[发明专利]一种气浮高速电主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种电主轴，特指一种径向承载能力强且便于安装、维护的气浮高速电主轴。

背景技术

在现有技术中，普通气浮高速电主轴因机体规格的限制，其加工功率、承载力、主轴刚度、主轴抓刀方式均有一定的局限性，在当前的生产技术加工条件下，气浮轴通过通入高压气体悬浮轴芯，相较于滚珠轴能达到更高的转速，但亦受此条件限制，使其轴向、径向承载力，主轴刚度，加工功率均小于滚珠轴，随着市场的个性化、多元化，产品材料的多样化，对加工效率、加工质量、加工方式提出了更高的要求，而现有的气浮主轴已越来越不能满足市场的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种电主轴，特指一种径向承载能力强且便于安装、维护的气浮高速电主轴。

实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气浮高速电主轴，包括外壳主体、轴承机构、气缸机构及转子机构，所述轴承机构和所述转子机构分别安装于所述外壳主体内，所述气缸机构安装于所述外壳主体顶端，与所述转子机构可传动地相互连接，所述转子机构包括轴芯、转子、拉杆、拉杆感应螺母、弹性组件及拉爪组件，所述转子安装于所述轴芯的端部，所述拉杆可滑动的设置于所述轴芯内，所述拉杆感应螺母设置于所述拉杆的顶端，所述拉爪组件设置于所述拉杆的底端，所述弹性组件由若干个螺旋碟形弹簧所组成，若干个所述螺旋碟形弹簧分别套设于所述拉杆上，所述螺旋碟形弹簧的其中一端抵于所述拉杆的顶端，另一端抵于卡设于所述轴芯内的弹簧前垫环，所述外壳主体设置有感应机构，所述感应机构从上至下依次设置有若干个接近开关，分别感应所述拉杆感应螺母的不同位置。

其中，所述外壳主体一体成型地分别设置有气路通道和循环水冷通道，所述气路通道包括主气道和若干个位于所述外壳主体内部且具有一定间距的环形气槽，若干个所述环形气槽分别通过导气孔与所述主气道相互连通，所述主气道的气体通过所述环形气槽输送至所述轴承机构中。

其中，所述轴承机构包括气动轴承和推力轴承，所述气动轴承和所述推力轴承之间设置有定距环，所述气动轴承一体成型地设置有若干层与所述环形气槽相连通的径向节气孔、以及与所述外壳主体的所述主气道相连通的通气孔，每一层的所述径向节流孔均呈阵列式地均匀分布于所述气动轴承上，每一个所述径向节流孔均设置有径向节流塞，所述气动轴承设置有若干个端面气槽，每一个所述端面气槽内均设置有第一端面节流塞。

其中，所述推力轴承一体成型地设置有进气通道和气路槽，所述进气通道通过所述定距环上的气孔与所述气动轴承的所述通气孔相连通，所述气路槽内设置有若干个第二端面节流塞，所述第二端面节流塞与所述气动轴承的所述第一端面节流塞呈一定角度错开设置。

其中，所述气动轴承和所述推力轴承均一体成型地设置有相互连通的排气槽和冷却水道，所述冷却水道与所述外壳主体的循环水冷通道相连通，形成水路冷却系统。

其中，所述气缸机构包括安装座、以及分别安装于所述安装座上的气缸隔层片和气缸盖，所述气缸隔层片包括内部均设置有活塞的上隔片和下隔片，所述下隔片内的所述活塞设置有推杆，所述推杆套设有复位弹簧，所述推杆可滑动地安装于所述安装座内，并与拉杆形成联动。

其中，所述气缸机构设置有与所述外壳主体的循环水路通道相连通的水路冷却道。

其中，所述转子外部设置有定子组件，所述定子组件包括定子和套设于所述定子外部的定子缸套，所述定子缸套一体成型地设置有水路槽，所述水路槽与所述外壳主体的循环水路通道相连通。

其中，所述螺旋碟形弹簧之间设置有中垫片，所述拉杆和所述中垫片均设置有胶环。

其中，所述安装座31设置有消声器47。

本发明的有益效果体现为：本发明旨在提供一种气浮高速电主轴，本气浮主轴的空气轴承采用一体式，具备更高的加工精度，其体积大，气体节流孔多，转子体积足够大，使气浮主轴比传统主轴具有更大的径向承载力和主轴刚性，其次转子轴芯使用螺旋蝶形弹簧，相较于传统的蝶形弹片具备更稳定的弹力，更长的使用寿命，便于拆装，同时作为转子的组成部分，螺旋碟形弹簧的整体性使主轴具有更好的稳定性，本气浮主轴的额定功率为3.7KW，额定扭力0.50Nm，额定转速70.000rpm，比一般气浮主轴具备更高的加工效益，本发明主轴既适用于粗加工又适用于高光精加工，具备较强的适应性和实用性。

附图说明

图1为本发明气浮电主轴进气通道的结构示意图。

图2为本发明气浮电主轴排气通道的结构示意图。

图3为本发明气浮电主轴进出水通道的结构示意图。