[發明專利]一種接觸式中心出水永磁同步電主軸

有效

• 申請號: 201710566490.5
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107378004B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 湯秀清;魏雷寶
• 申請（專利權）人: 廣州市昊志機電股份有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q11/10
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 陳振楔;李悅

本發明公開了一種接觸式中心出水永磁同步電主軸，包括機體、定子、永磁軸芯組件、氣缸組件和中心出水組件；永磁軸芯組件包括永磁轉子、軸間套和軸芯；永磁轉子套設軸芯；軸間套設置在永磁轉子的上方；氣缸組件設置在機體的上端；氣缸組件包括第一氣道、第二氣道、氣缸頂蓋、第一活塞和第二活塞；氣缸頂蓋、第一活塞和第二活塞沿電主軸的中心軸方向從上向下依序抵壓；中心出水組件包括旋轉接頭、連接桿、拉桿、滑動芯和拉爪；旋轉接頭、連接桿、拉桿和滑動芯從上至下依次連接；拉爪套設在滑動芯的下端部；拉爪與滑動芯相對滑動，使得拉爪在撐開和收縮的狀態下切換；該電主軸實現中心出水，解決了陶瓷加工及深孔加工時刀具的冷卻問題及排屑難題。

技術領域

本發明涉及一種接觸式中心出水永磁同步電主軸，屬于機電技術領域。

背景技術

電主軸將機床主軸與主軸電機融為一體，通過自身電機及外置變頻器或驅動器進行驅動。電主軸具有安裝方便、結構緊湊、重量輕、振動小、轉速高及加工精度高、加工效果穩定而被廣泛用于高端機床。目前國內使用的電主軸基本都是由異步電機驅動。異步電機本身固有缺點限制了異步電主軸進一步發展。異步電機缺點主要表現在，電機發熱嚴重，功率因數小，功率密度小，過載能力差。永磁同步電機兼顧了異步電機優點的同時還具有自身獨特的優勢。優勢主要表現在，電機磁損小，發熱量小，功率因數高，過載能力強，可靠性高。因此永磁同步電主軸大有替代傳統異步電主軸的趨勢。

由于電主軸中心出水技術儲備不足，零件加工精度要求高，裝配難度大，目前市面上鉆攻中心電主軸基本沒有中心出水功能。綜合考慮陶瓷加工，金屬深孔加工方面對刀具冷卻及排屑需求，中心出水的發展也成為一種必然的結果。

目前市面上具有中心出水的電主軸主要有兩種，接觸式中心出水電主軸與非接觸式中心出水電主軸。非接觸式中心出水電主軸即通過非接觸式旋轉接頭進行冷卻液的傳輸，通過氣壓密封，防止中心冷卻液進入主軸內。而接觸式中心出水通過接觸式旋轉接頭進行冷卻液的傳輸，省略動壓密封結構，提高了中心出水冷卻系統穩定性。非接觸式中心出水具有極限轉速高的優勢。但其缺點主要體現在，中心出水冷卻系統可靠性差、流量小、限制于密封氣壓條件而無法承受高壓水。相比于非接觸式中心出水電主軸，接觸式中心出水電主軸有如下優點：中心出水系統可靠性高，中心出水流量大，冷卻及排屑效果好，所以接觸式中心出水具有更好的實用價值。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的第一個目的在于提供一種接觸式中心出水永磁同步電主軸，該電主軸實現中心出水，解決了陶瓷加工及深孔加工時刀具的冷卻問題及排屑難題。

實現本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：一種接觸式中心出水永磁同步電主軸，包括機體、定子、永磁軸芯組件、氣缸組件和中心出水組件

所述定子和永磁軸芯組件均設置在機體的內腔中；所述永磁軸芯組件包括永磁轉子、軸間套和軸芯；所述永磁轉子套設軸芯；所述軸間套設置在永磁轉子的上方；

所述氣缸組件設置在機體的上端；所述氣缸組件包括第一氣道、第二氣道、氣缸頂蓋、第一活塞和第二活塞；所述氣缸頂蓋、第一活塞和第二活塞沿電主軸的中心軸方向從上向下依序抵壓；所述第一氣道的出口與氣缸頂蓋的上端面相對應；所述第二氣道的出口與第二活塞的下端面相對應；

所述中心出水組件包括旋轉接頭、連接桿、拉桿、滑動芯和拉爪；所述旋轉接頭、連接桿、拉桿和滑動芯從上至下依次連接；所述旋轉接頭與氣缸頂蓋固定連接；所述連接桿和拉桿貫穿氣缸組件和永磁軸芯組件設置；所述連接桿上設有從連接桿表面向機體內表面延伸的連接桿法蘭；所述第二活塞的下端抵壓在連接桿法蘭的上表面；所述旋轉接頭、連接桿、拉桿和滑動芯貫通；所述拉爪套設在滑動芯的下端部；所述拉爪與滑動芯相對滑動，使得拉爪在撐開和收縮的狀態下切換；

所述拉桿和軸芯之間還設有彈性元件；所述彈性元件用于將拉桿向上復位。