一种永磁同步电主轴装置的制作方法

本发明涉及电主轴，尤其涉及一种永磁同步电主轴装置。

背景技术

现有技术的电主轴装置，一般的外接冷却水路，都需要穿过气缸组件，使气缸组件的加工变得复杂，增加了加工成本，同时也不利于装配；螺旋类冷却一般采用内套的形式，导致主轴的体积偏大，在结构要求紧凑的数控机床中无优势；而中心吹气结构同松刀机构为同一气路，在应用实现清洁刀柄的中心吹气功能的可控性差，无法实现外部控制，主轴功能特性不佳，导致主轴的实际应用不够理想，同时在松刀时，会产生松刀噪音，影响主轴的精度和机床的寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种冷却效果好、结构紧凑、热稳定性更优，从而实现高速、高精度加工能力的永磁同步电主轴装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种永磁同步电主轴装置，其包括有钢筒，所述钢筒的前端固定有前轴承座，所述钢筒的后端固定有后轴承座，所述钢筒的后端固定有背盖，所述背盖上设有冷却液入口和冷却液出口，所述背盖的侧壁开设有入液通道和出液通道，所述后轴承座的侧壁开设有后轴承冷却通道和第一直通道，所述后轴承冷却通道的入口位于所述后轴承座的前端，所述后轴承冷却通道的出口位于所述后轴承座的后端，所述钢筒的侧壁开设有钢筒冷却通道和第二直通道，所述钢筒冷却通道的入口位于所述钢筒的后端，所述钢筒冷却通道的出口位于所述钢筒的前端，所述前轴承座的侧壁开设有前轴承冷却通道，所述前轴承冷却通道的入口和出口均位于所述前轴承座的后端，所述冷却液入口、入液通道、第一直通道、第二直通道、前轴承冷却通道、钢筒冷却通道、后轴承冷却通道、出液通道和冷却液出口依次连通，且由所述冷却液入口注入冷却液，由所述冷却液出口输出冷却液。

优选地，所述前轴承座内设有前轴承组件，所述后轴承座内设有后轴承组件，所述钢筒内固定有定子，所述定子内穿设有转子，所述转子的前后两端分别穿过前轴承组件和后轴承组件，所述转子内穿设有拉杆，所述拉杆的前端连接有刀柄，所述转子的后端延伸至所述背盖内，所述背盖的后端固定有气缸，所述气缸的活塞杆穿过所述背盖，且所述活塞杆连接于所述拉杆的后端。

优选地，所述后轴承冷却通道沿所述后轴承座的长度方向多次弯折，且所述后轴承冷却通道呈“s”形延伸。

优选地，所述后轴承座的前端面和后端面分别开设有腰形槽，所述腰形槽连通于所述后轴承冷却通道，所述腰形槽的开口处盖合有腰形盖，且所述腰形盖与所述后轴承座密封固定。

优选地，所述钢筒冷却通道沿所述钢筒的周向多次弯折，且所述钢筒冷却通道呈“s”形延伸。

优选地，所述钢筒冷却通道是开设于所述钢筒外侧壁的狭槽，所述钢筒的外侧壁固定有多个第一弧形盖板，所述第一弧形盖板覆盖于所述钢筒冷却通道。

优选地，所述前轴承冷却通道沿所述前轴承座的周向多次弯折，且所述前轴承冷却通道呈“s”形延伸。

优选地，所述前轴承冷却通道是开设于所述前轴承座外侧壁的狭槽，所述前轴承座的外侧壁固定有多个第二弧形盖板，所述第二弧形盖板覆盖于所述前轴承冷却通道。

优选地，所述气缸的外侧壁对应所述冷却液入口和冷却液出口而开设有避空槽。

优选地，所述背盖内设有齿轮盘，所述齿轮盘固定于所述转子的后端，所述齿轮盘的外侧壁形成有轮齿，所述后轴承座的后端面固定有编码器，所述编码器的感应端朝向所述轮齿。

本发明公开的永磁同步电主轴装置中，冷却液入口和冷却液出口分别连接外部冷却液循环机构，以驱使冷却液沿着冷却液入口、入液通道、第一直通道、第二直通道、前轴承冷却通道、钢筒冷却通道、后轴承冷却通道、出液通道和冷却液出口依次循环，上述结构中，冷却顺序为先冷却前轴承座内的前轴承组件，再冷却钢筒及其内侧的定子和转子，最后冷却后轴承座内的后轴承组件，基于上述结构特征，使得转子前端的热伸长减小，其轴向精度得以提高，轴承运行升温小，大大提高了主轴的使用寿命。

附图说明

图1为本发明永磁同步电主轴装置的剖视图。

图2为本发明永磁同步电主轴装置另一视角的局部剖视图。

图3为后轴承座的结构图一。

图4为后轴承座的结构图二。

图5为钢筒的结构图。

图6为前轴承座的结构图。

图7为背盖与气缸的结构图。

图8为齿轮盘与编码器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种永磁同步电主轴装置，结合图1至图6所示，其包括有钢筒1，所述钢筒1的前端固定有前轴承座2，所述钢筒1的后端固定有后轴承座3，所述钢筒1的后端固定有背盖8，所述背盖8上设有冷却液入口80和冷却液出口81，所述背盖8的侧壁开设有入液通道82和出液通道83，所述后轴承座3的侧壁开设有后轴承冷却通道31和第一直通道32，所述后轴承冷却通道31的入口位于所述后轴承座3的前端，所述后轴承冷却通道31的出口位于所述后轴承座3的后端，所述钢筒1的侧壁开设有钢筒冷却通道10和第二直通道11，所述钢筒冷却通道10的入口位于所述钢筒1的后端，所述钢筒冷却通道10的出口位于所述钢筒1的前端，所述前轴承座2的侧壁开设有前轴承冷却通道21，所述前轴承冷却通道21的入口和出口均位于所述前轴承座2的后端，所述冷却液入口80、入液通道82、第一直通道32、第二直通道11、前轴承冷却通道21、钢筒冷却通道10、后轴承冷却通道31、出液通道83和冷却液出口81依次连通，且由所述冷却液入口80注入冷却液，由所述冷却液出口81输出冷却液。

上述永磁同步电主轴装置中，冷却液入口80和冷却液出口81分别连接外部冷却液循环机构，以驱使冷却液沿着冷却液入口80、入液通道82、第一直通道32、第二直通道11、前轴承冷却通道21、钢筒冷却通道10、后轴承冷却通道31、出液通道83和冷却液出口81依次循环，上述结构中，冷却顺序为先冷却前轴承座2内的前轴承组件20，再冷却钢筒1及其内侧的定子和转子，最后冷却后轴承座3内的后轴承组件30，基于上述结构特征，使得转子前端的热伸长减小，其轴向精度得以提高，轴承运行升温小，大大提高了主轴的使用寿命。

关于主轴的其他结构，所述前轴承座2内设有前轴承组件20，所述后轴承座3内设有后轴承组件30，所述钢筒1内固定有定子4，所述定子4内穿设有转子5，所述转子5的前后两端分别穿过前轴承组件20和后轴承组件30，所述转子5内穿设有拉杆6，所述拉杆6的前端连接有刀柄7，所述转子5的后端延伸至所述背盖8内，所述背盖8的后端固定有气缸9，所述气缸9的活塞杆90穿过所述背盖8，且所述活塞杆9连接于所述拉杆6的后端。

为了提高后轴承部分的冷却效率，本实施例中，所述后轴承冷却通道31沿所述后轴承座3的长度方向多次弯折，且所述后轴承冷却通道31呈“s”形延伸。

为了便于加工后轴承冷却通道31，本实施例中，所述后轴承座3的前端面和后端面分别开设有腰形槽33，所述腰形槽33连通于所述后轴承冷却通道31，所述腰形槽33的开口处盖合有腰形盖34，且所述腰形盖34与所述后轴承座3密封固定。

为了提高钢筒1及其内侧转子和定子的冷却效率，本实施例中，所述钢筒冷却通道10沿所述钢筒1的周向多次弯折，且所述钢筒冷却通道10呈“s”形延伸。

进一步地，为了便于加工钢筒冷却通道10，本实施例中，所述钢筒冷却通道10是开设于所述钢筒1外侧壁的狭槽，所述钢筒1的外侧壁固定有多个第一弧形盖板12，所述第一弧形盖板12覆盖于所述钢筒冷却通道10。

为了提高前轴承部分的冷却效率，本实施例中，所述前轴承冷却通道21沿所述前轴承座2的周向多次弯折，且所述前轴承冷却通道21呈“s”形延伸。

进一步地，所述前轴承冷却通道21是开设于所述前轴承座2外侧壁的狭槽，所述前轴承座2的外侧壁固定有多个第二弧形盖板22，所述第二弧形盖板22覆盖于所述前轴承冷却通道21。

上述钢筒冷却通道10和前轴承冷却通道21均通过盖板覆盖、合围，使得钢筒和前轴承座不仅利于加工制造，而且无需制成较厚的尺寸，进而满足的产品的小尺寸、轻量化要求，适合应用于精密机床等设备中。

作为一种优选方式，请参照图7，所述气缸9的外侧壁对应所述冷却液入口80和冷却液出口81而开设有避空槽90。此外，所述背盖8上还设有气封接头84、回刀气路接头85和中心吹气接头86，所述气缸9的外侧壁对应所述气封接头84、回刀气路接头85和中心吹气接头86也分别开设有避空槽90。

本实施例中，请参照图8，所述背盖8内设有齿轮盘50，所述齿轮盘50固定于所述转子5的后端，所述齿轮盘50的外侧壁形成有轮齿52，所述后轴承座3的后端面固定有编码器51，所述编码器51的感应端朝向所述轮齿52。其中齿轮盘50亦即编码器分度盘，供于编码器51检测位移量。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。