[發(fā)明專利]一種高速電主軸的油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710013652.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN106695450A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋立斌;南鵬;蔡瑞雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市速鋒科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B23Q11/12
• 分類號(hào): B23Q11/12
• 代理公司: 深圳市徽正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44405
• 代理人: 李想

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速電主軸的油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

本部分中的陳述僅僅提供了與本發(fā)明公開的內(nèi)容有關(guān)的背景信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)取消了帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”。這種主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對(duì)獨(dú)立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。

與一般的機(jī)械主軸不同，電主軸最突出的問題之一是內(nèi)藏式主軸電機(jī)的發(fā)熱。電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有近1/3的電機(jī)發(fā)熱量是由電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的，其余2/3的熱量產(chǎn)生于電機(jī)定子。電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的絕大部分熱量都通過電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子間的間隙傳給電機(jī)定子，只有少部分熱量直接傳給主軸轉(zhuǎn)子。電機(jī)所產(chǎn)生的熱量很容易使主軸轉(zhuǎn)子和定子套筒產(chǎn)生熱伸長(zhǎng)和熱變形，直接影響電主軸性能。

電主軸的另一個(gè)主要熱源是軸承的發(fā)熱。軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承滾子與軸承內(nèi)外圈間產(chǎn)生復(fù)雜的摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦熱，可能造成燒傷，從而降低使用壽命，甚至不能正常工作。

故現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在潤(rùn)滑、冷卻軸承的同時(shí)，降低電機(jī)溫度，不僅延長(zhǎng)了軸承的壽命，而且減小了主軸轉(zhuǎn)子的熱伸長(zhǎng)的高速電主軸的油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種高速電主軸的油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括主軸轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子，和電機(jī)定子；電機(jī)定子外套設(shè)有定子套筒，以及用于前端密封帶進(jìn)油口的前壓蓋；主軸轉(zhuǎn)子外套設(shè)有第一角接觸球軸承和第二角接觸球軸承；第一角接觸球軸承和第二角接觸球軸承外套設(shè)有帶第一通孔的前軸承套筒；在第一角接觸球軸承和第二角接觸球軸承之間設(shè)有內(nèi)隔環(huán)和外隔環(huán)；在前軸承套筒與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有前分流環(huán)；

外隔環(huán)設(shè)有第一噴油口，油氣從第一噴油口進(jìn)入第一角接觸球軸承后依次通過前壓蓋的進(jìn)油口，前軸承套筒的第一通孔，前分流環(huán)的徑向槽，最終經(jīng)過前軸承套筒與主軸轉(zhuǎn)子間的間隙后排出。

所述外隔環(huán)還設(shè)有第二噴油口，油氣從外隔環(huán)的第二噴油口d進(jìn)入第二角接觸球軸承后，進(jìn)入前軸承套筒與主軸轉(zhuǎn)子間的間隙，再經(jīng)過前分流環(huán)與主軸轉(zhuǎn)子間的間隙后排出。

還包括封裝在主軸轉(zhuǎn)子后端的后壓蓋，以及套設(shè)在主軸轉(zhuǎn)子后端的單列圓柱滾子軸承，該單列圓柱滾子軸承外套設(shè)有帶第二通孔的后軸承套筒，在后軸承套筒上設(shè)有帶第一快插接頭的后蓋；

第一角接觸球軸承和第二角接觸球軸承的油氣排出后，進(jìn)入電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子間的間隙，再進(jìn)入后軸承套筒的第二通孔，最終從后蓋的第一快插接頭排出。

還包括帶第三噴油口的后分流環(huán)；后蓋還設(shè)有第二快插接頭，后軸承套筒和后壓蓋的設(shè)有孔路；

單列圓柱滾子軸承的油氣從后蓋的第二快插接頭進(jìn)入，通過后軸承套筒和后壓蓋的孔路后，從后分流環(huán)的第三噴油口進(jìn)入單列圓柱滾子軸承，潤(rùn)滑后從后軸承套筒與主軸轉(zhuǎn)子間的間隙排出，單列圓柱滾子軸承的油氣排出后，進(jìn)入后軸承套筒的第二通孔，最終從后蓋的第一快插接頭排出。

所述第一快插接頭連接背壓氣源。

進(jìn)入軸承內(nèi)部的壓縮空氣其壓力為0.4-0.5MPa。

本發(fā)明的有益效果：

采用以上結(jié)構(gòu)的油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，在潤(rùn)滑、冷卻軸承的同時(shí)，降低電機(jī)溫度，不僅延長(zhǎng)了軸承的壽命，而且減小了主軸轉(zhuǎn)子的熱伸長(zhǎng)，大大提升了電主軸的性能。

為了降低主軸軸承的溫升，電主軸的軸承潤(rùn)滑采用油氣潤(rùn)滑，油氣潤(rùn)滑除了潤(rùn)滑軸承外，還對(duì)軸承和電機(jī)起到很好的冷卻作用。軸承的發(fā)熱源在軸承的滾子處，而油氣潤(rùn)滑就是將大量的壓縮空氣和少量的潤(rùn)滑油共同對(duì)軸承滾子進(jìn)行吹噴，在潤(rùn)滑軸承的同時(shí)帶走大量熱量。油氣經(jīng)過電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子間的間隙時(shí)，也能帶走大量熱量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：