[發(fā)明專利]心軸組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310042542.0
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103252672B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 特迪·賈菲;茨維卡·米勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蓋威有限公司
• 主分類號(hào): B23Q5/04
• 分類號(hào): B23Q5/04;B23Q11/12
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 李靜,陳偉偉

背景技術(shù)

心軸（spindle）提高產(chǎn)量、并且提高機(jī)加工裝置的總效率，所述機(jī)加工裝置比如為車床、銑床、鉆床等等。然而，現(xiàn)有心軸非常復(fù)雜，并且通常由非常昂貴的部件（比如，先進(jìn)軸承組件和電機(jī)）構(gòu)成。因此，心軸往往非常昂貴，這就使其僅僅限于非常高的生產(chǎn)量和高切割質(zhì)量的應(yīng)用。

一種替換的解決方案為心軸調(diào)速裝置（也稱為心軸增速器或倍速器）。這些裝置可組裝在加工裝置上并且與加工裝置的主軸一起旋轉(zhuǎn)。因此，該組件的整體轉(zhuǎn)速可以為心軸調(diào)速裝置的轉(zhuǎn)速和機(jī)加工裝置的主軸的轉(zhuǎn)速的代數(shù)和。

而且，很多心軸調(diào)速裝置要求機(jī)加工裝置具有外部動(dòng)力源，比如，氣壓、水壓或電力。通常，這些外部動(dòng)力源不可用于較舊的低成本的機(jī)加工裝置中。因此，這些機(jī)加工裝置使用多個(gè)心軸調(diào)速裝置不太實(shí)際。這就大幅減少了這些解決方法的市場(chǎng)規(guī)模。

然而，很多機(jī)加工裝置（包括各種規(guī)模的車間內(nèi)可見(jiàn)的機(jī)加工裝置）包括用于通過(guò)主軸傳送加壓的冷卻劑流體的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種心軸組件，其配置成組裝在工具保持件（tool?holder）的內(nèi)部錐形插座處，所述組件具有后端和前端，所述前端鄰近所述組件的工具夾緊系統(tǒng)，并且所述后端鄰近所述組件的與所述工具夾緊系統(tǒng)相對(duì)的一端。所述組件可包括：旋轉(zhuǎn)軸，其配置成在所述工具保持件內(nèi)旋轉(zhuǎn)；軸承組件，其包括前端軸承組件和后端軸承組件，配置成在工具保持件內(nèi)徑向和軸向地支撐旋轉(zhuǎn)軸并且能夠?qū)崿F(xiàn)所述軸在工具保持件內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)；渦輪機(jī)，其操作性地與旋轉(zhuǎn)軸連接，所述渦輪機(jī)配置成轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸；多個(gè)通道，其配置成允許高壓冷卻劑流體從工具保持件中流動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述渦輪機(jī)，其中，所述軸承組件的至少一個(gè)軸承設(shè)置在心軸組件的配置成位于由工具保持件的錐形插座和前夾緊螺母所限定的空間內(nèi)的部分中。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，心軸組件可以包括空心殼體，以用于機(jī)械支撐所述心軸組件的部件。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述空心殼體可以包括套爪（collet）。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述通道可至少部分由殼體的外表面和工具保持件的錐形插座的內(nèi)表面限定。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述多個(gè)通道可以配置成允許冷卻劑流體的至少一些流過(guò)軸承組件，以便冷卻和潤(rùn)滑軸承。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述多個(gè)通道可以包括冷卻劑排放裝置。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述冷卻劑排放裝置可以允許冷卻劑流體朝著安裝在心軸組件上的工具的工作點(diǎn)流動(dòng)。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述冷卻劑排放裝置可以包括位于心軸組件的前端并且選自包括以下裝置的組的裝置：開(kāi)口、噴嘴和噴灑器。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述多個(gè)通道可以包括穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的空心隧道，所述空心隧道配置成允許冷卻劑中的一些以高壓和低流速朝著心軸組件上安裝的工具的中央鉆孔流動(dòng)。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述心軸組件的后端可以包括動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)，以用于基本上防止流過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的空心隧道的冷卻劑流體的滲漏。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)可以允許冷卻劑流體通過(guò)動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)的的滲漏，并且所述多個(gè)通道可以包括配置成允許滲漏冷卻劑流體流動(dòng)至后端軸承組件和前端軸承組件中的通道，從而為后端軸承組件和前端軸承組件提供潤(rùn)滑和冷卻。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述前端軸承組件和后端軸承組件可以以選自包括以下配置的組中的一個(gè)配置來(lái)安裝：背靠背安裝、面對(duì)面安裝和級(jí)聯(lián)安裝。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每個(gè)軸承組件可以包括至少一個(gè)軸承。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述渦輪機(jī)可以位于選自包括以下位置的組中的一個(gè)位置：在后端軸承組件的后面、在后端軸承組件和前端軸承組件之間、以及在前端軸承組件的前面。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述軸承組件可以預(yù)先加載彈簧施加的預(yù)加載壓力。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述前端軸承組件和后端軸承組件可以定位成彼此相鄰，并且其中，可以由這個(gè)定位來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)加載。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述渦輪機(jī)可以選自包括以下渦輪機(jī)的組：軸向沖力式渦輪機(jī)、徑向沖力式渦輪機(jī)和反動(dòng)式渦輪機(jī)。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述冷卻劑可以為水和油的乳濁液。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，心軸組件可以包括工具夾緊系統(tǒng)。

而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，心軸組件可以包括轉(zhuǎn)子定位系統(tǒng)的配制裝置。