接有连接头，连接头的中部和下端均插在滑套内部，连接头的上端呈锥形并且抵接有进水接头，所述拉杆、滑套、连接头和进水接头均设有中心通孔，进水接头侧面的中部设有与中心通孔连通的进水口；所述活塞机构包括设在滑套外侧的活塞，活塞的外侧设有缸体，所述缸体的上方固定设有缸盖，缸盖与上端盖之间设有弹簧，并且上端盖和缸盖设有连接活塞上方的进油通道，进油通道上设有进油管道，缸体和缸盖设有连通活塞下方与缸盖上端面的匀压腔，所述转子轴上端外侧设有连接套，连接套上端与缸体下端面固定连接，连接套下端设有挂钩，该连接套内部通过轴套与转子轴连接，轴套的上端设有与挂钩扣合的挂台。

所述的中心出水的电主轴中，所述拉杆上端设有凸肩，拉杆在凸肩的下方套设有碟簧，该碟簧的下端与转子轴抵接，所述凸肩上方设有端盖，端盖与凸肩之间留有一定距离，该端盖套设在拉杆上端并且与转子轴固定连接。

所述的中心出水的电主轴中，所述拉杆的上端面与滑套连接处设有第一密封圈。

所述的中心出水的电主轴中，所述连接头中部呈多级阶梯状、下端与滑套螺纹连接。

所述的中心出水的电主轴中，所述缸盖上设有凹槽，所述弹簧下端插在该凹槽上。

所述的中心出水的电主轴中，所述连接套设有开口，开口上设有传感器支座。

所述的中心出水的电主轴中，所述缸体外侧设有连接壳体，连接壳体上设有连通开口与连接壳体外的接线通道。

所述的中心出水的电主轴中，所述机壳侧面中部设有螺钉孔，该螺钉孔上设有与定子抵接固定的锁紧螺钉。

有益效果：

本实用新型提供了一种中心出水的电主轴，且采用浮动不固定的打刀机构，通过活塞机构推动电主轴内的拉杆，实现自动换刀，而拉杆、滑套、连接头和进水接头均设有中心通孔，进水接头侧面的中部设有与中心通孔连通的进水口，在刀具工作时，冷却水通过中心通孔从刀具中心或在刀具卡夹的细缝中淋在刀具上，实现刀具的冷却，而拉杆、滑套、连接头固定在一起，连接头和进水接头转动并密封连接，使冷却水顺利流到刀具处，并不会在内部泄漏而影响寿命，并且带走电主轴高速运转产生的热量；拉杆的卡环与端盖之间留有一定的空隙，用于在连接头被磨损时的进给，保持其密封性，并且防止拉杆在轴向方向移动时拉动转子轴一起移动；活塞机构推动拉杆完成打刀动作时，浮动打刀机构可避免使上轴承和下轴承受到上下方向的力而使其寿命降低，从而避免轴承受到冲击力，提高力轴承的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的中心出水的电主轴的俯视图。

图2为图1在B-B方向的剖视图。

图3为图1在A-A方向的剖视图。

图4为浮动打刀机构剖视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种中心出水的电主轴，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种中心出水的电主轴，包括机壳9、设在机壳9上方的活塞机构和设在活塞机构上方的上端盖1，所述机壳9包括设在机壳9内部设有定子11、转子轴10、分设于转子轴两端的上轴承21和下轴承13，其中，定子11与转子轴10集成于机壳9的内部，外部驱动机构输出的高频三相电通过内置电机引线供电给电机，驱动主轴高速运转，所述转子轴10下端设有凸环33，下轴承13套在转子轴10下端并且在凸环33的下方，该凸环33用于防止转子轴10与下轴承13之间沿转子轴10轴向方向产生相对滑动，下轴承13的外侧与机壳9内壁面贴合，并且机壳在凸环对应的位置设有防止下轴承和转子轴一起在轴向方向移动的凸起34，在下轴承13下端设有内隔套和外隔套形成的隔套组15，内隔套和外隔套之间留有迷宫式缝隙，在隔套组下方设置下端盖16，通过螺钉将下端盖16与机壳9固定在一起，实现将隔套组15和下轴承13的固定，较优的，在下端盖16与转子轴10之间还设有密封圈，并且在机壳下端设有与迷宫式缝隙连通的气压接口14，通过在气压接口14处输入一定压力的气体，使迷宫式缝隙处形成气膜，极大地保证了密封的可靠性，防止水和灰尘从电主轴下端进入定子处而造成定子接线短路或者使电主轴寿命降低。

在机壳9上端设有轴承座外套7，该轴承座外套7一端插在机壳内部，并且该端内部设有用于安装上轴承的轴承座8，轴承座外套7上端置于机壳的上方，其中，轴承座8通过螺钉与轴承座外套7固定在一起，轴承座外套与机壳固定在一起，上轴承21套设在转子轴10的上端，并且通过螺母将其固定，防止上轴承21沿转子轴10的轴向方向移动，因此，综合上述，限制了转子轴的移动范围，但能使转子轴沿其轴线转动。

所述转子轴上端外侧设有连接套35，上端与缸体26下端面固定连接，该连接套35内部通过轴套与转子轴10连接，连接套35下端设有挂钩4，该连接套35内部通过轴套40与转子轴连接，轴套40的上端设有与挂钩扣合的挂台37，并且挂钩与挂台在正常使用时存在间隙，使连接套不影响转子轴10的转动，在打刀时扣合；连接套设有开口，开口上设有传感器支座6。

转子轴内部设有拉杆19，拉杆19下端固定连接有刀具卡夹组件17，该刀具卡夹组件17为市场上现有的公知的刀具卡夹及其连接构件的组合，并且置于转子轴的内部，所述拉杆上端设有凸肩22，凸肩外侧抵接在转子轴10内壁面，拉杆19在凸肩22的下方套设有碟簧18，该碟簧18的下端与转子轴抵接，所述凸肩上方设有端盖23，该端盖23套设在拉杆19上端并且与转子轴固定连接，使拉杆的移动范围在碟簧与端盖之间，该碟簧还可以用压缩弹簧等弹性元件代替。

所述拉杆上端螺纹连接有滑套24，滑套24上端连接有连接头27，连接头27的中部和下端均插在滑套24内部，并且连接头27中部呈多级阶梯状、下端与滑套24螺纹连接，连接头的上端呈锥形并且抵接有进水接头36，所述拉杆、滑套、连接头和进水接头均设有中心通孔20，进水接头36侧面的中部设有与中心通孔20连通的进水口30。其中，所述拉杆的上端面与滑套24连接处设有密封圈，滑套的外侧设有用于活塞推动拉杆的卡环5，连接头中部呈多级阶梯状和下端采用螺纹连接、拉杆与滑套螺纹连接和密封圈的设置，均为了增加它们之间的连接密封性，防止冷却水的泄漏，而连接头的上端呈锥形并且与进水接头抵接，使其在达到密封效果的同时还减少了接触面积，其中，连接头27还可以反向设置。具体的，在正常状态时，拉杆的卡环与端盖之间留有一定的空隙，即端盖与凸肩之间留有一定距离，用于在连接头被磨损时的进给，保持其密封性，并且防止拉杆在轴向方向移动时拉动转子轴一起移动，避免使上轴承和下轴承收到上下方向的力而使其寿命降低。

所述活塞机构包括设在滑套24外侧的活塞25，活塞的外侧设有缸体26，所述缸体的上方固定设有缸盖28，缸盖与上端盖之间留有间隙，并且缸盖与上端盖之间设有弹簧39，该弹簧39为压缩弹簧，所述缸盖上设有凹槽38，所述弹簧下端插在该凹槽38上，弹簧的上端与上端盖的下端面抵接，并且上端盖和缸盖设有连接活塞上方的进油通道29，进油通道上设有进油管道，进油管道伸入到缸盖的内部，并且与活塞上端面留有活动距离，缸体和缸盖设有连通活塞下方与缸盖上端面的匀压腔32，该匀压腔32与接线通道3连通，通过从进油通道给活塞的上方输入压力油，活塞下方和缸盖与上端盖之间的间隙内的空气通过匀压腔32排出，当活塞25接触滑套24后，缸体26向上移动拉住转轴10，轴套的挂台与连接套下端的挂钩扣合，形成封闭结构，继续增加输入压力油，活塞推动拉杆的向下运动，压力通过滑套24传递到拉杆19，使拉杆19向下滑动而实现打刀动作，实现使刀具卡夹组件松开刀柄，进行换刀，并且由于转子轴受到连接套的拉力而不会随拉杆运动，并且不会对轴承有力的作用，当活塞的上方卸压时，拉杆在碟簧的推动下，带动活塞向上运动，使刀具卡夹组件将刀柄夹紧，之后缸体26在上端弹簧的作用下脱离转轴10浮动不影响转轴转动。

参阅图4，其中，上述的活塞机构与连接套35、轴套40、转子轴10、拉杆19共同组成浮动不固定的打刀机构。

较优的，活塞25与缸体26、活塞25与缸盖28之间设有密封圈，以防止压力油的泄漏。

所述缸体外侧设有连接壳体2，连接壳体2上设有连通开口与连接壳体外的接线通道3，使传感器支座6上安装的电子元件的接线可以穿出到电主轴外面。

定子11设在机壳9内部、转子轴10的外侧，并且在上轴承21和下轴承13之间，所述机壳侧面中部设有螺钉孔12，该螺钉孔上设有与定子抵接固定的锁紧螺钉，锁紧螺钉可以防止定子在有安装间隙时的定子移动。

具体的，机壳、轴承座外套、连接壳体2上设有将其固定在一起的螺栓穿过的通孔31。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种中心出水的电主轴，包括机壳、设在机壳上方的活塞机构和设在活塞机构上方的上端盖，所述机壳包括设在机壳内部设有定子、转子轴、分设于转子轴两端的上轴承和下轴承，所述转子轴下端设有凸环，下轴承套在转子轴下端并且在凸环的下方，其特征在于，机壳上端设有轴承座外套，该轴承座外套一端插在机壳内部，并且该端内部设有用于安装上轴承的轴承座，轴承座外套上端置于机壳的上方，转子轴内部设有拉杆，拉杆下端连接有刀具卡夹组件，所述拉杆上端螺纹连接有滑套，滑套上端连接有连接头，连接头的中部和下端均插在滑套内部，连接头的上端呈锥形并且抵接有进水接头，所述拉杆、滑套、连接头和进水接头均设有中心通孔，进水接头侧面的中部设有与中心通孔连通的进水口；所述活塞机构包括设在滑套外侧的活塞，活塞的外侧设有缸体，所述缸体的上方固定设有缸盖，缸盖与上端盖之间设有弹簧，并且上端盖和缸盖设有连接活塞上方的进油通道，进油通道上设有进油管道，缸体和缸盖设有连通活塞下方与缸盖上端面的匀压腔，所述转子轴上端外侧设有连接套，连接套上端与缸体下端面固定连接，连接套下端设有挂钩，该连接套内部通过轴套与转子轴连接，轴套的上端设有与挂钩扣合的挂台。

2.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述拉杆上端设有凸肩，拉杆在凸肩的下方套设有碟簧，该碟簧的下端与转子轴抵接，所述凸肩上方设有端盖，端盖与凸肩之间留有一定距离，该端盖套设在拉杆上端并且与转子轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述拉杆的上端面与滑套连接处设有第一密封圈。

4.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述连接头中部呈多级阶梯状、下端与滑套螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述缸盖上设有凹槽，所述弹簧下端插在该凹槽上。

6.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述连接套设有开口，开口上设有传感器支座。

7.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述缸体外侧设有连接壳体，连接壳体上设有连通开口与连接壳体外的接线通道。

8.根据权利要求1所述的中心出水的电主轴，其特征在于，所述机壳侧面中部设有螺钉孔，该螺钉孔上设有与定子抵接固定的锁紧螺钉。