CN108907247A - 一种电主轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电主轴，包括机体、定子、轴芯拉杆和刀柄；定子穿接并固定于机体内；轴芯用作转子穿接于定子内；拉杆穿接于轴芯内；轴芯底端开设有刀柄槽，刀柄的顶端穿接于刀柄槽内，且刀柄具有位于轴芯底端面下方的限位面；刀柄顶端的外壁与刀柄槽槽壁之间形成有第一间隙；限位面与轴芯底端面之间形成有第二间隙；拉杆开设有进气通道；轴芯开设有连通进气通道和第一间隙的第一吹气通道，并开设连通第一吹气通道和第二间隙的第二吹气通道。本发明能对刀柄顶端的外壁和刀柄的限位面，以及轴芯的内壁和底端面进行吹尘，确保刀柄和轴芯的清洁度，进而避免出现拉刀不稳定、卸刀异常或者轴芯刀柄损坏的情况。

Description

一种电主轴

技术领域

本发明涉及一种电主轴。

背景技术

目前，使用电主轴加工零部件时，将刀柄安装在电主轴的轴芯刀柄槽内，之后通过电主轴带动刀柄上的刀具转动，而实现对零部件进行加工；在对零部件加工过程中，由于电主轴的轴芯与刀柄之间存在间隙，加工产生的切屑和灰尘会聚集在上述间隙内，而导致刀柄和轴芯上存在切屑和灰尘；然而，现有的电主轴的吹尘结构为：电主轴的拉杆中心开设通气通道，第二吹气通道的底端与刀柄内孔连通；卸刀时，往第二吹气通道通入气体，第二吹气通道的气体直接吹至刀柄内孔，仅实现对刀柄内孔的吹尘，刀柄与轴芯之间仍有切屑和灰尘残留，进而导致电主轴经常出现拉刀不稳定、卸刀异常或者轴芯、刀柄损坏的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电主轴，其能对刀柄顶端的外壁和刀柄的限位面，以及轴芯的内壁和底端面进行吹尘，确保刀柄和轴芯的清洁度，进而避免出现拉刀不稳定、卸刀异常或者轴芯刀柄损坏的情况。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种电主轴，包括机体、定子、轴芯拉杆和刀柄；所述定子穿接并固定于所述机体内；所述轴芯用作转子穿接于所述定子内；所述拉杆穿接于所述轴芯内；所述轴芯底端开设有刀柄槽，所述刀柄的顶端穿接于所述刀柄槽内，且所述刀柄具有位于所述轴芯底端面下方的限位面；所述刀柄顶端的外壁与所述刀柄槽槽壁之间形成有第一间隙；所述限位面与所述轴芯底端面之间形成有第二间隙；所述拉杆开设有进气通道；所述轴芯开设有连通所述进气通道和所述第一间隙的第一吹气通道，并开设连通所述第一吹气通道和所述第二间隙的第二吹气通道。

进一步地，所述拉杆开设有与所述进气通道连通的第一环形进气槽；所述拉杆和所述轴芯之间固定套设有隔套，所述隔套开设有第二环形进气槽；所述第二环形进气槽分别与所述第一环形进气槽和所述第一吹气通道连通。

进一步地，所述拉杆和所述隔套之间设置有至少两个第一密封件，至少两所述第一密封件分置于所述第一环形进气槽的上下两端。

进一步地，所述隔套和所述轴芯之间设置有至少两个第二密封件，至少两个所述第二密封件分置于所述第二环形进气槽的上下两端。

进一步地，所述定子与所述机体之间固定套设有冷却套，所述冷却套开设有冷却管路；所述机体开设有与第一冷却管路连通的第一进水口，并开设有与所述冷却管路连通的第一出水口。

进一步地，所述冷却管路包括分置于所述冷却套管相对两侧的第一冷却通道和第二冷却通道；所述第一冷却通道沿所述冷却套的顶端延伸至所述冷却套的底端，所述第一冷却通道的底端形成有第二出水口；所述第二冷却通道沿所述冷却套的顶端延伸至所述冷却套的底端，所述第二冷却通道的底端形成有第二进水口，所述第二进水口与所述第二出水口连通；所述第一进水口与所述第一冷却通道的顶端连通，所述第二出水口与所述第二冷却通道的顶端连通。

进一步地，所述第一冷却通道的延伸轨迹呈波浪状；所述第二冷却通道的延伸轨迹呈波浪状。

进一步地，所述电主轴还包括轴承组件、限位挡板和锁紧螺母；所述轴承组件安装于所述机体内，并承托所述轴芯；所述限位挡板固定在所述轴承组件的顶端；所述锁紧螺母固定在所述轴芯上，并位于所述限位挡板的上方，且所述锁紧螺母和所述限位挡板之间形成有第三间隙；所述限位挡板用于与所述锁紧螺母相抵碰。

进一步地，所述限位挡板以可拆卸的方式固定在所述轴承组件上。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过在刀柄与轴芯之间形成第一间隙和第二间隙，并在轴芯上开设第一吹气通道和第二吹气通道，如此，卸刀时往进气通道通入气体，气体经进气通道进入第一吹气通道，进入吹气通道的部分气体吹向第一间隙，进入吹气通道的另一部分气体进第二出气通道吹向第二间隙，如此吹走第一间隙和第二间隙的切屑和灰尘等杂质，即吹走刀柄顶端的外壁和刀柄的限位面，以及轴芯的内壁和底端的切屑和灰尘等杂质，确保刀柄和轴芯的清洁度，以避免出现拉刀不稳定、卸刀异常或者轴芯刀柄损坏的情况。

附图说明

图1为本发明电主轴的结构示意图；

图2为本发明图1局部A的结构放大图；

图3为本发明图2中局部C的结构放大图；

图4为本发明轴芯和拉杆的结构示意图；

图5为本发明图4中局部B的结构放大部；

图6为本发明机体和冷却套的结构示意图；

图7为本发明冷却水套的立体结构示意图。

图中：10、机体；11、第一进水口；12、第一出水口；20、定子；30、轴芯；31、刀柄槽；32、第一吹气通道；33、第二吹气通道；40、拉杆；41、进气通道；42、第一环形进气槽；50、隔套；51、第二环形进气槽；60、第一密封件；70、第二密封件；80、冷却套；81、第一冷却通道；811、第二出水口；82、第二冷却通道；821、第二进水口；90、轴承组件；100、限位挡板；110、锁紧螺母；120、第三间隙；130、刀柄；131、限位面；140、第一间隙；150、第二间隙。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1和图4-5所示的一种电主轴，包括机体10、定子20、轴芯30和拉杆40；上述的定子20穿接于机体10内，并固定在机体10上；该轴芯30用作转子穿接于定子20内；该拉杆40穿接于该轴芯30内；轴芯30底端开设有刀柄槽31，刀柄130的顶端穿接于刀柄槽31内，且刀柄130具有位于轴芯30底端面下方的限位面131；加工时，将外部刀具通过安装在刀柄130上，在通电的状态下，轴芯30转动，从而带动刀具转动进行加工。上述各个部件之间的连接关系以及对应的动作原理本领域技术人员均可由现有技术中获知，在此不再详细赘述。

具体地，刀柄130顶端的外壁与刀柄槽31槽壁之间形成有第一间隙140；限位面131与轴芯30底端面之间形成有第二间隙150；拉杆40开设有进气通道41；轴芯30开设有连通进气通道41和第一间隙140的第一吹气通道32，并开设连通第一吹气通道32和第二间隙150的第二吹气通道33。

如此，在上述结构的基础上，卸刀时，往进气通道41内通入气体，如图4-5中的箭头所示，气体经进气通道41进入第一吹气通道32，进入第一吹气通道32的一部分气体吹向第一间隙140，如此吹走刀柄130顶端外壁(刀柄130底端面和侧面)和刀柄槽31槽壁(即轴芯30内壁)的切屑和灰尘等杂质；进入第一吹气通道32的另一部分气体进入第二吹气通道33，并通过第二吹气通道33吹向第二间隙150，如此吹走刀柄130的限位面131和轴芯30底端面的切屑和灰尘等等杂质，进而实现对刀柄130和轴芯30的吹尘，确保刀柄130和轴芯30的清洁度，可避免出现拉刀不稳定、卸刀异常或者轴芯30刀柄130损坏的情况。

具体地，拉杆40还开设有第一环形进气槽42，该第一环形进气槽42与进气通道41连通；拉杆40和轴芯30之间固定套设有隔套50，隔套50开设有第二环形进气槽51，该第二环形进气槽51分别与该第一环形进气槽42和该第一吹气通道32连通，如此，进气通道41的气体经第一环形进气槽42进入第二环形进气槽51，再经第二环形进气槽51即可进入第一吹气通道32内；上述结构通过加设隔套50，并通过隔套50上的第二环形进气槽51连通第一环形进气槽42和该第一吹气通道32，结构简单易实现；此处需要说明的是，上述的“环形”是指其延伸轨迹呈首尾闭合结构，不仅限于圆形、椭圆形、方形等等形状。

为了避免气体流失，优选地，拉杆40和隔套50之间设置有至少两个第一密封件60，至少两个第一密封件60分置于第一环形进气槽42的上下两端，如此，第一环形进气槽42的上下两端均至少设置有一个第一密封件60；需要说明的是，实际使用中，该第一密封件60的分布为随机分布，即不对该第一密封件60上下分布的数量比例有任何限定，仅需确保第一环形进气槽42的上下两端均设置有一个第一密封件60即可；如此，通过第一密封件60可避免气体从隔套50和拉杆40之间流失，进而确保吹尘效果；该第一密封件60可为现有的密封圈、密封片、密封垫等等。

具体地，隔套50和轴芯30之间设置有至少两个第二密封件70，至少两个第二密封件70分置于第二环形进气槽51的上下两端，如此，第二环形进气槽51的上下两端均至少设置有一个第二环形进气槽51；使用时，通过第二密封件70避免气体从隔套50和轴芯30之间流失，提高气密性，进而确保吹尘效果。上述的第二密封件70可为现有的密封圈、密封片、密封垫等等。

如图1和图6-7所示，由于本电主轴在使用过程中不断产生热量，此时为避免本电主轴温度过高发生故障，现常采用在电主轴后端装一个专用的轴流风扇，利用外接电源驱动轴流风扇旋转以实现主轴的冷却。但由于轴流风扇风压较小，且主轴一些结构限制会导致冷却风道阻力大，气流流动不畅，冷却效果会大打折扣。另一种方法是在主轴轴芯30末端装一离心风扇，主轴轴芯30旋转时直接带动离心风扇旋转以此完成冷却。但是由于离心风扇转速与轴芯30转速相同，在主轴低速旋转时，离心风扇的冷却效果甚微；而电主轴高速旋转时，会产生非常大的噪声，严重影响机床加工人员的听力。

优选地，定子20与机体10之间固定套设有冷却套80，冷却套80开设有冷却管路；机体10开设有与第一冷却管路连通的第一进水口11，并开设有与冷却管路连通的第一出水口12；需要冷却时，通过第一进水口11往冷却管路内通入冷却剂，冷却剂流经冷却管路后带走本电主轴的热量，并从第一出水口12排出，实现对本电主轴的冷却；如此，通过冷却剂冷却的方式，冷却效果好，且与轴芯30的转速无关，而可在本电主轴高速旋转时进行冷却。

为实现对本电主轴较全面的冷却，优选地，冷却管路包括分置于冷却套80管相对两侧的第一冷却通道81和第二冷却通道82；第一冷却通道81沿冷却套80的顶端延伸至冷却套80的底端，第一冷却通道81的底端形成有第二出水口811；第二冷却通道82沿冷却套80的顶端延伸至冷却套80的底端，第二冷却通道82的底端形成有第二进水口821，第二进水口821与第二出水口811连通；第一进水口11与第一冷却通道81的顶端连通，第二出水口811与第二冷却通道82的顶端连通。如此，从第一进水口11进入的冷却剂，从冷却套80的顶端流动至冷却套80的底端，进而带着本电主轴其中一侧的热量，之后冷却剂从第二出水口811流动至第二进水口821而进入第二冷却通道82，并从冷却套80的底端流动之冷却套80的顶端，带动本电主轴另一侧的热量，并完成冷却剂的循环，之后从第一出水口12排出，冷却效果较为全面。

为使冷却剂流经本电主轴更多的空间，优选地，第一冷却通道81的延伸轨迹呈波浪状；第二冷却通道82的延伸轨迹呈波浪状。

如图1和图2-3所示，进一步地，电主轴还包括轴承组件90，轴承组件90安装于机体10内，并承托轴芯30；此时，轴承组件90的轴承内圈与轴芯30过盈配合，而由于在卸刀过程中，轴芯30随拉杆40向下移动而可能造成轴承的内圈和外圈彼此脱离；为了避免上述情况，优选地，本电主轴还包括限位挡板100和锁紧螺母110；锁紧螺母110固定在轴芯30上，并位于限位挡板100的上方，且锁紧螺母110和限位挡板100之间形成有第三间隙120；限位挡板100用于与锁紧螺母110相抵碰；卸刀时，轴芯30随拉杆40向下移动，此时锁紧螺母110所轴芯30向下移动，并在锁紧螺母110移动至于限位挡板100相抵碰的位置时，即完成轴芯30的限位，避免轴承组件90的轴承内外圈脱离；而由于第三间隙120的高度H较小，在卸刀一瞬间，轴芯30还未快速下降时就已实现限位，所以，卸刀时不会出现较大的撞击噪声；此处需要说明的是，第三间隙120的高度H可依据不同轴承组件90的轴承的轴承型号进行调节，保证电主轴在卸刀时轴承不会损坏即可，如，当轴承的型号为7007或7008时，高度H为0.05～0.10mm；当轴承的型号为7009时，高度H为0.05～0.15mm。

优选地，限位挡板100以可拆卸的方式固定在轴承组件90上，如此，当限位挡板100出现磨损时，只需将限位挡板100拆除后进行更换即可，无需再更换整个轴承组件90；此处需要说明的是，上述的限位挡板100可采用螺接、卡扣连接等方式安装在轴承组件90上。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种电主轴，包括机体、定子、轴芯拉杆和刀柄；所述定子穿接并固定于所述机体内；所述轴芯用作转子穿接于所述定子内；所述拉杆穿接于所述轴芯内；所述轴芯底端开设有刀柄槽，所述刀柄的顶端穿接于所述刀柄槽内，且所述刀柄具有位于所述轴芯底端面下方的限位面；其特征在于：所述刀柄顶端的外壁与所述刀柄槽槽壁之间形成有第一间隙；所述限位面与所述轴芯底端面之间形成有第二间隙；所述拉杆开设有进气通道；所述轴芯开设有连通所述进气通道和所述第一间隙的第一吹气通道，并开设连通所述第一吹气通道和所述第二间隙的第二吹气通道。

2.如权利要求1所述的电主轴，其特征在于：所述拉杆开设有与所述进气通道连通的第一环形进气槽；所述拉杆和所述轴芯之间固定套设有隔套，所述隔套开设有第二环形进气槽；所述第二环形进气槽分别与所述第一环形进气槽和所述第一吹气通道连通。

3.如权利要求2所述的电主轴，其特征在于：所述拉杆和所述隔套之间设置有至少两个第一密封件，至少两所述第一密封件分置于所述第一环形进气槽的上下两端。

4.如权利要求2所述的电主轴，其特征在于：所述隔套和所述轴芯之间设置有至少两个第二密封件，至少两个所述第二密封件分置于所述第二环形进气槽的上下两端。

5.如权利要求1所述的电主轴，其特征在于：所述定子与所述机体之间固定套设有冷却套，所述冷却套开设有冷却管路；所述机体开设有与第一冷却管路连通的第一进水口，并开设有与所述冷却管路连通的第一出水口。

6.如权利要求5所述的电主轴，其特征在于：所述冷却管路包括分置于所述冷却套管相对两侧的第一冷却通道和第二冷却通道；所述第一冷却通道沿所述冷却套的顶端延伸至所述冷却套的底端，所述第一冷却通道的底端形成有第二出水口；所述第二冷却通道沿所述冷却套的顶端延伸至所述冷却套的底端，所述第二冷却通道的底端形成有第二进水口，所述第二进水口与所述第二出水口连通；所述第一进水口与所述第一冷却通道的顶端连通，所述第二出水口与所述第二冷却通道的顶端连通。

7.如权利要求6所述的电主轴，其特征在于：所述第一冷却通道的延伸轨迹呈波浪状；所述第二冷却通道的延伸轨迹呈波浪状。

8.如权利要求1所述的电主轴，其特征在于：所述电主轴还包括轴承组件、限位挡板和锁紧螺母；所述轴承组件安装于所述机体内，并承托所述轴芯；所述限位挡板固定在所述轴承组件的顶端；所述锁紧螺母固定在所述轴芯上，并位于所述限位挡板的上方，且所述锁紧螺母和所述限位挡板之间形成有第三间隙；所述限位挡板用于与所述锁紧螺母相抵碰。

9.如权利要求8所述的电主轴，其特征在于：所述限位挡板以可拆卸的方式固定在所述轴承组件上。