[实用新型]一种超声波主轴的导电结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工主轴，特别是一种超声波主轴的导电结构。

背景技术

目前国内市场上此类以超声波作为辅助能量进行振动铣削、磨削的电主轴或机床设备是比较新颖的技术。超声波主轴是利用超声波换能器，特别是超声电机作为主轴的动力来源，为机械加工提供满足加工条件的旋转动力或震动动力。因此，在高速旋转或震动的主轴上布置导电线路是有难度的，如果将该线路设置于主轴轴芯外部，导既容易被高频震动破坏，又容易受到外界的干扰。

如果是将线路设置于主轴轴芯之内，就需要考虑挖空部分导致主轴轴芯质量分布不均匀带来的影响，挖空部分如果占较大质量或偏离主轴轴心的方向较远，就必然会增大高速旋转下主轴轴芯的旋转振动，零件接触的位置也容易磨损或松脱，从而引发电源短路和容易出现接触不良等故障。如果是采用双导线在主轴轴芯内部，就存在需要挖空主轴内较大一部分区域作为导线通道，如此必然会影响主轴轴芯转动时候的动平衡较差，继而引发零件易松脱、线路接触不良等故障。因此，需要一种新型的导电线路，以摆脱上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种超声波主轴的导电结构，解决在电主轴高速旋转的情况下，高频电源线路结构设置不合理，主轴轴芯动平衡较差，导线易接触不良，从而影响电主轴正常工作的技术问题。

本实用新型技术的方案如下：一种超声波主轴的导电结构，包括：

主轴轴芯，其下端具有安装槽，所述主轴轴芯内部具有一轴向通道，所述轴向通道具有上端口和下端口；

超声波换能器，安装于主轴轴芯的安装槽内,该超声波换能器具有的负极接线端与主轴轴芯电性导通；

外滑环，所述外滑环与主轴轴芯电性导通；

中心滑环，所述中心滑环与主轴轴芯内部设置的正极导线一端电性导通；

正极导线，该正极导线具有绝缘外皮的导线，该正极导线穿过轴向通道后，另一端与超声波换能器的所具有的正极接线端电性导通；

正极碳刷，所述正极碳刷底部与所述中心滑环接触并电性导通；

负极碳刷，所述负极碳刷底部与所述外滑环接触并电性导通。

所述外滑环与主轴轴芯之间设置有滑环座，滑环座具有一上端开口的容腔，所述外滑环与中心滑环被固定于容腔内，所述的滑环座与外滑环电性导通，所述滑环座与主轴轴芯电性导通。

所述外滑环螺接于滑环座，所述中心滑环被外滑环包围，所述中心滑环的底部具有一直径大于中心滑环直径的圆台，所述中心滑环与外滑环之间具有一绝缘环，该绝缘环的下端具有径向外凸环，所述中心滑环与滑环座之间具有一绝缘体,该绝缘体上表面顶着中心滑环，下表面顶着滑环座。

该滑环座的侧壁具有第一径向通道，所述绝缘体具有上端开口的一空腔，该空腔的侧壁具有容纳正极导线的第二径向通道，该第二径向通道连接至可容纳正极导线的第一径向通道，该第一径向通道连接至轴向通道的上端口。

本实用新型的电路原理如下：

首先超声波换能器是具有公知的正极接线端和负极接线端，本实用新型的超声波换能器的正极接线端为正极铜片，负极接线端为超声波换能器本身的金属外壳。

正极线路部分：高频电源正极碳刷与中心滑环滑动接触，中心滑环下端与正极导线一端接触并电性导通，然后，该正极电导线穿过绝缘体的空腔从其第二径向通道穿出，再穿过滑环座第一径向通道，继而进入主轴轴芯内部的轴向通道，所述轴向通道的下端口就设置在超声波换能器的正极铜片的附近，正极导线穿出主轴轴芯的下端口后最后与超声波换能器的正极铜片接触并电性导通，本实用新型的正极线路的导通完成。

负极线路部分：高频电源负极碳刷与外滑环滑动接触并电性导通，外滑环螺接于滑环座上，该滑环座过盈装配在主轴轴芯的上端的凹槽，两者之间电性导通；超声波换能器装配在主轴轴芯下端内，并且通过超声波换能器装配于主轴轴芯下端的安装槽内，超声波换能器的金属外壳作为其负极接线端，可认为所述负极接线端与主轴轴芯电性导通，本实用新型的负极线路的导通完成。

综上，只要通电后，超声波换能器就能产生所需的超声波振动。

本实用新型的有益效果在于：

高频电源仅需要一根导线导通正极，负极无需导线接通，较以往需要两根电导线导通正负极的结构更加稳定，装配更容易，结构更合理。

由于离心力的作用导致导线松脱、接触不良的问题更少发生。在主轴动平衡条件限定的转速范围内，主轴轴芯旋转振动小、噪声低，同时本实用新型的结构降低了装配难度、零件的加工难度。

附图说明