CN220807987U - 一种紧凑型主轴箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石材切割领域，公开了一种紧凑型主轴箱，包括箱体、电机、减速机、主轴和锯片组，主轴贯穿箱体且伸出箱体的两端分别为输入端和输出端，输入端通过减速机与电机相连接，输出端与锯片组相连接，箱体内设置有安装在主轴上的轴承组件，轴承组件的两端分别通过轴承端盖和轴承压紧螺母固定套设。本实用新型采用短款主轴箱，缩短主轴，节省材料降低成本，结构紧凑、便于加工，易保证加工精度，通过对零件的缩短优化，零件及装配得到改善，进而有效提高石材加工精度；舍弃皮带+齿轮传动，使用减速机的极简直连结构进行替代，此结构对比传统结构，节能率提升15%‑20%。极简结构，有效降低了风险系数，从而提高主轴箱使用寿命。

Description

一种紧凑型主轴箱

技术领域

本实用新型涉及石材切割领域，尤其涉及一种紧凑型主轴箱。

背景技术

组合锯是将矿山开采下来的荒料切割成等厚板材的一种石材机械，目前随着市场降本增效，减少能耗的需求，组合锯主轴箱所挂的锯片数量已达32片以上，对比以前虽然切割效率得到提升，但这使得主轴箱的工况变得更差，主轴箱的配套使用寿命骤降，这很大程度上降低了生产效率，增加了维护成本。

目前市场主流做法是加长主轴箱，通过加大轴承型号来应对多锯片的悬挂工况，此做法却产生了以下问题：

1、皮带+齿轮传动，多级传动效率低能耗大；

2、配套的轴承加大型号，加多，且轴承的精度降低;多级传动,零部件过多。切割产生的热量源增多和轴承摩擦产生的热量无法及时有效的导出，大量积聚在轴承处，致使轴承受热膨胀，产生了严重的热变形；

3、结构零件繁多，结构庞大，安装步骤多且难以安装，故障率高；

4、主轴箱过长，主轴箱镗孔难以保证同轴度，切割板材时因不同心会摇晃切割出来的板材平面度差，且导致切割不顺畅，切割阻力大，加工效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、减少能耗、提升切割精度、加工效率、增加主轴箱使用寿命的紧凑型主轴箱。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

一种紧凑型主轴箱，包括箱体、电机、减速机、主轴和锯片组，所述主轴贯穿所述箱体且伸出所述箱体的两端分别为输入端和输出端，所述输入端通过所述减速机与所述电机相连接，所述输出端与所述锯片组相连接，所述箱体内设置有安装在所述主轴上的轴承组件，所述轴承组件的两端分别通过轴承端盖和轴承压紧螺母固定套设。

优选地，所述轴承组件包括至少一个圆柱滚子轴承和两个相对安装的圆锥滚子轴承，两所述圆锥滚子轴承沿所述圆柱滚子轴承对称设置，所述圆锥滚子轴承和所述圆柱滚子轴承之间均设置有轴承隔套，所述轴承组件靠近所述输入端所在的一端设置。

优选地，还包括设置在所述箱体内用于冷却各零件的水冷机构和油冷机构；

所述水冷机构包括设置在所述箱体内且内部填充有冷却水的储水腔以及与所述储水腔相连接且用于流通所述冷却水的冷却水循环管路，所述冷却水循环管路的两端分别为进水口与出水口，所述进水口与所述出水口管路连接有循环水箱；

所述油冷机构包括设置在所述箱体内且内部填充有润滑油的储油腔以及与所述储油腔相连接且用于流通所述润滑油的润滑油循环管路，所述润滑油循环管路的两端分别为管路进油口和管路出油口，所述管路进油口与所述管路出油口分别与所述储油腔相连接，所述润滑油循环管路为多条，分别布设在所述储水腔、所述减速机、所述电机以及所述轴承组件上，所述储油腔上还设置有用于补充所述润滑油的加油口。

优选地，所述箱体上还设置有减速机进油口、减速机出油口、电机进油口、电机出油口、轴承进油口以及轴承出油口，所述电机进油口与所述减速机出油口相连接，所述油冷机构还包括第一油泵和第二油泵，所述第二油泵驱动所述储油腔内的所述润滑油分别由所述轴承进油口和所述减速机进油口进入吸收所述轴承组件、所述减速机以及所述电机释放的热量，且所述第一油泵驱动所述润滑油分别由所述轴承出油口和所述电机出油口流出，并将所述轴承组件、所述减速机以及所述电机释放的热量与所述储水腔的所述冷却水混合冷却后储存在所述储油腔内。

优选地，还包括用于调节所述润滑油流量的第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀设置在所述轴承进油口前端的所述润滑油循环管路上，所述第二节流阀设置在所述减速机进油口前端的所述润滑油循环管路上。

优选地，还包括设置在所述箱体内的用于过滤所述润滑油杂质的过滤器，所述过滤器与所述储油腔相连接。

优选地，所述箱体的底部对应对所述轴承组件的位置设置有第一散热装置；对应所述储油腔的外侧壁设置有用于散热的第二散热装置。

优选地，所述第一散热装置和所述第二散热装置均为散热鳍片，所述散热鳍片的数量为若干个，且依次并排设置。

优选地，所述锯片组包括若干个锯片，若干个所述锯片分别可拆卸地设置在所述主轴上，且通过螺母固定锁紧在所述主轴上。

通过采用前述设计方案，本实用新型的有益效果是：

1、采用短款主轴箱，缩短主轴，节省材料降低成本，结构紧凑、便于加工，易保证加工精度，通过对零件的缩短优化，零件及装配得到改善，进而有效提高石材加工精度；

2、舍弃皮带+齿轮传动，使用减速机的极简直连结构进行替代，此结构对比传统结构，节能率提升15%-20%。极简结构，有效降低了风险系数，从而提高主轴箱使用寿命；

3、采用水冷和油冷双冷却系统，改善了各零部件的温度工况。降低各零部件因温升产生的故障率。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型中水冷系统和油冷系统的循环示意图；

图中：箱体1、电机2、电机进油口21、电机出油口22、减速机3、减速机进油口31、减速机出油口32、主轴4、输入端41、输出端42、锯片组5、轴承组件6、轴承压紧螺母61、圆柱滚子轴承62、圆锥滚子轴承63、轴承端盖64、轴承进油口65、轴承出油口66、轴承隔套67、储水腔71、进水口72、出水口73、储油腔81、加油口811、润滑油循环管路82、管路进油口821、管路出油口822、第一油泵83、第二油泵84、第一节流阀85、第二节流阀86、过滤器91、散热鳍片92、石材10。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

参照图1至图4

一种紧凑型主轴箱，包括箱体1、电机2、减速机3、主轴4和锯片组5，主轴4贯穿箱体1且伸出箱体1的两端分别为输入端41和输出端42，输入端41通过减速机3与电机2相连接，输出端42与锯片组5相连接，锯片组5包括若干个锯片，若干个锯片分别可拆卸地设置在主轴4上，且通过螺母固定锁紧在主轴4上，切割板厚多少，就选用相应厚度的隔锯片。电机2带动主轴4转动，同时带动锯片组5旋转切割，通过螺母将锯片组5锁紧，使锯片组5在加工石材10的过程中不打滑。

箱体1内设置有安装在主轴4上的轴承组件6，轴承组件6的两端分别通过轴承压紧螺母61和轴承端盖64固定套设，轴承组件6靠近输入端41所在的一端设置。轴承组件6包括至少一个圆柱滚子轴承62和两个相对安装的圆锥滚子轴承63，两圆锥滚子轴承63沿圆柱滚子轴承62对称设置，圆锥滚子轴承63和圆柱滚子轴承62之间均设置有轴承隔套67。值得说明的是，本实施例中的圆锥滚子轴承63和圆柱滚子轴承62不仅限于该结构的轴承，也可以根据实际情况设置不同的结构轴承，且圆柱滚子轴承62为多个时，依次相互连接设置在一起，非本实用新型的重点，在此不予详述。

还包括设置在箱体1内用于冷却各零件（电机2、减速机3、主轴4、锯片组5、圆柱滚子轴承62、圆锥滚子轴承63）的水冷机构和油冷机构。本实施例中的水冷机构可用于对锯片组5进行降温冷却并循环利用和对润滑油循环管路82（下面会详细介绍）内循环的冷却油进行快速冷却；油冷机构可用于对电机2、减速机3、主轴4、锯片组5、圆柱滚子轴承62、圆锥滚子轴承63进行降温冷却并循环利用。

水冷机构包括设置在箱体1内且内部填充有冷却水的储水腔71以及与储水腔71相连接且用于流通冷却水的冷却水循环管路（图中未示出），冷却水循环管路的两端分别为进水口72与出水口73，进水口72与出水口73管路连接有循环水箱（图中未示出）；本实用新型在使用的时候，向进水口72注入冷水，储水腔71中的冷水带走箱主轴箱在工作时所产生的大部分热量以及对设置在储水腔71内的润滑油循环管路82内的润滑油进行冷却降温。

油冷机构包括设置在箱体1内且内部填充有润滑油的储油腔81以及与储油腔81相连接且用于流通润滑油的润滑油循环管路82，具体地，润滑油循环管路82为多段多绕管路，可以使润滑油循环管路82在各零件的外侧绕设，不仅延长了润滑油循环管路82的路径，还增加了润滑油循环管路82与冷却水和润滑油的接触范围，使冷却效果更显著。详细地说，电机2的内壁、减速机3的内壁、主轴4的内壁以及轴承位形成空间，该空间一般装有润滑油用于润滑。

进一步，润滑油循环管路82的两端分别为管路进油口821和管路出油口822，管路进油口821与管路出油口822分别与储油腔81相连接，储油腔81上还设置有用于补充润滑油的加油口811。

箱体1上还设置有减速机进油口31、减速机出油口32、电机进油口21、电机出油口22、轴承进油口65以及轴承出油口66，电机进油口21与减速机出油口32相连接。

油冷机构还包括第一油泵83、第二油泵84以及用于调节润滑油流量的第一节流阀85和第二节流阀86，第一节流阀85设置在轴承进油口65前端的润滑油循环管路82上，第二节流阀86设置在减速机进油口31前端的润滑油循环管路82上，第一节流阀85和第二节流阀86均用于调节润滑油循环管路82流向轴承组件6和减速机3时润滑油的流量。

值得说明的是，本实施例还可以包括用于检测轴承组件6温度的轴承温度传感器（图中未示出）、用于检测电机2温度的电机温度传感器（图中未示出）以及用于检测减速机3温度的减速机传感器（图中未示出）。通过各温度传感器实时检测各零件的发热情况，防范零件烧坏。

进一步，第二油泵84驱动储油腔81内的润滑油分别由轴承进油口65和减速机进油口31进入吸收轴承组件6、减速机3以及电机2释放的热量，且第一油泵83驱动润滑油分别由轴承出油口66和电机出油口22流出，并将轴承组件6、减速机3以及电机2释放的热量与储水腔71的冷却水混合冷却后储存在储油腔81内。

进一步，本实施例还包括设置在箱体1内的用于过滤润滑油杂质的过滤器91，过滤器91与储油腔81相连接。

箱体1的底部对应对轴承组件6的位置设置有第一散热装置；对应储油腔81的外侧壁设置有用于散热的第二散热装置。第一散热装置和第二散热装置均为散热鳍片92，散热鳍片92的数量为若干个，且依次并排设置。

本实用新型的运行过程：

水冷系统：循环水箱将冷却水通过进水口72流入储水腔71，储水腔71对各零件及盘绕在储水腔71内的多绕润滑油循环管路82内的高温润滑油进行冷却降温，混合后的热水再由出水口73流出，经冷却水循环管路流入循环水箱冷却，再重新流入进水口72；

油冷系统：第二油泵84驱动储油腔81内的润滑油（经过滤器91过滤后），通过润滑油循环管路82分成两条通道，一条通道流经轴承进油口65、轴承出油口66，对圆柱滚子轴承62、圆锥滚子轴承63进行冷却，并与储水腔71的冷却水进行热交换，用以冷却高温润滑油；另一条通道流经减速机进油口31、减速机出油口32、电机进油口21以及电机出油口22，对电机2、减速机3进行冷却，电机2、减速机3的冷却通道可以串联，也可以并联，高温润滑油在润滑油循环管路82回储水腔71的润滑油循环管路82汇集，并与储水腔71的冷却水进行热交换，用以冷却高温润滑油；实现两条通道的同步运行，与储水腔71的冷却水进行热交换，使得设置在储水腔71段的润滑油循环管路82变成常温或低温的润滑油，第一油泵83驱动润滑油再次储存在储油腔81内，至此完成一个循环。

通过采用前述设计方案，本实用新型的有益效果是：

1、采用短款主轴箱，缩短主轴4，结构紧凑，节省材料降低成本，便于加工，易保证加工精度，通过对零件的缩短优化，零件及装配得到改善，进而有效提高石材加工精度；

2、舍弃皮带+齿轮传动，使用减速机3的极简直连结构进行替代，此结构对比传统结构，节能率提升15%-20%。极简结构，有效降低了风险系数，从而提高主轴箱使用寿命；

3、采用水冷和油冷双冷却系统，改善了各零部件的温度工况。降低各零部件因温升产生的故障率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种紧凑型主轴箱，其特征在于：包括箱体、电机、减速机、主轴和锯片组，所述主轴贯穿所述箱体且伸出所述箱体的两端分别为输入端和输出端，所述输入端通过所述减速机与所述电机相连接，所述输出端与所述锯片组相连接，所述箱体内设置有安装在所述主轴上的轴承组件，所述轴承组件的两端分别通过轴承端盖和轴承压紧螺母固定套设。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述轴承组件包括至少一个圆柱滚子轴承和两个相对安装的圆锥滚子轴承，两所述圆锥滚子轴承沿所述圆柱滚子轴承对称设置，所述圆锥滚子轴承和所述圆柱滚子轴承之间均设置有轴承隔套，所述轴承组件靠近所述输入端所在的一端设置。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：还包括设置在所述箱体内用于冷却各零件的水冷机构和油冷机构；所述水冷机构包括设置在所述箱体内且内部填充有冷却水的储水腔以及与所述储水腔相连接且用于流通所述冷却水的冷却水循环管路，所述冷却水循环管路的两端分别为进水口与出水口，所述进水口与所述出水口管路连接有循环水箱；

所述油冷机构包括设置在所述箱体内且内部填充有润滑油的储油腔以及与所述储油腔相连接且用于流通所述润滑油的润滑油循环管路，所述润滑油循环管路的两端分别为管路进油口和管路出油口，所述管路进油口与所述管路出油口分别与所述储油腔相连接，所述润滑油循环管路为多条，分别布设在所述储水腔、所述减速机、所述电机以及所述轴承组件上，所述储油腔上还设置有用于补充所述润滑油的加油口。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述箱体上还设置有减速机进油口、减速机出油口、电机进油口、电机出油口、轴承进油口以及轴承出油口，所述电机进油口与所述减速机出油口相连接，所述油冷机构还包括第一油泵和第二油泵，所述第二油泵驱动所述储油腔内的所述润滑油分别由所述轴承进油口和所述减速机进油口进入吸收所述轴承组件、所述减速机以及所述电机释放的热量，且所述第一油泵驱动所述润滑油分别由所述轴承出油口和所述电机出油口流出，并将所述轴承组件、所述减速机以及所述电机释放的热量与所述储水腔的所述冷却水混合冷却后储存在所述储油腔内。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：还包括用于调节所述润滑油流量的第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀设置在所述轴承进油口前端的所述润滑油循环管路上，所述第二节流阀设置在所述减速机进油口前端的所述润滑油循环管路上。

6.根据权利要求3所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：还包括设置在所述箱体内的用于过滤所述润滑油杂质的过滤器，所述过滤器与所述储油腔相连接。

7.根据权利要求3所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述润滑油循环管路为多绕管路。

8.根据权利要求3所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述箱体的底部对应对所述轴承组件的位置设置有第一散热装置；对应所述储油腔的外侧壁设置有用于散热的第二散热装置。

9.根据权利要求8所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述第一散热装置和所述第二散热装置均为散热鳍片，所述散热鳍片的数量为若干个，且依次并排设置。

10.根据权利要求1所述的一种紧凑型主轴箱，其特征在于：所述锯片组包括若干个锯片，若干个所述锯片分别可拆卸地设置在所述主轴上，且通过螺母固定锁紧在所述主轴上。