[發明專利]高速心軸內冷動靜油壓永磁伺服電主軸

在審

• 申請號: 202010135528.5
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111331158A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 胡功明
• 申請（專利權）人: 胡功明
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B24B5/35;B24B41/04;B24B45/00;B24B55/00;H02K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種高速心軸內冷動靜油壓永磁伺服電主軸，主要用于磨床砂輪軸或高端車床動力軸上，包括主軸心軸與伺服電機心軸同軸一體化結構、三個鎢鋼套(硬質合金)軸承、主軸殼體、安裝主軸箱體、伺服電機轉子、定子、伺服電機中空編碼器和供油管路；本申請創新在于應用了鎢鋼套(硬質合金)軸承，有效控制熱脹系數，提高耐磨性，加入了主軸心軸中空制冷回流循環裝置，加入恒溫控制器，有效控制心軸的升溫變形，使已知的動靜油壓永磁伺服電主軸轉速度調速范圍得到拓寬，在不丟失高精度，高剛性的情況下，達到更高的轉速。

技術領域

本申請涉及高精密動靜油壓電主軸技術領域，尤其涉及一種高速心軸內冷動靜油壓永磁伺服電主軸。

背景技術

液體動靜壓機械主軸是我國80年代發展起來具有世界先進水平的高新技術產品，動靜油壓主軸現有最常用公知的主要是以機械結構的單元組成，動力來源主要以電動機，通過皮帶輪這個公知方法聯接。也有把動靜壓機械主軸與電動機直聯的，也有把電動機的轉子、定子拆解之后裝在動靜油壓機械軸中間的，現有公開的技術有很多，都有待提升及完善。如重量、體積、剛性、精度、熱穩定性、可編程數控定位分度旋轉等一系列的技術難題。在已公開的專利中雖有提出主軸可以達到高速或有更寬的調速范圍，但在實際應用并未達到其所述的對結果，其最大的技術病頸在于無法處理主軸在高轉速中產生的熱量及金屬的熱脹性，如要得到更高的轉速及調速范圍，方法只有控制應用材料的溫升熱脹或擴大軸心與軸承的配合間隙，如配合間隙大了，當然可以得到更高的轉速，但油若被外力負載過載時則會失去旋轉精度，使軸心與軸承接觸到，從而加速損壞主軸，以丟失高剛性，丟失高精度為代價，則失去了油壓動靜主軸發明的目的。如不斷提高油壓的泵入的壓力，則無法用機械方法去密封，導至漏油，并使所有的機械部承受高壓內脹力后產生應力，使所有的軸機械配件形變而丟失精度。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請實施例提供一種高速心軸內冷動靜油壓永磁伺服電主軸，安裝于磨床砂輪軸或高端車床動力軸上，包括主軸心軸、主軸永磁伺服電機、主軸殼體、主軸安裝箱體和主軸油壓站機構；所述主軸油壓站機構向安裝在主軸安裝箱體內的主軸殼體腔內供油；所述主軸殼體上設置有進油口、出油口以及密封件；

所述主軸心軸分為輸出部和輸入部；所述主軸心軸的輸入部位于伺服電機的轉子內孔心軸內，所述伺服電機與主軸心軸之間形成同軸一體化心軸結構；

所述主軸心軸的輸出部外側上，沿輸出端向輸入端方向依次設置有止推鎢鋼套(硬質合金)軸承、主軸心軸止推法蘭、徑向止推鎢鋼套(硬質合金)軸承和徑向內支撐鎢鋼套(硬質合金)軸承；所述徑向止推鎢鋼套(硬質合金)軸承和徑向內支撐鎢鋼套(硬質合金)軸承的外部設置有所述主軸殼體的套軸；所述止推鎢鋼套(硬質合金)軸承的徑向外側設置有法蘭面；所述徑向內支撐鎢鋼套(硬質合金)軸承的軸承位于主軸心軸的輸出部一側的外表面上；所述徑向止推鎢鋼套(硬質合金)軸承和徑向鎢鋼套(硬質合金)軸承均位于主軸殼體的殼體內側；所述主軸殼體在主軸心軸的輸出端一側設置有箱體軸前蓋；所述箱體軸前蓋的內側與止推鎢鋼套(硬質合金)軸承相配合進行密封；

所述主軸殼體穿過主軸安裝箱體并與主軸安裝箱體的前端固定；所述伺服電機的殼體通過螺栓與主軸安裝箱體的后端固定；

所述伺服電機包括：主軸永磁伺服電機轉子、主軸永磁伺服電機定子、永磁伺服電機冷卻水套、中空伺服永磁電機絕對值編碼器、后拉油壓缸聯接法蘭和后置式油壓旋轉缸或氣壓缸；

其中，所述主軸永磁伺服電機轉子、主軸永磁伺服電機定子、永磁伺服電機冷卻水套和伺服電機的殼體依次由內至外位于主軸心軸的輸入部外壁上；所述主軸永磁伺服電機轉子通過內襯套與主軸心軸聯接，通過脹套、壓蓋緊固螺栓方式安裝固定；