申请/专利权人：佛山善能机电科技有限公司

申请日：2018-08-31

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN108927535B

主分类号：B23B19/02

分类号：B23B19/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2018.12.28#实质审查的生效;2018.12.04#公开

摘要：本发明提供了一种高转速电主轴，包括：机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴的上下两端分别通过上轴承和下轴承进行固定，并且在上轴承对应的机壳位置上设置由第一横向板、第二横向板和上轴承座组成的上轴承安装部，在第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧对上轴承进行预紧，在下轴承下方通过下轴承锁紧螺母进行固定。本发明由于采用了带有预紧弹簧的上轴承安装部安装上轴承，采用下轴承锁紧螺母固定下轴承，使得转轴在高速运转的过程中依然能够保持稳定，解决了现有电主轴转轴安装不够稳定，容易产生晃动导致转轴发生脱离的技术问题。

主权项：1.一种高转速电主轴，其特征在于，包括：机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴下端的外侧面上设置有凸环，凸环下方的转轴上套设有下轴承，转轴的下端通过所述下轴承固定在机壳上，下轴承下方的转轴上套设有下轴承锁紧螺母，下轴承通过所述凸环和下轴承锁紧螺母固定在转轴上；凸环上方的转轴上套设有转子，转子对应的机壳上设置有定子，转轴通过所述转子和定子进行驱动，转子上方的转轴上套设有转子锁紧螺母，转子通过所述转子锁紧螺母和凸环固定在转轴上，转子锁紧螺母上方的转轴上套设有上轴承，上轴承对应的机壳上设置有上轴承安装部，所述上轴承安装部包括间隔设置的第一横向板和第二横向板，所述第一横向板和第二横向板通过过盈配合卡合在机壳内，所述第一横向板和第二横向板之间设置有上轴承座，所述第一横向板、第二横向板和上轴承座之间通过螺钉进行连接，所述上轴承安装在所述上轴承座内，且所述第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧；所述转轴的内部设置有换刀拉杆，所述换刀拉杆的中心设置有第一除尘气道，所述机壳的上端安装有后盖，所述后盖上设置有除尘接头，所述换刀拉杆向上延伸直至所述第一除尘气道与所述除尘接头抵接；所述换刀拉杆的顶端设置有连接头，所述连接头与所述换刀拉杆通过连接套进行固定，所述换刀拉杆通过所述连接头与所述除尘接头抵接；所述连接头具有伞状顶部以及阶梯状底部，所述连接套连接在所述转轴的上方，所述连接头的所述伞状顶部用于增大所述第一除尘气道与所述除尘接头的接触面积；所述下轴承锁紧螺母包括内环锁紧螺母和外环锁紧螺母，所述内环锁紧螺母的内圈向上延伸有上凸缘，所述外环锁紧螺母套接在所述内环锁紧螺母的上凸缘的外侧；所述下轴承锁紧螺母的下方的转轴上套设有防水螺母，所述防水螺母的外侧面上套设有前盖，所述防水螺母的下端向外延伸有防水端盖；所述内环锁紧螺母的外圈向下延伸有下凸缘，所述下凸缘与所述防水螺母之间设置有第一凹槽，所述防水端盖与所述防水螺母之间设置有第二凹槽，所述前盖的内圈上设置有内环，所述内环的两端分别卡合在所述第一凹槽和第二凹槽内，所述前盖、防水螺母和下轴承锁紧螺母之间能够构成弯曲的内部路径。

全文数据：一种高转速电主轴技术领域[0001]本发明涉及电主轴领域，尤其涉及一种高转速电主轴。背景技术[0002]现有电主轴内部的转轴通过上下轴承安装在机壳的内部，但是现有的上下轴承固定在机壳的内部时，由于上下轴承固定在机壳内壁的安装结构简单，电机转轴在高速运转时，转轴容易产生振动，转轴的振动带动轴承的晃动，使得转轴在机壳的内部易发生脱离，电主轴的寿命和安全性受到了极大的影响。[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。发明内容[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高转速电主轴，旨在解决现有的电主轴内部转轴在高速转动下易脱离机壳，转轴安装不够稳定的技术问题。[0005]本发明的技术方案如下：一种高转速电主轴，其中，包括:机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴下端的外侧面上设置有凸环，凸环下方的转轴上套设有下轴承，转轴的下端通过所述下轴承固定在机壳上，下轴承下方的转轴上套设有下轴承锁紧螺母，下轴承通过所述凸环和下轴承锁紧螺母固定在转轴上，凸环上方的转轴上套设有转子，转子对应的机壳上设置有定子，转轴通过所述转子和定子进行驱动，转子上方的转轴上套设有转子锁紧螺母，转子通过所述转子锁紧螺母和凸环固定在转轴上，转子锁紧螺母上方的转轴上套设有上轴承，上轴承对应的机壳上设置有上轴承安装部，所述上轴承安装部包括间隔设置的第一横向板和第二横向板，所述第一横向板和第二横向板通过过盈配合卡合在机壳内，所述第一横向板和第二横向板之间设置有上轴承座，所述第一横向板、第二横向板和上轴承座之间通过螺钉进行连接，所述上轴承安装在所述上轴承座内，且所述第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧。[0006]所述的高转速电主轴，其中，所述转轴的内部设置有换刀拉杆，所述换刀拉杆的中心设置有第一除尘气道，所述机壳的上端安装有后盖，所述后盖上设置有除尘接头，所述换刀拉杆向上延伸直至所述第一除尘气道与所述除尘接头抵接。[0007]所述的高转速电主轴，其中，所述换刀拉杆的顶端设置有连接头，所述连接头与所述换刀拉杆通过连接套进行固定，所述换刀拉杆通过所述连接头与所述除尘接头抵接。[0008]所述的高转速电主轴，其中，所述换刀拉杆的上部套设有压盘，所述机壳的上部设置有气动活塞，所述气动活塞用于驱动所述压盘下移带动所述换刀拉杆下移进行换刀。[0009]所述的高转速电主轴，其中，所述气动活塞与机壳接触的位置设置有密封圈。[0010]所述的高转速电主轴，其中，所述压盘的下方的换刀拉杆上设置有挡圈，挡圈下方的换刀拉杆上套设有复位弹簧，所述挡圈以及挡圈下方的复位弹簧设置于转轴的内部，复位弹簧下方的转轴的内侧面上设置有凸肩，所述复位弹簧与所述凸肩抵接并用于换刀之后换刀拉杆的复位。[0011]所述的高转速电主轴，其中，所述转轴的顶端设置有用于防止所述挡圈从转轴内部脱离的固定螺母。[0012]所述的高转速电主轴，其中，所述下轴承锁紧螺母包括内环锁紧螺母和外环锁紧螺母，所述内环锁紧螺母的内圈向上延伸有上凸缘，所述外环锁紧螺母套接在所述内环锁紧螺母的上凸缘的外侧。[0013]所述的高转速电主轴，其中，所述下轴承锁紧螺母的下方的转轴上套设有防水螺母，所述防水螺母的外侧面上套设有前盖，所述防水螺母的下端向外延伸有防水端盖。[0014]有益效果:本发明提供的一种高转速电主轴，包括:机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴的上下两端分别通过上轴承和下轴承进行固定，并且在上轴承对应的机壳位置上设置由第一横向板、第二横向板和上轴承座组成的上轴承安装部，在第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧对上轴承进行预紧，在下轴承下方通过下轴承锁紧螺母进行固定。本发明由于采用了带有预紧弹簧的上轴承安装部安装上轴承，采用下轴承锁紧螺母固定下轴承，使得转轴在高速运转的过程中依然能够保持稳定，解决了现有电主轴转轴安装不够稳定，容易产生晃动导致转轴发生脱离的技术问题。附图说明[0015]图1为本发明一种高转速电主轴的爆炸结构示意图。[0016]图2为本发明一种高转速电主轴的剖面结构示意图。具体实施方式[0017]本发明提供的一种高转速电主轴，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0018]参阅图1和图2,本发明的一种高转速电主轴，包括:机壳10以及设置在机壳内部的转轴20,转轴下端的外侧面上设置有凸环30,凸环下方的转轴上套设有下轴承40,转轴的下端通过所述下轴承固定在机壳上，下轴承的外侧面与机壳的内侧面接触，下轴承和机壳之间过盈配合;下轴承下方的转轴上套设有下轴承锁紧螺母50,下轴承通过所述凸环和下轴承锁紧螺母固定在转轴上，凸环上方的转轴上套设有转子60,转子对应的机壳上设置有定子，转轴通过所述转子和定子进行驱动，定子和转子组合成电机，外部驱动机构输出的高频三相电通过内置电机引线供电给电机，驱动转轴高速运转;转子的上方的转轴上套设有转子锁紧螺母80,转子通过所述转子锁紧螺母和凸环固定在转轴上，在转轴的高速转动中，转子锁紧螺母和凸环能够防止转子在转轴上上下移动;转子锁紧螺母上方的转轴上套设有上轴承90,上轴承对应的机壳上设置有上轴承安装部，所述上轴承安装部包括间隔设置的第一横向板100和第二横向板110,所述第一横向板和第二横向板通过过盈配合卡合在机壳内，所述第一横向板和第二横向板之间设置有上轴承座120,所述第一横向板、第二横向板和上轴承座之间通过螺钉130进行连接，所述上轴承安装在所述上轴承座内，且所述第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧140。较佳的，上轴承座与机壳之间设置有滚珠套150，方便上轴承座的安装。[0019]现有的电主轴的转轴安装结构，转轴上的上下轴承直接嵌合在机壳的内壁上，通过过盈配合进行卡合，在转轴的高速转动下，上下轴承易发生松动，造成转轴的脱离，本发明高转速的电主轴，转轴上的上轴承通过设置在机壳上的上轴承安装部进行安装，该安装部包括过盈安装在机壳内部的第一横向板和第二横向板，在第一横向板和第二横向板之间设置上轴承安装座，并且第一横向板、第二横向板和上轴承安装座通过螺钉固定在一起，过盈安装可以使得第一和第二横向板在机壳内部更加的稳定，上轴承安装座安装在第一横向板和第二横向板之间，并通过预紧弹簧进行预紧，对上轴承进行预紧，能够有效的消除上轴承的安装间隙，提高上轴承的刚性，并且在轴承运行时，提高转轴的旋转精度，下轴承通过凸环和下轴承锁紧螺母固定，可以牢固的将下轴承固定在转轴上以及将下轴承卡合在机壳的内壁;另外，为了实现更好的转轴转动效果，提高轴承的使用寿命，本发明中的上轴承和下轴承均设置有2个，相邻的上轴承和相邻的下轴承之间均通过隔套隔开。[0020]优选方案中，所述转轴的内部设置有换刀拉杆160,所述换刀拉杆的中心设置有第一除尘气道170,所述机壳的上端安装有后盖180,所述后盖上设置有除尘接头190,所述换刀拉杆向上延伸直至所述第一除尘气道与所述除尘接头抵接。电主轴在加工的过程中，电主轴的前端容易产生被加工物体的碎肩，该碎肩容易被吸入到电主轴的内部，造成电主轴的损坏，本发明的换刀拉杆内部设置有除尘气道，该除尘气道通过外部的供气设备进行供气，在加工过程中对产生的碎屑进行吹离。优选的，该第一除尘气道可以为中心出水通道，该除尘接头为进水接头，现有的转轴高速旋转，带来大量的热量，单靠外端的冷却通道难以将转轴的热量带走，转轴温度升高，会使得轴端变长，使得电主轴的加工精度收到很大的影响，设置中心出水通道，能够有效的将转轴的热量带走，并且还可以用于刀头以及待加工表面的清洗和降温。[0021]优选方案中，所述换刀拉杆的顶端设置有连接头200,所述连接头与所述换刀拉杆通过连接套210进行固定，所述换刀拉杆通过所述连接头与所述除尘接头抵接。转轴直接连接除尘接头容易导致转轴的损坏，需要频繁的更换转轴，为了提高转轴的寿命，在转轴和除尘接头之间连接有一段可更换的连接头，该连接头具有伞状的顶部以及阶梯状的底部，通过连接套连接在转轴的上方，通过连接头的伞状顶部增大第一除尘气道与除尘接头的接触面积，增大气道内气体的流量。[0022]优选方案中，所述换刀拉杆的上部套设有压盘220,所述机壳的上部设置有气动活塞230,所述气动活塞用于驱动所述压盘下移带动所述换刀拉杆下移进行换刀。本发明中的换刀拉杆可以上下移动，通过气动活塞和压盘进行驱动，气动活塞的耳部嵌合在机壳的槽部内并可上下浮动，机壳槽部的上下两端分别连接有第一气道和第二气道，通过第一气道和第二气道分别控制气动活塞的上浮和下移。[0023]优选方案中，考虑到气动活塞上下浮动的气密性要求，在所述气动活塞与机壳接触的位置设置有密封圈240。[0024]优选方案中，所述压盘的下方的换刀拉杆上设置有挡圈250,挡圈下方的换刀拉杆上套设有复位弹簧260,所述挡圈以及挡圈下方的复位弹簧设置于转轴的内部，挡圈的外侧面与转轴的内侧面贴合，复位弹簧下方的转轴的内侧面上设置有凸肩270,所述复位弹簧与所述凸肩接触并用于换刀之后换刀拉杆的复位。换刀拉杆的下移是通过气动活塞机构进行控制，换刀拉杆换刀之后需要通过换刀拉杆上的复位弹簧进行复位，挡圈和复位弹簧全部设置在转轴的内部，优选的，所述转轴的顶端设置有用于防止所述挡圈从转轴内部脱离的固定螺母。换刀拉杆上下滑动的距离为固定螺母与凸肩之间的距离，换刀拉杆的下方设置有刀具拉爪28〇,该拉爪能够像伞的开合一样绕中心张开和合拢，拉爪的端部内侧设置有卡合凸起290,拉爪合拢后通过该卡合凸起将刀具钩接在换刀拉杆上。[0025]优选方案中，所述下轴承锁紧螺母包括内环锁紧螺母3〇〇和外环锁紧螺母310,所述内环锁紧螺母的内圈向上延伸有上凸缘320,所述外环锁紧螺母套接在所述内环锁紧螺母的上凸缘的外侧。本发明采用的下轴承锁紧螺母为双螺母结构，外环锁紧螺母套设在内环锁紧螺母的上凸缘上，内环锁紧螺母和外环锁紧螺母之间间隙设置，内环锁紧螺母用于固定轴承的内环，且能与转轴一起旋转，外环锁紧螺母用于固定轴承的外环，并且螺接于机壳的内壁，在转轴高速的运转中，能够将下轴承牢固的固定在转轴和机壳上，防止轴承的脱离和晃动。[0026]优选方案中，所述下轴承锁紧螺母的下方的转轴上套设有防水螺330,防水螺母螺接在转轴上，可以同转轴一起转动，所述防水螺母的外侧面上套设有前盖340,前盖与防水螺母间隙设置，前盖与机壳连接，所述防水螺母的下端向外延伸有防水端盖350。所述内环锁紧螺母的外圈向下延伸有下凸缘，所述下凸缘与所述防水螺母之间设置有第一凹槽，所述防水端盖与所述防水螺母之间设置有第二凹槽，所述前盖的内圈上设置有内环，所述内环的两端分别卡合在所述第一凹槽和第二凹槽内。上述电主轴的前端安装结构，前端的前盖、防水螺母和下轴承锁紧螺母之间能够形成曲折弯曲的内部路径，使得外部的水分或灰尘无法通过该路径进入到主轴的内部。[0027]优选方案中，所述前盖的内部设置有第二除尘气道360，所述前盖、内环锁紧螺母以及防水端盖之间间隙设置，所述第二除尘气道与所述间隙连接。第二除尘气道进气，气体沿着所述间隙扩散，直至从防水端盖与前盖间的间隙排出，并向防水端盖的四周发散，将空气中的灰尘颗粒和水分吹离。[0028]综上所述，本发明提供的一种高转速电主轴，包括:机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴的上下两端分别通过上轴承和下轴承进行固定，并且在上轴承对应的机壳位置上设置由第一横向板、第二横向板和上轴承座组成的上轴承安装部，在第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹簧对上轴承进行预紧，在下轴承下方通过下轴承锁紧螺母进行固定。本发明由于采用了带有预紧弹簧的上轴承安装部安装上轴承，采用下轴承锁紧螺母固定下轴承，使得转轴在高速运转的过程中依然能够保持稳定，解决了现有电主轴转轴安装不够稳定，容易产生晃动导致转轴发生脱离的技术问题。[0029]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

权利要求：1.一种高转速电主轴，其特征在于，包括:机壳以及设置在机壳内部的转轴，转轴下端的外侧面上设置有凸环，凸环下方的转轴上套设有下轴承，转轴的下端通过所述下轴承固定在机壳上，下轴承下方的转轴上套设有下轴承锁紧螺母，下轴承通过所述凸环和下轴承锁紧螺母固定在转轴上；凸环上方的转轴上套设有转子，转子对应的机壳上设置有定子，转轴通过所述转子和定子进行驱动，转子上方的转轴上套设有转子锁紧螺母，转子通过所述转子锁紧螺母和凸环固定在转轴上，转子锁紧螺母上方的转轴上套设有上轴承，上轴承对应的机壳上设置有上轴承安装部，所述上轴承安装部包括间隔设置的第一横向板和第二横向板，所述第一横向板和第二横向板通过过盈配合卡合在机壳内，所述第一横向板和第二横向板之间设置有上轴承座，所述第一横向板、第二横向板和上轴承座之间通过螺钉进行连接，所述上轴承安装在所述上轴承座内，且所述第二横向板与上轴承座之间设置有预紧弹黃。2.根据权利要求1所述的高转速电主轴，其特征在于，所述转轴的内部设置有换刀拉杆，所述换刀拉杆的中心设置有第一除尘气道，所述机壳的上端安装有后盖，所述后盖上设置有除尘接头，所述换刀拉杆向上延伸直至所述第一除尘气道与所述除尘接头抵接。3.根据权利要求2所述的高转速电主轴，其特征在于，所述换刀拉杆的顶端设置有连接头，所述连接头与所述换刀拉杆通过连接套进行固定，所述换刀拉杆通过所述连接头与所述除尘接头抵接。4.根据权利要求2所述的高转速电主轴，其特征在于，所述换刀拉杆的上部套设有压盘，所述机壳的上部设置有气动活塞，所述气动活塞用于驱动所述压盘下移带动所述换刀拉杆下移进行换刀。5.根据权利要求4所述的高转速电主轴，其特征在于，所述气动活塞与机壳接触的位置设置有密封圈。6.根据权利要求4所述的高转速电主轴，其特征在于，所述压盘下方的换刀拉杆上设置有挡圈，挡圈下方的换刀拉杆上套设有复位弹簧，所述挡圈以及挡圈下方的复位弹簧设置于转轴的内部，复位弹簧下方的转轴的内侧面上设置有凸肩，所述复位弹簧与所述凸肩接触并用于换刀之后换刀拉杆的复位。7.根据权利要求6所述的高转速电主轴，其特征在于，所述转轴的顶端设置有用于防止所述挡圈从转轴内部脱离的固定螺母。8.根据权利要求1所述的高转速电主轴，其特征在于，所述下轴承锁紧螺母包括内环锁紧螺母和外环锁紧螺母，所述内环锁紧螺母的内圈向上延伸有上凸缘，所述外环锁紧螺母套接在所述内环锁紧螺母的上凸缘的外侧。9.根据权利要求8所述的高转速电主轴，其特征在于，所述下轴承锁紧螺母的下方的转轴上套设有防水螺母，所述防水螺母的外侧面上套设有前盖，所述防水螺母的下端向外延伸有防水端盖。

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