CN209077806U - 一种低热延伸高精度电主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低热延伸高精度电主轴，机壳端面上开有水嘴座，水嘴座联通机壳壳壁内的的循环冷却通道；转子芯轴两端分别加工有轴向的风孔，风孔有径向通孔连接机壳内腔，转子芯轴后端风孔连接冷却气喷嘴。两种冷却方式，确保主轴低热延伸，保证精度。后锁紧螺母通过螺纹安装于转子芯轴的尾端，后锁紧螺母的外壁与后轴承压盖的内壁间留有间隙，后锁紧螺母的外壁上加工有反向螺纹；转子芯轴转动时，反向螺纹将间隙中的介质向外侧排出，防止水分进入轴承而影响精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密机床领域，具体涉及精密机床电主轴。
背景技术
主轴是精密机床最重要的组件，目前机床主轴主要有电主轴和机械主轴两大类。电主轴是机电一体化高度集成的设备，其应用及其广泛。由于电主轴的轴即为内置电机轴，故主轴转定子产生的电磁热具有不可排除性，故而降低电磁热对电主轴带来的负面效应是各主轴厂研究方向。目前电主轴定子的电磁热主要通过冷却液对机壳进行冷却，达到相对的热平衡；但转子轴因转动部件导致无法实现快速、高效或者有效冷却，偶有厂家采用气冷转子轴方案，但含水的压缩气无法进行气水分离，会导致含水气体进入轴承部件，导致轴承损坏，故实际运行效果不佳。故，目前大部分高速电主轴因热延伸不可避免，会影响数控机床的加工精度。
发明内容
为克服现有技术中电主轴冷却效果不好，压缩气体中水汽污染轴承的问题，本实用新型提供了一种低热延伸高精度电主轴。
本实用新型采取的技术方案为：
一种低热延伸高精度电主轴，包括机壳，机壳内安装有定子和转子芯轴，定子嵌入机壳内壁并通电，转子芯轴的两端由轴承支承于机壳，并由前、后轴承压盖密封，前轴承压盖外侧安装有前锁紧螺母，后轴承压盖与轴承间安装有后锁紧螺母，机壳端面上开有水嘴座，水嘴座联通机壳壳壁内的循环冷却通道；转子芯轴两端分别加工有轴向的风孔，风孔有径向通孔连接机壳内腔，转子芯轴后端风孔连接冷却气喷嘴。
进一步地，后锁紧螺母通过螺纹安装于转子芯轴的尾端，后锁紧螺母的外壁与后轴承压盖的内壁间留有间隙，后锁紧螺母的外壁上加工有反向螺纹；转子芯轴转动时，反向螺纹将间隙中的介质向外侧排出。
进一步地，所述冷却气喷嘴插入转子芯轴尾端的风孔内，冷却气喷嘴与风孔内壁间留有间隙。
再进一步地，所述转子芯轴表面为螺旋面。
采取以上技术方案后，本实用新型的有益效果为：
1.通过高压气体配合转子芯轴表面的螺旋，将电主轴上产生的电磁热通过转子芯轴的风孔导出，避免转子芯轴产生的热延伸，影响精度。
2.通过后锁紧螺母外壁上的反向螺纹与其与后轴承压盖内壁间的间隙，将高压气体中的水分排出，避免进入轴承，影响精度。
3.通过水冷和风冷的方式相结合，降低电主轴的温度，避免其产生的热量外延，影响机床精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详述：
如图所示，一种低热延伸高精度电主轴，包括机壳1，机壳1端面上开有水嘴座2，水嘴座2联通机壳的循环冷却通道3，循环冷却通道可以选择夹套，或者在机壳本体上加工的流道。当通入循环冷却水后，能够带走机壳本体上的热量。
机壳1内同轴安装有定子4和转子芯轴5，定子4嵌入机壳1内壁并通电，转子芯轴5的两端由轴承同轴支承于机壳，并由前、后轴承压盖6,7自两侧密封，同时轴承压盖对轴承轴向限位。前轴承压盖6外侧安装有前锁紧螺母8，前锁紧螺母8旋接在转子芯轴5，为了提高密封效果，可采取带气封的锁紧螺母。后轴承压盖7与轴承间安装有后锁紧螺母9，转子芯轴两端分别加工有轴向的风孔10，风孔末端由径向通孔连接机壳内腔，转子芯轴5后端的风孔内插有冷却气喷嘴11，压缩空气自冷却气喷嘴11自转子芯轴5的尾端进去，然后再机壳内腔内扩散，带走热量，最后自转子芯轴5前端的风孔内排出。
由于高压气体中带有水汽，为了避免水汽进入轴承，将后锁紧螺母9通过螺纹安装于转子芯轴5的尾端，后锁紧螺母9的外壁与后轴承压盖6的内壁间留有间隙，后锁紧螺母9的外壁上加工有反向螺纹；转子芯轴5转动时，反向螺纹将间隙中流向轴承的水向外侧排出，或者由于转动产生的推动力避免水进入轴承中。
冷却气喷嘴11插入转子芯轴5尾端的风孔内，且冷却气喷嘴与风孔内壁间留有间隙。压缩气体中的水排出后流入到风孔内并被排出。为了更好将水导引处，将转子芯轴5的后端面加工出漏斗面，并利用高压气体自风孔中进入腔体扩散时产生的负压将水吸入风孔。
由于本技术方案是利用风自转子芯轴5表面带走热量，故可以在转子芯轴5的表面加工出螺纹12，增加接触面积，能够更好地换热，使得转子芯轴温度温升大幅下降，减少转子轴热延伸，实现电主轴运行的高精度。
Claims (4)
1.一种低热延伸高精度电主轴，包括机壳，机壳内安装有定子和转子芯轴，定子嵌入机壳内壁并通电，转子芯轴的两端由轴承支承于机壳，并由前、后轴承压盖密封，前轴承压盖外侧安装有前锁紧螺母，后轴承压盖与轴承间安装有后锁紧螺母，其特征在于，机壳端面上开有水嘴座，水嘴座联通机壳壳壁内的循环冷却通道；转子芯轴两端分别加工有轴向的风孔，风孔有径向通孔连接机壳内腔，转子芯轴后端风孔连接冷却气喷嘴。
2.根据权利要求1所述的一种低热延伸高精度电主轴，其特征在于，后锁紧螺母通过螺纹安装于转子芯轴的尾端，后锁紧螺母的外壁与后轴承压盖的内壁间留有间隙，后锁紧螺母的外壁上加工有反向螺纹；转子芯轴转动时，反向螺纹将间隙中的介质向外侧排出。
3.根据权利要求1所述的一种低热延伸高精度电主轴，其特征在于，所述冷却气喷嘴插入转子芯轴尾端的风孔内，冷却气喷嘴与风孔内壁间留有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种低热延伸高精度电主轴，其特征在于，所述转子芯轴表面为螺旋面。
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| CN109317700A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-12 | 靖江斯贝得电机制造有限公司 | 一种低热延伸高精度电主轴 |
| CN110315386A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种新型电主轴冷却装置 |
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