CN213998466U - 一种电机后置主轴和机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机后置主轴和机床，包括：机体，设有轴向通孔；轴芯，安装于所述轴向通孔，并通过前轴承、后轴承支承，所述机体于所述前轴承外侧设有前端盖，所述机体于所述后轴承外侧设有后端盖，所述轴芯的后端延伸出所述机体外；电机组件，包括转子组件和定子组件，所述转子组件安装于所述轴芯的后端，所述定子组件对应所述转子组件安装于所述机体后端。将电机设计在主轴后端，即解决了因受力不均而导致主轴回转精度降低的情况，又因将电机设计在后端，主轴机体安装直径可保持不变，可直接安装在现有的机械主轴的主轴箱上，解决主轴市场通用性不高的情况。

Description

一种电机后置主轴和机床

技术领域

本实用新型用于加工机床领域，特别是涉及一种电机后置主轴和机床。

背景技术

现有技术中大多数数控车床使用的车床主轴为机械皮带式车床主轴(以下简称机械主轴)，且对于加工工件表面纹理要求比较高。机械主轴的驱动方式为：外挂电机通过皮带与机械主轴后端的带轮连接，传递扭力。这样的传动方式有个致命的缺点：因为皮带单向拉扯主轴后端而导致主轴后端受力不均，影响主轴回转精度，从而影响工件的表面加工质量。

将电机与机械主轴设计为一体，自身产生动力，可消除因皮带传动拉扯而导致受力不均的情况。现有技术中内置电机主轴均为电机设计在主轴内部，这样会加大大增加主轴体积，导致现有主轴箱无法匹配，主轴通用性不高，无法迅速替代市场上的机械性主轴。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电机后置主轴和机床，其主轴回转精度更高，通用性更好。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种电机后置主轴，包括：

机体，设有轴向通孔；

轴芯，安装于所述轴向通孔，并通过前轴承、后轴承支承，所述机体于所述前轴承外侧设有前端盖，所述机体于所述后轴承外侧设有后端盖，所述轴芯的后端延伸出所述机体外；

电机组件，包括转子组件和定子组件，所述转子组件安装于所述轴芯的后端，所述定子组件对应所述转子组件安装于所述机体后端。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述前轴承和后轴承之间设有轴承隔套，所述轴承隔套包括内圈隔套和外圈隔套，所述内圈隔套套装于所述轴芯的外表面，并支撑于所述前轴承和后轴承的内圈之间，所述外圈隔套套装于所述轴向通孔内壁面，并支撑于所述前轴承和后轴承的外圈之间。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述机体前端设有机体螺母，所述机体后端设有凸缘，所述机体于所述机体螺母和所述凸缘之间形成将所述机体安装于主轴箱的限位间隙。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述机体的后端面设有定位槽，所述定子组件设有与所述定位槽配合的定位齿。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述定子组件设有冷却介质流道和冷却介质接口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述定子组件上设有电源插接口和编码器插接口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述轴芯后端连接油缸法兰，所述轴芯设有轴芯内孔，所述油缸法兰通过锁紧螺母锁紧于轴芯后端，并锁紧所述转子组件。

第二方面，一种机床，包括第一方面中任一实现方式所述的电机后置主轴。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

将电机设计在主轴后端，提高了主轴回转精度，即通过将转子组件、定子组件精准与轴芯、机体组装在一起，既能为主轴提供扭力，又解决了因皮带拉扯导致主轴后端受力不均而影响主轴回转精度问题。

将电机设计在主轴后端，保持了主轴通用性，即由前端盖、后端盖、轴芯、前轴承、后轴承等与机体组成的主轴前端部分，安装直径可保持不变，可直接安装在现有的机械主轴的主轴箱上，对机械主轴直接进行替换，大大保持了主轴的通用性，解决主轴市场通用性不高的情况。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型电机后置主轴的一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例结构剖视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

其中，图2给出了本实用新型实施例的参考方向坐标系，以下结合图所示的方向，对本实用新型的实施例进行说明。

参见图1、图2，本实用新型的实施例提供了一种电机后置主轴，包括机体1、轴芯2和电机组件，机体1设有轴向通孔，轴芯2安装于轴向通孔，并通过前轴承3、后轴承4支承，机体1于前轴承3外侧设有前端盖5，机体1于后轴承4外侧设有后端盖6，前轴承3、后轴承4沿轴向间隔一定距离，轴芯2通过前轴承3、后轴承4支承，并限定轴向位移。

参见图2，轴芯2的后端延伸出机体1外，用于与电机组件直接连接。电机组件包括转子组件7和定子组件8，转子组件7安装于轴芯2的后端，定子组件8对应转子组件7安装于机体1后端，形成电机后置的主轴结构形式。轴芯2在电机组件的驱动下在机体1中高速转动。此处设计结构紧凑，大大减小了主轴体积。

将电机设计在主轴后端具有以下优势：

第一，提高了主轴回转精度，即通过将转子组件7、定子组件8精准与轴芯2、机体1组装在一起，既能为主轴提供扭力，又解决了因皮带拉扯导致主轴后端受力不均而影响主轴回转精度问题。

第二，保持了主轴通用性，即由前端盖5、后端盖6、轴芯2、前轴承3、后轴承4等与机体1组成的主轴前端部分，安装直径可保持不变，可直接安装在现有的机械主轴的主轴箱上，对机械主轴直接进行替换，大大保持了主轴的通用性，解决主轴市场通用性不高的情况。

前轴承3和后轴承4可通过轴芯2的轴肩、轴承隔套等方式进行定位。例如在一些实施例中，参见图2，机体1的轴向内孔为圆柱孔，轴芯2的外表面为圆柱面，前轴承3设置一个或多个，后轴承4设置一个或多个，前轴承3和后轴承4之间设有轴承隔套，以使前轴承3和后轴承4之间沿轴向留有一定间隔，提升轴芯2的旋转精度。轴承隔套包括内圈隔套9和外圈隔套10，内圈隔套9套装于轴芯2的外表面，并支撑于前轴承3和后轴承4的内圈之间，外圈隔套10套装于轴向通孔内壁面，并支撑于前轴承3和后轴承4的外圈之间。前轴承3和后轴承4直接套装于机体1和轴芯2之间，加工、装配更加简便。

参见图1、图2，机体1前端设有机体螺母11，机体螺母11与机体1前端螺纹连接，机体1后端设有凸缘12，机体1于机体螺母11和凸缘12之间形成将机体1安装于主轴箱的限位间隙。换言之，电机后置主轴在安装于主轴箱时，主轴箱位于限位间隔，然后通过机体螺母11锁紧实现该转在主轴箱上的直接固定安装。

为了保证电机组件与轴芯2的配合精度，在机体1的后端面设有定位槽，定子组件8设有与定位槽配合的定位齿，定子组件8与机体1连接后，定位齿嵌入定位槽，实现精度定位。

在一些实施例中，参见图1，定子组件8设有冷却介质流道和冷却介质接口13，冷却介质接口13与外部的冷却设备进行冷却介质交换实现电机散热。

在一些实施例中，参见图1，定子组件8上设有电源插接口14和编码器插接口15。通过电源插接口14与外部驱动器相连输入电源驱动电机，编码器接口与外部驱动器相连传输数据，精准控制转速，此处设计结构紧凑，大大减小了主轴体积。

在一些实施例中，参见图1、图2，轴芯2设有轴芯内孔，轴芯2后端连接油缸法兰16，一方面，油缸法兰16用于连接驱动油缸，进一步与轴芯内孔中的拉杆、轴芯前端的卡盘配合实现工件的装夹。另一方面，油缸法兰16通过锁紧螺母17锁紧于轴芯2后端，并锁紧转子组件7，转子组件7通过油缸法兰16实现定位，结构更加简洁，大大减小了主轴体积。

本实用新型的实施例提供了一种机床，包括以上任一实施例中的电机后置主轴。将电机设计在主轴后端，解决了现有机床因受力不均而导致主轴回转精度降低的情况。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种电机后置主轴，其特征在于，包括：

机体，设有轴向通孔；

轴芯，安装于所述轴向通孔，并通过前轴承、后轴承支承，所述机体于所述前轴承外侧设有前端盖，所述机体于所述后轴承外侧设有后端盖，所述轴芯的后端延伸出所述机体外；

电机组件，包括转子组件和定子组件，所述转子组件安装于所述轴芯的后端，所述定子组件对应所述转子组件安装于所述机体后端。

2.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述前轴承和后轴承之间设有轴承隔套，所述轴承隔套包括内圈隔套和外圈隔套，所述内圈隔套套装于所述轴芯的外表面，并支撑于所述前轴承和后轴承的内圈之间，所述外圈隔套套装于所述轴向通孔内壁面，并支撑于所述前轴承和后轴承的外圈之间。

3.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述机体前端设有机体螺母，所述机体后端设有凸缘，所述机体于所述机体螺母和所述凸缘之间形成将所述机体安装于主轴箱的限位间隙。

4.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述机体的后端面设有定位槽，所述定子组件设有与所述定位槽配合的定位齿。

5.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述定子组件设有冷却介质流道和冷却介质接口。

6.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述定子组件上设有电源插接口和编码器插接口。

7.根据权利要求1所述的电机后置主轴，其特征在于，所述轴芯后端连接油缸法兰，所述轴芯设有轴芯内孔，所述油缸法兰通过锁紧螺母锁紧于轴芯后端，并锁紧所述转子组件。

8.一种机床，其特征在于，包括权利要求1～7中任一项所述的电机后置主轴。

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