CN2803580Y - 一种气浮高速电主轴 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种机械加工设备的主轴部件，尤其是涉及一种气浮高速电主轴，其由机体组件、定子绕组、上压盖、轴芯组件、上、下气浮轴承、推力轴承组件、自动换刀机构构成，本气浮高速电主轴结构简单合理、加工装配方便，能达到每分钟十六万转的高速，满足小孔的高速钻削、磨削及高速成型加工，尤其是PCB行业的高速钻孔机的要求。

Description

一种气浮高速电主轴
技术领域
本实用新型涉及一种机械加工设备的主轴部件，尤其是涉及一种气浮高速电主轴。
背景技术
现在，随着机械加工的要求越来越高，要求加工设备的主轴转速也随之越来越高，尤其是PCB行业的钻孔机主轴，有时要求达到每分钟十万至贰拾万转。这对主轴部件的结构、轴承的形式、冷却的方式都提出了非常高的要求。国内现有的高速电动主轴大多采用气浮轴承、强迫水冷的结构形式，但由于结构设计不尽完善，加工和装配要求高难以达到，所以最高转速多在每分钟十万转左右，有时达不到PCB板钻孔的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是提供一种结构简单、装配方便易达高速要求的气浮高速电主轴。
为实现上述目的，本实用新型的气浮高速电主轴，由机体组件、定子绕组、上压盖、轴芯组件、上、下气浮轴承、推力轴承组件、自动换刀机构构成，所述的机体组件为：一内外阶梯管状的固定套，管外周上加工有来回往返的之形槽并外套薄壁管形成冷却水道，固定套管壁中有轴向进、出水道，进、排气道及电源线道；所述的轴芯组件为：一转轴芯为中空轴、其前端加工有推力环盘；转轴芯通过上、下气浮轴承支承在固定套中，两气浮轴承间当中装有定距轴套和定子绕组，所述的上、下气浮轴承为厚壁环状，外表面上下两端有凸环，两凸环内侧的环体上均布有八个径向气孔，对应于前述固定套管壁中轴向气道在此处开的径向横孔；下气浮轴承的下方为轴向推力轴承环，两者之间有间隔环定距；转轴芯推力环盘，夹在下气浮轴承的下端面与轴向推力轴承间；推力轴承环的下方为下端盖；上气浮轴承上方是中间开孔的上压盖，以螺钉固定在固定套中；下气浮轴承的下层径向气孔中还钻有竖向孔通向下气浮轴承的下端面；前述固定套管壁中轴向气道向下通向下端盖的径向孔后又通往转轴芯前端推力盘下表面；所述的自动换刀机构由装在固定套最上部的气缸活塞及穿过上压盖、转轴芯并装有复位弹簧的顶杆、轴芯前端的夹头组件构成，轴芯前端的推力盘前开有喇叭孔，夹头组件的中空的夹头外表是锥面并开有轴向槽。
本实用新型的有益效果是：由于本气浮高速电主轴结构简单合理、装配方便，故能达到每分钟十六万转的高速，满足PCB板钻孔的要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构沿图2的A-A线剖视示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为沿图2的B-B线剖视示意图。
图4为沿图2的C-C线剖视示意图。
图5为沿图1的D-D线剖视示意图。
图6为沿图1的E-E线剖视示意图。
图7为沿图1的F-F线剖视示意图。
图8为沿图3的G-G线剖视示意图。
图9为沿图4的H-H线剖视示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型实施例的气浮高速电主轴，由机体组件、定子绕组、上压盖、轴芯组件、上、下气浮轴承、推力轴承组件、自动换刀机构构成，机体组件为：一内外阶梯管状的固定套1、管外周上加工有来回往返的之形槽101并外套有薄壁管102形成冷却水道，固定套1管壁中加工有轴向进、出水道103、进、排气道104及定子绕组电源线道105；轴芯组件为：一转轴芯2为中空轴、其前端固定有推力环盘201；转轴芯通过上、下气浮轴承3支承在固定套中，两气浮轴承间当中装有定距轴套4和定子绕组5；上、下气浮轴承3为厚壁环状，外表面上下两端有凸环301，两凸环内侧的环体上均布有多个径向气孔302，对应于前述固定套管壁中轴向气道104在此处开的径向横孔，下气浮轴承的下方为轴向推力轴承环6，两者之间有间隔环7定距；转轴芯2的推力环盘201，浮夹在下气浮轴承的下端面与轴向推力轴承环6间；轴向推力轴承环的下方为下端盖9；上气浮轴承上方是中间开孔的上压盖10，以螺钉固定在固定套1中，下气浮轴承的下层径向气孔302中还钻有竖向孔303通向下气浮轴承的下端面；固定套1壁中轴向气道104向下通向下端盖9的径向孔后又通往转轴芯2前端推力环盘201的下表面；自动换刀机构由转轴芯前端的夹头组件11及穿过转轴芯、上压盖的顶杆12、装在固定套上部的气缸活塞13构成，转轴芯前端推力环盘201前开有喇叭孔，夹头组件11的中空的夹头外表是锥面并开有轴向槽。
当定子绕组5通电产生高频旋转磁场带动转轴芯高速旋转时，高压气体从固定套1上部的横向进气孔106进到轴向进气道104、径向横孔、气浮轴承3的径向气孔302、气浮轴承与转轴芯2之间，与此同时高压气体还进入到转轴芯前端推力盘的上下表面将转轴芯浮起，如此使得摩擦力降到最小；冷却水则从固定套1上部的横向进水孔进到管壁中的轴向进出水道103、来回往返的之形槽101冷却水道最后带走热量。
当需要更换钻头时，装在固定套上部的气缸活塞13下行将穿过转轴芯、上压盖的顶杆12顶出，顶杆12又将夹头组件11的中空夹头顶出张开，就可更换钻头或铣头。

Claims (1)

1、一种气浮高速电主轴，由机体组件、定子绕组、上压盖、轴芯组件、上、下气浮轴承、推力轴承组件、自动换刀机构构成，其特征是：所述的机体组件为：一内外阶梯管状的固定套(1)、管外周上加工有来回往返的之形槽(101)并外套有薄壁管(102)形成冷却水道，固定套(1)管壁中加工有轴向进、出水道(103)、进、排气道(104)及定子绕组电源线道(105)；所述的轴芯组件为：一转轴芯(2)为中空轴、其前端固定有推力环盘(201)；
转轴芯通过上、下气浮轴承(3)支承在固定套中，两气浮轴承间当中装有定距轴套(4)和定子绕组(5)；所述的上、下气浮轴承(3)为厚壁环状，外表面上下两端有凸环(301)，两凸环内侧的环体上均布有多个径向气孔(302)，对应于前述固定套管壁中轴向气道(104)在此处开的径向横孔，下气浮轴承的下方为轴向推力轴承环(6)，两者之间有间隔环(7)定距；转轴芯(2)的推力环盘(201)，浮夹在下气浮轴承的下端面与轴向推力轴承环(8)间；轴向推力轴承环(6)的下方为下端盖(9)；
上气浮轴承上方是中间开孔的上压盖(10)，以螺钉固定在固定套(1)中，下气浮轴承的下层径向气孔(302)中还钻有竖向孔(303)通向下气浮轴承的下端面；固定套(1)壁中轴向气道(104)向下通向下端盖(9)的径向孔后又通往转轴芯(2)前端推力环盘(201)的下表面；自动换刀机构由转轴芯前端的夹头组件(11)及穿过转轴芯、上压盖的顶杆(12)、装在固定套上部的气缸活塞(13)构成，转轴芯前端推力环盘(201)前开有喇叭孔，夹头组件(11)的中空的夹头外表是锥面并开有轴向槽。
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