CN201271742Y - 机床高速电主轴装置 - Google Patents

Abstract

机床高速电主轴装置，属于机床零部件装置。现有机床主轴存在传动链过长、外形尺寸大、传递扭矩小、旋转速度慢、工作精度差等缺陷。本实用新型包括设置有主轴孔的主轴箱体、安装在主轴孔两端的上、下端盖法兰和中空主轴，上、下法兰端盖上设置有与主轴孔同轴的轴向通孔，主轴穿过轴向通孔并通过轴承安装在轴向通孔中，主轴孔内腔中设置有主轴驱动装置，主轴驱动装置包括外套于主轴并与主轴相互固定的转子和外套于转子并与主轴箱体相互固定的定子，上法兰端盖上用支架支撑安装有松拉刀机构，松拉刀机构的拉刀杆穿装于主轴中空内腔中。本实用新型在机床主轴箱内直接配置驱动机构，实现了结构简单紧凑，高速大扭矩，提高了机床加工精度。

Description

机床高速电主轴装置

技术领域

本实用新型属于机床部件装置，尤其与一种机床高速电主轴装置有关。

背景技术

传统机床主轴的旋转是由机床动力源通过传动机构进行动力输入，存在传动链过长、外形尺寸大、传递扭矩小、旋转速度慢、工作精度差等问题。

实用新型内容

本实用新型目的就是要克服现有机床主轴动力传动链长、外形尺寸大、传递扭矩小、旋转速度慢、工作精度差的缺陷，提供一种结构简单紧凑、大扭矩、高转速、高精度的机床高速电主轴装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：

机床高速电主轴装置，包括主轴箱体、中空主轴、松拉刀机构和上、下法兰端盖，主轴箱体上设置有主轴孔，上、下法兰端盖设置有轴向通孔，上、下法兰端盖固定安装于主轴箱体的主轴孔两端，所述的轴向通孔和所述的主轴孔同轴，主轴穿过所述的轴向通孔安装在上、下法兰端盖上，主轴与所述的轴向通孔内壁之间设置有轴承，上、下法兰端盖外侧分别设置有密封机构，松拉刀机构包括拉刀杆和推杆机构，拉刀杆穿于主轴中空内腔中，主轴中空内腔直径上段大于下段形成台阶端面，拉刀杆外壁套装弹簧，弹簧一端抵靠于所述的台阶端面，一端与拉刀杆外壁相互固定，拉刀杆下端安装有卡爪，主轴中空内腔下端部设置有容爪槽，容爪槽直径略大于其侧邻的主轴中空内腔直径，其特征是：所述的主轴孔内腔中设置有主轴驱动机构，该主轴驱动机构包括套装于主轴并与主轴相互固定的转子和嵌装于主轴孔内腔并与主轴箱体相互固定的定子，定子外套于转子并且相互之间具有间隙，所述的推杆机构通过支架安装于所述的上法兰端盖上，推杆机构主要由油缸组成，油缸活塞正对着拉刀杆上端面。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述的轴承为角接触球轴承，上法兰端盖轴向通孔内的轴承和下法兰端盖轴向通孔内的轴承各一个组成组合并采用背对背安装方式。

所述的上法兰端盖轴向通孔内的轴承数量为2个，下法兰端盖轴向通孔内的轴承数量为2个，上、下法兰端盖轴向通孔内的轴承都各自呈串联排列形式。

所述的转子内腔壁和主轴之间设置有固定套装于主轴并与转子固定连接的转子联接套，用于转子与主轴之间的连接固定。

所述的定子外壁和主轴孔内壁之间设置有与定子和主轴箱体分别固定连接的套筒。

所述的套筒外壁上设置有冷却槽，主轴箱体上设置有通孔与冷却槽连通，冷却槽填装冷却液，冷却液可以通过设置在主轴箱体上的通孔与外部冷却液流通进行热交换，对主轴起冷却作用。

所述的密封机构都包括呈迷宫形配合的内密封圈和外密封圈，外密封圈用螺钉固定安装于所述的上法兰端盖和下法兰端盖并抵靠于所述的轴承的外圈，对轴承外圈进行轴向限位，内密封圈套装于主轴并抵靠于所述的轴承的内圈，主轴上套装有锁紧螺母，锁紧螺母抵靠于内密封圈，对轴承内圈进行轴向限位。

本实用新型工作时，定子随套筒固定于主轴箱体上固定不动，通过对定子输入电流产生交变电磁场来驱动转子，主轴也随之旋转，实现对主轴的动力输入。当需要进行换刀操作时，停止对定子输入电流，使主轴停止转动，推杆机构的油缸活塞在压力作用下伸出油缸缸体顶靠于拉刀杆上端面，将拉刀杆往下压，弹簧被压缩产生弹力，卡爪随拉刀杆下移使爪头扩张位于主轴中空内腔下端的容爪槽内，刀具的刀柄脱开卡爪可以将刀具取下，然后将新刀具装上，新刀具的刀柄插入卡爪，油缸释放液压压力，油缸活塞缩回油缸缸体脱离拉刀杆上端面，拉刀杆在弹簧弹力作用下上移，拉着卡爪带同刀具刀柄上移，使卡爪爪头滑出容爪槽，卡爪爪头收缩将刀具刀柄卡紧，完成换刀操作。

使用本实用新型可以达到以下有益效果：在机床主轴箱内直接配置驱动机构，去除了传统机床主轴的动力传动机构，实现了结构简单紧凑，高速大扭矩，并可以通过数控系统直接控制主轴，提高了机床加工精度。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图。

图2是本实用新型的仰视图。

图3是本实用新型的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1、图2、图3所示，本实用新型包括主轴箱体4、中空主轴16、松拉刀机构、上法兰端盖14和下法兰端盖3，主轴箱体4上设置有主轴孔，上法兰端盖14和下法兰端盖3都设置有轴向通孔，上法兰端盖14、下法兰端盖3固定安装于主轴箱体4的主轴孔两端，所述的轴向通孔和所述的主轴孔同轴，主轴16穿过所述的轴向通孔安装在上法兰端盖14和下法兰端盖3上；主轴16与所述的轴向通孔内壁之间设置有轴承2和轴承9，轴承2和轴承9为角接触球轴承，轴承2和轴承9各一个组成组合并采用背对背安装方式，轴承2数量为两个且呈串联排列形式，轴承9数量为两个且呈串联排列形式；上法兰端盖14外侧设置有密封机构，该密封机构包括呈迷宫形配合的内密封圈11和外密封圈10，外密封圈10用螺钉固定安装于上法兰端盖14并抵靠于轴承9的外圈，对轴承9的外圈进行轴向限位，内密封圈11套装于主轴16并抵靠于轴承9内圈，主轴16上套装有锁紧螺母23，锁紧螺母23抵靠于内密封圈11，对轴承9的内圈进行轴向限位，下法兰端盖3外侧设置有密封机构，该密封机构包括呈迷宫形配合的内密封圈19和外密封圈1，外密封圈1用螺钉固定安装于下法兰端盖3并抵靠于轴承2的外圈，对轴承2的外圈进行轴向限位，内密封圈19套装于主轴16并抵靠于轴承2内圈，主轴16上套装有锁紧螺母20，锁紧螺母20抵靠于内密封圈19，对轴承2的内圈进行轴向限位；松拉刀机构包括拉刀杆17和推杆机构，拉刀杆17穿于主轴16的中空内腔中，推杆机构通过支架12安装于所述的上法兰端盖14上，推杆机构主要由油缸13组成，油缸13的活塞正对着拉刀杆17上端面，主轴16的中空内腔直径上段大于下段形成台阶端面，拉刀杆17外壁套装弹簧15，弹簧15一端抵靠于所述的台阶端面，一端与拉刀杆17外壁相互固定，拉刀杆17下端安装有卡爪18，主轴16的中空内腔下端部设置有容爪槽22，容爪槽22直径略大于其侧邻的主轴中空内腔直径；主轴箱体4的主轴孔内腔中设置有主轴驱动机构，该主轴驱动机构包括转子5和定子7，定子7外套于转子5并且相互之间具有间隙，转子5固定套装于转子联接套8，转子联接套8固定套装于主轴16，定子7固定嵌装于套筒6，套筒6固定嵌装于主轴箱体4的主轴孔，套筒6外壁上设置有冷却槽，主轴箱体4上设置有通孔与冷却槽连通，冷却槽填装冷却液，冷却液可以通过设置在主轴箱体4上的通孔与外部冷却液流通进行热交换，对主轴起冷却作用。

本实用新型工作时，定子7随套筒6固定于主轴箱体4上固定不动，通过对定子7输入电流产生交变电磁场来驱动转子5，主轴16也随之旋转，实现对主轴16的动力输入。当需要进行换刀操作时，停止对定子7输入电流，使主轴16停止转动，推杆机构的油缸活塞在压力作用下伸出油缸缸体顶靠于拉刀杆17上端面，将拉刀杆17往下压，弹簧15被压缩产生弹力，卡爪18随拉刀杆17下移使爪头扩张位于主轴中空内腔下端的容爪槽22内，刀具21的刀柄脱开卡爪18可以将刀具21取下，然后将新刀具装上，新刀具的刀柄插入卡爪18，油缸释放液压压力，油缸活塞缩回油缸缸体脱离拉刀杆上端面，拉刀杆17在弹簧弹力作用下上移，拉着卡爪18带同刀具刀柄上移，使卡爪18的爪头滑出容爪槽22，卡爪爪头收缩将刀具21的刀柄卡紧，完成换刀操作。

Claims (7)

1、机床高速电主轴装置，包括主轴箱体(4)、中空主轴(16)、松拉刀机构、上法兰端盖(14)和下法兰端盖(3)，主轴箱体(4)上设置有主轴孔，上法兰端盖(14)和下法兰端盖(3)上都设置有轴向通孔，上法兰端盖(14)和下法兰端盖(3)分别固定安装于主轴箱体(4)的主轴孔两端，所述的轴向通孔和所述的主轴孔同轴，主轴(16)穿过所述的轴向通孔安装在上法兰端盖(14)和下法兰端盖(3)上，主轴(16)与所述的轴向通孔内壁之间设置有轴承(2)和轴承(9)，上法兰端盖(14)和下法兰端盖(3)外侧分别设置有密封机构，松拉刀机构包括拉刀杆(17)和推杆机构，拉刀杆(17)穿于主轴(16)的中空内腔中，主轴(16)的中空内腔直径上段大于下段形成台阶端面，拉刀杆(17)外壁套装弹簧(15)，弹簧(15)一端抵靠于所述的台阶端面，另一端与拉刀杆(17)外壁相互固定，拉刀杆(17)下端安装有卡爪(18)，主轴(16)的中空内腔下端部设置有容爪槽(22)，容爪槽(22)直径略大于其侧邻的主轴中空内腔直径，其特征在于：所述的主轴孔内腔中设置有主轴驱动机构，该主轴驱动机构包括套装于主轴(16)并与主轴(16)相互固定的转子(5)和嵌装于主轴孔内腔并与主轴箱体(4)相互固定的定子(7)，定子(7)外套于转子(5)并且相互之间具有间隙，所述的推杆机构通过支架(12)安装于所述的上法兰端盖(14)上，推杆机构主要由油缸组成，油缸活塞正对着拉刀杆(17)的上端面。

2、根据权利要求1所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的轴承(2)和轴承(9)为角接触球轴承，轴承(2)和轴承(9)各一个组成组合并采用背对背安装方式。

3、根据权利要求2所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的轴承(2)数量为2个，轴承(9)数量2个，轴承(2)和轴承(9)都各自呈串联排列形式。

4、根据权利要求1所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的转子(5)的内腔壁和主轴(16)之间设置有固定套装于主轴(16)并与转子(5)固定连接的转子联接套(8)。

5、根据权利要求1所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的定子(7)外壁和主轴孔内壁之间设置有与定子(7)和主轴箱体(4)分别固定连接的套筒(6)。

6、根据权利要求5所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的套筒(6)外壁上设置有冷却槽，主轴箱体(4)上设置有通孔与冷却槽连通，冷却槽内填装冷却液。

7、根据权利要求1所述的机床高速电主轴装置，其特征在于：所述的上法兰端盖(14)外侧的密封机构包括呈迷宫形配合的内密封圈(11)和外密封圈(10)，外密封圈(10)用螺钉固定安装于所述的上法兰端盖(14)并抵靠于轴承(9)的外圈，内密封圈(11)套装于主轴(16)并抵靠于轴承(9)的内圈，主轴(16)上套装有锁紧螺母(23)，锁紧螺母(23)抵靠于内密封圈(11)；所述的下法兰端盖(3)外侧的密封机构包括呈迷宫形配合的内密封圈(19)和外密封圈(1)，外密封圈(1)用螺钉固定安装于所述的下法兰端盖(3)并抵靠于轴承(2)的外圈，内密封圈(19)套装于主轴(16)并抵靠于轴承(2)的内圈，主轴(16)上套装有锁紧螺母(20)，锁紧螺母(20)抵靠于内密封圈(19)。

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