一种多线切割机主轴机构的制作方法

本实用新型涉及多线切割设备技术领域，具体的涉及一种多线切割机主轴机构。

背景技术：

多线切割机是目前单晶硅、多晶硅及电子级硅、蓝宝石等硬脆材料加工的主要设备，主轴系统是切割机的核心组件。目前，市面上的多线切割机主轴技术通常使用电机加联轴器驱动，主轴采用角接触轴承，往往会带来轴系尺寸大、转动惯量大和轴承数量多等不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种多线切割机主轴机构,该实用新型所提供的主轴机构的转动惯量小，轴承数量少，承载能力大，轴承尺寸小且拆卸方便。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种多线切割机主轴机构，包括长芯轴、中间轴辊、短芯轴和丝杆，所述丝杆一端通过螺母紧固，另一端依次轴向贯穿所述短芯轴和中间轴辊并与所述长芯轴螺纹连接，还包括：

设于直驱电机上的电主轴，所述电主轴与所述长芯轴直接接触连接；

安装于所述长芯轴上的长芯轴轴承组件，所述长芯轴轴承组件包括带水冷的第一轴承座和安置于所述带水冷的第一轴承座内圈且间隔设置的第一轴承组和第二轴承组，所述第一轴承组和第二轴承组之间通过第一内隔套隔开。

上述的主轴机构中，所述第一轴承组包括至少一个双列调心球轴承，所述第二轴承组包括并排设置的至少两个角接触轴承和至少一个圆柱滚子轴承。

上述的主轴机构中，还包括安装于所述短芯轴上的短芯轴轴承组件，所述短芯轴轴承组件包括带水冷的第二轴承座和安置于所述带水冷的第二轴承座内圈且间隔设置的第三轴承组和第四轴承组，所述第三轴承组包括至少一个双列调心球轴承，所述第四轴承组包括并排设置的至少两个角接触轴承和至少一个圆柱滚子轴承，所述第三轴承组和第四轴承组之间通过第二内隔套隔开。

上述的主轴机构中，所述长芯轴轴承组件还包括第一轴承压盖和第一轴端压盖，所述第一轴承压盖近所述第二轴承组端设置且与所述带水冷的第一轴承座固连，所述第一轴承压盖上设有环形槽和设于所述环形槽上的孔，所述第一轴承压盖、环形槽、孔以及长芯轴之间构成环形气迷宫密封；所述第一轴端压盖近所述第一轴承组端设置且与所述带水冷的第一轴承座固连。

上述的主轴机构中，所述短芯轴轴承组件还包括第二轴承压盖和第二轴端压盖，所述第二轴承压盖近所述第四轴承组端设置且与带水冷的第二轴承座固连，所述第二轴承压盖上设有环形槽和设于所述环形槽上的孔，所述第二轴承压盖、环形槽、孔以及短芯轴之间构成环形气迷宫密封；所述第二轴端压盖近所述第三轴承组端设置且与所述带水冷的第二轴承座固连。

上述的主轴机构中，所述双列调心球轴承和圆柱滚子轴承的个数均为一个，所述角接触轴承的个数为两个，相邻的所述角接触轴承之间以及所述角接触轴承和圆柱滚子轴承之间均背对背安装。

上述的主轴机构中，所述电主轴的转子与所述长芯轴通过销钉固定连接。

上述的主轴机构中，所述第一内隔套214和第二内隔套414的横截面均为π型或倒π型。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型的主轴机构的轴承配置中，芯轴组件的一端采用一对角接触轴承和圆柱滚子轴承的轴承组，另一端采用双调心球轴承，而通过这此种轴承组合配置，可提高了轴系的承载能力；常规情况下若没有采用双调心球轴承，一般要达到同本结构相同载荷的话至少需要把一个圆柱滚子轴承换成两个角接触轴承，增加了轴承数量；

（2）本实用新型的主轴机构采用了直驱电机，没有输出轴，主轴驱动方式为直驱，即通过电主轴的转子与长芯轴直接连接，没有经过联轴器，如此可使得主轴的转动惯量小、轴承数量少和轴承尺寸小；

（3）本实用新型的主轴机构的密封方式为气迷宫密封，如此压缩空气从迷宫的中间吹进，会在上下两侧形成气流，由于下面的出气量比上面小，空气主要从上面吹出，防止切割液进入内部，实现良好密封；

（4）本实用新型的主轴结构设计合理的利用了轴承的配置和直驱方式，实现了高速重载、转动惯量小的要求，可满足了客户高效切割，低线损，材料利用率高，拆卸导轮方便的需求，并且保证了切割后材料的精度和质量。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的主轴机构示意图；

图2为图1中的A处放大示意图。

图中标号说明：

1、电主轴，2、长芯轴，3、中间轴辊，4、短芯轴，5、丝杆，6、环形槽，7、角接触轴承，8、圆柱滚子轴承，9、机架，21、长芯轴轴承组件，211、带水冷的第一轴承座，212、第一轴承组，213、第二轴承组，214、第一内隔套，215、第一轴承压盖，216、第一轴端压盖，41、短芯轴轴承组件，411、带水冷的第二轴承座，412、第三轴承组，413、第四轴承组，414、第二内隔套，415、第二轴承压盖，416、第二轴端压盖。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型提供了一种多线切割机主轴机构，其包括长芯轴2、中间轴辊3、短芯轴4和丝杆5，所述丝杆5一端通过螺母紧固，另一端依次轴向贯穿所述短芯轴4和中间轴辊3并与所述长芯轴2螺纹连接，还包括：设于直驱电机上的电主轴1以及安装于所述长芯轴2上的长芯轴轴承组件21。

所述电主轴1与所述长芯轴2直接接触连接；此时，所采用的电机为直接驱动电机；在本实施方式中，所述电主轴1的转子与所述长芯轴2通过销钉固定连接，在其他实施方式中，还可通过螺钉等其它固定连接方式；由于主轴机构的主轴驱动方式为直驱，即通过电主轴的转子与长芯轴直接连接，没有经过联轴器，如此可使得主轴的转动惯量小、轴承数量少和轴承尺寸小。

所述长芯轴轴承组件21包括带水冷的第一轴承座211和安置于所述带水冷的第一轴承座211内圈且间隔设置的第一轴承组212和第二轴承组213，所述带水冷的第二轴承座211安装于机架9上，所述第一轴承组212包括至少一个双列调心球轴承，所述第二轴承组213包括并排设置的至少两个角接触轴承7和至少一个圆柱滚子轴承8，所述第一轴承组212和第二轴承组213之间通过第一内隔套214隔开；在本实施方式中，所述第一内隔套214的横截面为π型或倒π型；由于长芯轴组件的一端采用角接触轴承和圆柱滚子轴承的轴承组，另一端采用双调心球轴承，而通过此种轴承组合配置，可提高了轴系的承载能力。

上述主轴机构还包括安装于所述短芯轴4上的短芯轴轴承组件41，所述短芯轴轴承组件41包括带水冷的第二轴承座411和安置于所述带水冷的第二轴承座411内圈且间隔设置的第三轴承组412和第四轴承组413，所述带水冷的第二轴承座411安装于机架9上，所述第三轴承组412包括至少一个双列调心球轴承，所述第四轴承组413包括并排设置的至少两个角接触轴承7和至少一个圆柱滚子轴承8，所述第三轴承组412和第四轴承组413之间通过第二内隔套414隔开；在本实施方式中，所述第二内隔套414的横截面为π型或倒π型。由于短芯轴组件的一端采用角接触轴承和圆柱滚子轴承的轴承组，另一端采用双调心球轴承，而通过此种轴承组合配置，可进一步高提高轴系的承载能力。

在本实施方式中，所述双列调心球轴承和圆柱滚子轴承8的个数可均为一个，所述角接触轴承7的个数可为两个，相邻的所述角接触轴承8之间以及所述角接触轴承7和圆柱滚子轴承8之间均背对背安装。在其它实施方式中，为了进一步提高轴系的承载能力，所述双列调心球轴承和圆柱滚子轴承8的个数可均为2个或多个，所述角接触轴承7的个数可为3个或多个。

在本实施方式中，所述长芯轴轴承组件21还包括第一轴承压盖215和第一轴端压盖216，所述第一轴承压盖215近所述第二轴承组213端设置且与所述带水冷的第一轴承座211固连，在本实施方式中，所述第一轴承压盖215与所述带水冷的第一轴承座211螺母连接，所述第一轴端压盖216近所述第一轴承组212端设置且与所述带水冷的第一轴承座211固连。所述第一轴承压盖215上设有环形槽6和设于所述环形槽6上的孔（未图示），所述第一轴承压盖215、环形槽6、孔以及长芯轴2之间构成环形气迷宫密封。

在本实施方式中，所述短芯轴轴承组件41还包括第二轴承压盖415和第二轴端压盖416，所述第二轴承压盖415近所述第四轴承组413端设置且与带水冷的第二轴承座411固连，在本实施方式中，所述第二轴承压盖415与所述带水冷的第二轴承座411的螺母连接，所述第二轴端压盖416近所述第三轴承组412端设置且与所述带水冷的第二轴承座411固连。所述第二轴承压盖415上设有环形槽6和设于所述环形槽6上的孔（未图示），所述第二轴承压盖415、环形槽6、孔以及短芯轴4之间构成环形气迷宫密封。

由于主轴机构的密封方式为气迷宫密封，如此压缩空气从迷宫的中间吹进，进入环形槽6里面，会在上下两侧形成气流，向上下两个方向形成压力，由于下面的出气量比上面小，空气主要从上面吹出，防止切割液进入内部，实现良好密封。

本实用新型的主轴结构设计合理的利用了轴承的配置和直驱方式，实现了高速重载、转动惯量小的要求，可满足了客户高效切割，低线损，材料利用率高，拆卸导轮方便的需求，并且保证了切割后材料的精度和质量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。