專利名稱：一種車床電主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機床技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車床電主軸。
背景技術(shù)：
近幾年中，中國的數(shù)控機床經(jīng)過了飛速的發(fā)展。但是一直存在重主機、輕部件的問題，導(dǎo)致國產(chǎn)的功能部件和國際水平一直存在明顯差距。隨著數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多的加工裝備向著高速、高效、精密加工以及智能化發(fā)展，而高速電主軸則是能滿足上述工況要求的核心數(shù)控機床部件之一。車床電主軸作為一種將電機和車床主軸一體化的產(chǎn)品，它將電機的轉(zhuǎn)子直接和主軸相連接，從而減少了原來車床齒輪箱的設(shè)計，去除了傳動機構(gòu)，動力可以直接由電機產(chǎn)生并且傳送到主軸。從而提高了機床主軸的傳動性能、高速響應(yīng)性以及運行時的穩(wěn)定性。車床電主軸的主要結(jié)構(gòu)包括:安裝在車床上的主軸箱體，主軸箱體通過前后端蓋和前后軸承安裝高速主軸，電機定子嵌套在主軸箱體內(nèi)，與電機定子配合的電機轉(zhuǎn)子固定安裝在主軸上。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的車床電主軸，轉(zhuǎn)子與主軸固定結(jié)構(gòu)存在安裝困難，位置固定后不易調(diào)整，定位精度低，尤其是無法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子動平衡。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種車床電主軸，通過設(shè)置能夠調(diào)節(jié)的脹緊組件，能夠方便的調(diào)整電機轉(zhuǎn)子在主軸上的位置并快速鎖緊固定。為了達(dá)到上述的目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案:—種車床電主軸,包括主軸箱體,主軸箱體通過前端蓋、后端蓋、前軸承和后軸承安裝主軸，電機定子固定安裝在主軸箱體內(nèi)，與電機定子配合的電機轉(zhuǎn)子固定安裝在主軸上，所述電機轉(zhuǎn)子固定套裝在轉(zhuǎn)子套上，轉(zhuǎn)子套上相對設(shè)置兩個脹緊組件，兩個脹緊組件分別位于電機轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，該脹緊組件包括一脹套和一脹緊圈，脹套套設(shè)在轉(zhuǎn)子套上，脹套具有一外圓錐面，所述脹緊圈套設(shè)在脹套的外圓錐面上，脹緊圈具有與脹套的外圓錐面相配合的內(nèi)圓錐面，脹套與脹緊圈之間通過多個螺栓連接，這樣通過旋轉(zhuǎn)螺栓能夠拉動脹緊圈在脹套的外圓錐面上移動。作為優(yōu)選，所述脹緊圈靠近電機轉(zhuǎn)子設(shè)置，所述脹套在脹緊圈的外側(cè)，所述螺栓穿過設(shè)在脹套上的通孔后與脹緊圈螺紋連接。作為優(yōu)選，所述脹緊圈的外圓周面上均勻分布有多個徑向螺孔。徑向螺孔內(nèi)用于螺紋連接螺絲，通過調(diào)節(jié)上面螺絲的深淺能夠調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)子動平衡。作為優(yōu)選，所述前端蓋上固定安裝有封閉前軸承的前軸承蓋，前軸承蓋套設(shè)在主軸前端，主軸前端的外圓周面上前后套設(shè)有至少兩個活塞環(huán)，活塞環(huán)的缺口交錯設(shè)置，所述前軸承蓋覆蓋所述活塞環(huán)的外圓周面并與其接觸配合，所述前軸承蓋與主軸間隙配合。通過在前軸承蓋和主軸之間嵌入多個活塞環(huán)從而形成防塵罩結(jié)構(gòu)，既能保證主軸的高速安靜旋轉(zhuǎn)，還能通過多個活塞環(huán)構(gòu)成多級密封，兩個活塞環(huán)的缺口交叉設(shè)置杜絕了粉塵甚至潮濕空氣的進(jìn)入。所述活塞環(huán)可以選擇普通合金活塞環(huán)，配合高速潤滑脂使用。但是優(yōu)選高強度粉末合金，即所述活塞環(huán)由自潤滑粉末冶金材料制成，這樣在長期使用中無需添加潤滑劑，防止了主軸在高速旋轉(zhuǎn)中將接觸面的高速潤滑脂甩向防塵罩內(nèi)側(cè)，而導(dǎo)致主軸和活塞環(huán)之間缺少潤滑的問題。同時，所述前軸承蓋和主軸均經(jīng)過高頻表面淬火處理，硬度達(dá)到52度以上，在運行過程中不會造成主軸磨損，延長了使用壽命。作為優(yōu)選，所述前軸承為彼此緊靠安裝的三個角接觸球軸承，所述后軸承為彼此緊靠安裝的兩個角接觸球軸承。這樣結(jié)構(gòu)可靠，性價比高。作為優(yōu)選，所述后端蓋上安裝有用于檢測主軸轉(zhuǎn)動位置和轉(zhuǎn)動速度的傳感器。進(jìn)一步優(yōu)選，所述傳感器為旋轉(zhuǎn)變壓器，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在主軸后端，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子通過傳感器座固定在后端蓋上。所述旋轉(zhuǎn)變壓器將為伺服或者變頻器提供主軸的旋轉(zhuǎn)位置與轉(zhuǎn)速等的信號，完成PID控制回路。再進(jìn)一步優(yōu)選，所述主軸后端安裝有后脹緊套，后脹緊套與主軸固定連接從而將后軸承的內(nèi)圈定位在主軸上，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在后脹緊套上。所述主軸后端安裝有后法蘭。本實用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，通過設(shè)置能夠調(diào)節(jié)的脹緊組件，能夠方便的調(diào)整電機轉(zhuǎn)子在主軸上的位置并快速鎖緊固定。在安裝電機轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子套松套在主軸上后，通過旋轉(zhuǎn)位于電機轉(zhuǎn)子兩側(cè)的脹緊組件中的螺栓，拉動脹緊圈移動，使得脹緊圈通過圓錐面收緊脹套及轉(zhuǎn)子套的兩端，從而將轉(zhuǎn)子套與主軸固定連接；松掉螺栓時，即可調(diào)整電機轉(zhuǎn)子及其轉(zhuǎn)子套在主軸上的位置。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是脹緊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是活塞環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做一個詳細(xì)的說明。實施例1:如圖1所示的一種車床電主軸，包括主軸箱體11，主軸箱體11通過前端蓋16、后端蓋6、前軸承17和后軸承5安裝主軸20，電機定子13固定安裝在主軸箱體11內(nèi)，與電機定子13配合的電機轉(zhuǎn)子14固定安裝在主軸20上；如圖3所示，所述前端蓋16上通過多個螺絲21固定安裝有封閉前軸承17的前軸承蓋18,前軸承蓋18套設(shè)在主軸20前端,主軸20前端的外圓周上前后套設(shè)有兩個活塞環(huán)19，兩個活塞環(huán)19的缺口交錯設(shè)置，所述前軸承蓋18覆蓋所述活塞環(huán)19的外圓周面并與其接觸配合，所述前軸承蓋18與主軸20間隙配合。所述主軸20前端具有凸緣，凸緣的外圓周面上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)嵌裝所述活塞環(huán)19。所述活塞環(huán)19由自潤滑粉末冶金材料制成。所述的前后端蓋即是安裝主軸和軸承的位置，也同時和箱體一起形成了密閉的空間，防止粉塵等進(jìn)入。如圖1所示,所述前軸承蓋18和主軸20均經(jīng)過表面淬火處理。所述前軸承17為彼此緊靠安裝的三個角接觸球軸承，所述后軸承5為彼此緊靠安裝的兩個角接觸球軸承。所述后端蓋6上安裝有用于檢測主軸20轉(zhuǎn)動位置和轉(zhuǎn)動速度的傳感器3。所述傳感器3為旋轉(zhuǎn)變壓器，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在主軸20后端，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子通過傳感器座2固定在后端蓋6上。所述主軸20后端安裝有后脹緊套4，后脹緊套4與主軸20固定連接從而將后軸承5的內(nèi)圈定位在主軸20上，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在后脹緊套4上。所述主軸20后端安裝有后法蘭I。如圖1所示,所述電機轉(zhuǎn)子14固定套裝在轉(zhuǎn)子套141上,轉(zhuǎn)子套141上相對設(shè)置兩個脹緊組件，兩個脹緊組件分別位于電機轉(zhuǎn)子14的兩側(cè)，該脹緊組件包括一脹套8和一脹緊圈9，脹套8套設(shè)在轉(zhuǎn)子套141上，脹套8具有一外圓錐面，所述脹緊圈9套設(shè)在脹套8的外圓錐面上，脹緊圈9具有與脹套8的外圓錐面相配合的內(nèi)圓錐面，脹套8與脹緊圈9之間通過多個螺栓7連接，這樣通過旋轉(zhuǎn)螺栓7能夠拉動脹緊圈9在脹套8的外圓錐面上移動。所述脹緊圈9靠近電機轉(zhuǎn)子14設(shè)置，所述脹套8在脹緊圈9的外側(cè)，所述螺栓7穿過設(shè)在脹套8上的通孔后與脹緊圈9螺紋連接。這樣通過調(diào)節(jié)脹緊組件可以控制轉(zhuǎn)子套的定位以及對軸承內(nèi)圈的支撐定位:在安裝電機轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子套141松套在主軸20上后，通過旋轉(zhuǎn)位于電機轉(zhuǎn)子兩側(cè)的脹緊組件中的螺栓7，拉動脹緊圈9移動，使得脹緊圈9通過圓錐面收緊脹套8及轉(zhuǎn)子套141的兩端，從而將轉(zhuǎn)子套141與主軸20固定連接；松掉螺栓7時，SP可調(diào)整電機轉(zhuǎn)子14及其轉(zhuǎn)子套141在主軸20上的位置。如圖2所示，所述脹緊圈9的外圓周面上均勻分布有6至8個徑向螺孔91，徑向螺孔91內(nèi)用于螺紋連接螺絲，通過調(diào)節(jié)上面螺絲的深淺能夠調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)子動平衡。如圖1所示，所述主軸箱體11內(nèi)嵌設(shè)固定有定子外套12，定子外套12的外圓周面上開有螺旋的定子冷卻流道，定子外套12的內(nèi)圓周面固定電機定子13，所述前端蓋16內(nèi)嵌設(shè)固定有軸承外套15，軸承外套15的外圓周面上開有螺旋的前軸承冷卻流道，軸承外套15的內(nèi)圓周面固定前軸承17的外圈，定子冷卻流道和前軸承冷卻流道分別通過設(shè)在主軸箱體11內(nèi)的第一連接流道和設(shè)在前端蓋16內(nèi)的第二連接流道連通，定子冷卻流道通過設(shè)在主軸箱體11內(nèi)的第一進(jìn)出流道連通外部，前軸承冷卻流道通過設(shè)在前端蓋16上的第二進(jìn)出流道連通外部。所述第一進(jìn)出流道和第二進(jìn)出流道上均螺紋連接有管螺紋接頭10，通過管螺紋接頭10和連接管與外部冷卻油供給裝置構(gòu)成冷卻油循環(huán)系統(tǒng)。需要強調(diào)的是:以上僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車床電主軸，包括主軸箱體(11)，主軸箱體(11)通過前端蓋(16)、后端蓋(6)、前軸承(17 )和后軸承(5 )安裝主軸(20 )，電機定子(13 )固定安裝在主軸箱體(11)內(nèi)，與電機定子(13)配合的電機轉(zhuǎn)子(14)固定安裝在主軸(20)上，其特征在于，所述電機轉(zhuǎn)子(14)固定套裝在轉(zhuǎn)子套(141)上，轉(zhuǎn)子套(141)上相對設(shè)置兩個脹緊組件，兩個脹緊組件分別位于電機轉(zhuǎn)子(14 )的兩側(cè)，該脹緊組件包括一脹套(8 )和一脹緊圈(9 )，脹套(8 )套設(shè)在轉(zhuǎn)子套(141)上，脹套(8)具有一外圓錐面，所述脹緊圈(9)套設(shè)在脹套(8)的外圓錐面上，脹緊圈(9)具有與脹套(8)的外圓錐面相配合的內(nèi)圓錐面，脹套(8)與脹緊圈(9)之間通過多個螺栓(7)連接，這樣通過旋轉(zhuǎn)螺栓(7)能夠拉動脹緊圈(9)在脹套(8)的外圓錐面上移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述脹緊圈(9)靠近電機轉(zhuǎn)子(14)設(shè)置，所述脹套(8)在脹緊圈(9)的外側(cè)，所述螺栓(7)穿過設(shè)在脹套(8)上的通孔后與脹緊圈(9)螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述脹緊圈(9)的外圓周面上均勻分布有多個徑向螺孔(91)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述前端蓋(16)上固定安裝有封閉前軸承(17)的前軸承蓋(18),前軸承蓋(18)套設(shè)在主軸(20)前端,主軸(20)前端的外圓周上前后套設(shè)有至少兩個活塞環(huán)(19)，兩個活塞環(huán)(19)的缺口交錯設(shè)置，所述前軸承蓋(18)覆蓋所述活塞環(huán)(19)的外圓周面并與其接觸配合，所述前軸承蓋(18)與主軸(20)間隙配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述前軸承蓋(18)和主軸(20)均經(jīng)過表面淬火處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述前軸承(17)為彼此緊靠安裝的三個角接觸球軸承，所述后軸承(5)為彼此緊靠安裝的兩個角接觸球軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述后端蓋(6)上安裝有用于檢測主軸(20 )轉(zhuǎn)動位置和轉(zhuǎn)動速度的傳感器(3 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述傳感器(3)為旋轉(zhuǎn)變壓器，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在主軸(20)后端，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子通過傳感器座(2)固定在后端蓋(6)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述主軸(20)后端安裝有后脹緊套(4)，后脹緊套(4)與主軸(20)固定連接從而將后軸承(5)的內(nèi)圈定位在主軸(20)上，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定在后脹緊套(4)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車床電主軸，其特征在于，所述主軸(20)后端安裝有后法蘭(I)。
專利摘要本實用新型公開了一種車床電主軸，包括主軸箱體，主軸箱體通過前端蓋、后端蓋、前軸承和后軸承安裝主軸，電機定子固定安裝在主軸箱體內(nèi)，與電機定子配合的電機轉(zhuǎn)子固定安裝在主軸上，所述電機轉(zhuǎn)子固定套裝在轉(zhuǎn)子套上，轉(zhuǎn)子套上相對設(shè)置兩個脹緊組件，兩個脹緊組件分別位于電機轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，該脹緊組件包括一脹套和一脹緊圈，脹套套設(shè)在轉(zhuǎn)子套上，脹套具有一外圓錐面，所述脹緊圈套設(shè)在脹套的外圓錐面上，脹緊圈具有與脹套的外圓錐面相配合的內(nèi)圓錐面，脹套與脹緊圈之間通過多個螺栓連接，這樣通過旋轉(zhuǎn)螺栓能夠拉動脹緊圈在脹套的外圓錐面上移動。本技術(shù)方案通過設(shè)置能夠調(diào)節(jié)的脹緊組件，能夠方便的調(diào)整電機轉(zhuǎn)子在主軸上的位置并快速鎖緊固定。
文檔編號B23B19/02GK203061900SQ20132010545
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者徐光賢 申請人:紹興瑪宇機電科技有限公司