[发明专利]一种具有双重动气压气封系统的电主轴

说明书

本发明公开了一种具有双重动压气封系统的电主轴，包括主轴系统组件及轴芯组件，主轴系统组件包括机体组件及定子，定子设于机体组件内部，轴芯组件贯通定子；轴芯组件包括依次连接的中心出水导向体、芯轴，中心出水导向体、芯轴中部具有供冷却水流通的通道，中心出水导向体在与芯轴连接处设有高压气体的第一压力槽，主轴系统组件还设环绕芯轴外壁面的导气套，导气套与芯轴外壁面贴合表面设有第二压力槽。本发明采用双重动压气体密封有效地阻挡了冷却水进入主轴内部并对冷却水具有导流作用，能够使主轴运转精度大幅提高，并且大幅延长主轴使用寿命，使本发明主轴高效稳定地运行。

技术领域

本发明涉及一种电机主轴，尤其涉及一种具有双重动气压气封系统的电主轴。

背景技术

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴通常由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电主轴具有高速运转的特性，在切削过程中需要喷射切削液对刀具和零件进行降温。采用中心出水的方式，能够使得水能够沿着刀具流动，对刀具实现全面的冷却。采用中心出水方式，必须使得切削液管路可随主轴同步旋转，需要在打刀抓刀机构上方装设一旋转接头供切削液管路连接组装，而这种活动的连接方式容易使得切削液进入主轴内部，对主轴内部造成污染。目前主要依靠气源密封对主轴实施密封，既能主轴高速运转由能保证切削液沿主轴中心喷洒于刀具上。但是现有的气源密封仍然存在以下缺陷：

现有的气源密封并未提供多层次的保护，仅仅提供一层的高压气体，阻绝冷却液体进入主轴内部，在不同的工况下，切削液可突破高压气体构成的密封结构，污染主轴，造成损坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有气封系统的高速电主轴，以达到对主轴气封的目的，保障主轴不被冷却液所污染。本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种具有双重动气压气封系统的电主轴，包括主轴系统组件及轴芯组件，所述主轴系统组件包括机体组件及定子，所述定子设于所述机体组件内部，所述轴芯组件贯通所述定子；其特征在于：所述轴芯组件包括依次连接的中心出水导向体、芯轴，所述中心出水导向体、芯轴中部具有供冷却水流通的通道，所述中心出水导向体在与所述芯轴连接处设有高压气体的第一压力槽，所述主轴系统组件还设环绕所述芯轴外壁面的导气套，所述导气套与所述芯轴外壁面贴合表面设有第二压力槽。

进一步地，所述芯轴一端设有凹槽，所述中心出水导向体部分设于所述凹槽内。

进一步地，所述第一压力槽沿所述中心出水导向体表面分布且位于所述凹槽内。

进一步地，所述中心出水导向体上设有第一压缩气体入孔、与第一压缩气体入孔连通的第一压缩气体通道；所述第一压缩气体通道连通所述第一压力槽。

进一步地，所述主轴系统组件还设有第二压缩气体入孔、与第二压缩气体入孔连接的第二压缩气体通道，所述第二压缩气体通道连接所述导气套。

进一步地，所述第二压力槽的气体压力大于所述第一压力槽内部的气体压力。

进一步地，所述主轴系统组件还包括机体下盖组件，所述机体下盖设于主轴系统组件下部，所述机体下盖组件设有第二导气套。

进一步地，所述第二导气套与排气通道连接，将高压气体排出主轴，所述排气通道为迷宫密封回路排气通道。

进一步地，所述主轴系统组件还包括钢水套组件，所述第二压缩气体入孔、第二压缩气体通道均设于所述钢水套组件；所述钢水套组件包括溢流孔，压缩气体充满所述第一压力槽后，进而充满所述钢水套组件、轴芯组件构成的形腔，再经由所述溢流孔排出；所述第一压力槽具有多个，均布于所述中心出水导向体表面。