CN220178183U - 一种适用于机床的主轴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于机床的主轴结构，包括外壳壳体环形设置，外壳壳体内还安装有定子；编码器安装在外壳壳体上；电主轴同轴插设在外壳壳体内，两端延伸出外壳壳体设置，电主轴对应定子的位置上键槽连接有转子实现永磁同步，两端通过轴承与外壳壳体连接；电主轴朝向远离机床的方向依次设置有连接端和主轴本体，连接端的内径远离主轴本体的一端大于另一端。本实用新型采用双排安装孔实现机床和工件的通用性连接问题；加厚电主轴端部结构，能够使得点主轴结构的强度增强，进而导致承受力增大，结合圆柱滚子轴承和角接触球轴承的搭配，前端能够承受更大的扭力；增加冷却油与壳体表面的接触面积，增大过油量，提高换热效果。

Description

一种适用于机床的主轴结构

技术领域

本实用新型涉及电主轴领域，尤其是涉及油冷电机技术领域，具体为一种适用于机床的主轴结构。

背景技术

机床在使用时，液压卡盘上会与电主轴直接相连，此时需要对应相同型号的液压卡盘，当型号尺寸不对配时，就无法使用，需要再次购买或者更换，导致时间和成本的增加，以及效率降低；而且，现在的电主轴上都是外圈设置安装孔，内圈上是平面，因此，都是只能通过内圈实现安装。

此外，对于电机在长时间高速运转后，会产生大量的热量，采用油冷的方式需要及时散热，才不会影响电机的稳定性和耐久性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种适用于机床的主轴结构，用于解决现有技术的难点。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种适用于机床的主轴结构，包括：

外壳壳体1，所述外壳壳体1环形设置，两端开口，内部形成容纳电主轴4的腔体，所述外壳壳体1内还安装有定子2；

编码器3，所述编码器3安装在外壳壳体1上，另一端通过电线与主控模块电连接进行显示；

电主轴4，所述电主轴4同轴插设在外壳壳体1内，两端延伸出外壳壳体1设置，所述电主轴4对应定子2的位置上键槽连接有转子5实现永磁同步，两端通过轴承与外壳壳体1连接；

所述电主轴4朝向远离机床的方向依次设置有连接端41和主轴本体42，所述连接端41的内径远离主轴本体42的一端大于另一端。

根据优选方案，电主轴4的一端也可以与工件直接连接。

根据优选方案，连接端41和主轴本体42一体设置。

根据优选方案，外壳壳体1的外表面设置有凸槽6，通过凸槽6形成换热油从的外壳壳体1一端朝向斜对角另一端的流动通道7。

根据优选方案，凸槽6呈“土”字型，包括一对平行设置的水平凸环61和垂直于一对所述水平凸环61上的竖直凸条62，一对所述水平凸环61环抱在外壳壳体1的外表面上；

凸槽6设置有一对，一对所述凸槽6相反且插设置，其中一凸槽6位于顶部的水平凸环61位于另一凸槽6的一对所述水平凸环61之间；

其中一凸槽6的顶部与另一凸槽6的底部形成换热油的入口或出口通道。

根据优选方案，一对所述水平凸环61长度相同。

根据优选方案，一对所述凸槽6的水平凸环61之间的间隙不小于水平凸环61的宽度。

根据优选方案，连接端41包括：

外连接端411，所述外连接端411套设在主轴本体42外侧面上，靠近机床的一侧上开设有外安装孔43；

内连接端412，所述内连接端412位于外连接端411内侧设置，并朝向机床延伸形成凸出外连接端411的结构，所述靠近机床的一侧上开设有内安装孔44。

根据优选方案，外连接端411上的外安装孔43环形阵列状布置有多个；

内连接端412上的内安装孔44对应安装结构进行布置多个，间距不同。

根据优选方案，内连接端412靠近机床的外径小于靠近外连接端411一侧的外径。

根据优选方案，电主轴4靠近机床的一端依次通过圆柱滚子轴承8和一对角接触球轴承9与外壳壳体1连接。

根据优选方案，电主轴4的另一侧通过一对角接触球轴承9与外壳壳体1连接。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)采用双排安装孔实现机床和工件的通用性连接问题；

(2)加厚电主轴端部结构，能够使得点主轴结构的强度增强，进而导致承受力增大，结合圆柱滚子轴承和角接触球轴承的搭配，前端能够承受更大的扭力；

(3)增加冷却油与壳体表面的接触面积，增大过油量，提高换热效果。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

图1显示为本实用新型的立体结构示意图；

图2显示为本实用新型的主视图；

图3显示为本实用新型的剖视图；

图4显示为本实用新型中关于电主轴的立体结构放大示意图；

图5显示为本实用新型中关于电主轴的剖视图；

标号说明

1、外壳壳体；2、定子；3、编码器；4、电主轴，41、连接端，411、外连接端，412、内连接端，42、主轴本体，43、外安装孔，44、内安装孔；5、转子；6、凸槽，61、水平凸环，62、竖直凸条；7、流动通道；8、圆柱滚子轴承；9、一对角接触球轴承。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，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。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

与附图所展示的实施例相比，本实用新型保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型提出一种适用于机床的主轴结构，用于电机结构中，本实用新型对电机的冷却的类型不做限制，但该适用于机床的主轴结构特别适用于油冷主轴中。

总体上，本实用新型所提出的适用于机床的主轴结构主要包括外壳壳体1、编码器3、电主轴4。其中，可以参见图1，其示出了外壳壳体1、编码器3、电主轴4的布置关系。

为了实现在同一电主轴适应不同成型机种的目的，解决背景技术中针对机床在使用时，液压卡盘上会与电主轴直接相连，此时需要对应相同型号的液压卡盘，当型号尺寸不对配时，就无法使用，需要再次购买或者更换，导致时间和成本的增加，以及效率降低；而且，现在的电主轴上都是外圈设置安装孔，内圈上是平面，因此，都是只能通过内圈实现安装的问题；以及电机在长时间高速运转后，会产生大量的热量，采用油冷的方式需要及时散热，才不会影响电机的稳定性和耐久性的问题。

为此，本实施例提供的技术方案中，设置有环形的外壳壳体1，两端开口，内部形成容纳电主轴4的腔体，本实施例中提供的永磁同步电机，因此外壳壳体1内还安装有定子2，转子5则键槽连接在电主轴4上，对应定子2的位置设置，编码器3安装在外壳壳体1上，另一端通过电线与主控模块电连接进行实时显示转速。

为了获得更大的强度和扭力，电主轴4同轴插设在外壳壳体1内，两端延伸出外壳壳体1设置，两端通过轴承与外壳壳体1连接，其中电主轴4朝向远离机床的方向依次设置有连接端41和主轴本体42，连接端41的内径远离主轴本体42的一端大于另一端，当与机床或工件连接的管径变大后，会使得本主轴结构的强度增强，进而导致承受力增大，前端能够承受更大的扭力。

为了解决装载机床和工件的通用性问题，连接端41包括一体设置的外连接端411和内连接端412，此外，为了保证结构的整体性，以及强度的一致性，因此连接端41和主轴本体42一体设置；进一步的，外连接端411套设在主轴本体42外侧面上，靠近机床的一侧上开设有外安装孔43，而内连接端412位于外连接端411内侧设置，并朝向机床延伸形成凸出外连接端411的结构，靠近机床的一侧上开设有内安装孔44；在使用中，外安装孔43环形阵列状布置有多个适用于常规的结构，而内连接端412上的内安装孔44对应安装结构进行布置多个，间距不同，适用范围更广，内安装孔44的结构设置以及位置排布能够达到适配多种卡盘的目的。

此外，如图4和图5所示，内连接端412靠近机床的外径小于靠近外连接端411一侧的外径，凸出的内连接端412上设置有倒角，兼具内安装孔44和外安装孔43的双排连接孔的结构，以及前端加厚之后，可以达到适用于多种机床通用结构的目的，同理电主轴4的一端也可以与工件直接连接，也能适用于不同内径的工件、夹具等结构。

需要具体说明的是，本实施例中电主轴4靠近机床的一端依次通过圆柱滚子轴承8和一对角接触球轴承9与外壳壳体1连接，电主轴4的另一侧通过一对角接触球轴承9与外壳壳体1连接，在现有结构前后均仅仅使用普通角接触球轴承9的基础上，通过上述结构能够达到用于增强电主轴扭矩的目的。

如前文所述，外壳壳体1的外表面设置有凸槽6，通过凸槽6形成换热油从的外壳壳体1一端朝向斜对角另一端的流动通道7，此处结构的设置是考虑到油冷过程中，冷却油常规情况下与壳体的表面接触时间短，接触面积小，导致换热效果不佳，因此，在本实施例中，将凸槽6的结构设置成“土”字型，包括一对平行设置的水平凸环61和垂直于一对所述水平凸环61上的竖直凸条62，一对水平凸环61环抱在外壳壳体1的外表面上；

图1和图2所示，实际在使用时，需要一侧入油，另一侧在斜对角出油，因此凸槽6设置有一对，一对凸槽6相反且插设置，其中一凸槽6位于顶部的水平凸环61位于另一凸槽6的一对所述水平凸环61之间，利用其中一凸槽6的顶部与另一凸槽6的底部形成换热油的入口或出口通道。

如图5所示，为了获得足够的冷却油的接触面积，以及更大的过油量，一方面，仅设置有一对凸槽6，另一方面，一对水平凸环61长度相同，便于开模以及结构的匹配，方便入油和出油，进一步的，一对凸槽6的水平凸环61之间的间隙不小于水平凸环61的宽度，间隙处即为过油区域。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种适用于机床的主轴结构，其特征在于，包括：

外壳壳体(1)，所述外壳壳体(1)环形设置，两端开口，内部形成容纳电主轴(4)的腔体，所述外壳壳体(1)内还安装有定子(2)；

编码器(3)，所述编码器(3)安装在外壳壳体(1)上，另一端通过电线与主控模块电连接进行显示；

电主轴(4)，所述电主轴(4)同轴插设在外壳壳体(1)内，两端延伸出外壳壳体(1)设置，所述电主轴(4)对应定子(2)的位置上键槽连接有转子(5)实现永磁同步，两端通过轴承与外壳壳体(1)连接；

所述电主轴(4)朝向远离机床的方向依次设置有连接端(41)和主轴本体(42)，所述连接端(41)的内径远离主轴本体(42)的一端大于另一端。

2.根据权利要求1所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述连接端(41)和主轴本体(42)一体设置。

3.根据权利要求2所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述外壳壳体(1)的外表面设置有凸槽(6)，通过凸槽(6)形成换热油从的外壳壳体(1)一端朝向斜对角另一端的流动通道(7)。

4.根据权利要求3所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述凸槽(6)呈“土”字型，包括一对平行设置的水平凸环(61)和垂直于一对所述水平凸环(61)上的竖直凸条(62)，一对所述水平凸环(61)环抱在外壳壳体(1)的外表面上；

凸槽(6)设置有一对，一对所述凸槽(6)相反且插设置，其中一凸槽(6)位于顶部的水平凸环(61)位于另一凸槽(6)的一对所述水平凸环(61)之间；

其中一凸槽(6)的顶部与另一凸槽(6)的底部形成换热油的入口或出口通道。

5.根据权利要求4所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述一对所述凸槽(6)的水平凸环(61)之间的间隙不小于水平凸环(61)的宽度。

6.根据权利要求5所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述连接端(41)包括：

外连接端(411)，所述外连接端(411)套设在主轴本体(42)外侧面上，靠近机床的一侧上开设有外安装孔(43)；

内连接端(412)，所述内连接端(412)位于外连接端(411)内侧设置，并朝向机床延伸形成凸出外连接端(411)的结构，所述靠近机床的一侧上开设有内安装孔(44)。

7.根据权利要求6所述的适用于机床的主轴结构，其特征在于，所述电主轴(4)靠近机床的一端依次通过圆柱滚子轴承(8)和一对角接触球轴承(9)与外壳壳体(1)连接。