RU2528420C1

RU2528420C1 - Electric spindle

Info

Publication number: RU2528420C1
Application number: RU2013137290/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Дидов; Виктор Дмитриевич Сергеев
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-09-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electric spindle is distinguished for the fact that in the casing cavity there installed are cylindrical bushings coaxially to the stator core cavity, the bushings are made from insulation material, for example, glass fibre plastic, and are coupled by their ends with the ends of the stator core. At least two radial bearings and one thrust magnetic bearing are installed in the end brackets of the electric spindle. Rotor ends are rigidly coupled with the end covers, contacting surfaces of the end shields and cylindrical bushings are fitted by seals. A bearing unit is made so as to be able of magnetic support of the rotor, for this purpose each end cover of the rotor is made from nonmagnetic material and fitted by an annular protrusion turned to the respective end shield made from nonmagnetic material, compound permanent magnets are rigidly fixed one after the other on the inner surface of the annular protrusion. The end shields are equipped by ring-shaped protrusions with at least three annular permanent magnets being rigidly fixed on their outer surface. Additionally, the electric spindle is equipped with an axial magnetic bearing.

EFFECT: increased carrying capacity and stiffness of bearing units, improved efficiency of cooling the winding and core of a stator, improved weight and dimension parameters and increased reliability.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электромашиностроению и может быть использовано, например, в шпиндельных узлах металлорежущих станков с высокой частотой вращения.The invention relates to the field of electrical engineering and, in particular, to electrical engineering and can be used, for example, in spindle units of metal cutting machines with a high speed.

Известен электрошпиндель, содержащий корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный полузакрытыми пазами, в которых размещены катушки обмотки, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, подшипниковый узел которого выполнен с возможностью газодинамического поддержания, при этом электрошпиндель снабжен зажимом для фиксации рабочего инструмента (см. патент РФ №2408802, МПК F16C 32/06, 2008 г.).Known electrospindle, comprising a housing in the cavity of which the stator core is placed, equipped with half-closed grooves, in which the winding coils are placed, and a rotor is placed in the cylindrical stator cavity for rotation, the bearing assembly of which is made with the possibility of gas-dynamic support, while the electrospindle is equipped with a clamp for fixing the working tool (see RF patent No. 2408802, IPC F16C 32/06, 2008).

Недостатком данного устройства является невозможность использования газового слоя в зазоре между статором и ротором для организации газового подшипника, что препятствует повышению его несущей способности и жесткости газового слоя подшипника, и, следовательно, невозможность его использования в мощных электрошпинделях.The disadvantage of this device is the inability to use the gas layer in the gap between the stator and the rotor to organize the gas bearing, which prevents the increase of its bearing capacity and rigidity of the gas layer of the bearing, and, therefore, the inability to use it in powerful electrospindles.

Наиболее близким к данному изобретению устройством является электрошпиндель, снабженный зажимом для фиксации рабочего инструмента, содержащий корпус, выполненный с продольными вентиляционными каналами, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, опирающийся на корпус и состоящий из одного или нескольких пакетов, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки статора, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, выполненный из материала с высокой магнитной проницаемостью, подшипниковый узел, при этом проводники обмотки каждого паза статора зафиксированы клином, кроме того, паз снабжен шпоночной вставкой, поперечное сечение которой выполнено с возможностью фиксации спинки шпоночной вставки под клином паза, причем между клином и шпоночной вставкой предусмотрен пазовый вентиляционный канал (см. патент РФ №2479095, МПК H02K 7/14; F16C 32/06, 2008 г.).Closest to this invention, the device is an electrospindle equipped with a clamp for fixing the working tool, comprising a housing made with longitudinal ventilation channels, in the cavity of which a lined stator core is placed, resting on the housing and consisting of one or more packages, equipped with grooves in which are placed stator winding coils, and a rotor made of a material with high magnetic permeability is placed rotatably in a cylindrical stator cavity, a bearing assembly, while the conductors of the windings of each stator groove are fixed with a wedge, in addition, the groove is equipped with a key insert, the cross section of which is designed to fix the back of the key insert under the groove wedge, and a groove ventilation channel is provided between the wedge and the key insert (see RF patent No. 2479095, IPC H02K 7/14; F16C 32/06, 2008).

Недостатками данного устройства является малоэффективное охлаждение обмотки и сердечника статора, недостаточная несущая способность и жесткость подшипниковых узлов.The disadvantages of this device are ineffective cooling of the stator winding and core, insufficient bearing capacity and stiffness of the bearing assemblies.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение несущей способности и жесткости подшипниковых узлов, повышение эффективности охлаждения обмотки и сердечника статора электрошпинделя, улучшение массогабаритных показателей, повышение надежности работы электрошпинделя.The task to which the proposed technical solution is directed is to increase the bearing capacity and stiffness of the bearing assemblies, increase the cooling efficiency of the winding and core of the stator of the electrospindle, improve the overall dimensions, increase the reliability of the electrospindle.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении несущей способности и жесткости подшипниковых узлов путем установки двух радиальных магнитных подшипников в щитах электрошпинделя и установки упорного магнитного подшипника, длительно обеспечивающих высокую надежность работы электрошпинделя, повышении эффективности охлаждения обмотки и сердечника статора электрошпинделя, улучшении массогабаритных показателей, повышении надежности работы электрошпинделя за счет раздельного использования охлаждающего и смазывающего газовых потоков и применения высокоэффективного охлаждающего агента, например водорода, исключении утечек охлаждающего агента ввиду отсутствия контактных уплотнений ротора, снижении потерь на прокачку охлаждающего теплоносителя, уменьшении расхода воздуха на смазку за счет использования специально организованного газостатического подшипника в зоне немагнитного зазора между сердечником статора и ротором. Предусмотрена дополнительная независимая экономичная система смазки газостатических подшипников электрошпинделя.The technical result that is achieved in solving the problem is expressed in increasing the bearing capacity and stiffness of the bearing assemblies by installing two radial magnetic bearings in the electrospindle shields and installing a thrust magnetic bearing, for a long time ensuring high reliability of the electrospindle, increasing the cooling efficiency of the winding and core of the electrospindle stator, improving overall dimensions, increasing the reliability of the electrospindle due to separate use the use of a cooling and lubricating gas flows and the use of a highly efficient cooling agent, such as hydrogen, eliminating leaks of the cooling agent due to the lack of contact seals of the rotor, reducing losses on pumping of the cooling coolant, and reducing the air consumption for lubrication due to the use of a specially organized gas-static bearing in the nonmagnetic gap between the core stator and rotor. An additional independent, economical lubrication system for the electrostatic gas-static bearings is provided.

Поставленная задача решается тем, что электрошпиндель, снабженный зажимом для фиксации рабочего инструмента, содержащий корпус, выполненный с продольными вентиляционными каналами, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, опирающийся на корпус и состоящий из одного или нескольких пакетов, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки статора, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, выполненный из материала с высокой магнитной проницаемостью, подшипниковый узел, при этом проводники обмотки каждого паза статора зафиксированы клином, кроме того, паз снабжен шпоночной вставкой, поперечное сечение которой выполнено с возможностью фиксации спинки шпоночной вставки под клином паза, причем между клином и шпоночной вставкой предусмотрен пазовый вентиляционный канал, отличается тем, что в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала, например стеклотекстолита, скрепленные своими торцами с торцами сердечника статора, кроме того, электрошпиндель снабжен, по крайней мере, двумя радиальными и одним упорным магнитными подшипниками, кроме того, торцы ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, например, вакуумно-диффузионной сваркой, кроме того, контактирующие поверхности торцевых щитов и цилиндрических втулок снабжены уплотнениями, кроме того, подшипниковый узел выполнен с возможностью магнитного поддержания ротора, для чего каждая торцевая крышка ротора выполнена из немагнитного материала и снабжена кольцевым выступом, обращенным к соответствующему торцевому щиту, выполненному из немагнитного материала, при этом на внутренней поверхности кольцевого выступа жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием, кроме того, торцевые щиты снабжены кольцеобразными выступами, выполненными с возможностью их размещения в полостях кольцевых выступов торцевых крышек ротора, при этом на их внешней поверхности жестко закреплены друг за другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на выступах торцевых крышек ротора, кроме того, электрошпиндель снабжен осевым магнитным подшипником, содержащим пяту и два подпятника, при этом пята выполнена из немагнитного материала в виде диска, надетого на вал ротора и зафиксированного на нем, например, гайкой, размещенной на снабженном соответствующей резьбой конце вала ротора, при этом на противоположных торцевых поверхностях пяты выполнены кольцевые выточки с плоским дном, причем в качестве одного из подпятников использована свободная поверхность торцевого щита, на которой соосно с осью вращения ротора жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайнего, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием, кроме того, на обеих торцевых поверхностях пяты жестко закреплены составные постоянные магниты, содержащие, как минимум, по три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности первого подпятника, при этом второй подпятник выполнен в виде цилиндрического стакана из немагнитного материала с возможностью его закрепления на торцовом щите при сохранении возможности свободного вращения вала ротора, кроме того, на донной части стакана жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности пяты.The problem is solved in that the electrospindle, equipped with a clamp for fixing the working tool, comprising a housing made with longitudinal ventilation channels, in the cavity of which a stator core is laid, resting on the housing and consisting of one or more packages, equipped with grooves in which the coils are placed the stator winding, and in the cylindrical cavity of the stator rotatably placed a rotor made of a material with high magnetic permeability, a bearing assembly, at Ohms, the winding conductors of each stator groove are fixed with a wedge, in addition, the groove is equipped with a key insert, the cross section of which is made to fix the back of the key insert under the groove wedge, and a groove ventilation channel is provided between the wedge and the key insert, characterized in that it is coaxial in the body cavity cylindrical bushings made of an insulating material, for example fiberglass, fastened with their ends to the ends of the stator core, except t First, the electrospindle is equipped with at least two radial and one thrust magnetic bearings, in addition, the ends of the rotor are rigidly fastened to the end caps, for example, by vacuum diffusion welding, in addition, the contact surfaces of the end shields and cylindrical bushings are equipped with seals, in addition , the bearing unit is made with the possibility of magnetic support of the rotor, for which each end cover of the rotor is made of non-magnetic material and is equipped with an annular protrusion facing the corresponding end In this case, a shield made of non-magnetic material, while on the inner surface of the annular protrusion, composite permanent magnets are rigidly fixed to each other, each of which contains at least three ring permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized along the axis of the rotor and facing each other by poles of the same name, and even poles are made with radial magnetization, in addition, the end shields are equipped with annular protrusions made with the possibility of their placement in the cavities of the annular protrusions the rotor end caps, while at least three annular permanent magnets are rigidly fixed to each other on their outer surface, the number, size and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, dimensions and direction of magnetization of the permanent magnets mounted on the end protrusions rotor caps, in addition, the electrospindle is equipped with an axial magnetic bearing containing a heel and two thrust bearings, while the heel is made of non-magnetic material in the form of a disk worn on the rotor shaft fixed on it, for example, by a nut located on the end of the rotor shaft provided with a corresponding thread, while ring bores with a flat bottom are made on opposite end surfaces of the heel, and the free surface of the end shield is used as one of the thrust bearings, on which it is aligned with the axis of rotation of the rotor a composite permanent magnet is rigidly fixed, containing at least three annular coaxial permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized radially and face each other poles of the same name, and even poles are axially magnetized, in addition, composite permanent magnets are rigidly fixed on both end surfaces of the heel, containing at least three ring coaxial permanent magnets, the number, size and direction of magnetization of these ring permanent magnets similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the surface of the first thrust bearing facing them, while the second thrust bearing is made in the form of a cylindrical a takan of non-magnetic material with the possibility of fixing it on the end shield while maintaining the possibility of free rotation of the rotor shaft, in addition, a composite permanent magnet containing at least three annular coaxial permanent magnets is rigidly fixed to the bottom of the glass, with the number, size and direction The magnetizations of these annular permanent magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets mounted on the heel surface facing them.

Кроме того, один конец корпуса электрошпинделя снабжен кольцевым каналом, сообщенным с патрубком для подачи охлажденного охлаждающего газа, а другой его конец снабжен вторым кольцевым каналом, сообщенным с патрубком для отвода нагретого охлаждающего газа, причем названные кольцевые каналы аэродинамически сообщены друг с другом посредством продольных каналов, выполненных в корпусе.In addition, one end of the electrospindle housing is provided with an annular channel in communication with a nozzle for supplying cooled cooling gas, and its other end is equipped with a second annular channel in communication with a nozzle for discharging heated cooling gas, said ring channels being aerodynamically communicated with each other via longitudinal channels made in the housing.

Кроме того, в торцевых щитах выполнены радиальные отверстия, которые сообщены с полостью сердечника статора через сквозные продольные, а также радиальные отверстия шпоночных вставок, независимо от вышеупомянутых охлаждающих каналов.In addition, radial openings are made in the end shields, which are in communication with the cavity of the stator core through longitudinal longitudinal as well as radial openings of the key inserts, irrespective of the aforementioned cooling channels.

Кроме того, электрошпиндель оборудован независимыми системами охлаждения и газовой смазки.In addition, the electrospindle is equipped with independent cooling and gas lubrication systems.

Кроме того, торцевые крышки ротора и пята снабжены бандажами.In addition, the end caps of the rotor and the heel are provided with bandages.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution with the essential features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the essential features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признаки, указывающие, что «в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала, например стеклотекстолита, скрепленные своими торцами с торцами пакета сердечника статора», позволяют отделить полость охлаждения от полости смазки, обеспечивают герметизацию полости охлаждения обмотки и сердечника статора и обеспечивают эффективное охлаждение сердечника и обмотки статора.Signs indicating that “cylindrical bushings made of insulating material, for example fiberglass, fastened at their ends to the ends of the stator core package” are installed coaxially with the cavity of the stator core in the cavity of the housing ”, allow to separate the cooling cavity from the lubricant cavity, provide sealing of the winding cooling cavity and stator core and provide effective cooling of the core and stator winding.

Признаки, указывающие, что «электрошпиндель снабжен, по крайней мере, двумя радиальными и одним упорным магнитными подшипниками», позволяют воспринимать радиальные и осевые статические и динамические нагрузки на ротор, обеспечивают высокую несущую способность и жесткость подшипниковых узлов, а также минимальное трение в них.Signs indicating that "the electrospindle is equipped with at least two radial and one thrust magnetic bearings", allow to perceive the radial and axial static and dynamic loads on the rotor, provide high bearing capacity and rigidity of the bearing assemblies, as well as minimal friction in them.

Признаки, указывающие, что «торцы ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, например, вакуумно-диффузионной сваркой», обеспечивают повышение прочности конструкции ротора.Signs indicating that "the ends of the rotor are rigidly bonded to the end caps, for example, by vacuum diffusion welding", provide increased structural strength of the rotor.

Признаки, указывающие, что «контактирующие поверхности торцевых щитов и цилиндрических втулок снабжены уплотнениями», обеспечивают герметичность полостей охлаждения и смазки газостатических подшипников.Signs indicating that the “contact surfaces of the end shields and cylindrical bushings are provided with seals” ensure the tightness of the cooling and lubrication cavities of the gas-static bearings.

Признаки, указывающие, что «каждая торцевая крышка ротора выполнена из немагнитного материала и снабжена кольцевым выступом, обращенным к соответствующему торцевому щиту, выполненному из немагнитного материала, при этом на внутренней поверхности кольцевого выступа жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты», формируют цапфы радиальных магнитных подшипников. При этом жесткое скрепление постоянных магнитов с цапфой магнитного подшипника способствует уменьшению деформации магнитов и обеспечивает прочность цапфы магнитного подшипника.Signs indicating that “each end cover of the rotor is made of non-magnetic material and is equipped with an annular protrusion facing the corresponding end shield made of non-magnetic material, while the composite permanent magnets are rigidly fixed to each other on the inner surface of the annular protrusion”, form radial axles magnetic bearings. At the same time, rigid bonding of the permanent magnets to the axle of the magnetic bearing helps to reduce the deformation of the magnets and ensures the strength of the axle of the magnetic bearing.

Признаки, указывающие, что каждый из постоянных магнитов «содержит, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием», формируют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов цапф, которая обеспечивает увеличение магнитного потока и направление его основной части в зону рабочего зазора радиального магнитного подшипника для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость радиальных магнитных подшипников, создает значительные силы отталкивания.Signs indicating that each of the permanent magnets “contains at least three ring permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized along the axis of the rotor and face each other with the same poles, and the even ones are made with radial magnetization”, form a diagram magnetization (Halbach scheme) of the permanent pins magnets, which provides an increase in magnetic flux and the direction of its main part to the working gap of the radial magnetic bearing to obtain significant repulsive forces of one registered poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the radial magnetic bearings, creates significant repulsive forces.

Признаки, указывающие, что «торцевые щиты снабжены кольцеобразными выступами, выполненными с возможностью их размещения в полостях кольцевых выступов торцевых крышек, при этом на их внешней поверхности жестко закреплены друг за другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на выступах торцевых крышек ротора», формируют вкладыши радиальных магнитных подшипников.Signs indicating that "the end shields are equipped with annular protrusions made with the possibility of their placement in the cavities of the annular protrusions of the end caps, while at least three annular permanent magnets are rigidly fixed to each other, with the number, size and the direction of magnetization of these annular permanent magnets is similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the protrusions of the end caps of the rotor, ” x bearings.

Признаки, указывающие, что «электрошпиндель снабжен осевым магнитным подшипником, содержащим пяту и два подпятника», обеспечивают высокую несущую способность и жесткость упорных подшипниковых узлов, а также минимальное трение в них.Signs indicating that "the electrospindle is equipped with an axial magnetic bearing containing a heel and two thrust bearings", provide high bearing capacity and stiffness of the thrust bearing units, as well as minimal friction in them.

Признаки, указывающие, что «пята выполнена из немагнитного материала в виде диска, надетого на вал ротора и зафиксированного на нем, например, гайкой, размещенной на снабженном соответствующей резьбой конце вала ротора, при этом на противоположных торцевых поверхностях пяты выполнены кольцевые выточки с плоским дном», формируют пяту упорного магнитного подшипника.Signs indicating that "the heel is made of non-magnetic material in the form of a disk, worn on the rotor shaft and fixed on it, for example, by a nut located on the end of the rotor shaft provided with a corresponding thread, while ring undercuts with a flat bottom are made on opposite end surfaces of the heel ”, Form the heel of the thrust magnetic bearing.

Признаки, указывающие, что «в качестве одного из подпятников использована свободная поверхность торцевого щита, на которой соосно с осью вращения ротора жестко закреплен составной постоянный магнит», формируют магнитную систему первого магнитного подпятника.Signs indicating that “as one of the thrust bearings, the free surface of the end shield is used, on which a compound permanent magnet is rigidly fixed coaxially with the axis of rotation of the rotor”, form the magnetic system of the first magnetic thrust bearing.

Признаки, указывающие, что составной постоянный магнит содержит «как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием», формируют магнитную систему первого магнитного подпятника.Signs indicating that the composite permanent magnet contains “at least three annular coaxial permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are radially magnetized and face each other with the same poles, and the even ones are made with axial magnetization”, form the magnetic system of the first magnetic thrust bearing.

Признаки, указывающие, что «на обращенной к ним поверхности пяты жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности первого подпятника», формируют магнитную систему первой магнитной пяты.Signs indicating that “on the surface of the heel facing them, a composite permanent magnet containing at least three annular coaxial permanent magnets is rigidly fixed, while the number, size and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the surface of the first thrust bearing facing them ”form the magnetic system of the first magnetic heel.

Признаки, указывающие, что «второй подпятник выполнен в виде цилиндрического стакана из немагнитного материала с возможностью его закрепления на торцевом щите при сохранении возможности свободного вращения вала ротора, кроме того, на донной части стакана жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности пяты», формируют магнитную систему второго магнитного подпятника.Signs indicating that "the second thrust bearing is made in the form of a cylindrical cup made of non-magnetic material with the possibility of fixing it on the end shield while maintaining the possibility of free rotation of the rotor shaft, in addition, a composite permanent magnet containing at least three is rigidly fixed to the bottom of the cup ring coaxial permanent magnet, the number, size and direction of magnetization of these ring permanent magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets in, fixed on the heel surface facing them ”, form the magnetic system of the second magnetic thrust bearing.

Признаки второго пункта формулы изобретения формируют радиально-осевую систему вентиляции электрошпинделя.The features of the second claim form the radial-axial ventilation system of the electrospindle.

Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают условия для использования газового слоя в зазоре между внутренней поверхностью шпоночных вставок и зубцов статора и внешней поверхностью ротора для организации газостатического подшипника.The features of the third claim provide the conditions for the use of the gas layer in the gap between the inner surface of the key inserts and stator teeth and the outer surface of the rotor for organizing a gas-static bearing.

Признаки четвертого пункта формулы изобретения формируют радиально-осевую систему вентиляции электрошпинделя и смазки газостатических подшипников различными газами.The features of the fourth claim form a radial-axial system for ventilation of the electrospindle and lubrication of gas-static bearings with various gases.

Признаки пятого пункта формулы изобретения позволяют обеспечивать высокие окружные скорости ротора электрошпинделя.The features of the fifth claim make it possible to provide high peripheral speeds of the rotor of the electrospindle.

На фиг.1 показан продольный разрез электрошпинделя, на фиг.2 - поперечный разрез.Figure 1 shows a longitudinal section of the electrospindle, figure 2 is a transverse section.

На чертежах показаны корпус 1 с продольными вентиляционными каналами 2, сердечник статора 3 с пазами 4, катушки обмотки статора 5, ротор 6 электрошпинделя, клин пазовый 7, шпоночные вставки 8, пазовые вентиляционные каналы 9, цилиндрические втулки 10, 11 на статоре, торцевые крышки 12, 13 ротора, торцевые щиты 14, 15, уплотнения 16, 17, 18, 19 торцевых щитов, составные постоянные магниты 20, 21 на внутренней поверхности кольцевых выступов торцевых крышек ротора, составные постоянные магниты 22, 23 на внешней поверхности кольцевых выступов торцевых щитов, пята 24 осевого магнитного подшипника, составные постоянные магниты 25 первого подпятника, составные постоянные магниты 26, 27 пяты, второй подпятник 28, составные постоянные магниты 29 второго подпятника, кольцевые каналы 30, 31 с патрубками 32, 33 для подачи холодного и отвода нагретого охлаждающего газа, радиальные отверстия 34, 35 в торцевых щитах 14, 15 для подачи смазывающего газа, сквозные осевые 36 и радиальные 37 отверстия в шпоночных вставках 8, соответственно, для газостатического подшипника, бандаж 38, 39 на торцевых крышках 12, 13 ротора, вал 40 ротора, гайка 41, зажим 42 для фиксации инструмента, бандаж 43 пяты 24, бурт 44, разрезное кольцо 45, уплотнительные кольца 46, 47, нажимные листы 48, 49.The drawings show a housing 1 with longitudinal ventilation channels 2, a stator core 3 with grooves 4, stator winding coils 5, an electric spindle rotor 6, a groove wedge 7, key inserts 8, groove ventilation ducts 9, cylindrical bushings 10, 11 on the stator, end caps 12, 13 rotors, end shields 14, 15, end shield seals 16, 17, 18, 19, composite permanent magnets 20, 21 on the inner surface of the annular protrusions of the end caps of the rotor, composite permanent magnets 22, 23 on the outer surface of the annular protrusions of the end shields fifth 24 os magnetic bearing, composite permanent magnets 25 of the first thrust bearing, composite permanent magnets 26, 27 of the heel, second thrust bearing 28, composite permanent magnets 29 of the second thrust bearing, annular channels 30, 31 with nozzles 32, 33 for supplying cold and removal of heated cooling gas, radial holes 34, 35 in the end shields 14, 15 for supplying lubricating gas, through axial 36 and radial 37 holes in the key inserts 8, respectively, for the gas-static bearing, band 38, 39 on the end caps 12, 13 of the rotor, rotor shaft 40, nut 41, clamp 42 for fixing the tool, the bandage 43 of the heel 24, collar 44, split ring 45, O-rings 46, 47, pressure sheets 48, 49.

Электрошпиндель содержит корпус 1, выполненный с продольными вентиляционными каналами 2. В корпусе шпинделя размещен шихтованный сердечник статора 3, опирающийся на корпус 1 и состоящий из одного или нескольких пакетов, снабженный пазами 4, в которых размещены катушки обмотки статора 5. В цилиндрической полости статора 3 с возможностью вращения размещен ротор 6, выполненный из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из сплава 48КНФ. Проводники обмотки каждого паза 4 статора зафиксированы клином 7. Паз 4 снабжен также шпоночной вставкой 8 со сквозным осевым отверстием 36 и радиальными питающими отверстиями 37, поперечное сечение которой выполнено с возможностью фиксации спинки шпоночной вставки 8 под клином 7 паза 4. Между клином 7 и шпоночной вставкой 8 предусмотрен пазовый вентиляционный канал 9. Соосно с полостью сердечника статора 3 установлены цилиндрические втулки 10, 11, выполненные из изоляционного материала, например стеклотекстолита, скрепленные своими торцами с торцами сердечника статора 3. Торцы ротора 6 жестко скреплены с торцевыми крышками 12, 13, например, вакуумно-диффузионной сваркой, выполненными из немагнитного материала, например из немагнитной нержавеющей стали. Контактирующие поверхности торцевых щитов 14, 15 и цилиндрических втулок 10, 11 снабжены уплотнениями 16, 17, 18, 19. Электрошпиндель снабжен, по крайней мере, двумя радиальными и одним упорным магнитными подшипниками. Для этого каждая торцевая крышка 12, 13 ротора 6 выполнена из немагнитного материала и снабжена кольцевым выступом, обращенным к соответствующему торцевому щиту 14, 15, также выполненному из немагнитного материала. На внутренней поверхности кольцевого выступа жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты 20, 21, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием. Торцевые щиты 14, 15 также снабжены кольцеобразными выступами, выполненными с возможностью их размещения в полостях кольцевых выступов торцевых крышек 12, 13 ротора 6, при этом на их внешней поверхности жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты 22, 23, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 20, 21, закрепленных на выступах торцевых крышек 12, 13 ротора 6. Электрошпиндель снабжен также осевым магнитным подшипником, содержащим пяту 24 и два подпятника. Пята 24 выполнена из немагнитного материала, например из немагнитной нержавеющей стали, в виде диска, надетого на вал 40 ротора и зафиксированного на нем, например, гайкой 41. На противоположных торцевых поверхностях пяты 24 выполнены кольцевые выточки с плоским дном, на которых соосно с ротором жестко закреплены составные постоянные магниты 26, 27, содержащие, как минимум, по три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайнего, намагничены радиально, а четные выполнены с осевым намагничиванием. В качестве одного из подпятников использована свободная поверхность торцевого щита 15, на которой соосно с осью вращения ротора 6 жестко закреплен составной постоянный магнит 25, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 26, закрепленных на обращенной к ним поверхности пяты 24. Второй подпятник 28 выполнен в виде цилиндрического стакана из немагнитного материала с возможностью его закрепления на торцевом щите 15 при сохранении возможности свободного вращения вала ротора 6. На донной части стакана (второго подпятника 28) жестко закреплен составной постоянный магнит 29, содержащий, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 27, закрепленных на обращенной к ним поверхности пяты 24.The electrospindle comprises a housing 1 made with longitudinal ventilation ducts 2. In the spindle housing there is a lined stator core 3, supported on housing 1 and consisting of one or more packages, provided with grooves 4 in which stator winding coils 5 are placed. In the cylindrical stator cavity 3 rotor 6 is placed rotatably, made of a material with high magnetic permeability, for example, from 48KNF alloy. The winding conductors of each groove 4 of the stator are fixed by a wedge 7. The groove 4 is also equipped with a key insert 8 with a through axial hole 36 and radial feed holes 37, the cross section of which is made with the possibility of fixing the back of the key insert 8 under the wedge 7 of the groove 4. Between the wedge 7 and the keyway insert 8 provides a groove ventilation channel 9. Coaxial with the cavity of the stator core 3 are mounted cylindrical bushings 10, 11 made of insulating material, for example fiberglass, fastened with their ends to the ends of the stator core 3. The ends of the rotor 6 are rigidly fastened to the end caps 12, 13, for example, by vacuum diffusion welding made of non-magnetic material, for example non-magnetic stainless steel. The contacting surfaces of the end shields 14, 15 and cylindrical bushings 10, 11 are provided with seals 16, 17, 18, 19. The electrospindle is equipped with at least two radial and one thrust magnetic bearings. For this, each end cover 12, 13 of the rotor 6 is made of non-magnetic material and is equipped with an annular protrusion facing the corresponding end shield 14, 15, also made of non-magnetic material. Composite permanent magnets 20, 21 are rigidly fixed to each other on the inner surface of the annular protrusion, each of which contains at least three annular permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and even ones are made with radial magnetization. The end shields 14, 15 are also equipped with annular protrusions made with the possibility of their placement in the cavities of the annular protrusions of the end caps 12, 13 of the rotor 6, while on their outer surface composite permanent magnets 22, 23 are rigidly fixed to each other, each of which contains at least three annular permanent magnets, the number, size and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets 20, 21, mounted on the protrusions of the end face O caps 12, 13 of the rotor 6. Electrospindle is also provided with an axial magnetic bearing comprising a heel 24, and two thrust bearing. The heel 24 is made of non-magnetic material, for example non-magnetic stainless steel, in the form of a disk, worn on the rotor shaft 40 and fixed on it, for example, with a nut 41. On the opposite end surfaces of the heel 24 there are ring undercuts with a flat bottom, which are coaxial with the rotor Compound permanent magnets 26, 27 are rigidly fixed, containing at least three annular coaxial permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are radially magnetized, and the even are made with axial magnetization. As one of the thrust bearings, the free surface of the end shield 15 is used, on which a composite permanent magnet 25 is rigidly fixed coaxially with the axis of rotation of the rotor 6, containing at least three ring coaxial permanent magnets, the number, size and direction of magnetization of these ring permanent magnets similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets 26, mounted on the surface of the heel 24 facing them. The second thrust bearing 28 is made in the form of a cylindrical glass of non-magnet of solid material with the possibility of fixing it on the end shield 15 while maintaining the possibility of free rotation of the rotor shaft 6. On the bottom of the glass (second thrust bearing 28) a composite permanent magnet 29 is rigidly fixed, containing at least three annular coaxial permanent magnets, the number the dimensions and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, sizes and direction of magnetization of permanent magnets 27, mounted on the surface of the heel 24 facing them.

На цилиндрической поверхности торцевых крышек 12, 13 ротора 6 выполнены бандажи 38, 39, а пяты 24 - бандаж 43 из высокопрочного материала, например, намоткой углеволокна с пропиткой твердеющими синтетическими смолами.On the cylindrical surface of the end caps 12, 13 of the rotor 6, bandages 38, 39 are made, and the heels 24 have a bandage 43 made of high strength material, for example, by winding carbon fiber impregnated with hardening synthetic resins.

Электрошпиндель снабжен зажимом 42 для фиксации инструмента. Сердечник статора 3 фиксируется в корпусе 1 с помощью бурта 44 и разрезного кольца 45. Торцевые щиты 14, 15 устанавливаются на корпус 1 с использованием уплотнительных колец 46, 47.The electrospindle is equipped with a clamp 42 for fixing the tool. The stator core 3 is fixed in the housing 1 by means of a collar 44 and a split ring 45. End shields 14, 15 are mounted on the housing 1 using o-rings 46, 47.

Кроме того, электрошпиндель оборудован независимыми системами охлаждения и газовой смазки. Один конец корпуса 1 электрошпинделя снабжен кольцевым каналом 30, сообщенным с патрубком 32 для подачи охлажденного охлаждающего газа, а другой его конец снабжен вторым кольцевым каналом 31, сообщенным с патрубком 33 для отвода нагретого охлаждающего газа, причем названные кольцевые каналы 30, 31 аэродинамически сообщены друг с другом посредством продольных каналов 2, выполненных в корпусе 1.In addition, the electrospindle is equipped with independent cooling and gas lubrication systems. One end of the housing 1 of the electrospindle is provided with an annular channel 30 in communication with a nozzle 32 for supplying a cooled cooling gas, and the other end is provided with a second annular channel 31 in communication with a nozzle 33 for exhausting a heated cooling gas, said ring channels 30, 31 being aerodynamically connected to each other with another through longitudinal channels 2 made in the housing 1.

В торцевых щитах 14, 15 выполнены радиальные отверстия 34, 35 вход которых сообщен с источником смазывающего газа (на чертежах не показан), а выход сообщен с кольцевой канавкой, размещенной между парными уплотнительными кольцами 16, 17, 18, 19, которая, в свою очередь, сообщена со сквозными продольными отверстиями цилиндрических втулок 10, 11, которые, в свою очередь, соединены с продольными отверстиями 36 и радиальными питающими отверстиями 37 в шпоночных вставках 8.In the end shields 14, 15 there are made radial holes 34, 35 whose inlet is connected to a lubricating gas source (not shown in the drawings), and the outlet is communicated with an annular groove located between the pair of sealing rings 16, 17, 18, 19, which, in its the queue is in communication with the through longitudinal holes of the cylindrical bushings 10, 11, which, in turn, are connected with the longitudinal holes 36 and the radial feed holes 37 in the key inserts 8.

Газостатический подшипник составляют поверхности зубцов сердечника статора 3 и шпоночных вставок 8, обращенные к ротору 6, внутренняя поверхность которых соответствует кривизне поверхности цилиндра, ротор 6, цилиндрические втулки 10, 11 и зазор между ними.The gas-static bearing comprises the tooth surfaces of the stator core 3 and the key inserts 8 facing the rotor 6, the inner surface of which corresponds to the curvature of the cylinder surface, the rotor 6, the cylindrical bushings 10, 11 and the gap between them.

Каждый радиальный магнитный подшипник включает в себя два коаксиальных пакета постоянных магнитов 20 и 22, 21 и 23, каждый из которых содержит, как минимум, по три кольцевых постоянных магнита, обращенных друг к другу с зазором неэкранированными поверхностями, один из которых вклеен в кольцевой выступ торцевых крышек 12, 13 ротора 6, а другой - в кольцевые выступы щитов 14, 15.Each radial magnetic bearing includes two coaxial packages of permanent magnets 20 and 22, 21 and 23, each of which contains at least three annular permanent magnets facing each other with a gap of unshielded surfaces, one of which is glued into the annular protrusion end caps 12, 13 of the rotor 6, and the other in the annular protrusions of the shields 14, 15.

Короткозамкнутый ферромагнитный ротор 6 асинхронного двигателя изготавливают в следующем порядке. Цилиндрическую заготовку ротора 6 подвергают механической обработке, в процессе которой в цилиндре сверлят центральное отверстие, а также равномерно расположенные отверстия вокруг центрального. Далее эти отверстия фрезеруют с целью получения пазов 4 грушевидной формы. Вставляют и фиксируют вал 40.The squirrel-cage ferromagnetic rotor 6 of the induction motor is made in the following order. The cylindrical billet of the rotor 6 is subjected to machining, during which a central hole is drilled in the cylinder, as well as evenly spaced holes around the central one. Further, these holes are milled in order to obtain grooves 4 pear-shaped. Insert and fix the shaft 40.

К полученной заготовке с торцов приваривают торцевые крышки 12 и 13, а к валу 40 приваривают зажим 42 для фиксации рабочего инструмента. Наружную поверхность ротора 6 шлифуют для получения необходимой геометрии и шероховатости поверхности. На внутренние поверхности кольцевых выступов крышек 12, 13 ротора 6 устанавливают на клей постоянные магниты 20 и 21.End caps 12 and 13 are welded to the obtained workpiece from the ends, and a clip 42 is welded to the shaft 40 for fixing the working tool. The outer surface of the rotor 6 is ground to obtain the necessary geometry and surface roughness. On the inner surface of the annular protrusions of the covers 12, 13 of the rotor 6, permanent magnets 20 and 21 are mounted on the adhesive.

Статор собирают в следующем порядке. Из штампованных листов электротехнической стали собирают пакет сердечника статора 3 и устанавливают нажимные листы 48, 49 по торцам и скрепляют их сваркой по канавкам на наружной цилиндрической поверхности сердечника статора 3. Далее в пазы 4 пакета сердечника статора 3 устанавливают пазовую изоляцию, укладывают обмотку 5 статора и заклинивают ее пазовыми клиньями 7. Обмотку 5 статора 6 подвергают пропитке и сушке. Внутрь пазов 4 статора 3 под клинья 7 плотно устанавливают на клей шпоночные вставки 8. Затем шлифуют внутреннюю цилиндрическую поверхность сердечника статора 3 и шпоночных вставок 8. Далее внутреннюю цилиндрическую поверхность зубцов статора 3 и шпоночных вставок 8 покрывают антифрикционным материалом ВАП-3. К торцам сердечника статора 3 приклеивают цилиндрические втулки 10 и 11, выполненные из изоляционного немагнитного материала, например стеклотекстолита, концентрично к внутренней цилиндрической поверхности статора.The stator is collected in the following order. From the stamped sheets of electrical steel, the stator core package 3 is assembled and the pressure sheets 48, 49 are installed at the ends and fastened by welding along the grooves on the outer cylindrical surface of the stator core 3. Next, groove insulation is installed in the grooves 4 of the stator core package 3, the stator winding 5 is laid and jam it with slotted wedges 7. The winding 5 of the stator 6 is subjected to impregnation and drying. Inside the grooves 4 of the stator 3 under the wedges 7, the key inserts 8 are tightly mounted on the adhesive. Then the inner cylindrical surface of the stator core 3 and the key inserts 8 are grinded. Next, the inner cylindrical surface of the teeth of the stator 3 and the key inserts 8 is coated with VAP-3 antifriction material. To the ends of the stator core 3 are glued cylindrical bushings 10 and 11, made of an insulating non-magnetic material, for example fiberglass, concentrically to the inner cylindrical surface of the stator.

На цилиндрические втулки 10, 11 надевают уплотнительные кольца 16, 17 и 18, 19. Собранный пакет вставляют в корпус 1 электрошпинделя до упора в бурт 44 корпуса 1. Полученный комплект фиксируют в корпусе 1 электрошпинделя с помощью разрезного кольца 45. В корпус 1 электрошпинделя устанавливают щиты 14, 15 с надетыми на них уплотнительными кольцами 46 и 47 и вклеенными постоянными магнитами 22 и 23, и с вклеенными постоянными магнитами 25 на щите 15.O-rings 16, 17 and 18, 19 are put on the cylindrical bushings 10, 11. The assembled package is inserted into the housing 1 of the electrospindle all the way into the shoulder 44 of housing 1. The resulting set is fixed in the housing 1 of the electrospindle using a split ring 45. Install in the housing 1 of the electrospindle shields 14, 15 with the o-rings 46 and 47 put on them and glued with permanent magnets 22 and 23, and with glued permanent magnets 25 on the shield 15.

В электрошпиндель через отверстия торцевых щитов 14, 15 вставляют ротор 6, устанавливают пяту 24 с вклеенными магнитами 26, 27 и фиксируют ее гайкой 41, устанавливают и фиксируют на щите 15 второй подпятник 28 упорного магнитного подшипника с приклеенными магнитами 29.A rotor 6 is inserted into the electrospindle through the openings of the end shields 14, 15, the heel 24 is installed with glued magnets 26, 27 and fixed with its nut 41, the second thrust bearing 28 of the thrust magnetic bearing with glued magnets 29 is installed and fixed on the shield 15.

Работает электрошпиндель следующим образом. Очищенный газ, подаваемый внешним вентилятором в корпус 1 электрошпинделя через патрубок 32, проходит по кольцевому каналу 30, осевым каналам 2 в корпусе 1 и в зоне лобовых частей обмотки 5 статора 3, а также в пазовых вентиляционных каналах 9 под пазовыми клиньями 7 сердечника статора 3, собирается в кольцевом канале 31 и через патрубок 33 возвращается в охладитель газа. Охлаждающий воздух отнимает тепло от сердечника статора 3, обмотки 5, обеспечивая на допустимом уровне нагрев обмотки статора 5 и короткозамкнутого ротора 6 и, тем самым, обеспечивая постоянный зазор газового подшипника при эксплуатации.The electrospindle works as follows. The purified gas supplied by an external fan to the housing 1 of the electrospindle through the pipe 32 passes through the annular channel 30, the axial channels 2 in the housing 1 and in the area of the frontal parts of the winding 5 of the stator 3, as well as in the groove ventilation ducts 9 under the groove wedges 7 of the stator core 3 is collected in the annular channel 31 and through the pipe 33 returns to the gas cooler. Cooling air takes away heat from the core of the stator 3, winding 5, providing at an acceptable level the heating of the stator winding 5 and the squirrel-cage rotor 6 and, thereby, providing a constant clearance of the gas bearing during operation.

Воздух для смазки газостатического подшипника поступает через радиальные отверстия 34, 35 в торцевых щитах 14, 15, через осевые отверстия 36 и через радиальные питающие отверстия 37 в шпоночных вставках 8 поступает далее в смазывающий зазор и создает подъемную силу за счет разности зазоров в верхней и нижней частях подшипника, обеспечивающую поддержание ротора 6 в подвешенном положении относительно статора 3. С наружной цилиндрической поверхности ротора 6 воздух уходит в осевом направлении в окружающую среду.The air for lubricating the gas-static bearing enters through the radial holes 34, 35 in the end shields 14, 15, through the axial holes 36 and through the radial feed holes 37 in the key inserts 8, then enters the lubricating gap and creates a lifting force due to the difference of the gaps in the upper and lower parts of the bearing, ensuring the support of the rotor 6 in a suspended position relative to the stator 3. From the outer cylindrical surface of the rotor 6, the air flows axially into the environment.

Магнитный подшипниковый узел работает следующим образом. Вследствие действия отталкивающих сил упорного и радиальных магнитных подшипников ротор 6 электрошпинделя располагается относительно статора 3 симметрично корпусу 1 с зазором без механического контакта. Упорный магнитный подшипник имеет как осевую жесткость, так и радиальную, но первая значительно больше. Радиальный магнитный подшипник имеет как радиальную жесткость, так и осевую, но первая значительно больше.The magnetic bearing assembly operates as follows. Due to the repulsive forces of the thrust and radial magnetic bearings, the rotor 6 of the electrospindle is located relative to the stator 3 symmetrically to the housing 1 with a gap without mechanical contact. Thrust magnetic bearing has both axial stiffness and radial, but the first is much larger. A radial magnetic bearing has both radial stiffness and axial stiffness, but the former is much larger.

Работа асинхронного двигателя не отличается от работы аналогичных устройств.The operation of an induction motor does not differ from the operation of similar devices.

Claims

1. The electrospindle, equipped with a clamp for fixing the working tool, comprising a housing made with longitudinal ventilation channels, in the cavity of which a stator core is laid, resting on the housing and consisting of one or more packages, provided with grooves in which the stator winding coils are placed, in the cylindrical cavity of the stator rotatably placed a rotor made of a material with high magnetic permeability, a bearing assembly, while the conductors of the winding of each groove with tator are fixed by a wedge, in addition, the groove is equipped with a key insert, the cross section of which is made with the possibility of fixing the back of the key insert under the groove wedge, and a groove ventilation channel is provided between the wedge and the key insert, characterized in that the stator core is aligned with the cavity of the stator core cylindrical bushings made of insulating material, for example fiberglass, fastened with their ends to the ends of the stator core, in addition, the electrospindle is equipped with At least two radial and one thrust magnetic bearings, in addition, the ends of the rotor are rigidly fastened to the end caps, for example, by vacuum diffusion welding, in addition, the contact surfaces of the end shields and cylindrical bushings are provided with seals, in addition, the bearing assembly is made with the possibility of magnetic support of the rotor, for which each end cover of the rotor is made of non-magnetic material and is equipped with an annular protrusion facing the corresponding end shield made of non-magnet composite material, while on the inner surface of the annular protrusion, composite permanent magnets are rigidly fixed to each other, each of which contains at least three ring permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized along the axis of the rotor and face each other with the same name poles, and even ones are made with radial magnetization, in addition, the end shields are equipped with ring-shaped protrusions made with the possibility of their placement in the cavities of the annular protrusions of the end caps of the rotor, while on and at least three annular permanent magnets are rigidly fixed to each other on the outer surface, while the number, size and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the protrusions of the end caps of the rotor, in addition, the electrospindle equipped with an axial magnetic bearing containing the heel and two thrust bearings, while the heel is made of non-magnetic material in the form of a disk, worn on the rotor shaft and fixed on it, for example , a nut located on the end of the rotor shaft equipped with a corresponding thread, and ring recesses with a flat bottom are made on opposite end surfaces of the heel, and the free surface of the end shield is used as one of the thrust bearings, on which a compound permanent magnet is rigidly fixed coaxially with the axis of rotation of the rotor containing at least three annular coaxial permanent magnets, the odd of which, starting from the extreme, are magnetized radially and face each other with the same poles, and the coils are axially magnetized, in addition, composite permanent magnets are rigidly fixed on both end surfaces of the heel, containing at least three annular coaxial permanent magnets, while the number, size and direction of magnetization of these annular permanent magnets are similar to the number, size and direction magnetization of permanent magnets mounted on the surface of the first thrust bearing facing them, while the second thrust bearing is made in the form of a cylindrical cup of non-magnetic material with the possibility of its fastening on the end shield while maintaining the possibility of free rotation of the rotor shaft, in addition, on the bottom of the glass a rigid permanent magnet is rigidly fixed, containing at least three annular coaxial permanent magnets, while the number, size and direction of magnetization of these annular constants magnets are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the heel surface facing them.

2. The electrospindle according to claim 1, characterized in that one end of the electrospindle housing is provided with an annular channel in communication with a nozzle for supplying cooled cooling gas, and the other end thereof is provided with a second annular channel in communication with a nozzle for discharging heated cooling gas, the ring ones the channels are aerodynamically communicated with each other by means of longitudinal channels made in the housing.

3. The electrospindle according to claim 1, characterized in that the end shields are made of radial holes that are in communication with the cavity of the stator core through the through longitudinal as well as radial holes of the key inserts, regardless of the aforementioned cooling channels.

4. The electrospindle according to claim 1, characterized in that the electrospindle is equipped with independent cooling systems and gas lubrication.

5. The electrospindle according to claim 1, characterized in that the end caps of the rotor and the heel are equipped with bandages.