一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工裝備領(lǐng)域，特別是涉及一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002]電主軸是將驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)裝，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)和主軸功能一體化的動(dòng)力部件。電主軸作為機(jī)床的關(guān)鍵部件得到廣泛應(yīng)用，其發(fā)展趨勢(shì)一方面向微型、精密化方向發(fā)展，另一方面向大功率、大轉(zhuǎn)矩方向發(fā)展。目前的電主軸一般內(nèi)裝電機(jī)都只有一套定子轉(zhuǎn)子系統(tǒng)輸出功率有限，同時(shí)轉(zhuǎn)子作為一個(gè)整體集中在軸殼內(nèi)導(dǎo)致熱量過分集中，或者有時(shí)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因需要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)軸比較長(zhǎng)的電主軸，前后端軸承之間的跨度過大，轉(zhuǎn)子中部沒有支承而出現(xiàn)剛度低、振動(dòng)大、精度低等問題。
[0003]因此需要開發(fā)一種新型電主軸，其內(nèi)部有多個(gè)轉(zhuǎn)子和定子組成，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸在長(zhǎng)跨度下的大功率、大轉(zhuǎn)矩輸出，同時(shí)轉(zhuǎn)子、定子能避免發(fā)熱過度集中；轉(zhuǎn)軸的中部也可以用軸承支承從而增大電主軸剛度，最終實(shí)現(xiàn)電主軸大轉(zhuǎn)矩、大功率、高剛度和散熱的特點(diǎn)，拓展了電主軸的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)電主軸一個(gè)轉(zhuǎn)子的應(yīng)用局限性，提供一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，實(shí)現(xiàn)增加主軸的輸出功率和轉(zhuǎn)矩功能，同時(shí)定子、轉(zhuǎn)子分段安裝在殼體能可以避免電機(jī)熱量過分集中，不同轉(zhuǎn)子之間安裝多套軸承支承增加了轉(zhuǎn)軸的剛度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，包括一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉(zhuǎn)軸、內(nèi)裝電機(jī)、殼體和支承軸承，其特征在于:所述電主軸殼體由軸殼、前端端蓋、扳手端蓋以及后端蓋連接構(gòu)成；所述內(nèi)轉(zhuǎn)電機(jī)由多段轉(zhuǎn)子、多段定子構(gòu)成:所述的多段轉(zhuǎn)子依次安裝在電主軸轉(zhuǎn)軸外部，多段轉(zhuǎn)子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子依次固定在軸殼內(nèi)部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對(duì)應(yīng)多段轉(zhuǎn)子組成多個(gè)串聯(lián)電機(jī)；所述支承軸承由前軸承組、后端軸承組、中段軸承構(gòu)成:所述轉(zhuǎn)軸依次裝有多段轉(zhuǎn)子并在多段轉(zhuǎn)子中間間隔安裝軸承支承主軸，轉(zhuǎn)軸的的前端分別由前軸承組和后軸承組支承。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:
(1)通過多電機(jī)串聯(lián)的大功率實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，克服了傳統(tǒng)電主軸單個(gè)定子轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出的瓶頸問題；
(2)主軸在轉(zhuǎn)子之間增加軸承支承大大提高了電主軸的剛度；
(3)多個(gè)轉(zhuǎn)子之間的空隙避免了單個(gè)定子導(dǎo)致的熱量集中問題，有利于電主軸內(nèi)部散熱。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中各符號(hào)表不:
1、轉(zhuǎn)軸2、扳手端蓋
3、前端蓋4、前軸承座 5、車由殼6、定子a
7、轉(zhuǎn)子a8、止動(dòng)彈簧
9、軸承座10、止動(dòng)彈簧
I1、定子b12、轉(zhuǎn)子b 13、后軸承14、后軸承座 15、直線軸承16、緊固螺母 17、預(yù)緊彈簧18、止動(dòng)彈簧 19、后端蓋20、前軸承
21、前軸承內(nèi)隔圈電纜22、前軸承外隔圈
23、冷卻水道24、中部軸承
25、后軸承外隔圈26、后軸承內(nèi)隔圈 27、電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一:
參見圖1，本同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉(zhuǎn)軸(1)、內(nèi)裝電機(jī)、殼體和支承軸承，其特征在于:所述電主軸殼體由軸殼(5)、前端端蓋(3)、扳手端蓋(2)以及后端蓋(19)連接構(gòu)成；所述內(nèi)轉(zhuǎn)電機(jī)由多段轉(zhuǎn)子(7) (12)、多段定子(6) (11)構(gòu)成:所述的多段轉(zhuǎn)子(7) (12)依次安裝在電主軸轉(zhuǎn)軸(I)外部，多段轉(zhuǎn)子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子
(6)(11)依次固定在軸殼(5)內(nèi)部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對(duì)應(yīng)多段轉(zhuǎn)子組成多個(gè)串聯(lián)電機(jī)；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構(gòu)成:所述轉(zhuǎn)軸(I)依次裝有多段轉(zhuǎn)子(7) (12)并在多段轉(zhuǎn)子中間間隔安裝軸承(24)支承主軸，轉(zhuǎn)軸的(I)的前端分別由前軸承組(20)和后軸承組(13)支承。
[0010]實(shí)施例二:
參見圖1，本同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉(zhuǎn)軸(1)、內(nèi)裝電機(jī)、殼體和支承軸承，其特征在于:所述電主軸殼體由軸殼(5)、前端端蓋(3)、扳手端蓋(2)以及后端蓋(19)等構(gòu)成；所述內(nèi)轉(zhuǎn)電機(jī)由多段轉(zhuǎn)子(7) (12)、軸殼內(nèi)的多段定子(6) (11)構(gòu)成；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構(gòu)成；所述轉(zhuǎn)軸(I)依次裝有多段轉(zhuǎn)子
(7)(12)并被軸承(24)間隔支承。
[0011]本實(shí)施例中殼體由電主軸軸殼(5)內(nèi)部安裝多個(gè)對(duì)應(yīng)定子定子a (6)定子b (11)，與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子a (7)轉(zhuǎn)子b (12)依次組成串聯(lián)的多個(gè)電機(jī)，在定子之間軸殼安裝有中部軸承座(9)并通過止動(dòng)彈簧(10)進(jìn)行軸向定位；前后軸承座(4) (14)通過螺栓聯(lián)接在電主軸軸殼(5)外端，后端軸承組(13)經(jīng)由后軸承內(nèi)隔圈(26)外隔圈(25)間隔后置于后軸承座(14)內(nèi)孔，后軸承座(14)通過直線軸承(15)置于軸殼后端，并通過預(yù)緊彈簧(17)進(jìn)行定壓預(yù)緊，轉(zhuǎn)軸后端由緊固螺母(16)聯(lián)接壓緊后軸承(13);轉(zhuǎn)軸(I)的中部裝有軸承并通過止動(dòng)彈簧(8)軸向定位，轉(zhuǎn)軸前端通過前軸承(20)支承，前軸承座與軸殼聯(lián)接，并依次與前端蓋(3)扳手端蓋(2)聯(lián)接；前中后端軸承座均通有油孔對(duì)軸承進(jìn)行油氣潤滑，電主軸殼體內(nèi)部設(shè)置水道通過冷卻液水進(jìn)行冷卻。值得注意的是為了保證裝配本例中轉(zhuǎn)子b的直徑應(yīng)當(dāng)小于中部軸承座的內(nèi)直徑，中部軸承座內(nèi)直徑應(yīng)轉(zhuǎn)子a的直徑。
[0012]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉(zhuǎn)軸(I)、內(nèi)裝電機(jī)、殼體和支承軸承，其特征在于:所述電主軸殼體由軸殼(5)、前端端蓋(3)、扳手端蓋(2)以及后端蓋(19)連接構(gòu)成；所述內(nèi)轉(zhuǎn)電機(jī)由多段轉(zhuǎn)子(7) (12)、多段定子(6) (11)構(gòu)成:所述的多段轉(zhuǎn)子(7)(12)依次安裝在電主軸轉(zhuǎn)軸(I)外部，多段轉(zhuǎn)子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子(6)(11)依次固定在軸殼(5)內(nèi)部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對(duì)應(yīng)多段轉(zhuǎn)子組成多個(gè)串聯(lián)電機(jī)；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構(gòu)成:所述轉(zhuǎn)軸(I)依次裝有多段轉(zhuǎn)子(7) (12)并在多段轉(zhuǎn)子中間間隔安裝軸承(24)支承主軸，轉(zhuǎn)軸的(!)的前端分別由前軸承組(20)和后軸承組(13)支承。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸。它由轉(zhuǎn)軸、內(nèi)裝電機(jī)、殼體和支承系統(tǒng)等部件組成；其中內(nèi)裝電機(jī)由串聯(lián)在同一轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)轉(zhuǎn)子和殼體內(nèi)相應(yīng)轉(zhuǎn)子組成，不同轉(zhuǎn)子之間裝有軸承用以支承轉(zhuǎn)軸。本同軸多電機(jī)串聯(lián)的大功率電主軸由多個(gè)轉(zhuǎn)子組成，可以極大的增加電主軸的輸出功率和轉(zhuǎn)矩，定子分段安裝在殼體內(nèi)可以避免電機(jī)熱量過分集中，不同轉(zhuǎn)子之間增加軸承支承不僅可以抑制長(zhǎng)軸中部振動(dòng)并且增加了轉(zhuǎn)軸的剛度，從而實(shí)現(xiàn)電主軸大轉(zhuǎn)矩、高剛度輸出的功能。
【IPC分類】B23Q1/70, B23Q5/10
【公開號(hào)】CN104907876
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510352519
【發(fā)明人】尚曜華, 李松生, 沈遠(yuǎn), 羅士鋒
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日