[实用新型]一种应用永磁体代替轴承的高速电主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电主轴，具体涉及一种用永磁体代替轴承的电主轴，属于机电工程领域。

背景技术

高速电主轴是将主轴电机内装，从而实现高转速、高精度及高效率等功能的机电一体化的动力部件，主要应用于高速加工机床，实现对不同材料的高转速加工，提高加工效率。

目前市面上的电主轴多采用滚动轴承、空气静压轴承或液体静压轴承进行支撑。对于滚动轴承来讲，虽然有较高的刚度，但不能上到超高转速；空气静压轴承虽然可以使主轴的转速提高，但由于间隙小，对气源的要求较高，可靠性不足，容易发生气锤或其它原因造成的突发性卡死，同时也比较耗能；液体静压轴承由于液体粘度及其它因素的限制，应用在主轴里转速一般都比较低。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用永磁体代替传统轴承的电主轴，实现高速转动及可靠的性能。 

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种应用永磁体代替轴承的高速电主轴，包括机体、安装于机体内部的定子和转子轴芯，还包括安装于转子轴芯两端的分别通过前锁紧螺母和后锁紧螺母进行固定的前永磁体组件及后永磁体组件，所述机体的后端安装一连接座，连接座上固定一电源接头；

所述前永磁体组件和后永磁体组件均包括：两对环形磁铁内外圈及设置于两者之间的隔套，所述环形磁铁内外圈包括：套装于转子轴芯上的环形磁铁内圈、安装于轴承座上的环形磁铁外圈，环形磁铁内圈与环形磁铁外圈彼此相邻的一面均为斜面且是同性磁极，相邻两对环形磁铁内外圈的斜面的倾斜方向相反。

作为一种实施例，前述环形磁铁内圈的内环是S极、外环是N极，所述环形磁铁外圈的内环是N极、外环是S极，相邻的两个面都是N极。

进一步地，前述后永磁体组件安装于后轴承座上，所述后轴承座容纳于机体内部并且能够相对于机体沿轴向滑动。

进一步地，前述连接座上设有冷却液入口和冷却液出口，所述连接座和机体内部形成有与冷却液入口和冷却液出口相连通的冷却液通道。

前述冷却液通道为环形设置的冷却水槽。

优选地，前述机体的前端还设有一端盖，所述端盖与前锁紧螺母之间留有缝隙以构成迷宫密封。

优选地，前述前永磁体组件与后永磁体组件均由强磁永磁体制成，与前永磁体组件或后永磁体组件接触的前轴承座、后轴承座、转子轴芯、隔套、前锁紧螺母、后锁紧螺母、端盖均由奥氏体不锈钢材料制成。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型是利用永磁体同极相斥的原理，使电主轴的转子轴芯悬浮在中心，由于是非接触式结构，运动无摩擦，所以能够达到比滚珠轴承等传统轴承更高的转速，同时也不会像气体润滑轴承那样耗费大量能源，节能效果明显；环境适应能力更强，能够适应于恶劣的使用环境，采用冷却液对主轴进行有效冷却，确保高转速下的使用寿命；不采用任何特殊材料，成本低，可安装在机床上进行高速的零件加工，也可以广泛用在金属雕铣、玻璃磨削、木材加工及其它材料的高速加工，效率高，寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的一种应用永磁体代替轴承的高速电主轴的一个优选实施例的剖面结构示意图；

图2是图1所示实施例的侧面结构示意图；

图3是图1中A处的局部放大结构示意图。

图中附图标记的含义：1、机体，2、定子，3、转子轴芯，4a、前永磁体组件，4b、后永磁体组件，401、环形磁铁内圈，402、环形磁铁外圈，403、前隔套，404、后隔套，5、前锁紧螺母，6、后锁紧螺母，7、前轴承座，8、后轴承座，9、连接座，901、电源接头，902、冷却液入口，903、冷却液出口，10、端盖，11、冷却液通道。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参见图1，本实用新型的一种应用永磁体代替轴承的高速电主轴，包括机体1，机体1内部安装有定子2、转子轴芯3，转子轴芯3连同安装于其两端的前永磁体组件4a及后永磁体组件4b构成轴系。前永磁体组件4a和后永磁体组件4b分别通过前锁紧螺母5和后锁紧螺母6进行固定，分别对转子轴芯3的前端和后端起支撑作用，与传统的轴承一样，两者分别安装于前轴承座7和后轴承座8上，此外，在机体1的后端安装一连接座9，连接座9上固定一电源接头901，外部驱动器通过电源接头901供电给定子2，驱动主轴转动。