[發(fā)明專利]多功能伸縮式伺服水車電主軸

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011111071.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN112024913A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張兆富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州市神鷹機(jī)床有限公司
• 主分類號(hào): B23B19/02
• 分類號(hào): B23B19/02;B23Q11/10
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 李珍珍

本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床的技術(shù)領(lǐng)域，具體為多功能伸縮式伺服水車電主軸，其進(jìn)行非接觸式防水防塵、密封，且在切削加工過程中，能快速、全面地冷卻刀具與工件熱量，從而提高工件表面加工質(zhì)量，延長刀具壽命；其包括套筒、主軸、定轉(zhuǎn)子組件、電主軸編碼器和冷卻系統(tǒng)，主軸的前部和后部分別安裝有前軸承組和后軸承組，前軸承組和后軸承組與套筒及位于套筒兩端的軸承端蓋共同構(gòu)成整體的密封腔，防水蓋固定在主軸上且可隨著主軸一起旋轉(zhuǎn)，防水蓋與前壓蓋凹槽形成迷宮式防水結(jié)構(gòu)，防水蓋與前壓蓋之間設(shè)置有氣密封環(huán)形槽和迷宮式密封槽，冷卻系統(tǒng)包括均勻設(shè)置在套筒上的冷卻液通道以及設(shè)置在箱體上的八個(gè)冷卻噴嘴。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床的技術(shù)領(lǐng)域，具體為多功能伸縮式伺服水車電主軸。

背景技術(shù)

眾所周知，電主軸是一種將高速電機(jī)內(nèi)置于主軸箱體內(nèi)的整體主軸單元，電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)主軸一起旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。而傳統(tǒng)的電主軸用在機(jī)床主軸類前端，里面的軸承和定轉(zhuǎn)子都嚴(yán)格要求不能進(jìn)水的。

市面上的伺服水車主軸大多采用外掛的電機(jī)和傳動(dòng)帶傳動(dòng)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用體積大，穩(wěn)定性差，零部件容易壞，更換比較麻煩另外普通的帶定子的電主軸工作時(shí)，由于定子的電渦流、軸承的高速運(yùn)轉(zhuǎn)和套筒頻繁反復(fù)伸縮摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量，如果不能及時(shí)散熱，不但會(huì)產(chǎn)生急劇的溫升和熱變形，影響電主軸所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速，熱變形導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)精度和進(jìn)給精度的變化，還會(huì)導(dǎo)致軸承的損壞，因此需要在加工過程保證定子、軸承、套筒的冷卻。

市面上的伺服水車主軸和帶定子的電主軸密封太多采用迷宮式的(普通的)密封結(jié)構(gòu)。但低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，迷宮式的密封效果很差，另外普通的主軸由于主軸與端蓋之間的間隙較大，導(dǎo)致普通密封迷宮式效果差。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種非接觸式防水防塵、密封，且在加工過程中，能快速、全面地冷卻刀具與工件熱量以及自身套筒和箱體的冷卻，提高了工件表面加工質(zhì)量，延長刀具以及本發(fā)明電主軸壽命的多功能伸縮式伺服水車電主軸，并且電機(jī)內(nèi)置在主軸的套筒內(nèi)，結(jié)構(gòu)更加精密，體積小，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更簡單，工作效率更高。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：多功能伸縮式伺服水車電主軸，包括箱體、套筒、主軸、定轉(zhuǎn)子組件、電主軸編碼器和電主軸單元冷卻系統(tǒng)和箱體上的環(huán)噴冷卻系統(tǒng)，主軸的前部和后部分別安裝有前軸承組和后軸承組，前軸承組上設(shè)置有前壓蓋，套筒及位于套筒前端的前壓蓋和后端的推板共同構(gòu)成整體的密封腔，定轉(zhuǎn)子組件安裝在前軸承組和后軸承組之間，且定轉(zhuǎn)子組件與主軸連接并可帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，所述前軸承組上設(shè)置有前壓蓋，并在前壓蓋一側(cè)通過卡盤定位銷卡接有防水蓋，防水蓋固定在主軸上且可隨著主軸一起旋轉(zhuǎn)，防水蓋上設(shè)計(jì)凸出的邊緣與內(nèi)外側(cè)形成雙迷宮，以便防水蓋對(duì)大量切削液進(jìn)行阻擋，所述電主軸編碼器安裝在電主軸的軸壁徑上，前壓蓋與套筒通過一顆中空的內(nèi)六角螺絲多顆內(nèi)六角螺絲進(jìn)行固定，并在套筒與前壓蓋和推板之間均設(shè)有防泄的O形密封圈密封，所述冷卻系統(tǒng)包括均勻設(shè)置在套筒上的冷卻液通道以及設(shè)置在箱體上的八個(gè)冷卻噴嘴，工作中冷卻液、冷卻氣體通過箱體上冷卻通道后通過噴嘴對(duì)加工件進(jìn)行冷卻，箱體自身也進(jìn)行了冷卻，冷卻液通道兩側(cè)分別設(shè)置有冷卻液進(jìn)口和高壓萬向噴嘴。

優(yōu)選的，所述雙迷宮密封結(jié)構(gòu)包括防水蓋與前壓蓋之間設(shè)置的氣密封環(huán)形槽和迷宮式密封槽，迷宮式密封槽周圍設(shè)有截流槽和排水孔，并在截流槽和排水孔間設(shè)置有堵頭，所述防水蓋的突凸緣與前壓蓋的凹槽間隙為0.05mm。

優(yōu)選的，所述雙迷宮密封結(jié)構(gòu)包括防水蓋與前壓蓋下方接觸處設(shè)計(jì)的有斜度的環(huán)形槽，防水蓋與主軸間設(shè)有甩水槽，且所述甩水槽與前壓蓋上的截流槽對(duì)應(yīng)，截流槽下方設(shè)有多個(gè)排水口，且排水口與排水孔相通。

優(yōu)選的，所述箱體上設(shè)置有廢油排泄口和潤滑油進(jìn)口，且廢油排泄口能根據(jù)水車電主軸的安裝方向從軸向或徑向排泄口排油。