CN218169955U - 适合稳定磨削的超高速电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于设备技术领域，具体涉及适合稳定磨削的超高速电主轴，包括：由内向外同轴设有的基轴、转子、定子和壳体，基轴和壳体间设有稳定组件，稳定组件包括转子前后设有的前轴承座和后轴承座以及壳体腔室同轴设有的纵旋水冷流道；前轴承座和后轴承座均同轴并设有前轴承和后轴承，前轴承座前后端同轴设有前盖和后盖，前盖和后盖均抵接若干前轴承外档；基轴前端旋接有锁紧件用于抵接前盖。通过前盖和后盖的间隔贴合若干轴承，锁紧件和后盖抵接前轴承外档确保前端轴向平衡,凹缺台肩间隔贴合若干后轴承，预紧座抵接后轴承外档确保后端轴向平衡，纵旋水冷流道整体冷却，实现适合稳定磨削的超高速电主轴稳定持久安全可靠的功效。

Description

适合稳定磨削的超高速电主轴

技术领域

本实用新型属于设备技术领域，具体涉及适合稳定磨削的超高速电主轴。

背景技术

电主轴是融合机床主轴与主轴电机于一身的新技术，其和直线电机、自动刀具进行良好匹配，引领高速加工的新时代。电主轴作为主轴电机与机床主轴的合体传动结构，实现了机床的“零传动”；主轴部件从设备传动系统中独立为主轴单元，具高转速、高精度和低噪音的运动特性以及结构紧凑和响应迅速的性能优点。

超高速电主轴转速至少2.5万r/m以上，采用交流变频调速、无极调速和矢量控制技术，实现超速、高加速及定角快速准停以满足高速切削和精密加工需要，广泛应用于磨削、雕铣、切割、喷涂和玻璃制品等领域，结构上对稳定冷却和可靠降温提出更严苛的要求。

为保持超高速电主轴优良特性，水循环持续冷却有效热交换成为最大亮点，普通水冷法一般针对2万r/m以下的电主轴，对转速几万甚至几十万转/分以上的超高速电主轴，必须维持以稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定持久的冷却装置构达成优质低噪超高速电主轴的核心环节；而且超高速磨削具有主轴功率耗损随转速提高呈非线性剧增特性，解决功率损失最佳途径只能也必须是采取稳定传动、稳定支承和稳定冷却的整体结构，减少无功损耗，从而能切实保证电主轴的有效输出。

航插接头簧片穿入绝缘层，使导体滑进接触簧片的槽中被紧固夹持，电缆导体和航插接头簧片间形成紧密电气连接，从而充分确保专用电缆的特殊性能。

现有的公告号CN213411615U的中国专利公开一种电主轴的磨削机构，包括轴体和固定盖，所述轴体的前端安装有固定盖，所述固定盖的前端外壁上设置有连接座，所述连接座的前端外壁上设置有磨削轴，所述连接座下侧的固定盖前端外壁上设置有连接套，所述连接套的前端内部设置有电磁铁，所述电磁铁的前端外壁穿过连接套并设置在连接套的前侧，所述连接套的右端外壁上设置有控制开关，所述连接座的左侧设置有喷头，所述喷头的后端外壁上设置有向后延伸的波纹管。通过将加工物体表面产生的杂质通过吹洗或者其他吸取方式进行去除，有效解决电主轴磨削机构去除杂质和散热问题，以免影响磨削加工的正常进行。

上述现有技术方案存在以下缺陷：虽然解决不调整尺寸下有效隔离主轴箱的散热问题，但是该方案仍缺乏稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定安全磨削结构，从而无法保证加工中心的自动换刀电主轴的安全可靠和持久高效。

实用新型内容

本实用新型目的是提供适合稳定磨削的超高速电主轴，满足稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定安全磨削结构的综合要求，进一步将适合稳定磨削的超高速电主轴的综合稳定功能进行全面提升和整体完善。

为解决上述技术问题，本实用新型提供适合稳定磨削的超高速电主轴，包括：由内向外同轴设有的基轴、转子、定子和壳体；

所述基轴和所述壳体间设有稳定组件；

所述稳定组件包括所述转子前后设有的前轴承座和后轴承座以及所述壳体腔室同轴设有用于稳定冷却的纵旋水冷流道；

所述前轴承座和所述后轴承座均同轴并设有前轴承和后轴承,所述前轴承座前后端同轴设有前盖和后盖；

所述基轴前端旋接有锁紧件用于抵接所述前盖；

所述前盖和所述后盖均抵接若干所述前轴承外档；

所述锁紧件后端和所述基轴台肩抵接所述前轴承。

进一步的，所述稳定组件还包括所述锁紧件向内凹陷设有用于稳定润滑冷却的几字形油封和所述基轴中段外周同轴设有的V形环槽；

所述V形环槽用于配合外设磨削装置的轴向定位。

进一步的，所述稳定组件还包括所述后轴承后端外档同轴抵接有的预紧座；

所述后轴承同轴贴合设于所述基轴后端凹缺台肩之间。

进一步的，所述稳定组件还包括所述预紧座内设有用于预紧的预紧弹簧；

所述预紧弹簧一端递推抵接所述后轴承的外档，所述预紧弹簧另一端活动连接有用于稳定支承密封的后端盖。

进一步的，所述稳定组件还包括贴合设于所述壳体后用于冷却的水冷座；

所述水冷座同轴设于所述后端盖外侧用于加强密封。

所述水冷座后侧周向设有若干水喷嘴；

所述水喷嘴前端同轴开设阶梯穿孔连通所述纵旋水冷流道；

所述水喷嘴后端管连接外设水泵用于所述电主轴本体后部稳定冷却。

进一步的，所述稳定组件还包括所述前盖前端设有的防尘安装孔；

所述防尘安装孔连接外设气喷嘴用于所述电主轴本体前部稳定冷却。

进一步的，所述水冷座后端同轴设有用于稳定电控的航插接头；

所述航插接头电连接外设专用电缆。

本实用新型的有益效果是：

1、前轴承座前后端增设前盖和后盖，前盖后端面和后盖前端面之间的间隔容置贴合若干轴承的有效厚度，锁紧件和后盖均对应旋紧基轴，锁紧件和后盖对应抵接前轴承外档确保电主轴前端的轴向平衡和均匀受力；基轴凹缺台肩间的间隔容置贴合若干后轴承有效厚度，预紧座抵接后轴承外档确保电主轴后端的轴向平衡和均匀受力，预紧弹簧具维持预紧座和后端盖之间预紧复位的功能；几字形油封表面敷介质吸附杂质，密封介质在曲折间隙久置难溢以形成有效润滑冷却；V形环槽通过形位配合完成对外设磨削装置的轴向定位，前后受力处于近似水平位置，相关部件全部同轴确保周向稳定，前后端轴向稳定可控制周向形变减小径向跳动，良好尺寸形位精度和平衡受力成为高转速高精度重要保证，从而顺利满足适合稳定磨削的超高速电主轴精准稳定和高效持久的需求。

2、通过纵旋水冷流道实现快速均匀降温，阶梯穿孔连通纵旋水冷流道既能维持适当的形体刚性保证增固维稳，又能达成从后向前的水冷循环回路和由外至内的水冷循环通道，防尘安装孔连接外设气喷嘴实现电主轴前端的除尘冷却，均匀整体的冷却循环圆满保障平稳低噪的运转特性，航插接头确保和电缆紧密卡接利于维持电气特性，全面实现适合稳定磨削的超高速电主轴稳定冷却安全便捷的功效。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的适合稳定磨削的超高速电主轴的主视图；

图2是图1中A处的放大图；

图中：

1、基轴；

2、转子；

3、定子；

4、壳体；

5、稳定组件；51、前轴承座；511、前轴承；512、前盖；513、后盖；514、锁紧件；515、几字形油封；516、V形环槽；52、后轴承座；521、后轴承；522、预紧座；523、预紧弹簧；524、后端盖；525、水冷座；53、纵旋水冷流道；54、水喷嘴；55、阶梯穿孔；56、防尘安装孔；57、航插接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1至图2所示，本实用新型的适合稳定磨削的超高速电主轴，包括：由内向外同轴设有的基轴1、转子2、定子3和壳体4，基轴1和壳体4间设有稳定组件5，稳定组件5包括转子2前后设有的前轴承座51和后轴承座52以及壳体4腔室同轴设有用于稳定冷却的纵旋水冷流道53；前轴承座51和后轴承座 52均同轴并设有前轴承511和后轴承521,前轴承座51前后端同轴设有前盖512 和后盖513，基轴1前端旋接有锁紧件514用于抵接前盖512，前盖512和后盖 513均抵接若干前轴承511外档，锁紧件514后端和基轴1台肩抵接前轴承511。

稳定组件5还包括锁紧件514向内凹陷设有用于稳定润滑冷却的几字形油封515和基轴1中段外周同轴设有的V形环槽516，V形环槽516用于配合外设磨削装置的轴向定位。稳定组件5还包括后轴承521后端外档同轴抵接有的预紧座522，后轴承521同轴贴合设于基轴1后端凹缺台肩之间。稳定组件5还包括预紧座522内设有用于预紧的预紧弹簧523，预紧弹簧523一端递推抵接后轴承521的外档，预紧弹簧523另一端活动连接有用于稳定支承密封的后端盖524。

显而易见的，校验锁紧件514、预紧弹簧523、水喷嘴54、防尘安装孔56，观察纵旋水冷流道53水源，谨慎监测维护保养。建议但不限制前轴承座51的前后端设置以前盖512后端面和后盖513前端面间的间隔以贴合若干轴承进行过渡配合，锁紧件514和后盖513对应抵接前轴承511外档确保电主轴前端的轴向平衡和均匀受力；基轴1凹缺台肩的间隔容置贴合若干后轴承521进行过渡配合，预紧座522抵接后轴承521外档确保电主轴后端的轴向平衡均匀受力，预紧弹簧523具维持预紧座和后端盖间预紧复位的功能；几字形油封515敷设介质吸附杂质，密封介质在曲折间隙久置难溢以形成有效润滑冷却；V形环槽 516形位配合完成对外设磨削装置的轴向定位，电主轴的相关部件全部同轴确保周向稳定，前后端轴向稳定有效控制周向形变和减小径向跳动，满足适合稳定磨削的超高速电主轴稳定持久和安全可靠的重要需求。

如图1至图2所示，为便于形成电主轴整体的循环冷却降温，本实用新型的适合稳定磨削的超高速电主轴，稳定组件5还包括贴合设于壳体4后用于稳定冷却的水冷座525，水冷座525同轴设于后端盖524外侧用于加强密封。水冷座525后侧周向设有若干水喷嘴54，水喷嘴54前端同轴开设阶梯穿孔55 连通纵旋水冷流道53，水喷嘴54后端管连接外设水泵用于电主轴本体后部稳定冷却。稳定组件5还包括前盖512前端设有的防尘安装孔56，防尘安装孔56连接外设气喷嘴用于电主轴本体前部稳定冷却。水冷座525后端同轴设有用于稳定电控的航插接头57，航插接头57电连接外设专用电缆。

更为明确的，包括但不限于通过纵旋水冷流道53快速均匀降温，阶梯穿孔 55连通纵旋水冷流道53可达成从后向前的水冷循环回路和由外至内的水冷循环通道，防尘安装孔56连接外设气喷嘴实现电主轴前端的除尘冷却，均匀整体的冷却循环保障平稳低噪的运转特性，航插接头57确保和电缆紧密卡接利于维持电气特性，达成适合稳定磨削的超高速电主轴全面稳定且安全便捷的目标。

综上所述，本实施例中前轴承座51前后端设置以前盖512和后盖513间的间隔贴合若干轴承进行过渡配合，锁紧件514和后盖513对应抵接前轴承511 外档确保电主轴前端的轴向平衡和均匀受力；基轴1凹缺台肩的间隔容置贴合若干后轴承521以过渡配合，预紧座522抵接后轴承521外档确保电主轴后端轴向平衡均匀受力，预紧弹簧523具维持预紧座和后端盖间预紧复位的功能；几字形油封515形成有效润滑冷却；V形环槽516形位配合完成外设磨削装置的轴向定位，纵旋水冷流道53快速均匀降温，阶梯穿孔55连通纵旋水冷流道53达成从后向前的水冷循环回路和由外至内的水冷循环通道，防尘安装孔56连接外设气喷嘴实现电主轴前端的除尘冷却，航插接头57确保和电缆紧密卡接利于维持电气特性，均匀整体的冷却循环保障平稳低噪的运转特性，综合实现适合稳定磨削的超高速电主轴全面稳定且安全便捷的功效。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或关系为基于附图所示的方位或关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，包括：由内向外同轴设有的基轴(1)、转子(2)、定子(3)和壳体(4)；

所述基轴(1)和所述壳体(4)间设有稳定组件(5)；

所述稳定组件(5)包括所述转子(2)前后设有的前轴承座(51)和后轴承座(52)以及所述壳体(4)腔室同轴设有用于稳定冷却的纵旋水冷流道(53)；

所述前轴承座(51)和所述后轴承座(52)均同轴并设有前轴承(511)和后轴承(521),所述前轴承座(51)前后端同轴设有前盖(512)和后盖(513)；

所述基轴(1)前端旋接有锁紧件(514)用于抵接所述前盖(512)；

所述前盖(512)和所述后盖(513)均抵接若干所述前轴承(511)外档；

所述锁紧件(514)后端和所述基轴(1)台肩抵接所述前轴承(511)。

2.如权利要求1所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述稳定组件(5)还包括所述锁紧件(514)向内凹陷设有用于稳定润滑冷却的几字形油封(515)和所述基轴(1)中段外周同轴设有的V形环槽(516)；

所述V形环槽(516)用于配合外设磨削装置的轴向定位。

3.如权利要求2所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述稳定组件(5)还包括所述后轴承(521)后端外档同轴抵接有的预紧座(522)；

所述后轴承(521)同轴贴合设于所述基轴(1)后端凹缺台肩之间。

4.如权利要求3所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述稳定组件(5)还包括所述预紧座(522)内设有用于预紧的预紧弹簧(523)；

所述预紧弹簧(523)一端递推抵接所述后轴承(521)的外档，所述预紧弹簧(523)另一端活动连接有用于稳定支承密封的后端盖(524)。

5.如权利要求4所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述稳定组件(5)还包括贴合设于所述壳体(4)后用于冷却的水冷座(525)；

所述水冷座(525)同轴设于所述后端盖(524)外侧用于加强密封；

所述水冷座(525)后侧周向设有若干水喷嘴(54)；

所述水喷嘴(54)前端同轴开设阶梯穿孔(55)连通所述纵旋水冷流道(53)；

所述水喷嘴(54)后端管连接外设水泵用于所述电主轴本体后部稳定冷却。

6.如权利要求5所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述稳定组件(5)还包括所述前盖(512)前端设有的防尘安装孔(56)；

所述防尘安装孔(56)连接外设气喷嘴用于所述电主轴本体前部稳定冷却。

7.如权利要求6所述适合稳定磨削的超高速电主轴，其特征在于，所述水冷座(525)后端同轴设有用于稳定电控的航插接头(57)；

所述航插接头(57)电连接外设专用电缆。

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