[实用新型]带嵌入式制动机构的主轴箱系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机床技术领域，特别涉及一种数控机床的主轴箱。

背景技术

主轴箱是机床的重要的部件，其包括箱体、主轴部件等。主轴部件通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成。主轴在机床中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩、带动工件或刀具旋转等，用作高精度加工的数控机床，对主轴部件的质量要求很高。

机床在加工过程中主轴径向受力大，而轴向受力相对较小，所以支承主轴的径向轴承受力能力非常关键。现有技术中常采用深沟球轴承支承主轴，因轴承原因导致加工精度降低的因素主要有：

1、轴承的内圈和外圈与钢球之间存在间隙，使得当主轴受径向力时，主轴中心会产生偏移，降低加工精度。

2、轴承磨损，导致轴承间隙增大，降低加工精度。

3、轴承高速运动，温度升高，导致轴承刚性降低，影响加工精度。

而主轴的刚性也是影响机床加工精度的重要因素。在加工中，切削金属会产生大量热量，切削热部分被冷却液带走，而部分会传递给主轴，导致主轴温度升高，主轴升温会降低主轴刚性，也会影响加工精度。

同时现有技术中，机床主轴通常采用摩擦力制动，由于机床启停频繁，制动器的摩擦片磨损较快，摩擦片使用寿命较短，更换频率较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种带嵌入式制动机构的主轴箱系统，以解决轴承间隙、轴承磨损、轴承及主轴升温等导致机床加工精度降低的技术问题；以及解决主轴制动器的摩擦片磨损速度快、使用寿命短的技术问题。

本实用新型带嵌入式制动机构的主轴箱系统，包括箱体和主轴；所述箱体的内侧面上形成有轴承座，所述主轴的前端通过两个深沟球轴承安装于箱体内侧的轴承座上，所述两个深沟球轴承中的第一深沟球轴承靠近箱体中部，第二深沟球轴承靠近箱体外侧；所述主轴的后端通过角接触轴承安装在箱体上；

所述主轴箱系统还包括主轴制动器，所述主轴制动器包括通过螺钉固定在主轴上的制动环，所述制动环靠近角接触轴承；所述制动器还包括固定在箱体内壁上的驱动缸和固定在驱动缸活塞杆上的压环，所述驱动缸沿主轴圆周方向布置至少两个，所述压环由弹性材料制成的嵌入环和与嵌入环固定连接的刚性环组成，且压环与制动环同轴；所述制动环位于角接触轴承和压环之间，且制动环上与嵌入环正对的侧面上设置有径向凹槽；

所述主轴箱系统还包括轴承密封系统，所述轴承密封系统包括通过螺栓连接在轴承座端面上的轴承盖，所述轴承盖上设置有压在第一深沟球轴承上的环形凸台，轴承盖的中部具有与主轴配合的轴套部，所述轴套内设置有用于密封轴套与主轴间间隙的第一密封圈，轴套的端面上设置有防止第一密封圈脱落的第一端盖；所述箱体上与主轴前端配合的轴孔壁上设置有第二密封圈，所述第二密封圈用于密封主轴前端与箱体上轴孔之间的间隙，箱体端面上设置有固定第二密封圈的第二端盖；所述箱体上与第二深沟球轴承的内圈相对的部位上设置有第三密封圈，所述第三密封圈用于密封箱体与第三轴承端面间的间隙；所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈为V形密封圈；

所述轴承密封系统还包括气压密封系统，所述气压密封系统包括空气压缩机、与空气压缩机连接的空气净化器、与空气净化器连接的空气干燥器、与空气干燥器连接的气体稳压罐、与气体稳压罐连接的第一调压阀、与第一调压阀连接的进气接头，所述进气接头包括环形管、设置在环形管上与第一调压阀连通的进气嘴、以及均匀布置在环形管上的若干个出气嘴，所述出气嘴安装在轴承盖上，且出气嘴与第一深沟球轴承的内圈端面正对；所述主轴上设置有第一环形导气槽和第二环形导气槽，第一环形导气槽靠近第一轴承端面与轴承盖之间的间隙，第二环形导气槽靠近第二轴承端面与箱体之间的间隙；所述主轴的表面上还设置有连通第一环形导气槽和第二环形导气槽的轴向导气槽，所述轴向导气槽沿主轴圆周方向均匀布置若干条；

所述带嵌入式制动机构的主轴箱系统还包括轴承预紧消隙装置，所述轴承预紧消隙装置包括设置在第一深沟球轴承和第二深沟球轴承之间的隔环，所述隔环的两侧面分别贴在第一深沟球轴承和第二深沟球轴承的外圈端面上；所述轴承预紧消隙装置还包括分别设置在第一深沟球轴承和第二深沟球轴承内圈端面上的左永磁环体和右永磁环体，所述左永磁环体和右永磁环体的相对面为同名磁极，且左永磁环体和右永磁环体的相对部还嵌在同一弹性密封环套中；所述第一深沟球和第二深沟球轴承内圈在左永磁环体和右永磁环体的排斥力作用下压靠在钢球上，使深沟球轴承的外圈、钢球和内圈三者间直接接触；