[發明專利]基于動壓滑動軸承的電主軸

有效

• 申請號: 201611175667.0
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106425635B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 白穎
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院
• 主分類號: B23Q5/04
• 分類號: B23Q5/04;H02K9/19;H02K5/167
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種基于動壓滑動軸承的電主軸，屬于數控機床技術領域。

背景技術

電主軸是一種將高速電機內置于主軸的整體單元。電機的轉子帶動主軸一起旋轉，實現了機電一體化。這種取消帶傳動和齒輪傳動等常見的機械裝置，實現機床“零傳動”結構的傳動單元在現代機床設計中應用越來越廣泛，其結構緊湊、轉速高、質量小、啟停迅速、運轉穩定的特點使之成為高速主軸的首選結構。而傳統的電主軸主要基于滾動軸承的設計理念，限制其轉速的進一步提高，承載能力也有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種負載能力高、精度高、結構緊湊、壽命長的基于動壓滑動軸承的電主軸。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于動壓滑動軸承的電主軸，包括電主軸外殼、主軸、電動機、潤滑和冷卻系統，主軸的前部和后端分別安裝有前液體動壓滑動軸承和后液體動壓滑動軸承，前、后液體動壓滑動軸承與電主軸外殼、位于電主軸外殼兩端的軸承端蓋共同構成整體的密封腔，電動機安裝在前液體動壓滑動軸承和后液體動壓滑動軸承之間，所述電動機轉子與主軸固定連接并帶動主軸旋轉，所述電動機定子位于電動機轉子外側，潤滑和冷卻系統包括前噴嘴、后噴嘴和冷卻套，前噴嘴與前液體動壓滑動軸承連通并貫穿電主軸外殼，后噴嘴與后液體動壓滑動軸承連通并貫穿電主軸外殼，所述冷卻套設置在電動機定子與電主軸外殼之間，冷卻套上設有冷卻油通道和與冷卻油通道連通的冷卻油入口和冷卻油出口，冷卻油入口和冷卻油出口貫穿電主軸外殼。

進一步為了提供軸向支承，所述主軸的前后兩端各設置一角接觸球軸承，分別為前角接觸球軸承和后角接觸球軸承，前、后角接觸球軸承位于上述密封腔內前、后液體動壓滑動軸承的外側，以提供軸向支承，防止電主軸的軸向移動。

進一步，所述角接觸球軸承為接觸角為25°的陶瓷角接觸球軸承。

進一步為了給電動機提供定位，所述主軸上電動機的兩側還安裝有隔套和軸環，隔套用于電機定子的定位，軸環用于電機轉子的定位。

進一步，所述主軸的內部安裝有碟型彈簧式松拉刀機構，用于傳動時承受扭矩。

進一步，所述主軸的軸瓦采用軸鑄鋁青銅材料制成，以獲得足夠的抗拉強度和沖擊韌度。

進一步為了獲得更小的外形、更高的效率，所述電動機采用交流同步電動機。

采用了上述技術方案，本發明拋開傳統的基于滾動軸承的電主軸設計理念，采用基于動壓滑動軸承的架構方案，提出了一種基于動壓滑動軸承的電主軸，相對于滾動軸承的電主軸，本發明的基于動壓滑動軸承的電主軸可以承受更大的轉速，從而能有效提高使用壽命，同時還能承受更大的負載，具有負載能力高、精度高、結構緊湊、壽命長的特點；本發明具有合理的潤滑和冷卻系統，為電主軸的工作提供了一個良好的工作環境，能更大程度的減少成本，創造更大的利潤；本發明在主軸兩端添加一對角接觸復合陶瓷球軸承以提供軸向支承，從而使電主軸不僅能夠承受徑向載荷，還能承受軸向載荷，從而使其能承受更高的轉速，極大地提高電主軸的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的基于動壓滑動軸承的電主軸的主視剖視圖；

圖2為本發明的基于動壓滑動軸承的電主軸的裝配圖；

圖3為本發明的主軸的結構示意圖；

圖中，1、主軸，2、鎖緊螺釘，3、軸承端蓋，4、鎖緊螺釘，5、前角接觸球軸承，6、前液體動壓滑動軸承，7、前噴嘴，8、隔套，9、軸環，10、冷卻油入口，11、電主軸外殼，12、冷卻套，13、電動機定子，14、電動機轉子，15、冷卻油出口，16、后噴嘴，17、后液體動壓滑動軸承，18、后角接觸球軸承。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。