本發(fā)明涉及一種電主軸，特別是涉及一種采用油氣潤(rùn)滑精確供油的高速電主軸。

背景技術(shù)：

隨著高速加工技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)對(duì)機(jī)床轉(zhuǎn)速的要求越來(lái)越高。作為機(jī)床的核心部件，電主軸也在朝著高速的方向發(fā)展。電主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要依賴于芯軸兩端的支撐軸承，軸承的轉(zhuǎn)速及承載能力直接影響了電主軸的性能。

潤(rùn)滑是影響軸承性能的一個(gè)關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)的電主軸軸承潤(rùn)滑方式多為脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑等。這些潤(rùn)滑方式多為過(guò)量潤(rùn)滑，不僅浪費(fèi)資源，還會(huì)在軸承內(nèi)產(chǎn)生額外的摩擦力矩，影響軸承性能，限制電主軸的極限轉(zhuǎn)速。為了提高軸承轉(zhuǎn)速，目前高速軸承多采用油氣潤(rùn)滑。油氣潤(rùn)滑屬于微量潤(rùn)滑，其特點(diǎn)是將定量的潤(rùn)滑油通過(guò)壓縮空氣運(yùn)輸至軸承內(nèi)，由于潤(rùn)滑油量少，在軸承內(nèi)產(chǎn)生摩擦力矩低，軸承發(fā)熱量小，軸承轉(zhuǎn)速可極大提高；而壓縮空氣不僅用于運(yùn)輸潤(rùn)滑油，還可以提高軸承的冷卻效果，并對(duì)軸承進(jìn)行氣封。由于油氣潤(rùn)滑具有節(jié)約油量，降低軸承溫升，提高軸承轉(zhuǎn)速等特點(diǎn)，十分適用于高速電主軸軸承的潤(rùn)滑。

但目前許多油氣潤(rùn)滑電主軸供油精度不高，經(jīng)常使用一條油路同時(shí)為兩個(gè)軸承供油，并對(duì)不同軸承使用相同的油氣潤(rùn)滑參數(shù)。若使用一條油路同時(shí)為兩個(gè)軸承供油，如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)軸承供油不均，由于油氣潤(rùn)滑是微量潤(rùn)滑，容易造成軸承供油不足，導(dǎo)致軸承燒結(jié)；由于不同軸承的型號(hào)、工況不同，實(shí)際所需的油氣潤(rùn)滑參數(shù)不同，若采用統(tǒng)一的潤(rùn)滑參數(shù)，容易導(dǎo)致部分軸承供油量過(guò)大，軸承溫升增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)，提高電主軸的極限轉(zhuǎn)速，本發(fā)明提供了一種可實(shí)現(xiàn)各軸承精確、獨(dú)立供油的油氣潤(rùn)滑高速電主軸設(shè)計(jì)，通過(guò)獨(dú)立的供油路及多條回油路設(shè)計(jì)，保證軸承供油的精確性，并可對(duì)不同軸承采用不同的潤(rùn)滑參數(shù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種精確供油的油氣潤(rùn)滑高速電主軸，包括：殼體，

以及固定在殼體內(nèi)的定子，殼體連接前、后軸承室，前、后軸承室內(nèi)部分別串聯(lián)至少兩個(gè)軸承，相鄰軸承間安裝軸承內(nèi)隔墊和軸承外隔墊，前、后軸承支撐芯軸，與定子相匹配的轉(zhuǎn)子固定在芯軸上；

每個(gè)軸承分別設(shè)置一條油氣潤(rùn)滑油路，在殼體后蓋上分別設(shè)置與各條油氣潤(rùn)滑油路相通的油氣進(jìn)口及油氣出口，軸承供油的油氣潤(rùn)滑噴嘴分別設(shè)置于軸承外隔墊上及軸承室內(nèi)，油氣潤(rùn)滑油路內(nèi)的潤(rùn)滑油氣通過(guò)軸承外隔墊的噴嘴或者軸承室內(nèi)的噴嘴噴入軸承,向軸承的內(nèi)圈供油；

還包括設(shè)置于每個(gè)軸承前后側(cè)的回油孔和回收油路，每個(gè)回收油路一端分別與回油孔相通，另一端與其他回收油路匯合于一個(gè)匯油槽，經(jīng)軸承室上的出油孔排出電主軸；

還包括設(shè)置于前軸承室內(nèi)和殼體內(nèi)的環(huán)形冷卻槽以及貫通殼體的冷卻管路，冷卻管路與安裝在殼體后蓋的冷卻液進(jìn)口及出口相連，冷卻管路將殼體內(nèi)部及前軸承室內(nèi)的環(huán)形冷卻槽連通，冷卻管路中的冷卻液為水。

進(jìn)一步，所述前軸承室內(nèi)兩個(gè)軸承均設(shè)置單獨(dú)的油氣潤(rùn)滑油路，兩條油氣潤(rùn)滑油路分別位于過(guò)電主軸中心線相隔30°的剖面上；所述后軸承室內(nèi)兩軸承也設(shè)置單獨(dú)的油氣潤(rùn)滑油路，兩條油氣潤(rùn)滑油路分別位于過(guò)電主軸中心線相隔30°的剖面上。

具體的，所述油氣潤(rùn)滑油路有四條，第一油氣潤(rùn)滑油路中的潤(rùn)滑油氣從殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)殼體，前軸承室，軸承外隔墊，通過(guò)外隔墊的噴嘴噴入軸承；第二油氣潤(rùn)滑油路中的潤(rùn)滑油氣從殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)殼體，前軸承室，通過(guò)前軸承室內(nèi)設(shè)計(jì)的噴嘴噴入軸承；第三油氣潤(rùn)滑油路中的潤(rùn)滑油氣從殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)后軸承室，通過(guò)后軸承室內(nèi)設(shè)計(jì)的噴嘴噴入軸承；第四油氣潤(rùn)滑油路中的潤(rùn)滑油氣從殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)后軸承室，軸承外隔墊，通過(guò)外隔墊的噴嘴噴入軸承。

具體的，殼體后蓋上設(shè)置有四個(gè)油氣進(jìn)口、一個(gè)油氣出口，前軸承室設(shè)置有一個(gè)油氣出口；四個(gè)油氣進(jìn)口分別連接四條油氣潤(rùn)滑油路。

各軸承潤(rùn)滑油路相互獨(dú)立，不同工況軸承的油氣潤(rùn)滑參數(shù)可獨(dú)立調(diào)整，根據(jù)前后軸承的型號(hào)、載荷不同，實(shí)際使用中前后軸承供油量可以分別調(diào)整。

各軸承前后側(cè)均有回收油路，前、后軸承室內(nèi)各有四條回油路，將軸承前、后側(cè)的潤(rùn)滑油集中回收，并通過(guò)回油接口回收。

具體的，前軸承室內(nèi)設(shè)置有四個(gè)回油孔，分別位于兩個(gè)軸承的前后，前軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)回油孔進(jìn)入回油路，匯集于前軸承室的匯油槽中，再經(jīng)軸承室上的出油孔排出電主軸；后軸承室內(nèi)的軸承前后也設(shè)計(jì)有四個(gè)回油孔，由一個(gè)匯油槽聯(lián)通，后軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)回油孔進(jìn)入回油路104，匯集于后軸承室的匯油槽中，經(jīng)殼體后端蓋的出油孔排出電主軸。

進(jìn)一步，所述精確供油的油氣潤(rùn)滑高速電主軸在殼體后蓋與殼體、殼體與前軸承室、前軸承室與軸承外隔墊、殼體后蓋與后軸承室、后軸承室與軸承外隔墊連接處設(shè)置密封圈。

進(jìn)一步，所述環(huán)形冷卻槽至少設(shè)置三個(gè)，其中至少一個(gè)環(huán)形冷卻槽設(shè)置于前軸承室內(nèi)，至少兩個(gè)環(huán)形冷卻槽設(shè)置于殼體內(nèi)。前軸承室內(nèi)的環(huán)形冷卻槽由軸承室內(nèi)套和軸承室外套熱裝組成，殼體內(nèi)的環(huán)形冷卻槽由水套和殼體上的環(huán)形槽組成，殼體內(nèi)的兩個(gè)環(huán)形冷卻槽在電主軸頂部設(shè)計(jì)有通孔。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)對(duì)各軸承設(shè)計(jì)獨(dú)立的潤(rùn)滑油路、潤(rùn)滑噴嘴，實(shí)現(xiàn)各軸承單獨(dú)供油，保證各軸承潤(rùn)滑供油的精確性，并可對(duì)不同軸承采用不同的供油參數(shù)；同時(shí)在各軸承前、后側(cè)設(shè)計(jì)回油路，防止軸承內(nèi)部出現(xiàn)存油，實(shí)現(xiàn)軸承回油的可靠性，從而實(shí)現(xiàn)軸承供油量的精確控制，提高了軸承的潤(rùn)滑性能，可進(jìn)一步提高電主軸的極限轉(zhuǎn)速。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為發(fā)明公開(kāi)的電主軸端面視圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖；

圖4為圖1的C-C剖視圖。

其中：1-芯軸；2-前軸承；3-前軸承外隔墊；4-前軸承室；5-殼體；6-定子；7-水套；8-轉(zhuǎn)子；9-后軸承室；10-后軸承外隔墊；11-后軸承；12-前軸承內(nèi)隔墊；13-后軸承內(nèi)隔墊；101-第一油氣潤(rùn)滑油路；102-第四油氣潤(rùn)滑油路；103-前軸承室回油路；104-后軸承室回油路；105-第二油氣潤(rùn)滑油路；106-第三油氣潤(rùn)滑油路；107-冷卻液入口管路；108-冷卻液出口管路；109-第一環(huán)形冷卻槽；110-第二環(huán)形冷卻槽；111-第三環(huán)形冷卻槽；112-冷卻槽通孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1、2、3、4及具體實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明的電主軸包括芯軸1、前軸承2、前軸承室4、殼體5、定子6、水套7、轉(zhuǎn)子8、后軸承室9、后軸承10等。前、后軸承室通過(guò)殼體5相連，殼體內(nèi)固定有定子6，與定子相匹配的轉(zhuǎn)子8固定在芯軸1上。前、后軸承室內(nèi)部分別串聯(lián)兩個(gè)軸承，相鄰軸承間安裝軸承內(nèi)隔墊12、13和軸承外隔墊3、10，軸承間通過(guò)軸承內(nèi)隔墊12、13以及軸承外隔墊3、10分離，前、后軸承支撐芯軸1。

殼體后蓋上設(shè)置有4個(gè)油氣進(jìn)口、1個(gè)油氣出口，前軸承室設(shè)置有1個(gè)油氣出口。4個(gè)油氣進(jìn)口分別對(duì)應(yīng)4個(gè)油氣潤(rùn)滑油路。前軸承的潤(rùn)滑通過(guò)第一油氣潤(rùn)滑油路101，和第二油氣潤(rùn)滑油路105實(shí)現(xiàn)。第一油氣潤(rùn)滑油路位于截面A-A，潤(rùn)滑油氣由殼體后端進(jìn)入電主軸，經(jīng)殼體，前軸承室，進(jìn)入軸承外隔墊中的噴嘴，噴入軸承實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。第二油氣潤(rùn)滑油路位于截面B-B上，潤(rùn)滑油氣由殼體后端進(jìn)入電主軸，經(jīng)殼體，前軸承室，從前軸承室內(nèi)的噴嘴進(jìn)入軸承，實(shí)現(xiàn)軸承潤(rùn)滑。為后軸承供油的第三、第四潤(rùn)滑油路設(shè)計(jì)與前軸承類(lèi)似。第三油氣潤(rùn)滑油路106位于截面B-B，潤(rùn)滑油氣經(jīng)殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)后軸承室，通過(guò)后軸承室內(nèi)的噴嘴噴入軸承。第四油氣潤(rùn)滑油路102位于A-A截面，潤(rùn)滑油氣經(jīng)殼體后蓋進(jìn)入電主軸，經(jīng)后軸承室，進(jìn)入后軸承外隔墊，通過(guò)后軸承外隔墊內(nèi)的噴嘴噴入軸承，實(shí)現(xiàn)軸承潤(rùn)滑。

所述油氣潤(rùn)滑油路在殼體后蓋與殼體、殼體與前軸承室、前軸承室與軸承外隔墊、殼體后蓋與后軸承室、后軸承室與軸承外隔墊連接處設(shè)置密封圈。前軸承室內(nèi)兩軸承均設(shè)置單獨(dú)的油氣潤(rùn)滑油路，兩條油氣潤(rùn)滑油路分別位于過(guò)電主軸中心線相隔30°的剖面上；后軸承室內(nèi)兩軸承也設(shè)置單獨(dú)的油氣潤(rùn)滑油路，油氣潤(rùn)滑油路分別位于過(guò)電主軸中心線相隔30°的剖面上。

電主軸內(nèi)各軸承均有單獨(dú)的供油油路，各供油油路互不連通，結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立，避免了油路間的相互干擾，提高了油氣潤(rùn)滑供油的精確性，且可依據(jù)軸承工況對(duì)各軸承潤(rùn)滑參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

前軸承室內(nèi)設(shè)置有收集潤(rùn)滑油的前軸承室的4條回油路103，前軸承室內(nèi)設(shè)置有4個(gè)回油孔，分別位于2個(gè)軸承的前后，4個(gè)回油孔由一個(gè)匯油槽連通，前軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)回油孔進(jìn)入回油路103，匯集于前軸承室的匯油槽中，再經(jīng)軸承室上的出油孔排出電主軸。后軸承室內(nèi)設(shè)置有收集潤(rùn)滑油的前軸承室的4條回油路104，后軸承室內(nèi)的軸承前后也設(shè)計(jì)有4個(gè)回油孔，由一個(gè)匯油槽連通，后軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)回油孔進(jìn)入回油路104，匯集于后軸承室的匯油槽中，經(jīng)殼體后端蓋的出油孔排出電主軸。該回油路設(shè)計(jì)保證軸承室內(nèi)無(wú)存油，防止軸承出現(xiàn)過(guò)量潤(rùn)滑現(xiàn)象，提高油氣潤(rùn)滑供油精確性。

電主軸內(nèi)有3個(gè)環(huán)形冷卻槽，前軸承室內(nèi)有冷卻槽111，殼體內(nèi)有兩個(gè)環(huán)形冷卻槽110和109。第三環(huán)形冷卻槽111由軸承室內(nèi)套和軸承室外套熱裝組成，第二環(huán)形冷卻槽110和第一環(huán)形冷卻槽109由水套和殼體上的環(huán)形槽組成，第二環(huán)形冷卻槽110和第一環(huán)形冷卻槽109在電主軸頂部設(shè)計(jì)有通孔112。冷卻液進(jìn)口及出口各對(duì)應(yīng)一條貫通殼體的冷卻管路，冷卻管路將殼體內(nèi)部及前軸承室內(nèi)的環(huán)形冷卻槽連通。冷卻液經(jīng)冷卻液入口管路107進(jìn)入第一環(huán)形冷卻槽109，當(dāng)?shù)谝画h(huán)形冷卻槽109內(nèi)充滿冷卻液后，冷卻液經(jīng)環(huán)形冷卻槽通孔112進(jìn)入第二環(huán)形冷卻槽110，冷卻液再經(jīng)與環(huán)形槽相通的冷卻管路進(jìn)入第三環(huán)形冷卻槽111，第三環(huán)形冷卻槽111入口與出口間設(shè)計(jì)有隔板，冷卻液充滿第三環(huán)形冷卻槽111后經(jīng)冷卻液出口管路108離開(kāi)電主軸。冷卻液可循環(huán)利用，冷卻液為水。