CN205165898U - 一种气封双冷电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气封双冷电主轴，包括为转子轴、防尘盖、前小盖、前轴承组、壳体、内水套、定子部件、保持架、后轴承座、弹簧座、后盖、后螺母、调整垫、后轴承组、转子部件、前外水套、前螺母，该转子轴内部设置有中空结构，前端设置有气封机构，在后轴承座与后盖中间设置有轴承预紧机构，在壳体内部设置有冷却水路机构。该气封双冷电主轴，防尘效果好，对前轴承组、定子部件和转子轴进行冷却，散热效果好，轴承寿命长，主轴精度高，可靠性高。

Description

一种气封双冷电主轴

技术领域

本实用新型涉及高速数控机床的功能部件，尤其是一种涉及气封双冷电主轴。

背景技术

电主轴是高速数控机床的主要功能部件，具有结构紧凑、转速高等特点。但电主轴的结构特点是电动机的定子直接安装在壳体内，同时转子轴高速运转，带动刀具加工工件，电动机的损耗发热和轴承摩擦发热，所产生的热量无法及时散出，造成电主轴温升高。以往电主轴的冷却方式是在壳体内设置单一冷却方式，如螺旋水槽，只对定子部件进行冷却，但冷却效果差，电主轴温升偏高，影响机床的加工精度，电主轴的旋转零件轴承容易损坏，影响电主轴的寿命。在加工时，灰尘、工件冷却液等易通过转轴间的缝隙进入主轴内部，造成轴承损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气封双冷电主轴，采用气体防尘，双冷结构，温升低，主轴寿命长，可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种气封双冷电主轴，包括为转子轴、防尘盖、前小盖、前轴承组、壳体、内水套、定子部件、保持架、后轴承座、弹簧座、后盖、后螺母、调整垫、后轴承组、转子部件、前外水套、前螺母，转子部件设置固定在转子轴中部，该转子轴内部设置有中空结构，该转子轴前端内侧面设置有圆锥面结构，靠近圆锥面小端设置有轴向孔，该轴向孔外径大于刀具外径，靠近圆锥面设置有径向槽匹配安装有O形圈。该转子轴的后端内径设置有螺纹段与旋转接头外螺纹段匹配。在转子轴的前端设置安装有前轴承组、前螺母和气封机构，所述前小盖前端设置安装有防尘的防尘盖，转子轴的后端设置安装有后轴承组和后螺母，该轴承组的外面设置匹配安装后轴承座，该轴承座的外面设置有保持架。在后轴承座与后盖中间设置有轴承预紧机构。在转子部件的外面设置有定子部件，该定子部件设置固定在壳体内，在定子部件的外面壳体内壁设置有内水套，该内水套外径设置有螺旋水槽，所述壳体前端外径设置有环形水槽匹配安装有前外水套，在壳体内部设置有冷却水路机构。

所述冷却水路机构包括后盖、壳体、内水套、前外水套形成，所述后盖设置有轴向进水孔和出水孔，该进水孔与壳体内部设置的轴向进水孔连通，该壳体轴向进水孔在靠近前端环形水槽部位与径向孔连通，所述后盖出水孔与壳体内部设置的轴向回水孔连通，在靠近前端环形水槽部位与径向孔连通，在靠近内水套螺旋水槽部位与前后2个径向孔连通，最终形成从后端到前端再回到后端依次连通后盖进水孔、壳体进水孔、壳体环形水槽、回水孔、内水套螺旋水槽、后盖的冷却水路。

所述气封机构包括后盖、壳体、前小盖，所述后盖设置有进气孔，该进气孔与壳体的轴向进气孔连通，在壳体前端与前小盖的轴向进气孔连通，并与前小盖的径向气孔连通，最终形成从后端到前端依次连通后盖、壳体、前小盖的气路。

所述轴承预紧机构包括后轴承座、弹簧座、调整垫、后轴承组，所述弹簧座靠近后轴承座的端面上设置有均布的半截孔，匹配安装有弹簧，在弹簧的另一端设置有调整垫，该调整垫固定在壳体后端内径台阶面，所述弹簧座在轴向设置有均布台阶通孔，靠近弹簧座的后轴承座端面设置有相等的螺纹孔，用螺栓通过台阶孔和螺纹孔把弹簧座和后轴承座固定在一起，最终由调整垫与弹簧座之间弹簧产生的压力通过螺栓拉紧后轴承座，使后轴承座中的后轴承组始终处于一种压力的状态。

本实用新型的有益效果是：1.采用气封结构，防尘效果好；2.采用双冷却结构，对前轴承组、定子部件和转子轴进行冷却，主轴温升低，散热效果好；3.轴承采用预紧结构，轴承寿命长；4.主轴精度高，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型一种气封双冷电主轴的水冷结构示意图；

图2为本实用新型一种气封双冷电主轴的气冷结构示意图。

图中标号1为转子轴，2为防尘盖，3为前小盖，4为前轴承组，5为壳体，6为内水套，7为定子部件，8为保持架，9为后轴承座，10为弹簧座，11为后盖，12为后螺母，13为调整垫，14为后轴承组，15为转子部件，16为前外水套，17为前螺母。

具体实施方式

下面结合图1和2对本实用新型作进一步的描述。

图1、2所示，本实用新型的一种气封双冷电主轴，包括为转子轴1、防尘盖2、前小盖3、前轴承组4、壳体5、内水套6、定子部件7、保持架8、后轴承座9、弹簧座10、后盖11、后螺母12、调整垫13、后轴承组14、转子部件15、前外水套16、前螺母17，转子部件15设置固定在转子轴1中部，该转子轴内部设置有中空结构，设置有该转子轴前端内侧面设置有圆锥面结构，靠近圆锥面小端设置有轴向孔，该轴向孔外径大于刀具外径，靠近圆锥面设置有径向槽匹配安装有O形圈，该转子轴的后端内径设置有螺纹段与旋转接头外螺纹段匹配。在转子轴1的前端设置安装有前轴承组4、前螺母17和气封机构，所述前小盖3前端设置安装有防尘的防尘盖2，转子轴1的后端设置安装有后轴承组14和后螺母12，该轴承组的外面设置匹配安装后轴承座9，该轴承座的外面设置有保持架8。在后轴承座9与后盖11中间设置有轴承预紧机构。在转子部件15的外面设置有定子部件7，该定子部件设置固定在壳体5内，在定子部件7的外面壳体内壁设置有内水套6，该内水套外径设置有螺旋水槽，所述壳体5前端外径设置有环形水槽匹配安装有前外水套16，在壳体5内部设置有冷却水路机构。

所述冷却水路机构包括后盖11、壳体5、内水套6、前外水套16形成，所述后盖11设置有轴向进水孔和出水孔，该进水孔与壳体5内部设置的轴向进水孔连通，该壳体轴向进水孔在靠近前端环形水槽部位与径向孔连通，所述后盖11出水孔与壳体5内部设置的轴向回水孔连通，在靠近壳体前端环形水槽部位与径向孔连通，在靠近内水套螺旋水槽部位与前后2个径向孔连通，最终形成从后端到前端再回到后端依次连通后盖11进水孔、壳体5进水孔、壳体5环形水槽、壳体5回水孔、内水套6螺旋水槽、后盖11的冷却水路。

所述气封机构包括后盖11、壳体5、前小盖3，所述后盖11设置有进气孔，该进气孔与壳体5的轴向进气孔连通，在壳体5前端与前小盖3的轴向进气孔连通，并与前小盖3的径向气孔连通，最终形成从后端到前端依次连通后盖11、壳体5、前小盖3的气路。

所述轴承预紧机构包括后轴承座9、弹簧座10、调整垫13、后轴承组14，所述弹簧座10靠近后轴承座9的端面上设置有均布的半截孔，匹配安装有弹簧，在弹簧的另一端设置有调整垫13，该调整垫固定在壳体5后端内径台阶面，所述弹簧座10在轴向设置有均布台阶通孔，靠近弹簧座10的后轴承座9端面设置有相等的螺纹孔，用螺栓通过台阶孔和螺纹孔把弹簧座10和后轴承座9固定在一起，最终由调整垫13与弹簧座10之间弹簧产生的压力通过螺栓拉紧后轴承座9，使后轴承座9中的后轴承组14始终处于一种压力的状态。

本实用新型的使用过程或工作状态：首先，外接变频器，由定子部件7和转子部件15驱动，通过前后轴承组4和14实现本实用新型的转子轴1转动，高压冷却气体通过旋转接头由转子轴1的中空结构从后端到达前端，通过匹配连接中空冷却刀柄到达工件加工部位，起到中空气冷却的作用。同时，高压冷却气体通过气封结构，由后盖11到达前小盖3与前螺母17的缝隙，起到防止灰尘工件冷却液由转子轴1与防尘盖2间隙进入轴承的作用。冷却液体通过冷却水路机构，由后盖11进入依次经过壳体5的进水孔、环形水槽、回水孔和内水套6的螺旋水槽，回到后盖11，通过冷却液的循环流动对前轴承组4、定子部件7产生的热量散出，降低电主轴温升。通过转子轴1后端的轴承预紧机构，调整垫13与弹簧座10之间弹簧产生的压力通过螺栓拉紧后轴承座9，使后轴承座9中的后轴承组14始终处于一种压力的状态，主轴在加工工件能承受一定轴向载荷，主轴的精度保持不变。

Claims (4)

1.一种气封双冷电主轴，包括为转子轴、防尘盖、前小盖、前轴承组、壳体、内水套、定子部件、保持架、后轴承座、弹簧座、后盖、后螺母、调整垫、后轴承组、转子部件、前外水套、前螺母，转子部件设置固定在转子轴中部，该转子轴内部设置有中空结构，该转子轴前端内侧面设置有圆锥面结构，靠近圆锥面小端设置有轴向孔，该轴向孔外径大于刀具外径，靠近圆锥面设置有径向槽匹配安装有O形圈，该转子轴的后端内径设置有螺纹段与旋转接头外螺纹段匹配，在转子轴的前端设置安装有前轴承组、前螺母和气封机构，所述前小盖前端设置安装有防尘的防尘盖，转子轴的后端设置安装有后轴承组和后螺母，该轴承组的外面设置匹配安装后轴承座，该轴承座的外面设置有保持架，在后轴承座与后盖中间设置有轴承预紧机构，在转子部件的外面设置有定子部件，该定子部件设置固定在壳体内，在定子部件的外面壳体内壁设置有内水套，该内水套外径设置有螺旋水槽，所述壳体前端外径设置有环形水槽匹配安装有前外水套，在壳体内部设置有冷却水路机构。

2.根据权利要求1的气封双冷电主轴，其特征在于：所述冷却水路机构包括后盖、壳体、内水套、前外水套形成，所述后盖设置有轴向进水孔和出水孔，该进水孔与壳体内部设置的轴向进水孔连通，该壳体轴向进水孔在靠近前端环形水槽部位与径向孔连通，所述后盖出水孔与壳体内部设置的轴向回水孔连通，在靠近前端环形水槽部位与径向孔连通，在靠近内水套螺旋水槽部位与前后2个径向孔连通，最终形成从后端到前端再回到后端依次连通后盖进水孔、壳体进水孔、壳体环形水槽、回水孔、内水套螺旋水槽、后盖的冷却水路。

3.根据权利要求1的气封双冷电主轴，其特征在于：所述气封机构包括后盖、壳体、前小盖，所述后盖设置有进气孔，该进气孔与壳体的轴向进气孔连通，在壳体前端与前小盖的轴向进气孔连通，并与前小盖的径向气孔连通，最终形成从后端到前端依次连通后盖、壳体、前小盖的气路。

4.根据权利要求1的气封双冷电主轴，其特征在于：所述轴承预紧机构包括后轴承座、弹簧座、调整垫、后轴承组，所述弹簧座靠近后轴承座的端面上设置有均布的半截孔，匹配安装有弹簧，在弹簧的另一端设置有调整垫，该调整垫固定在壳体后端内径台阶面，所述弹簧座在轴向设置有均布台阶通孔，靠近弹簧座的后轴承座端面设置有相等的螺纹孔，用螺栓通过台阶孔和螺纹孔把弹簧座和后轴承座固定在一起，最终由调整垫与弹簧座之间弹簧产生的压力通过螺栓拉紧后轴承座，使后轴承座中的后轴承组始终处于一种压力的状态。