CN219855376U - 一种自润滑结构的减薄机主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自润滑结构的减薄机主轴，包括：缸筒，缸筒内嵌设有进气轴承。主轴转子的外表面镀瓷，主轴转子的第一端伸出缸筒的第一端，主轴转子的第一端同轴连接有限位转盘和飞盘法兰，飞盘法兰与限位转盘之间设有自润滑组件，自润滑组件固定在缸筒上。主轴转子的第二端伸出缸筒的第二端，缸筒的第二端连接有电机外壳，电机外壳内设有驱动主轴转子的第一端转动的电机。本实用新型的有益效果：通过在主轴转子的第一端同轴连接有限位转盘，并在飞盘法兰与限位转盘之间设有自润滑组件，摩擦面位于限位转盘、自润滑组件及飞盘法兰上，而不是位于主轴转子表面，且摩擦面能实现自润滑，大大提高了主轴转子的工作精度。

Description

一种自润滑结构的减薄机主轴

技术领域

本实用新型涉及减薄机主轴的技术领域，特别涉及一种自润滑结构的减薄机主轴。

背景技术

减薄机主要应用于一些半导体加工设备中。减薄机主轴是在硅片加工设备中起到决定精度的关键部件之一，所以，减薄机主轴的工作精度要求很高。现有的减薄机主轴为提高精度，大多采用气浮式主轴，因为气浮式主轴在进气轴承的内壁和主轴转子的外壁之间会形成高压气膜，使得进气轴承内壁不会直接与主轴转子的外壁摩擦，从而大大减少了主轴转子工作时的磨损，保证了工作精度。由于气浮式主轴的进气轴承和主轴转子间隙配合，主轴转子可沿轴向移动，在安装时需要在缸筒上固定止推板来实现主轴转子的轴向定位。现有气浮式主轴的止推板与主轴转子之间还存在摩擦，影响主轴转子工作精度。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的是提供一种自润滑结构的减薄机主轴，旨在解决现有气浮式主轴的止推板与主轴转子之间还存在摩擦，影响主轴转子工作精度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的自润滑结构的减薄机主轴，包括：缸筒，缸筒内嵌设有进气轴承，缸筒上设有进气接头，缸筒内设有气流通道，进气接头与气流通道及进气轴承上的导气孔连通，且进气轴承的内壁间隙配合有主轴转子。主轴转子的外表面镀瓷。主轴转子的第一端伸出缸筒的第一端，主轴转子的第一端同轴连接有限位转盘和飞盘法兰，飞盘法兰与限位转盘之间设有自润滑组件，自润滑组件固定在缸筒上。主轴转子的第二端伸出缸筒的第二端，缸筒的第二端连接有电机外壳，电机外壳内设有驱动主轴转子的第一端转动的电机。

优选地，自润滑组件包括：通过螺栓一起固定在缸筒第一端的前止推板和后止推板，前止推板朝向飞盘法兰的端面嵌设有前石墨片，后止推板朝向限位转盘的端面嵌设有后石墨片。

优选地，限位转盘与飞盘法兰之间设有定距环，定距环与飞盘法兰连接，且定距环位于前止推板及后止推板的内侧。

优选地，前止推板上开设有第一容置槽，第一容置槽的槽底通过螺丝固定有前垫片，前石墨片放置在第一容置槽内，并位于前垫片上。后止推板上开设有第二容置槽，第二容置槽的槽底通过螺丝固定有后垫片，后石墨片放置在第二容置槽内，并位于后垫片上。

优选地，前止推板、前垫片及前石墨片上设有依次连通的前导气孔，前导气孔与气流通道连通。后止推板、后垫片及后石墨片上设有依次连通的后导气孔，后导气孔与气流通道连通。

优选地，电机外壳内固定有线圈水套，线圈水套的外壁与电机外壳紧密贴合，线圈水套的内壁与电机贴合。线圈水套的外壁设有环形水槽，电机外壳上设有与环形水槽连通的第一进水接头，且第一进水接头与外部的冷却水系统连通。主轴转子沿其轴心还设有导冷孔，主轴转子的第二端设有第二进水接头，第二进水接头与导冷孔同轴插接连通，且第二进水接头与外部的冷却水系统连通。

优选地，电机包括：电机定子和电机转子，电机定子固定在电机外壳内，电机转子固定在主轴转子的外壁上。

优选地，主轴转子的第二端凸出电机外壳，主轴转子的第二端凸出电机外壳的部分的外壁上固定有测速板，电机外壳上设有与测速板感应的测速传感器。

优选地，测速传感器为霍尔传感器。

优选地，电机外壳上设有将测速板及测速传感器罩住的后盖。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过在主轴转子的第一端同轴连接有限位转盘，并在飞盘法兰与限位转盘之间设有自润滑组件，摩擦面位于限位转盘、自润滑组件及飞盘法兰上，而不是位于主轴转子表面，且摩擦面能实现自润滑，大大提高了主轴转子的工作精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的立体结构图；

图2为本实用新型一实施例的截面结构图；

图3为本实用新型一实施例中前止推板、前垫片及前石墨片的组装爆炸图；

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型提出一种自润滑结构的减薄机主轴。

参照图1-3，图1为本实用新型一实施例的立体结构图，图2为本实用新型一实施例的截面结构图，图3为本实用新型一实施例中前止推板、前垫片及前石墨片的组装爆炸图。

如图1-2所示，在本实用新型实施例中，该自润滑结构的减薄机主轴，包括：缸筒1，缸筒1内嵌设有进气轴承2，缸筒1上设有进气接头3，缸筒1内设有气流通道4，进气接头3与气流通道4及进气轴承2上的导气孔连通，且进气轴承2的内壁间隙配合有主轴转子5。主轴转子5的外表面镀瓷，提高主轴转子5表面光洁度，减少与进气轴承2内壁的物理摩擦及与空气薄膜的摩擦，且镀瓷层耐热不变形，提高了主轴转子5的工作精度。

主轴转子5的第一端伸出缸筒1的第一端，主轴转子5的第一端同轴连接有限位转盘6和飞盘法兰7，飞盘法兰7与限位转盘6之间设有自润滑组件，自润滑组件固定在缸筒1上，从而使得限位转盘6被限制在自润滑组件和缸筒1之间，实现通过限位转盘6间接对主轴转子5轴向定位。主轴转子5的第二端伸出缸筒1的第二端，缸筒1的第二端连接有电机外壳8，电机外壳8内设有驱动主轴转子5的第一端转动的电机9。电机9包括：电机定子91和电机转子92，电机定子91固定在电机外壳8内，电机转子92固定在主轴转子5的外壁上。

工作时，电机9驱动主轴转子5转动，主轴转子5转动会带动限位转盘6和飞盘法兰7同步转动，限位转盘6和飞盘法兰7转动时与自润滑组件摩擦接触，使得摩擦面转移到了限位转盘6、自润滑组件及飞盘法兰7上，而不是位于主轴转子5表面，且摩擦面能实现自润滑，大大提高了主轴转子5的工作精度。

如图2所示，自润滑组件包括：通过螺栓一起固定在缸筒1第一端的前止推板10和后止推板11，前止推板10朝向飞盘法兰7的端面嵌设有前石墨片12，后止推板11朝向限位转盘6的端面嵌设有后石墨片13。工作时，飞盘法兰7与前石墨片12摩擦接触，限位转盘6与后石墨片13摩擦接触。由于石墨是惰性材料，与金属的飞盘法兰7及限位转盘6接触时，极难发生化学反应，耐磨性非常强，是一种非常好的固体润滑材料，从而在摩擦面具有自润滑作用。

如图2-3所示，限位转盘6与飞盘法兰7之间还设有定距环14，定距环14与飞盘法兰7连接，且定距环14位于前止推板10及后止推板11的内侧。通过设置定距环14，可实现对飞盘法兰7的安装定位。前止推板10上开设有第一容置槽，第一容置槽的槽底通过螺丝固定有前垫片15，前石墨片12放置在第一容置槽内，并位于前垫片15上。后止推板11上开设有第二容置槽，第二容置槽的槽底通过螺丝固定有后垫片16，后石墨片13放置在第二容置槽内，并位于后垫片16上。这种结构方便安装前石墨片12和后石墨片13，以及，方便后期维护时更换前石墨片12和后石墨片13。

前止推板10、前垫片15及前石墨片12上设有依次连通的前导气孔(图中未示出)，前导气孔与气流通道4连通。后止推板11、后垫片16及后石墨片13上设有依次连通的后导气孔(图中未示出)，后导气孔与气流通道4连通。通过设置前导气孔和后导气孔，可实现将高压气体引流到飞盘法兰7与前石墨片12之间，以及，引流到限位转盘6与后石墨片13之间，使得在飞盘法兰7与前石墨片12之间形成一层气膜，在限位转盘6与后石墨片13之间也形成一层气膜，进一步减小摩擦，提高主轴转子5的工作精度。

如图1-2所示，电机外壳8内固定有线圈水套17，线圈水套17的外壁与电机外壳8紧密贴合，线圈水套17的内壁与电机9贴合。线圈水套17的外壁设有环形水槽18，电机外壳8上设有与环形水槽18连通的第一进水接头24，且第一进水接头24与外部的冷却水系统连通。工作时，冷却水系统向环形水槽18内供循环水，实现对电机9的循环冷却，提高电机9的工作性能。主轴转子5沿其轴心还设有导冷孔19，主轴转子5的第二端设有第二进水接头20，第二进水接头20与导冷孔19同轴插接连通，且第二进水接头20与外部的冷却水系统连通。工作时，冷却水系统向导冷孔19内也注入循环冷却水，实现对主轴转子5的直接散热，进一步提高主轴转子5的性能，保证工作精度。

如图1-2所示，主轴转子5的第二端凸出电机外壳8，主轴转子5的第二端凸出电机外壳8的部分的外壁上固定有测速板21，电机外壳8上设有与测速板21感应的测速传感器22，用于工作时监测主轴转子5的转速。测速传感器22优选霍尔传感器，结构简单紧凑易安装。电机外壳8上设有将测速板21及测速传感器22罩住的后盖23，实现防尘防潮，延长使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自润滑结构的减薄机主轴，包括：缸筒，所述缸筒内嵌设有进气轴承，所述缸筒上设有进气接头，所述缸筒内设有气流通道，所述进气接头与所述气流通道及所述进气轴承上的导气孔连通，且所述进气轴承的内壁间隙配合有主轴转子；其特征在于，所述主轴转子的外表面镀瓷；所述主轴转子的第一端伸出所述缸筒的第一端，主轴转子的第一端同轴连接有限位转盘和飞盘法兰，所述飞盘法兰与所述限位转盘之间设有自润滑组件，所述自润滑组件固定在所述缸筒上；所述主轴转子的第二端伸出所述缸筒的第二端，所述缸筒的第二端连接有电机外壳，所述电机外壳内设有驱动所述主轴转子的第一端转动的电机。

2.如权利要求1所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述自润滑组件包括：通过螺栓一起固定在所述缸筒第一端的前止推板和后止推板，所述前止推板朝向所述飞盘法兰的端面嵌设有前石墨片，所述后止推板朝向所述限位转盘的端面嵌设有后石墨片。

3.如权利要求2所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述限位转盘与所述飞盘法兰之间设有定距环，所述定距环与所述飞盘法兰连接，且所述定距环位于所述前止推板及所述后止推板的内侧。

4.如权利要求2所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述前止推板上开设有第一容置槽，所述第一容置槽的槽底通过螺丝固定有前垫片，所述前石墨片放置在所述第一容置槽内，并位于所述前垫片上；所述后止推板上开设有第二容置槽，所述第二容置槽的槽底通过螺丝固定有后垫片，所述后石墨片放置在所述第二容置槽内，并位于所述后垫片上。

5.如权利要求4所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述前止推板、前垫片及前石墨片上设有依次连通的前导气孔，所述前导气孔与所述气流通道连通；所述后止推板、后垫片及后石墨片上设有依次连通的后导气孔，所述后导气孔与所述气流通道连通。

6.如权利要求1所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述电机外壳内固定有线圈水套，所述线圈水套的外壁与所述电机外壳紧密贴合，所述线圈水套的内壁与所述电机贴合；所述线圈水套的外壁设有环形水槽，所述电机外壳上设有与所述环形水槽连通的第一进水接头，且所述第一进水接头与外部的冷却水系统连通；所述主轴转子沿其轴心还设有导冷孔，所述主轴转子的第二端设有第二进水接头，所述第二进水接头与所述导冷孔同轴插接连通，且所述第二进水接头与外部的冷却水系统连通。

7.如权利要求1所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述电机包括：电机定子和电机转子，所述电机定子固定在所述电机外壳内，所述电机转子固定在所述主轴转子的外壁上。

8.如权利要求1所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述主轴转子的第二端凸出所述电机外壳，所述主轴转子的第二端凸出所述电机外壳的部分的外壁上固定有测速板，所述电机外壳上设有与所述测速板感应的测速传感器。

9.如权利要求8所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述测速传感器为霍尔传感器。

10.如权利要求8所述的自润滑结构的减薄机主轴，其特征在于，所述电机外壳上设有将所述测速板及所述测速传感器罩住的后盖。