一種氣浮電主軸的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣浮電主軸，包括外殼(1)、設(shè)置在外殼(1)內(nèi)部的定子(5)、軸體(2)、固定在軸體(2)上且與定子(5)配合的轉(zhuǎn)子(4)，外殼(1)上設(shè)有進(jìn)氣通道(11)和能夠?qū)⑦M(jìn)入到外殼(1)內(nèi)部的氣體排出的出氣通道，軸體(2)外部包裹有石墨軸套(3)，進(jìn)氣通道(11)與石墨軸套(3)位置相對(duì)。本實(shí)用新型提供的氣浮電主軸，通過(guò)在外殼上設(shè)置進(jìn)氣通道，并在軸體上包裹固定石墨軸套，使氣體通過(guò)進(jìn)氣通道進(jìn)入到外殼內(nèi)部后，能夠?qū)⑹S套推起懸浮，使軸體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不與周邊設(shè)備發(fā)生摩擦，從而有效地提高了軸體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，大大減小能量的耗損，提高了數(shù)控機(jī)床的加工效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種氣浮電主軸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，尤其涉及一種氣浮電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超精密加工已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)，也是我國(guó)高新技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要的組成部分。精密加工的高指標(biāo)，形成了對(duì)精密加工設(shè)備的高要求，推動(dòng)了它的進(jìn)步，反過(guò)來(lái)精密機(jī)械的進(jìn)步又是精密加工能夠?qū)崿F(xiàn)的必要條件?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于軸體與軸套之間摩擦接觸，造成摩擦系數(shù)大，轉(zhuǎn)動(dòng)速度慢。另外，摩擦?xí)a(chǎn)生較大的噪音，還會(huì)造成軸體過(guò)大幅度的振動(dòng)，影響實(shí)際加工效果，使加工精度下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種氣浮電主軸，用以改善上述弊端。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:本實(shí)用新型提供一種氣浮電主軸，包括外殼、設(shè)置在所述外殼內(nèi)部的定子、軸體、固定在軸體上且與所述定子配合的轉(zhuǎn)子，所述外殼上設(shè)有進(jìn)氣通道和能夠?qū)⑦M(jìn)入到所述外殼內(nèi)部的氣體排出的出氣通道，所述軸體外部包裹有石墨軸套，所述進(jìn)氣通道與所述石墨軸套位置相對(duì)。
[0005]可選的，所述進(jìn)氣通道為多個(gè)，且沿所述外殼的軸向方向等間距均勻分布于所述外殼上。
[0006]可選的，所述出氣通道外部設(shè)有消音器。
[0007]可選的，所述定子位于所述外殼內(nèi)部軸向方向的一端。
[0008]可選的，所述外殼內(nèi)部設(shè)有環(huán)繞所述軸體端部且能夠限制所述軸體振動(dòng)的平衡環(huán)。
[0009]可選的，所述石墨軸套的外部形成有能夠輔助氣體推動(dòng)所述石墨軸套的氣動(dòng)槽。
[0010]可選的，所述進(jìn)氣通道的通道口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。
[0011]可選的，所述外殼的內(nèi)部形成有與所述外殼外部連通的水冷通道。
[0012]可選的，所述水冷通道位于所述定子外側(cè)的所述外殼內(nèi)。
[0013]可選的，所述定子的外部包裹有電機(jī)冷卻套。
[0014]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型提供的氣浮電主軸，通過(guò)在外殼上設(shè)置進(jìn)氣通道，并在軸體上包裹固定石墨軸套，使氣體通過(guò)進(jìn)氣通道進(jìn)入到外殼內(nèi)部后，能夠?qū)⑹S套推起懸浮，使軸體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不與周邊設(shè)備發(fā)生摩擦，從而有效地提高了軸體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，大大減小能量的耗損，提高了數(shù)控機(jī)床的加工效率。另外，通過(guò)設(shè)置平衡環(huán)對(duì)軸體振動(dòng)的限制，使得數(shù)控機(jī)床的加工精度進(jìn)一步得到提高。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的氣浮電主軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的氣浮電主軸的水冷通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記示意為:1-外殼；11-進(jìn)氣通道；12-水冷通道;2-軸體;3-石墨軸套;31-氣動(dòng)槽;4-轉(zhuǎn)子;5-定子;6-平衡環(huán);7-電機(jī)冷卻套。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0020]現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)控機(jī)床中使用的加工主軸通常是通過(guò)軸承與外殼連接，而軸承的工作原理是通過(guò)滾珠來(lái)實(shí)現(xiàn)摩擦力的降低。實(shí)體接觸雖然可以降低摩擦力，但摩擦力仍然較大，對(duì)軸體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度還是會(huì)造成一定的影響。
[0021]本實(shí)用新型提出了一種氣浮電主軸，包括外殼1、設(shè)置在所述外殼I內(nèi)部的定子5、軸體2、固定在軸體2上且與所述定子5配合的轉(zhuǎn)子4，所述外殼I上設(shè)有進(jìn)氣通道11和能夠?qū)⑦M(jìn)入到所述外殼I內(nèi)部的氣體排出的出氣通道，所述軸體2外部包裹有石墨軸套3，所述進(jìn)氣通道11與所述石墨軸套3位置相對(duì)。
[0022]在外殼I上設(shè)置進(jìn)氣通道11，直接對(duì)準(zhǔn)軸體2外部包裹的石墨軸套3，由于石墨軸套3的徑向大于軸體2，質(zhì)地輕，當(dāng)氣體進(jìn)入外殼I內(nèi)部時(shí)，直接對(duì)著石墨軸套3的外壁。石墨軸套3會(huì)被進(jìn)入的氣體推起，帶動(dòng)石墨軸套3內(nèi)部的軸體2—起懸浮。軸體2懸浮可以避免與周?chē)渌考哪Σ?，在軸體2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸浮狀態(tài)的軸體2以及石墨軸套3與周?chē)牟考g幾乎不存在摩擦力，這樣就能夠使軸體2的轉(zhuǎn)速大大提高，有效實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床工作效率的提升。
[0023]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣通道11為多個(gè)，且沿所述外殼I的軸向方向等間距均勻分布于所述外殼I上。
[0024]設(shè)置多個(gè)進(jìn)氣通道11可以從不同部位對(duì)石墨軸套3實(shí)現(xiàn)氣體推動(dòng)，使石墨軸套3會(huì)議及軸體2的懸浮效果更好。另外，由于進(jìn)氣通道11在外殼I上均勻分布，使得石墨軸套3在受力時(shí)能夠更好地保持平衡，從而使軸體2在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中更平穩(wěn)，減小振動(dòng)幅度，能夠進(jìn)一步提高軸體2的轉(zhuǎn)速。
[0025]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述出氣通道外部設(shè)有消音器。
[0026]在出氣通達(dá)外部設(shè)置消音器，可以使充入外殼I內(nèi)部的氣體在排放時(shí)實(shí)現(xiàn)降噪，氣體排出時(shí)流量較大，出口處必然會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，安裝消音器可以有效地在氣體排放時(shí)改變氣體的流速，從而降低流量產(chǎn)生的噪聲，使數(shù)控機(jī)床在工作狀態(tài)下更靜音。
[0027]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述定子5位于所述外殼I內(nèi)部軸向方向的一端。
[0028]氣浮電主軸把動(dòng)力部分放置在軸體2的后端位置，可以有效的節(jié)省空間。另外，夕卜殼I還可以設(shè)置為分體結(jié)構(gòu)，后端動(dòng)力部分的外殼I與前端主軸部分的外殼I分為兩部分，并且這兩部分通過(guò)螺釘相連，這樣不僅方便組裝人員安裝，而且也方便維修，體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念與需要。使主軸從外部來(lái)看，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單漂亮，后端動(dòng)力部分的外殼I與前端主軸部分的外殼I可以通過(guò)四個(gè)快插頭插接結(jié)合，結(jié)構(gòu)十分鮮明。在實(shí)現(xiàn)功能和技術(shù)指標(biāo)的前提下，做到了產(chǎn)品的美觀(guān)化。
[0029]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述外殼I內(nèi)部設(shè)有環(huán)繞所述軸體2端部且能夠限制所述軸體2振動(dòng)的平衡環(huán)6。
[0030]設(shè)置平衡環(huán)6的目的是穩(wěn)定軸體2，即實(shí)現(xiàn)軸體2的動(dòng)平衡。由于軸體2末端的動(dòng)力部分軸端直徑較小，在外殼I內(nèi)部加裝一個(gè)平衡環(huán)6，以便該軸體2能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡。任何轉(zhuǎn)子4在圍繞其軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子4相對(duì)于軸線(xiàn)的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力，這種不平衡離心力作用在軸體2上會(huì)引起振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生噪聲，并且會(huì)加速軸體2的軸端磨損，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和壽命。通過(guò)愛(ài)裝平衡環(huán)6做動(dòng)平衡處理后，可以很大程度上提高軸體2的性能。
[0031]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述石墨軸套3的外部形成有能夠輔助氣體推動(dòng)所述石墨軸套3的氣動(dòng)槽31。
[0032]在石墨軸套3上設(shè)置氣動(dòng)槽31，可以使氣體在與石墨軸套3接觸時(shí)增大對(duì)石墨軸套3的推動(dòng)力，氣動(dòng)槽31可以實(shí)現(xiàn)匯聚氣體的功能，使得石墨軸套3在受到較小流量的氣體推動(dòng)下就可以實(shí)現(xiàn)懸浮，減小了氣栗輸出氣體的功率，有效降低了能源的損耗。
[0033]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣通道11的通道口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)可以過(guò)濾掉氣體中的部分雜質(zhì)，從而延長(zhǎng)外殼I內(nèi)部與石墨軸套3之間空間的清潔時(shí)間，有效地降低了更換次數(shù)，提高了工作效率。
[0034]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述外殼I的內(nèi)部形成有與所述外殼I外部連通的水冷通道12。
[0035]設(shè)置水冷通道12可以使氣浮電主軸采用循環(huán)水冷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備的冷卻。水溶液由外接的水冷機(jī)通過(guò)外殼I上的水冷通道12入口進(jìn)入，通過(guò)外殼I內(nèi)的水冷通道12靠近外殼I內(nèi)部升溫設(shè)備所在的相應(yīng)的部位，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)置電機(jī)的冷卻。然后水溶液通過(guò)水冷通道12的出口流回水冷機(jī)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)制冷的效果。當(dāng)然，水冷通道12可以只設(shè)置在靠近定子5的位置附近，只對(duì)電機(jī)部分進(jìn)行降溫。
[0036]具體地，水冷通道12位于定子外側(cè)的外殼I內(nèi)。這樣設(shè)置水冷通道12可以使設(shè)置在外殼I內(nèi)部的定子在周向上全方位實(shí)現(xiàn)降溫，加快了降溫速度，避免了死角，不會(huì)出現(xiàn)局部溫度過(guò)高而電機(jī)燒毀的現(xiàn)象。
[0037]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中示出，所述定子5的外部包裹有電機(jī)冷卻套7。電機(jī)冷卻套7是單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對(duì)定子5降溫的冷卻設(shè)備，電機(jī)冷卻套7也可以采用具備水冷功能的電機(jī)冷卻套7，這樣使定子5有獨(dú)立的降溫設(shè)備，避免定子5在工作過(guò)程中溫度過(guò)高而燒毀。
[0038]本實(shí)用新型的氣浮電主軸，不僅能夠有效提高產(chǎn)品的加工精度，同時(shí)也減少了污染和噪聲。有著體積小，轉(zhuǎn)速高，穩(wěn)定性高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠廣泛應(yīng)用機(jī)械行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。該主軸可以用于高精密數(shù)控機(jī)床上，不僅可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)，而且還能延長(zhǎng)刀具的壽命，保障機(jī)床穩(wěn)定高效率的工作。
[0039]以上實(shí)施例的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0040]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣浮電主軸，包括外殼(I)、設(shè)置在所述外殼(I)內(nèi)部的定子(5)、軸體(2)、固定在軸體(2)上且與所述定子(5)配合的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，所述外殼(I)上設(shè)有進(jìn)氣通道(11)和能夠?qū)⑦M(jìn)入到所述外殼(I)內(nèi)部的氣體排出的出氣通道，所述軸體(2)外部包裹有石墨軸套(3)，所述進(jìn)氣通道(11)與所述石墨軸套(3)位置相對(duì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述進(jìn)氣通道(11)為多個(gè)，且沿所述外殼(I)的軸向方向等間距均勻分布于所述外殼(I)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述出氣通道外部設(shè)有消音器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述定子(5)位于所述外殼(I)內(nèi)部軸向方向的一端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述外殼(I)內(nèi)部設(shè)有環(huán)繞所述軸體(2)端部且能夠限制所述軸體(2)振動(dòng)的平衡環(huán)(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述石墨軸套(3)的外部形成有能夠輔助氣體推動(dòng)所述石墨軸套(3)的氣動(dòng)槽(31)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述進(jìn)氣通道(11)的通道口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述外殼(I)的內(nèi)部形成有與所述外殼(I)外部連通的水冷通道(12)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述水冷通道(12)位于所述定子外側(cè)的所述外殼(I)內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣浮電主軸，其特征在于，所述定子(5)的外部包裹有電機(jī)冷卻套(7)。
【文檔編號(hào)】B23B19/02GK205478912SQ201620071825
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日
【發(fā)明人】張燕, 王帥, 趙利
【申請(qǐng)人】北京海普瑞森科技發(fā)展有限公司