CN210160945U - 一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，包括外壳、机壳、超声波振动组件、换能器组件、轴承室、后盖组件、位于所述机壳内的旋转轴、转子、定子组件、弹簧座、预紧弹簧以及位于所述旋转轴两端的前轴承组件和后轴承组件，所述前轴承组件安装于机壳内，所述后轴承组件安装于轴承室内。本实用新型具有结构紧凑，能量转换效率高，磨削表面光洁的特点。

Description

一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴

技术领域

本实用新型涉及一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，属于电主轴技术领域。

背景技术

电主轴是现代加工领域中一种重要的生产工具，电主轴被越来越多的行业所选用，为满市场的不断需求，需要一种高硬度脆性材料表面高光磨削，另外现有的自动换刀电主轴在换刀时，其换刀轴向力主要作用力都集中在高速轴承上，大大缩减了轴承的使用寿命，有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种在高速、高光洁度加工要求下对高硬度脆性材料表面高光磨削的内置换能器式高速超声波抛光电主轴。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，包括外壳、机壳、超声波振动组件、换能器组件、轴承室、后盖组件、位于所述机壳内的旋转轴、转子、定子组件、弹簧座、预紧弹簧以及位于所述旋转轴两端的前轴承组件和后轴承组件，所述前轴承组件安装于机壳内，所述后轴承组件安装于轴承室内。

优选地，所述换能器组件由动环、静环组成，所述动环安装于旋转轴后端，工作时随旋转轴一起运动旋转，动环为能量的接收端；所述静环固定安装于轴承室后端，静环为能量的发射端。

优选地，所述动环与静环之间留有0.2-0.3mm间隙，采用电磁感应原理实现非接触电能传输。

优选地，所述超声波振动组件安装于旋转轴前端，其结构包含：刀具连接体和振子。

优选地，所述外壳与旋转轴之间安装有密封卡环。

优选地，密封卡环与旋转轴之间为非接触式。

优选地，密封卡环与旋转轴之间留有0.10mm的微量间隙形成环形密封结构。

优选地，所述超声波振动组件外壳上设有气封入口，气封通入至旋转轴前端。

优选地，所述机壳设有冷却液循环通道，所述循环通道为双螺旋通道，所述循环通道上设有用于清杂的检修孔。

优选地，所述后盖组件设有主轴冷却用的冷却液进口及冷却液出口，所述后盖组件安装于主轴后端，冷却水路依次经换能器、轴承室、机壳循环返回至后盖组件的冷却液出口流出。

本实用新型所达到的有益效果：

1、主轴整体设计结构紧凑，优化了主轴的整体结构，减小了主轴的体积，维护保养方便；

2、换能器组件结构为非接触式，动环与静环之间留有0.2-0.3mm间隙，工作时无转速限制，使用寿命长。

3、采用非接触式气密封和密封卡环相结合，避免因接触式密封不能高速旋转的缺陷，从而能获得更高的旋转速度，以此获得了更好的密封效果。

附图说明

图1是实施例结构示意图；

图2是实施例右侧结构示意图；

图3是实施例冷却水路循环示意图附图标记说明：

1、刀具连接体；2、外壳；3、振子；4、密封卡环；5、机壳；6、前轴承组件；7、旋转轴；8、转子；9、定子组件；10、弹簧座；11、预紧弹簧；12、后轴承组件；13、轴承室；14、锁紧螺母；15、动环；16、静环；17、后盖组件；18、O形圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图3所示，一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，包括外壳2、机壳5、超声波振动组件、换能器组件、轴承室13、后盖组件17、位于所述机壳5内的旋转轴7、转子8、定子组件9、弹簧座10、预紧弹簧11以及位于所述旋转轴7两端的前轴承组件6和后轴承组件12，前轴承组件安装于机壳5内。后轴承组件12安装于轴承室13内，旋转轴通过前轴承组件6和后轴承组件12固定安装与机壳5内，旋转轴7与后轴承组件12之间通过锁紧螺母14锁紧，外部驱动器输出的高频三相电源通过内置电机引线(U、V、W)供电给电主轴，驱动主轴高速运转，所能运转的最高转速取决于前轴承组件6、后轴承组件12、旋转轴7、转子8、定子组件9、预紧弹簧11所组成的轴系的最高转速。本发明中，通过对主轴的结构进行优化设计，主轴达到了36000rpm的稳定工作转速，在目前市场上的超声波抛光主轴中处于领先地位；

所述换能器组件安装于旋转轴7后端，换能器组件其结构由动环15、静环16组成，所述动环15安装于旋转轴7后端，工作时随旋转轴一起运动旋转，动环为能量的接收端；所述静环16固定安装于轴承室13后端，静环为能量的发射端，所述动环与静环之间留有0.2-0.3mm间隙，采用电磁感应原理实现非接触电能传输。

所述超声波振动组件安装于旋转轴7前端，其结构包含：刀具连接体1、振子3，工作时动环15将接收电能通过内置于旋转轴7内部的输电线路通入至振子3。

除上述主体结构外，还包括主轴前端所采用的密封结构，所述外壳2与旋转轴7之间安装有密封卡环，密封卡环与旋转轴7之间为非接触式，两者之间留有0.10mm的微量间隙形成环形密封结构。所述超声波振动组件外壳上设有气封入口AI，气封通入至旋转轴前端，在内部形成正压，防止外部灰尘及液体进入，气封通入同时能冷却轴端及内部振子3，起到降温冷却作用。

所述后盖组件17设有主轴冷却用的冷却液进口及冷却液出口，所述机壳5设有冷却液循环通道，所述循环通道为双螺旋通道，所述循环通道上设有用于清杂的检修孔。所述后盖组件17安装于主轴后端，冷却水路依次经换能器、轴承室13、机壳6循环返回至后盖组件17的冷却液出口流出。延长了电主轴的寿命，所述冷却液可以为水或低粘度的油，所述冷却水路连接头处均设有密封O形圈18。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，包括外壳、机壳、超声波振动组件、换能器组件、轴承室、后盖组件、位于所述机壳内的旋转轴、转子、定子组件、弹簧座、预紧弹簧以及位于所述旋转轴两端的前轴承组件和后轴承组件，所述前轴承组件安装于机壳内，所述后轴承组件安装于轴承室内。

2.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述换能器组件由动环、静环组成，所述动环安装于旋转轴后端，工作时随旋转轴一起运动旋转，动环为能量的接收端；所述静环固定安装于轴承室后端，静环为能量的发射端。

3.根据权利要求2所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述动环与静环之间留有0.2-0.3mm间隙，采用电磁感应原理实现非接触电能传输。

4.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述超声波振动组件安装于旋转轴前端，其结构包含：刀具连接体和振子。

5.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述外壳与旋转轴之间安装有密封卡环。

6.根据权利要求5所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，密封卡环与旋转轴之间为非接触式。

7.根据权利要求6所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，密封卡环与旋转轴之间留有0.10mm的微量间隙形成环形密封结构。

8.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述超声波振动组件外壳上设有气封入口，气封通入至旋转轴前端。

9.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述机壳设有冷却液循环通道，所述循环通道为双螺旋通道，所述循环通道上设有用于清杂的检修孔。

10.根据权利要求1所述的内置换能器式高速超声波抛光电主轴，其特征在于，所述后盖组件设有主轴冷却用的冷却液进口及冷却液出口，所述后盖组件安装于主轴后端，冷却水路依次经换能器、轴承室、机壳循环返回至后盖组件的冷却液出口流出。

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