[实用新型]一种高速高精高效动静压电主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密机床先进功能部件主轴领域，尤其是涉及一种高速高精高效动静压电主轴。

背景技术

随着科技进步的飞速发展，对装备制造业转型升级的要求日益提高，对金属切削精密加工领域的技术要求更加迫切的向高切削速度、高加工精度、高进给速度方向发展，是继数控技术之后先进制造技术具有重大进步意义的高新技术。

     高速精密电主轴是适应现代高速加工技术发展起来的机电一体化 高新技术产品，应用于轴承行业已有五十余年历史。随着机械制造业加工技术向高速、高精、高效方向的不断发展，电主轴技术应用范围不断拓宽，高速磨削、铣削、车削、钻削、雕刻、加工中心等数控精密加工设备越来越多地采用精密电主轴作为核心功能部件，现已成为高档数控设备的主要标志。                                        

    高速精密电主轴的基本原理是把高速电机置于精密主轴内部，电机和主轴一体化，实现零传动，具有高转速、高精度、低噪声、低温升、体积小、安装方便等特点。关键技术主要有：高频电机技术、精密制造技术、高速轴承润滑技术、系统冷却技术、刀具接口技术、恒转矩和矢量驱动电源技术等。

    作为决定主轴回转精度的轴承按摩擦类型分为滚动轴承和滑动轴承两大类，滑动轴承又分为动压轴承、静压轴承及动静压轴承。滚动轴承的缺陷是精度受限且易磨损、抗振性差、寿命短；动压轴承的优点是高速时承载力大而启动和停车时易磨损；静压轴承的特点是油膜将相对滑动面完全隔开，有高精度、高承载力、高抗振性及长寿命的优点而在机床行业广泛应用；动静压轴承综合了静压和动压轴承的优点而具有更高的性能且节能环保而更有发展前途。

    传统电主轴普遍采用滚动轴承作为主轴支承，存在回转精度低、振动大、刚性欠佳、寿命短、维修频繁、累积维护费用高等弊端。

 目前也有少量静压、动静压主轴应用于高档机床，但多数为低速，套筒结构，皮带传动的应用，止推轴承往往为对置的平面轴承放在主轴的一端，密封形式也停留在间隙密封或骨架密封。鉴于端面止推轴承在高速时不能克服惯性离心力对油腔压力稳定性的影响，因此不适用于高速、超高速稳定运转。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决现有动静压轴承中采用间隙密封或骨架密封的密封形式造成的密封效果差以及端面止推轴承在高速时不能克服惯性离心力对油腔压力稳定性的影响，因此不适用于高速、超高速稳定运转的问题，提供一种高速高精高效动静压电主轴。

本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种高速高精高效动静压电主轴，包括壳体、安装在壳体内的主轴、定子和转子，主轴包括芯轴、前轴肩、后轴肩、前轴颈和后轴颈，前轴颈和后轴颈分别通过前轴肩和后轴肩连接在芯轴的两端，且芯轴、前轴肩、后轴肩、前轴颈和后轴颈为一体结构，定子安装在壳体内、转子固定在主轴的芯轴上，转子的两端还设置有平衡环，且定子与转子配合构成电机以驱动主轴转动，主轴的前轴颈和后轴颈均为圆台状结构，且前轴颈和后轴颈大直径的一端与主轴的芯轴连接，主轴的前轴颈通过前轴承安装在壳体前端的轴承座孔内，前轴承通过前压盖密封在壳体内，壳体的后端还安装有后轴座，主轴的后轴颈通过后轴承安装在后轴座的轴承座孔内，后轴承通过调整盖密封在后轴座内，并且调整盖与后轴座之间通过螺纹配合的方式连接以便于通过拧动调整盖改变轴承间隙，与前轴肩对应的壳体上开设有旋向为右旋的前螺旋密封槽，通过前螺旋密封槽和前轴肩配合以阻止前轴承处的润滑油进入芯轴段，与后轴肩对应的后轴座上开设有旋向为左旋的后螺旋密封槽，通过后螺旋密封槽和后轴肩配合以阻止后轴承处的润滑油进入芯轴段。

所述的壳体内部还设置有隔水套，隔水套与壳体之间通过过盈配合的方式连接在一起，隔水套与壳体的侧壁上设有相连通的通孔，在该通孔内设置有定位顶丝，定子安装在隔水套内并通过定位顶丝确定定子的安装位置。

与隔水套相互连接的壳体上还开设有螺旋制冷水槽，螺旋制冷水槽与隔水套配合构成电机制冷回路，所述电机制冷回路通过进水接头与水源连接，电机制冷回路还通过排水接头与排水装置连接。

所述的壳体上开设有复数个油孔，且油孔外缘设置有堵头，油孔配合堵头形成壳体内的油路，油路包括进油路和回油路。