CN115498818B - 一种恒转矩雕铣电动主轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床用主轴技术领域，提供了一种恒转矩雕铣电动主轴，包括芯轴、以及依次套设于芯轴外的转子、定子和外套管，其特征在于：芯轴开设有沿平行于轴线方向延伸的第一冷却通道，芯轴的两端分别通过轴承与外套管、滑动座转动配合，滑动座外套设有延伸管并通过直线轴承与延伸管配合，延伸管与外套管同轴固定连接，滑动座端部固定有对接座，对接座上安装有冷却管和接头，接头端部插装于第一冷却通道内并连通冷却管和第一冷却通道。本发明芯轴受热伸长的过程中，冷却管同步发生位移，避免芯轴与冷却管连接处发生断开，确保连接的可靠性，解决了现有电主轴的芯轴无法形成有效的冷却回路的技术问题。

Description

一种恒转矩雕铣电动主轴

技术领域

本发明涉及机床用主轴，具体涉及一种恒转矩雕铣电动主轴。

背景技术

电主轴高速运转的过程，其内置电机会产生大量热量，虽然现有技术中，电主轴围绕定子设置有冷却通道，以吸收热量，但是，位于电主轴内部的芯轴仍不可避免的受热伸长。

公开号为CN114193162A的发明专利申请公开了一种加工中心电主轴，其通过增设伸缩机构以适应芯轴的伸长，但其并未实现芯轴的冷却。若在该结构的基础上，在芯轴中开设冷却通道，该冷却通道将在伸缩机构处断开，具体的，芯轴与上定位杆轴向间隔设置，冷却通道于该处间隔断开，无法形成有效的冷却回路。

为此，我们提出一种恒转矩雕铣电动主轴。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种恒转矩雕铣电动主轴，解决了现有电主轴的芯轴无法形成有效的冷却回路的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种恒转矩雕铣电动主轴，包括芯轴、以及依次套设于芯轴外的转子、定子和外套管，其特征在于：所述芯轴开设有沿平行于轴线方向延伸的第一冷却通道，所述芯轴的两端分别通过轴承与外套管、滑动座转动配合，所述滑动座外套设有延伸管并通过直线轴承与延伸管配合，所述延伸管与外套管同轴固定连接，所述滑动座端部固定有对接座，所述对接座上安装有冷却管和接头，所述接头端部插装于第一冷却通道内并连通冷却管和第一冷却通道。

进一步的，所述接头为台阶状，所述接头的大径端与对接座邻接、小径端插接于第一冷却通道内，所述芯轴的另一端设有围绕接头设置的填装槽，所述接头与填装槽之间填装有填料、垫圈和第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵靠接头的台阶面、另一端通过垫圈压装所述填料。

进一步的，所述芯轴围绕接头设置的部位设有一圈沿径向内凹的集油槽。

更进一步的，所述芯轴设有一正对集油槽并且沿径向延伸的第一连通孔，所述第一连通孔与集油槽之间通过第二连通孔连通，所述轴承的内圈设有一正对第一连通孔的补油孔，所述补油孔内安装有第一堵头，所述第一堵头设有沿轴向方向设置的第一贯穿孔并且第一贯穿孔端部通过橡胶垫板封装，所述橡胶垫板对应第一贯穿孔设有裂缝，在未受外力的情况，该裂缝的内侧壁之间相互贴合、呈封闭状；

所述第一连通孔安装有阀芯和第二堵头，所述阀芯为阶梯轴并设有沿轴线方向贯穿的第三连通孔，多个所述第二连通孔围绕第三连通孔呈圆周分布，所述阀芯的小径端套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵靠阀芯的台阶面和第二堵头，所述阀芯的大径端在第二弹簧的作用下封装第二连通孔，当电主轴运转时，阀芯在离心力的作用下克服第二弹簧的作用力向补油孔一侧移动，阀芯的小径端依次穿过第二堵头、第一堵头和裂缝后，集油槽、第二连通孔、第一连通孔、第三连通孔、补油孔和轴承的内腔依次连通。

进一步的，所述冷却管、接头均与对接座螺纹连接，所述冷却管与接头的邻接端部嵌设有密封圈。

进一步的，所述芯轴一端的轴承内圈抵接于芯轴的外台阶面上，所述芯轴另一端的轴承内圈通过锁紧螺母顶紧，所述芯轴两端的轴承内圈与内衬套之间分别通过隔圈顶紧；

所述芯轴一端的轴承外圈抵靠于外套筒端部的内台阶面上并通过密封环顶紧，所述密封环通过端盖压装固定于外套筒端部并且与芯轴之间形成有迷宫结构密封；

所述芯轴另一端的轴承外圈抵靠于滑动座的内台阶面上并通过锁紧螺母顶紧。

进一步的，所述转子固定于内衬套外，所述定子固定于外衬套内，所述外套管与外衬套之间形成有围绕定子设置的第二冷却通道。

(三)有益效果

本发明提供了一种恒转矩雕铣电动主轴，具备以下有益效果：芯轴一端部通过轴承转动支撑于滑动座上，而滑动座通过直线轴承与外套管同轴固接的延伸管滑动配合，进而通过滑动座沿外套管滑动以适应芯轴受热伸长；而芯轴连接的冷却管通过对接座与滑动座保持固定，芯轴受热伸长的过程中，冷却管同步发生位移，避免芯轴与冷却管连接处发生断开，确保连接的可靠性，进而形成有效的冷却回路。

附图说明

图1为本发明的剖视示意图；

图2为图1中A处局部放大后的结构示意图；

图3为本发明中阀芯的安装示意图；

图4为本发明中阀芯安装的放大示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照附图1、图2，一种恒转矩雕铣电动主轴，包括芯轴1、以及依次套设于芯轴1外的转子2、定子3和外套管6，所述转子2与内衬套4固定，所述定子3与外衬套5固定，所述外套管6与外衬套5之间形成有围绕定子3设置的第二冷却通道，所述芯轴1开设有沿平行于轴线方向延伸的第一冷却通道1a，所述芯轴1的两端分别通过轴承18与外套管6、滑动座9转动配合，所述滑动座9外套设有延伸管7并通过直线轴承8与延伸管7配合，所述延伸管7与外套管6同轴固定连接，所述滑动座9端部固定有对接座23，所述对接座上螺纹安装有冷却管11和接头10，所述冷却管11与接头10的邻接端部嵌设有密封圈15，所述接头10端部插装于第一冷却通道1a内并连通冷却管11和第一冷却通道1a，并且芯轴1能够相对于接头10旋转。

其中，图中仅示出了部分第一冷却通道1a，该第一冷却通道1a可以于芯轴1内形成回路后自冷却管11同侧流出。

该实施例中，所述接头10为台阶状，所述接头的大径端10a与对接座邻接、接头的小径端10b插接于第一冷却通道1a内，所述芯轴1的另一端设有围绕接头10设置的填装槽，所述接头10与填装槽之间填装有填料13、垫圈和第一弹簧12，所述第一弹簧12的一端抵靠接头10的台阶面、另一端通过垫圈压装所述填料13。所述滑动座9端部设有与芯轴1贴合的密封垫14。通过填料13和密封垫14的设置，确保第一冷却通道、接头连接处密封可靠，同时，填料在第一弹簧的作用下实时压紧，进一步确保密封的可靠性，进而有效防止流经第一冷却通道的冷却油渗出。

该实施例中，所述芯轴1一端的轴承内圈18a抵接于芯轴1的外台阶面上，所述芯轴1另一端的轴承内圈18a通过锁紧螺母17顶紧，所述芯轴1两端的轴承内圈18a与内衬套4之间分别通过隔圈16顶紧；

所述芯轴1一端的轴承外圈18b抵靠于外套筒端部的内台阶面上并通过密封环顶紧，所述密封环通过端盖压装固定于外套筒端部并且与芯轴1之间形成有迷宫结构密封；

所述芯轴1另一端的轴承外圈18b抵靠于滑动座9的内台阶面上并通过锁紧螺母17顶紧。

其他实施例中，如图3、图4所示，所述芯轴1围绕接头10设置的部位设有一圈沿径向内凹的集油槽1b。所述芯轴1设有一正对集油槽1b并且沿径向延伸的第一连通孔1c，所述第一连通孔1c与集油槽1b之间通过第二连通孔1d连通，所述轴承18的内圈设有一正对第一连通孔1c的补油孔18c，所述补油孔18c内安装有第一堵头22a，所述第一堵头22a设有沿轴向方向设置的第一贯穿孔并且第一贯穿孔端部通过橡胶垫板22b封装，所述橡胶垫板22b对应第一贯穿孔设有裂缝；

所述第一连通孔1c安装有阀芯19和第二堵头21，所述阀芯19为阶梯轴并设有沿轴线方向贯穿的第三连通孔，多个所述第二连通孔1d围绕第三连通孔呈圆周分布，所述阀芯的小径端19b套设有第二弹簧20，所述第二弹簧20的两端分别抵靠阀芯19的台阶面和第二堵头21。

在电主轴工作的过程中，接头10与芯轴1之间渗入的冷却油(对轴承18具有润滑效果)收集在集油槽1b内，以减少向另一侧的渗出；同时，阀芯19在离心力的作用下克服第二弹簧20的作用力向补油孔18c一侧移动，阀芯的小径端19b依次穿过第二堵头21、第一堵头22a和裂缝后，集油槽1b内收集的冷却油经第二连通孔1d、第一连通孔1c、第三连通孔、补油孔18c后连通轴承18的内腔，便于对冷却油充分利用，以及对轴承进一步润滑；在电主轴停止工作的过程中，即阀芯19未受离心力作用，所述阀芯的大径端19a在第二弹簧20的作用下封装第二连通孔1d，同时，阀芯的小径端19b退出橡胶垫板22b的裂缝，该裂缝的内侧壁之间相互贴合、呈封闭状，以防止轴承内腔中的润滑用油液流出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种恒转矩雕铣电动主轴，包括芯轴、以及依次套设于芯轴外的转子、定子和外套管，其特征在于：所述芯轴开设有沿平行于轴线方向延伸的第一冷却通道，所述芯轴的两端分别通过轴承与外套管、滑动座转动配合，所述滑动座外套设有延伸管并通过直线轴承与延伸管配合，所述延伸管与外套管同轴固定连接，所述滑动座端部固定有对接座，所述对接座上安装有冷却管和接头，所述接头端部插装于第一冷却通道内并连通冷却管和第一冷却通道。

2.如权利要求1所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述接头为台阶状，所述接头的大径端与对接座邻接、小径端插接于第一冷却通道内，所述芯轴的另一端设有围绕接头设置的填装槽，所述接头与填装槽之间填装有填料、垫圈和第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵靠接头的台阶面、另一端通过垫圈压装所述填料。

3.如权利要求1所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述芯轴围绕接头设置的部位设有一圈沿径向内凹的集油槽。

4.如权利要求3所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述芯轴设有一正对集油槽并且沿径向延伸的第一连通孔，所述第一连通孔与集油槽之间通过第二连通孔连通，所述轴承的内圈设有一正对第一连通孔的补油孔，所述补油孔内安装有第一堵头，所述第一堵头设有沿轴向方向设置的第一贯穿孔并且第一贯穿孔端部通过橡胶垫板封装，所述橡胶垫板对应第一贯穿孔设有裂缝，在未受外力的情况，该裂缝的内侧壁之间相互贴合、呈封闭状；

所述第一连通孔安装有阀芯和第二堵头，所述阀芯为阶梯轴并设有沿轴线方向贯穿的第三连通孔，多个所述第二连通孔围绕第三连通孔呈圆周分布，所述阀芯的小径端套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵靠阀芯的台阶面和第二堵头，所述阀芯的大径端在第二弹簧的作用下封装第二连通孔，当电主轴运转时，阀芯在离心力的作用下克服第二弹簧的作用力向补油孔一侧移动，阀芯的小径端依次穿过第二堵头、第一堵头和裂缝后，集油槽、第二连通孔、第一连通孔、第三连通孔、补油孔和轴承的内腔依次连通。

5.如权利要求1所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述冷却管、接头均与对接座螺纹连接，所述冷却管与接头的邻接端部嵌设有密封圈。

6.如权利要求1所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述芯轴一端的轴承内圈抵接于芯轴的外台阶面上，所述芯轴另一端的轴承内圈通过锁紧螺母顶紧，所述芯轴两端的轴承内圈与内衬套之间分别通过隔圈顶紧；

所述芯轴一端的轴承外圈抵靠于外套筒端部的内台阶面上并通过密封环顶紧，所述密封环通过端盖压装固定于外套筒端部并且与芯轴之间形成有迷宫结构密封；

所述芯轴另一端的轴承外圈抵靠于滑动座的内台阶面上并通过锁紧螺母顶紧。

7.如权利要求1所述的一种恒转矩雕铣电动主轴，其特征在于：所述转子固定于内衬套外，所述定子固定于外衬套内，所述外套管与外衬套之间形成有围绕定子设置的第二冷却通道。