超高速高精度大功率的电主轴的制作方法_3

文档序号:8213052阅读:来源:国知局
保证因电主轴10实际装配误差等因素导致转子104的阻力增大而影响转子104转动,而且可以有效地减小电主轴10的振动并平稳地跨越临界值。
[0048]有利地,如图2所示,定子冷却腔1031盘绕成螺旋状。由此可以有效地、充分地对定子103进行冷却。其中,进入到定子冷却腔1031内的润滑油可以对定子103进行冷却。润滑油经过循环后温度上升,升温后的润滑油通过回油道1014回到润滑系统,并经过该润滑系统的冷却循环后,再次进入到定子冷却腔1031内。这样反复循环达到为电主轴10降温的效果。
[0049]如图3所示,在本发明的一些示例中,转子104的右部的外周面形成有多个外台阶部1042,转子冷却腔1041的右部的周壁形成有多个内台阶部1043,多个外台阶部1042与多个内台阶部1043 —一相对。
[0050]换言之,内台阶部1043的数量可以等于外台阶部1042的数量,且一个内台阶部1043可以与一个外台阶部1042相对。由此可以使电主轴10的结构更加合理。
[0051]其中,进入到转子冷却腔1041内的润滑油可以对转子104和设在转子104内的磁钢105进行冷却。润滑油经过循环后温度上升,升温后的润滑油通过回油道1014回到润滑系统,并经过该润滑系统的冷却循环后,再次进入到转子冷却腔1041内。这样反复循环达到为电主轴10降温的效果。
[0052]如图2和图4所示,外壳101内设有中轴承和定子项圈冷却油道1015,中轴承和定子项圈冷却油道1015通过连接油道1016与定子冷却油道1013连通。其中,中轴承和定子项圈冷却油道1015具有与中轴承1025相对的第一出口 10151以及与定子103的定子项圈相对的第二出口 10152。通过第一出口 10151喷出的润滑油及油雾对中轴承1025进行冷却,通过第二出口 10152喷出的润滑油对定子103的定子项圈进行冷却。
[0053]第一出口 10151和第二出口 10152中的每一个的尺寸沿润滑油流动方向逐渐变小以便形成喷油嘴,当有一定压力的润滑油流到第一出口 10151和第二出口 10152时会雾化以便形成油雾,然后该油雾喷在中轴承1025和定子103的定子项圈上进行冷却。
[0054]如图2、图3和图5所示,在本发明的一个示例中,外壳101内设有左轴承冷却油道1017和右轴承冷却油道1018。左轴承冷却油道1017与定子冷却油道1013连通,左轴承冷却油道1017的出口与左轴承1024相对以便对左轴承1024进行冷却,右轴承冷却油道1018通过连接油道1016与定子冷却油道1013连通,右轴承冷却油道1018的出口与右轴承1026相对以便对右轴承1026进行冷却。
[0055]左轴承冷却油道1017的出口部分的尺寸沿润滑油流动方向逐渐变小以便形成喷油嘴,当有一定压力的润滑油流到左轴承冷却油道1017的出口部分时会雾化以便形成油雾,然后该油雾喷在左轴承1024的轴承滚珠的表面进行冷却。左轴承冷却油道1017具有三个出口部分,这三个出口部分沿左轴承1024的周向均匀分布。
[0056]右轴承冷却油道1018的出口部分的尺寸沿润滑油流动方向逐渐变小以便形成喷油嘴,当有一定压力的润滑油流到右轴承冷却油道1018的出口部分时会雾化以便形成油雾,然后该油雾喷在右轴承1026的轴承滚珠的表面进行冷却。右轴承冷却油道1018具有三个出口部分,这三个出口部分沿右轴承1026的周向均匀分布。
[0057]有利地,转子冷却油道1012、定子冷却油道1013、回油道1014、中轴承和定子项圈冷却油道1015、连接油道1016、左轴承冷却油道1017、右轴承冷却油道1018、储油槽1027、定子冷却腔1031和转子冷却腔1041彼此连通。
[0058]利用油雾为左轴承1024、中轴承1025和右轴承1026的滚珠进行冷却,可以保证电主轴10的轴承始终不会在较高的温度下工作,从而可以使电主轴10能够长时间高精度稳定工作。由于电主轴10在工作过程中不可避免地产生大量的热量,若不能及时冷却降温,会在较短的时间内迅速将电主轴10轴承烧坏。利用油雾为电主轴10润滑,不但保证轴承的各个部位既不缺润滑油,又不会因为润滑油过量而造成更大的温升,而且可以将污染降至最低。
[0059]电主轴10通过在其尾部转子轴承处、外壳上开螺旋槽油道,不但为轴承润滑、冷却,而且为定子线圈、转子104、转子104内的磁钢105冷却,保证电主轴10的温升控制在合适的范围内,从而保证电主轴10长时间高精度稳定工作。
[0060]同时,左轴承1024的轴承腔回油孔和右轴承1026的轴承腔回油孔各自单独与回油泵相连,保证每一个轴承都能良好的润滑,左轴承1024的轴承腔通气孔与右轴承1026的轴承腔通气孔相连,并与大气相通,保证电主轴10内腔的热量迅速排出,更好的保护电主轴10。
[0061]如图1所示,外壳101的左侧面上设有与转子冷却油道1012和定子冷却油道1013中的至少一个连通的通气孔1019。润滑油进入到电主轴10内后,会产生油气分离,其中气体可以由通气孔1019排出,同时带走大量的热,从而保证电主轴10始终不会在较高的温度下工作,长时间高精度稳定工作。
[0062]有利地,通气孔1019位于电主轴10的最上端。
[0063]根据本发明实施例的电主轴10具有较小的外形尺寸,从而便于运输、安装与储存,更便于在多种不同的设备上使用。例如,电主轴10的外径尺寸为140毫米,全长为402毫米,功率可以达15千瓦。具体地,电主轴10可以采用交流变频调速和矢量控制的电气驱动技术,满足电主轴10的大功率,宽转速范围调速的输出。
[0064]根据本发明实施例的电主轴10的转速可以在0-60000r/min之间实现无级变速,满足在不同场合、不同转速、不同工况下平稳工作。独特的材料、轴承的选择,轴承外圈设计处选用油膜减振装置,保证轴承在高速、高温、大振动和跨临界转速、极其复杂和苛刻的工况下安全可靠运行。大功率,保证电主轴10传输出更大的转矩,从而保证电主轴10可以使用在更多更广泛的场合。
[0065]使用高精度高质量球轴承,保证电主轴10高精度旋转、大载荷的输出,同时提高电主轴10的使用寿命。
[0066]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0067]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在
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