一種磨削電主軸的制作方法
【專利摘要】一種磨削電主軸，包括軸芯，該軸芯上設(shè)置有一冷卻通孔；轉(zhuǎn)子；與轉(zhuǎn)子匹配的定子；機(jī)體組件，該機(jī)體組件上設(shè)置有與冷卻通孔的上端部連通的第一冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液出口、以及冷卻通道；防護(hù)罩；砂輪安裝座，其防護(hù)罩之間形成一個(gè)導(dǎo)流間隙；砂輪安裝座上設(shè)置有第一導(dǎo)流孔和第二導(dǎo)流孔，第一導(dǎo)流孔將冷卻通孔的下端部與第二導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端連通，第二導(dǎo)流孔的外側(cè)端部延伸至砂輪安裝座的側(cè)面并與導(dǎo)流間隙連通；磨削砂輪。本發(fā)明采用水冷的方式同時(shí)對(duì)軸芯、機(jī)體、徑向氣浮軸承、定子等部件進(jìn)行冷卻，有效的降低了電主軸的工作溫度；此外，不僅可以對(duì)工件進(jìn)行降溫處理，還能對(duì)工件加工面起到潤滑的作用。
【專利說明】—種磨削電主軸
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種磨削電主軸。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]電主軸在工作時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生大量熱量，為了能夠確保電主軸在正常溫度下工作，目前的電主軸上均設(shè)置有水冷系統(tǒng)，用以降低電主軸的工作溫度，但是，現(xiàn)有電主軸的水冷系統(tǒng)通常是在電主軸的機(jī)體上設(shè)置進(jìn)水口、冷卻通道以及出水口，在電主軸工作時(shí)，冷卻水或冷卻液進(jìn)入到冷卻通道內(nèi)部，與機(jī)體熱交換，將機(jī)體的熱量帶出，然而，目前的電主軸由于僅限于機(jī)體針對(duì)機(jī)體的冷卻，在電主軸工作時(shí)，其內(nèi)部電機(jī)轉(zhuǎn)子和軸芯仍然會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，這些熱量不能被現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)帶出；此外，由于考慮到軸芯是高速旋轉(zhuǎn)部件，有鑒于難于密封的原因，目前針對(duì)電主軸軸芯的冷卻通常是采用風(fēng)冷的方式，然而，風(fēng)冷冷卻的方式冷卻效果不夠理想。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種磨削電主軸，其能夠針對(duì)電主軸的軸芯進(jìn)行冷卻，且具有較好的冷卻效果。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種磨削電主軸，包括，
軸芯，該軸芯上設(shè)置有一由其上端面延伸至其下端面的冷卻通孔；
固定的套設(shè)在軸芯外部的轉(zhuǎn)子；
套在轉(zhuǎn)子外部并與轉(zhuǎn)子匹配的定子；
固定在定子外部的機(jī)體組件，該機(jī)體組件上設(shè)置有與冷卻通孔的上端部連通的第一冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液出口、以及將第二冷卻液進(jìn)口和第二冷卻液出口連通的冷卻通道；
固定在機(jī)體組件下端部的防護(hù)罩；
同步連接在軸芯下端部并嵌置于防護(hù)罩內(nèi)的砂輪安裝座，砂輪安裝座與防護(hù)罩之間形成一個(gè)導(dǎo)流間隙；砂輪安裝座上設(shè)置有第一導(dǎo)流孔和第二導(dǎo)流孔，第一導(dǎo)流孔將冷卻通孔的下端部與第二導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端連通，第二導(dǎo)流孔的外側(cè)端部延伸至砂輪安裝座的側(cè)面并與導(dǎo)流間隙連通；
固定在砂輪安裝座內(nèi)的磨削砂輪。
[0008]機(jī)體組件包括機(jī)體、固定在機(jī)體上端部的上端蓋、固定在機(jī)體內(nèi)部并以間隙配合的方式套在軸芯外部的徑向氣浮軸承、以及固定在徑向氣浮軸承下端部的軸向止推軸承，軸芯的下端部設(shè)置有一被限定在徑向氣浮軸承和軸向止推軸承之間的軸肩，徑向氣浮軸承上設(shè)置有多個(gè)向徑向氣浮軸承和軸芯之間的間隙輸送壓縮空氣的徑向阻尼塞，徑向氣浮軸承與軸肩正對(duì)的面、軸向止推軸承與軸肩正對(duì)的面上均設(shè)置有軸向阻尼塞；機(jī)體組件上設(shè)置有一壓縮氣通道，該壓縮氣通道的一端與徑向阻尼塞和軸向阻尼塞連通、另一端延伸至機(jī)體組件的表面形成一個(gè)進(jìn)氣口。
[0009]機(jī)體與定子的外套之間、機(jī)體與徑向氣浮軸承之間均形成有冷卻間隙，該兩冷卻間隙分別串聯(lián)于冷卻通道上。
[0010]第二導(dǎo)流孔沿砂輪安裝座的徑向延伸，第一導(dǎo)流孔由內(nèi)向外逐漸向上傾斜，且第一導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端部與冷卻通孔的下端部連通、外側(cè)端與第二導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端連通。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
相比于現(xiàn)有的電主軸，本發(fā)明采用水冷的方式同時(shí)對(duì)軸芯、機(jī)體、徑向氣浮軸承、定子等部件進(jìn)行冷卻，有效的降低了電主軸的工作溫度，防止電主軸內(nèi)部部件因較高溫度發(fā)生變形的情況，提高了電主軸磨削工件的加工精度；此外，在對(duì)軸芯進(jìn)行冷卻的同時(shí)，能夠?qū)⒗鋮s液傳遞到工件的加工面，不僅可以對(duì)工件進(jìn)行降溫處理，還能對(duì)工件加工面起到潤滑的作用，無需另外向工件加工面外加冷卻液和研磨液。
[0012]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明磨的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A剖視圖；
圖3為圖1的B-B剖視圖；
圖4為圖2中C處的放大視圖；
其中:10、機(jī)體；11、冷卻液通道；12、冷卻液通道；13、第二冷卻液出口 ；14、壓縮氣通道；20、定子；30、轉(zhuǎn)子；40、軸芯；41、冷卻通孔；42、軸肩；50、徑向氣浮軸承；51、徑向阻尼塞；52、軸向阻尼塞；53、導(dǎo)氣通道；60、軸向止推軸承；61、軸向阻尼塞；70、砂輪安裝座；71、磨削砂輪；72、第一導(dǎo)流孔；73、第二導(dǎo)流孔；74、導(dǎo)流間隙；80、防護(hù)罩；90、上端蓋；91、第一冷卻液進(jìn)；92、插入部；93、連通孔；94、第二冷卻液進(jìn)口 ；95、壓縮氣進(jìn)口。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
如圖1、2、3、4所示，為本發(fā)明的一種磨削電主軸，其包括，軸芯40、轉(zhuǎn)子30、定子20以及機(jī)體組件；其中，軸芯40上設(shè)置有一由其上端面延伸至其下端面的冷卻通孔41，轉(zhuǎn)子30固定在軸芯40外部并位于軸芯40上部，定子20套在轉(zhuǎn)子30的外部，機(jī)體組件固定在定子20的外部，定子20置于機(jī)體組件上部，定子20和轉(zhuǎn)子30互相作用，用于帶動(dòng)軸芯40相對(duì)于機(jī)體組件高速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]上述的機(jī)體組件可以是一體成型結(jié)構(gòu)，也可以是包括機(jī)體10、上端蓋90，其中，上端蓋90固定連接在機(jī)體10的上端部，軸芯40、轉(zhuǎn)子30以及定子20均位于機(jī)體10內(nèi)部，上端蓋90上設(shè)置有第一冷卻液進(jìn)口 91，該第一冷卻液進(jìn)口 91與冷卻通孔41的上端部連通，具體的是，上端蓋90上設(shè)置有插裝在冷卻通孔41上端部開口內(nèi)的插入部92，插入部92上開設(shè)有一下端部延伸至其下端面、上端部與第一冷卻液進(jìn)口 91連通的連通孔93，第一冷卻液進(jìn)口 91與外部的冷卻液輸出裝置連通，可為冷卻通孔41內(nèi)輸送冷水等冷卻介質(zhì)，這些冷卻介質(zhì)進(jìn)入到冷卻通孔41中，對(duì)軸芯40進(jìn)行冷卻。
[0017]在上述機(jī)體10的下端部還固定有一防護(hù)罩80，該防護(hù)罩80用于防止磨削加工時(shí)工件上的脫落物飛濺，軸芯40的下端部同步連接有一砂輪安裝座70，該砂輪安裝座70的外表面與防護(hù)罩80的內(nèi)壁之間形成一個(gè)導(dǎo)流間隙74，砂輪安裝座70上還開設(shè)有第一導(dǎo)流孔72以及第二導(dǎo)流孔73，第一導(dǎo)流孔72用于將冷卻通孔41的下端部與第二導(dǎo)流孔73的內(nèi)側(cè)端部連通，第二導(dǎo)流孔73的外側(cè)端部延伸至砂輪安裝座70的側(cè)面并與導(dǎo)流間隙74連通，砂輪安裝座70下方固定連接有一磨削砂輪71，在工作時(shí)，由于磨削砂輪71與工件接觸，部分冷卻液無法直接從磨削砂輪71處排出，因此，由于冷卻通孔41內(nèi)部的冷卻液的液位高度高于砂輪安裝座70，這些無法從磨削砂輪71排出的冷卻液會(huì)在重力以及高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下經(jīng)第一導(dǎo)流孔72、第二導(dǎo)流孔73進(jìn)入到導(dǎo)流間隙74中，冷卻液在導(dǎo)流間隙74均勻分布并由導(dǎo)流間隙74的下部開口流出，對(duì)工件進(jìn)行冷卻，同時(shí)起到潤滑的作用。如此，由第一冷卻液進(jìn)口 91進(jìn)入到冷卻通孔41的冷卻液，不僅可以降低軸芯40、砂輪安裝座70的溫度，減小軸芯40的熱變形，同時(shí)，還可以對(duì)工件進(jìn)行冷卻和潤滑，保護(hù)磨削砂輪71，提高了其使用壽命，無需外加研磨液。當(dāng)然，為了進(jìn)一步增強(qiáng)上述效果，上述的第二導(dǎo)流孔73可以是沿砂輪安裝座70的徑向延伸，第一導(dǎo)流孔72則是傾斜設(shè)置，具體的是，第一導(dǎo)流孔72由內(nèi)向外逐漸向上傾斜，其內(nèi)側(cè)端部高度較低并與冷卻通孔41的下端部連通，外側(cè)端部高度較高并與第二導(dǎo)流孔73的內(nèi)側(cè)端連通。
[0018]在上端蓋90上還設(shè)置有一第二冷卻液進(jìn)口 94，機(jī)體10的下端部側(cè)面設(shè)置有一第二冷卻液出口 13，機(jī)體10內(nèi)部設(shè)置有一由冷卻液通道11和冷卻液通道12組成的冷卻通道，冷卻液通道11和冷卻液通道12互相連通，并且其二者分別于第二冷卻液進(jìn)口 94和第二冷卻液出口 13連通，第二冷卻液進(jìn)口 94和第二冷卻液出口 13分別連通冷卻液輸出裝置的冷卻液輸出口和冷卻液回收口，形成一個(gè)回路，持續(xù)不斷的對(duì)機(jī)體10進(jìn)行冷卻。
[0019]機(jī)體組件還包括固定在機(jī)體10內(nèi)部的徑向氣浮軸承50、以及固定在徑向氣浮軸承50下端部的軸向止推軸承60，軸芯40的下端部設(shè)置有一被限定在徑向氣浮軸承50下端面和軸向止推軸承60之間的軸肩42，徑向氣浮軸承50以間隙配合的方式套在軸芯40外部，徑向氣浮軸承50上設(shè)置有多個(gè)徑向阻尼塞51，該多個(gè)徑向阻尼塞51用于向軸芯40與徑向氣浮軸承50之間的間隙輸送壓縮氣體，用于使軸芯40在徑向上懸浮，與現(xiàn)有的氣浮軸相同的，多個(gè)徑向阻尼塞51排列成沿徑向氣浮軸承50軸向延伸的多列，并且該多列徑向阻尼塞51在徑向氣浮軸承50的圓周方向上均勻分布，每一列的徑向氣浮軸承50的進(jìn)氣口均由一設(shè)置在徑向氣浮軸承50上的導(dǎo)氣通道53串聯(lián)連通。徑向氣浮軸承50的下端面上安裝有與軸肩42的上端面正對(duì)的多個(gè)軸向阻尼塞52、軸向止推軸承60上設(shè)置有與軸肩42的下端面正對(duì)的多個(gè)軸向阻尼塞61，多個(gè)軸向阻尼塞52和多個(gè)軸向阻尼塞61均是繞軸芯40的中心軸線圓周陣列，其分別用于提供沖擊軸肩42的高壓氣體，機(jī)體10上設(shè)置有一壓縮氣通道14，該壓縮氣通道14 一端與上端蓋90上的壓縮氣進(jìn)口 95連通、另一端通過設(shè)置在機(jī)體10內(nèi)壁上的環(huán)形氣槽與多個(gè)導(dǎo)氣通道53連通以及與多個(gè)軸向阻尼塞61和多個(gè)軸向阻尼塞52的進(jìn)氣口連通。磨削電主軸工作時(shí)，壓縮氣體由壓縮氣進(jìn)口 95進(jìn)入，并由壓縮氣通道14均勻分配給多個(gè)徑向阻尼塞51、多個(gè)軸向阻尼塞52和多個(gè)軸向阻尼塞61，使軸芯40保持軸向和徑向懸浮。
[0020]在磨削電主軸工作時(shí)，除了機(jī)體10和軸芯40發(fā)熱外，上述的定子20以及徑向氣浮軸承50也會(huì)產(chǎn)生熱量，因此，為了進(jìn)一步提高磨削電主軸的精度，在上述的機(jī)體10與定子20的外套之間、以及機(jī)體10與徑向氣浮軸承50之間均形成有冷卻間隙，該兩冷卻間隙的兩端分別與冷卻液通道11和冷卻液通道12連通，即該兩個(gè)冷卻間隙分別串聯(lián)于冷卻通道中，如此，由第二冷卻液進(jìn)口 94進(jìn)入的冷卻液，可以同時(shí)為機(jī)體10、定子20以及徑向氣浮軸承50降溫。為了保證密封性，可以在上述的冷卻間隙兩端設(shè)置密封圈。
[0021]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磨削電主軸，其特征在于，包括， 軸芯，該軸芯上設(shè)置有一由其上端面延伸至其下端面的冷卻通孔； 固定的套設(shè)在軸芯外部的轉(zhuǎn)子； 套在轉(zhuǎn)子外部并與轉(zhuǎn)子匹配的定子； 固定在定子外部的機(jī)體組件，該機(jī)體組件上設(shè)置有與冷卻通孔的上端部連通的第一冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液進(jìn)口、第二冷卻液出口、以及將第二冷卻液進(jìn)口和第二冷卻液出口連通的冷卻通道； 固定在機(jī)體組件下端部的防護(hù)罩； 同步連接在軸芯下端部并嵌置于防護(hù)罩內(nèi)的砂輪安裝座，砂輪安裝座與防護(hù)罩之間形成一個(gè)導(dǎo)流間隙；砂輪安裝座上設(shè)置有第一導(dǎo)流孔和第二導(dǎo)流孔，第一導(dǎo)流孔將冷卻通孔的下端部與第二導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端連通，第二導(dǎo)流孔的外側(cè)端部延伸至砂輪安裝座的側(cè)面并與導(dǎo)流間隙連通； 固定在砂輪安裝座內(nèi)的磨削砂輪。
2.如權(quán)利要求1所述的磨削電主軸，其特征在于，機(jī)體組件包括機(jī)體、固定在機(jī)體上端部的上端蓋、固定在機(jī)體內(nèi)部并以間隙配合的方式套在軸芯外部的徑向氣浮軸承、以及固定在徑向氣浮軸承下端部的軸向止推軸承，軸芯的下端部設(shè)置有一被限定在徑向氣浮軸承和軸向止推軸承之間的軸肩，徑向氣浮軸承上設(shè)置有多個(gè)向徑向氣浮軸承和軸芯之間的間隙輸送壓縮空氣的徑向阻尼塞，徑向氣浮軸承與軸肩正對(duì)的面、軸向止推軸承與軸肩正對(duì)的面上均設(shè)置有軸向阻尼塞；機(jī)體組件上設(shè)置有一壓縮氣通道，該壓縮氣通道的一端與徑向阻尼塞和軸向阻尼塞連通、另一端延伸至機(jī)體組件的表面形成一個(gè)進(jìn)氣口。
3.如權(quán)利要求2所述的磨削電主軸，其特征在于，機(jī)體與定子的外套之間、機(jī)體與徑向氣浮軸承之間均形成有冷卻間隙，該兩冷卻間隙分別串聯(lián)于冷卻通道上。
4.如權(quán)利要求1所述的磨削電主軸，其特征在于，第二導(dǎo)流孔沿砂輪安裝座的徑向延伸，第一導(dǎo)流孔由內(nèi)向外逐漸向上傾斜，且第一導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端部與冷卻通孔的下端部連通、外側(cè)端與第二導(dǎo)流孔的內(nèi)側(cè)端連通。
【文檔編號(hào)】B24B41/04GK103991029SQ201410240065
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】湯秀清, 田立輝 申請(qǐng)人:廣州市昊志機(jī)電股份有限公司