[發明專利]用于具有集成冷卻和旋轉饋通模塊的機床的電主軸

在審

• 申請號: 201811075374.4
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109500411A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: M·格斯特;U·蒂爾曼;J·V·斯普朗
• 申請（專利權）人: 弗朗茨凱斯勒股份有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q11/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

用于具有集成冷卻和旋轉饋通模塊的機床的電主軸。本發明涉及用于機器、特別地用于機床的電主軸，其包括：用于靜止地安裝于機器的主軸殼體；能夠從所述主軸殼體移除的主軸組件，其具有在集成的軸承單元中以能夠相對于主軸殼體旋轉的方式支撐的轉子；以及用于工具的夾緊機構，其能夠經由在所述主軸殼體中能夠在環形筒中移動的夾緊活塞致動，其中主軸組件設計有能夠經由冷卻劑供給被供給冷卻流體的內部冷卻，冷卻劑供給具有旋轉饋通，旋轉饋通在冷卻劑供給的旋轉部件和靜止部件之間具有接口，并且當從主軸殼體移除主軸組件時，軸承單元也能夠被移除。在該電主軸中，設置成旋轉饋通被設計為位于主軸殼體的在環形筒的軸向外側的區域中的旋轉饋通模塊。

技術領域

本發明涉及用于機器的電主軸(motor spindle)，特別地涉及用于機床的電主軸，所述電主軸包括：

-主軸殼體，其用于靜止地安裝于機器，

-主軸組件，其能夠從所述主軸殼體移除，所述主軸組件具有在集成的軸承單元中以能夠相對于所述主軸殼體旋轉的方式支撐的轉子，以及

-夾緊機構，其用于工具，所述夾緊機構能夠經由夾緊活塞致動，所述夾緊活塞在所述主軸殼體中能夠在環形筒中移動，其中，

所述主軸組件設計有能夠經由冷卻劑供給被供給冷卻流體的內部冷卻，其中所述冷卻劑供給具有旋轉饋通，所述旋轉饋通在所述冷卻劑供給的旋轉部件和靜止部件之間具有接口，

并且當從所述主軸殼體移除所述主軸組件時，所述軸承單元也能夠被移除。

背景技術

從文獻EP 1 787 744 A中已知這種電主軸。該電主軸的一個優點在于，主軸組件連同其集成的軸承單元可以作為一個單元從主軸殼體被移除，以用于維護或修理目的，并且隨后可以被重新插入主軸殼體中而無需大量的安裝工作。因此，當將主軸組件重新插入主軸殼體中時，軸承單元保持其構造，而不需要費力地對準或張緊軸承。此外，在該電主軸中，設置成用于冷卻劑供給(coolant supply)的旋轉饋通(feedthrough)允許簡單地將主軸組件從主軸殼體中移除以及重新插入到主軸殼體中，從而確保可靠且無泄漏的冷卻劑供給。然而，在現有技術的電主軸中已經表明，由于環形筒的空間限制，將旋轉饋通集成到環形筒中是成問題的。結果，利用這種集成的旋轉饋通不易將泄漏的冷卻流體排出。另外，由于集成在環形筒內，旋轉饋通的維護或修理是費力的。由于旋轉饋通包含與主軸組件的旋轉部一起旋轉的部件，所以更是如此。此外，電主軸的可能的跳動誤差損害旋轉饋通的功能和使用壽命。

參考作為進一步的現有技術的文獻EP 1 958 718 B1。該文獻也公開了一種集成在環形筒中的旋轉饋通，其具有上述缺點。此外，當將主軸組件重新插入主軸殼體中時，利用該現有技術，主軸組件的軸承單元的一部分保留在主軸殼體中，這需要費力地重新調整軸承單元。

文獻EP 2 433 741 A1記載了一種配置，其中主軸組件的軸承單元經由其相應的軸承外環被直接插入主軸殼體中。這意味著軸承的外環直接容納在主軸殼體中。由于軸承、特別是特定軸承單元的浮動軸承的外環處的振動，在操作期間有時會發生微動腐蝕(fretting corrosion)。在這種情況下，歸因于主軸殼體(特別地旨在保留在機器中)因所產生的微動腐蝕而變得不可用的事實，盡管可以選擇更換轉子，但電主軸也是不可用的。此外，將軸承外環直接插入主軸殼體中需要相對大的間隙量以便使有利于主軸的簡單更換的插入操作完全可能。然而，應當特別地避免這種間隙以促進同心度。該配置的另一缺點是：當從主軸殼體移除主軸組件時保持在主軸殼體中的相對長的、可旋轉的傳輸管被設置用于冷卻劑供給。將主軸組件安裝在主軸殼體中需要小心處理，以將該相對長的傳輸管插入主軸中。最后，在旋轉饋通集成在環形筒內方面，該配置也具有上述缺點。