本发明涉及车削，具体涉及一种高速电主轴结构。

背景技术：

1、传统磨齿机的单头型电主轴在进行多工序加工时，需要多次装夹工序，耗时长，通过设计双头电主轴能够解决该问题，但是新的问题就是走刀路径程序更为复杂，更容易出现操作失误或程序错误，从而出现撞机事故。

2、因此，有必要提供新的一种高速电主轴结构。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种高速电主轴结构，能够实现撞机保护，有效降低撞击对设备造成的损伤。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高速电主轴结构，包括外壳、转动配合于外壳上的芯轴、接杆、连接座以及承接盘，所述连接座的轴心处设有主球头，所述主球头上配合安装有主球座，所述主球头的球心与芯轴的轴心线重合，所述主球座沿芯轴的轴向滑动连接于芯轴上，所述主球座上设置有液压腔，所述承接盘与芯轴相连，在所述连接座和承接盘之间安装有多个活塞杆，多个活塞杆绕芯轴的轴心线呈圆周整列分布，所述活塞杆的一端沿芯轴的轴向滑动配合于承接盘上，所述活塞杆的另一端与连接座万向连接，在所述活塞杆与承接盘之间设置有复位件，所述复位件始终对活塞杆施加驱使活塞杆背离芯轴滑动的弹力，直至活塞杆背离芯轴滑动到位，接杆安装于连接座的前端，在连接座处于第一位置时，即液压腔处于正压并驱使主球座背离芯轴滑动到位，复位件驱使活塞杆背离芯轴滑动到位。

3、进一步的，所述芯轴的端部设置有插轴，所述液压腔位于主球座靠近芯轴的一端，所述插轴沿芯轴的轴向滑动插接于主球座的液压腔中。

4、进一步的，所述活塞杆靠近连接座的一端设有副球头，所述副球头上配合安装有副球座，所述副球座铰接配合于所述连接座上。

5、进一步的，所述连接座上对应于副球座安装有铰接轴，所述铰接轴连接于连接座上，同时所述铰接轴的轴心线垂直于活塞杆的轴心线，并且所述铰接轴的轴心线垂直于连接座的径向，铰接轴与副球座之间通过鱼眼轴承配合。

6、进一步的，所述承接盘的内沿同轴设置有延展环，所述延展环与芯轴固定相连，同时在所述承接盘和延展环之间设置有周向卡合部，在延展环插入承接盘的内沿时周向卡合部至少能够将承接盘周向限位于延展环和芯轴上。

7、进一步的，所述高速电主轴结构还包括沿芯轴的轴向滑动安装于外壳上的滑动端，滑动端靠近芯轴的端部，所述承接盘沿芯轴的轴向滑动配合于延展环上，在连接座处于第一位置时，即主球座背离芯轴滑动到位，承接盘背离芯轴的一端与延展环抵持限位，同时活塞杆在复位件弹力推挤下，以及连接座对活塞杆沿背离芯轴的方向的牵引，使活塞杆背离芯轴滑动到位，所述主球座液压腔的内侧壁上凸设有内沿台阶，插轴的外周壁上凸设有外沿台阶，在所述主球座背离芯轴滑动时，内沿台阶与外沿台阶滑动且密封地配合，在滑动端靠近芯轴滑动至带动承接盘靠近芯轴移动时，通过活塞杆牵引连接座靠近芯轴移动处于第二位置，即滑动端带动承接盘靠近芯轴滑动至承接盘与延展环在芯轴的径向上相错开，并且牵引主球座靠近芯轴相对于插轴滑动至内沿台阶与外沿台阶在芯轴的径向上相错开。

8、进一步的，所述承接盘的内沿和主球座的外沿之间密封连接有封闭盘，封闭盘位于延展环的背离芯轴的一端，插轴的轴心位置设有贯穿插轴的相对两端面的中心孔，在芯轴上设有沿芯轴的轴向延伸设置的中心流道，中心流道的端部与中心孔连接相通，外壳上设有进液流道，在连接座处于第二位置时，即承接盘与延展环相错开并在脱开处形成流通间隙一，内沿台阶与外沿台阶相错开并在脱开处形成流通间隙三，流通间隙一和流通间隙三顺序连接构成导流通道的至少一部分，导流通道沿芯轴的大致径向连通于进液流道和中心孔之间。

9、进一步的，所述承接盘的内沿设有内沿凸环，所述延展环的外沿设有外沿凸环，在所述连接座处于第一位置时，内沿凸环与外沿凸环在芯轴的径向上相重合，并且内沿凸环的内周壁与外沿凸环的外周壁滑动配合，并在连接座处于第一位置时，内沿凸环背离芯轴的一端面与外沿凸环相抵。

10、进一步的，所述封闭盘包括外环体、位于外环体中心的内环体，以及衔接在外环体和内环体之间的衔接环，外环体与承接盘的内沿固定相连，内环体与主球座的外沿固定相连，外环体、内环体为刚性材质制成，衔接环为弹性材质或挠性材质。

11、进一步的，所述承接盘上设置有多个滑孔，多个滑孔与多个活塞杆一一对应设置，所述承接盘上对应每个滑孔还设有气道，所述气道的一端延伸并连通滑孔，所述气道的另一端延伸至承接盘外部，所述滑动端靠近连接座的一端设有推挤部，在滑动端靠近芯轴滑动至推挤部与承接盘相抵时，滑动端上设置的负压接头插入所述气道。

12、本发明的有益效果是：本发明提供的高速电主轴结构，包括外壳、转动配合于外壳上的芯轴、接杆、连接座以及承接盘，连接座的轴心处设有主球头，主球头上配合安装有主球座，使主球头能够绕任意过主球头球心的基准轴相对于主球座摆动，主球头的球心与芯轴的轴心线重合，主球座沿芯轴的轴向滑动连接于芯轴上，这样主球座能够沿芯轴的轴向于芯轴上作直线伸缩运动，主球座上设置有液压腔，通过液压腔中压力的调节能够驱使主球座背离芯轴滑动，直至主球座背离芯轴滑动到位，承接盘与芯轴相连，使承接盘能够跟随芯轴同步旋转，在连接座和承接盘之间安装有多个活塞杆，多个活塞杆绕芯轴的轴心线呈圆周整列分布，活塞杆的一端沿芯轴的轴向滑动配合于承接盘上，活塞杆的另一端与连接座万向连接，以在连接座绕主球头的球心相对于承接盘倾斜摇摆时，活塞杆对应连接座的一端始终保持与连接座相连，一方面，活塞杆能够负责将芯轴的扭矩传导至连接座的作用，实现接杆的刀具用于切削使用，另一方面，活塞杆沿芯轴轴向的滑动自由度能够在连接座相对于承接盘倾斜摇摆时实现缓冲卸力，而且通过调整活塞杆沿芯轴轴向的滑动阻尼，能够沿连接座倾倒的反向对连接座起到一定的拖曳作用，与复位件联动从而能够在连接座上靠近活塞杆的位置起到优异的稳定作用，以消除连接座的微幅振动，解决振刀问题，在活塞杆与承接盘之间设置有复位件，复位件始终对活塞杆施加驱使活塞杆背离芯轴滑动的弹力，直至活塞杆背离芯轴滑动到位，接杆安装于连接座的前端，在工作端的连接座处于第一位置时，即液压腔处于正压并驱使主球座背离芯轴滑动到位，复位件驱使活塞杆背离芯轴滑动到位，当工作端连接座上的接杆工作时刀具接触外物瞬间过载，由于超过液压腔的预设压力阈值导致主球座和连接座靠近芯轴滑动回缩，同时活塞杆抵抗复位件的弹力而靠近芯轴回缩，从而通过连接座的轴向回缩实现让位保护，切断冲击力向芯轴的传递；另外，当接杆上刀具产生侧面过载时，将迫使连接座通过主球头背离过载点倾斜摆动，实现让位保护的作用，从而本发明提供的高速电主轴结构能够通过让位实现撞机保护，另外，通过连接座上的主球头始终保持与芯轴同轴，能够减小接杆中心校准偏差。

技术特征：

1.一种高速电主轴结构，其特征在于：包括外壳、转动配合于外壳上的芯轴、接杆、连接座以及承接盘，所述连接座的轴心处设有主球头，所述主球头上配合安装有主球座，所述主球头的球心与芯轴的轴心线重合，所述主球座沿芯轴的轴向滑动连接于芯轴上，所述主球座上设置有液压腔，所述承接盘与芯轴相连，在所述连接座和承接盘之间安装有多个活塞杆，多个活塞杆绕芯轴的轴心线呈圆周整列分布，所述活塞杆的一端沿芯轴的轴向滑动配合于承接盘上，所述活塞杆的另一端与连接座万向连接，在所述活塞杆与承接盘之间设置有复位件，所述复位件始终对活塞杆施加驱使活塞杆背离芯轴滑动的弹力，直至活塞杆背离芯轴滑动到位，接杆安装于连接座的前端，在连接座处于第一位置时，即液压腔处于正压并驱使主球座背离芯轴滑动到位，复位件驱使活塞杆背离芯轴滑动到位。

2.根据权利要求1所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述芯轴的端部设置有插轴，所述液压腔位于主球座靠近芯轴的一端，所述插轴沿芯轴的轴向滑动插接于主球座的液压腔中。

3.根据权利要求2所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述活塞杆靠近连接座的一端设有副球头，所述副球头上配合安装有副球座，所述副球座铰接配合于所述连接座上。

4.根据权利要求3所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述连接座上对应于副球座安装有铰接轴，所述铰接轴连接于连接座上，同时所述铰接轴的轴心线垂直于活塞杆的轴心线，并且所述铰接轴的轴心线垂直于连接座的径向，铰接轴与副球座之间通过鱼眼轴承配合。

5.根据权利要求3所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述承接盘的内沿同轴设置有延展环，所述延展环与芯轴固定相连，同时在所述承接盘和延展环之间设置有周向卡合部，在延展环插入承接盘的内沿时周向卡合部至少能够将承接盘周向限位于延展环和芯轴上。

6.根据权利要求5所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述高速电主轴结构还包括沿芯轴的轴向滑动安装于外壳上的滑动端，滑动端靠近芯轴的端部，所述承接盘沿芯轴的轴向滑动配合于延展环上，在连接座处于第一位置时，即主球座背离芯轴滑动到位，承接盘背离芯轴的一端与延展环抵持限位，同时活塞杆在复位件弹力推挤下，以及连接座对活塞杆沿背离芯轴的方向的牵引，使活塞杆背离芯轴滑动到位，所述主球座液压腔的内侧壁上凸设有内沿台阶，插轴的外周壁上凸设有外沿台阶，在所述主球座背离芯轴滑动时，内沿台阶与外沿台阶滑动且密封地配合，在滑动端靠近芯轴滑动至带动承接盘靠近芯轴移动时，通过活塞杆牵引连接座靠近芯轴移动处于第二位置，即滑动端带动承接盘靠近芯轴滑动至承接盘与延展环在芯轴的径向上相错开，并且牵引主球座靠近芯轴相对于插轴滑动至内沿台阶与外沿台阶在芯轴的径向上相错开。

7.根据权利要求6所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述承接盘的内沿和主球座的外沿之间密封连接有封闭盘，封闭盘位于延展环的背离芯轴的一端，插轴的轴心位置设有贯穿插轴的相对两端面的中心孔，在芯轴上设有沿芯轴的轴向延伸设置的中心流道，中心流道的端部与中心孔连接相通，外壳上设有进液流道，在连接座处于第二位置时，即承接盘与延展环相错开并在脱开处形成流通间隙一，内沿台阶与外沿台阶相错开并在脱开处形成流通间隙三，流通间隙一和流通间隙三顺序连接构成导流通道的至少一部分，导流通道沿芯轴的大致径向连通于进液流道和中心孔之间。

8.根据权利要求6所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述承接盘的内沿设有内沿凸环，所述延展环的外沿设有外沿凸环，在所述连接座处于第一位置时，内沿凸环与外沿凸环在芯轴的径向上相重合，并且内沿凸环的内周壁与外沿凸环的外周壁滑动配合，并在连接座处于第一位置时，内沿凸环背离芯轴的一端面与外沿凸环相抵。

9.根据权利要求7所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述封闭盘包括外环体、位于外环体中心的内环体，以及衔接在外环体和内环体之间的衔接环，外环体与承接盘的内沿固定相连，内环体与主球座的外沿固定相连，外环体、内环体为刚性材质制成，衔接环为弹性材质或挠性材质。

10.根据权利要求6所述的高速电主轴结构，其特征在于：所述承接盘上设置有多个滑孔，多个滑孔与多个活塞杆一一对应设置，所述承接盘上对应每个滑孔还设有气道，所述气道的一端延伸并连通滑孔，所述气道的另一端延伸至承接盘外部，所述滑动端靠近连接座的一端设有推挤部，在滑动端靠近芯轴滑动至推挤部与承接盘相抵时，滑动端上设置的负压接头插入所述气道。

技术总结
本发明公开了一种高速电主轴结构，属于车削技术领域。主要包括外壳、转动配合于外壳上的芯轴、接杆、连接座及承接盘，连接座的轴心处设有主球头，主球头上配合安装有主球座，主球座沿芯轴的轴向滑动连接于芯轴上，在主球座与芯轴之间设置有液压腔，承接盘与芯轴相连，连接座和承接盘之间安装有多个活塞杆，多个活塞杆绕芯轴的轴心线呈圆周整列分布，活塞杆的一端沿芯轴的轴向滑动配合于承接盘上，活塞杆的另一端与连接座万向连接，在活塞杆与承接盘之间设置有复位件，复位件始终对活塞杆施加驱使活塞杆背离芯轴滑动的弹力。本发明的高速电主轴结构，能够实现撞机保护。
技术研发人员：杨锦,张玉雯,邱京京
受保护的技术使用者：无锡阳光精机股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2026/9/4