專利名稱：一種易更換電機的電主軸設置結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機領域，更具體的說，尤其涉及臥式車銑復合加工中心中易更 換電機的工件電主軸結構。
技術背景由電機本身性能和其制造業(yè)所達到的水平決定了一定體積的電機很難同時具有 高轉速和大扭矩兩種特性。由電主軸特性不同，其所能達到的加工效果也不相同。按照這 一思路，相應的劃分出更適合高速加工的高效機床和更適合大扭矩加工的低速機床。隨著 制造業(yè)的發(fā)展對工件的工藝要求不斷增加，大多機械的部件同時需要高速加工和大扭矩的 加工。甚至在同一零件的不同工藝順序上，同時出現了高速和大扭矩這樣不同的加工要求。 若要制造這種零件，生產者必須同時擁有高速機床和大扭矩機床。在加工過程中造成極大 的不便與資源浪費。因此若能開發(fā)出一種既能滿足于進行高速又可以進行大扭矩加工要求 的電主軸。必將極大的提高設備利用率節(jié)約生產成本。通過對目前常見的主軸電機結構的分析和研究發(fā)現。目前電機材料的使用限制了 電主軸的發(fā)展。暫時無法從重提高電機性能上達到同時滿足高速大功率和低速大扭矩的加 工工藝要求。如圖1所示現有技術的主軸電機組件與其電主軸的結構圖。其中，芯軸4的外側 套有主軸電機組件1，主軸電機組件1的左右兩側分別設置主軸后端軸承組合2及其左端夾 緊盤7、主軸前端軸承組合3。也就是說，出于定位與運行穩(wěn)定等原因，現有技術下電主軸的 主軸電機多設計在位于電主軸芯軸的中心處。這一結構存在的最大問題在于，非常不便于 以拆裝更換主軸電機的形式來達到可換電機電主軸目的。因為，與拆換主軸電機組件需要 退下兩側的軸承組合，這一操作不但繁瑣，更重要的對于精密的電機設備來說，軸承組合的 安裝精度是影響電機輸出精度的重要因素。而上述拆卸軸承組合的方式，往往會損毀軸承 組合，進而使得整套設備報廢。因此若能改變主軸電機組件安裝位置，則可以有效的進行拆 裝。此外，上述結構采用夾緊盤7前置的方式有效的減小了加工過程中芯軸可能產生的變 形
發(fā)明內容本實用新型旨在提供一種可以便捷更換電機的電主軸結構。此結構能夠同時滿足 高速和大扭矩多規(guī)格多類型電主軸輸出的工藝要求。為了達到上述目的，本實用新型提供了一種易更換電機的電主軸設置結構，包括 芯軸，以及套接芯軸的主軸電機組件、后端軸承組合和前端軸承組合及位于前端軸承組合 前端的夾緊盤。其中，主軸電機組件固定于后端軸承組合的后側，使得后端軸承組合和前端軸承 組合位于同側輔助芯軸轉動。此外，主軸電機組件包括定子、定子內徑處套接的轉子，以及 轉子內徑處套接的轉子襯套。轉子襯套內圈設置有凹形槽，使得轉子襯套與中心套接的芯軸之間形成環(huán)形間隙；轉子襯套上開設有連通至間隙的注油孔。優(yōu)選方式下，注油孔開設于轉子襯套的端面處。芯軸的夾緊盤位于電主軸前端。此 夕卜，主軸電機組件通過連接法蘭依靠螺栓固定于后端軸承組合后端面處的機殼端面上。上述主軸電機組件 可以通過低速大扭矩電機或高速大功率電機等多款不同功率 不同扭矩電機的互換使用，實現電主軸不同功率不同扭矩的輸出。具體使用方法，包括如下步驟1、拆卸方法拆開主軸電機組件與機殼端面的固定端，以及主軸電機組件的后側端蓋組件，拆 下定子，露出轉子襯套上的注油孔；通過注油孔注入高壓液壓油，使得轉子襯套與芯軸之間 產生裝配間隙，實現主軸電機組件的更換。2、安裝方法主軸電機組件欲安裝到電主軸上，本實用新型主要以熱裝方式將主軸電機組件中 的轉子和轉子襯套安裝于芯軸上，而后裝入定子以定位銷定位并固定端面的螺栓，實現安裝。本實用新型經過研究公開了一種電機易更換結構的臥式車銑復合加工中心用工 件電主軸。使其可以根據加工工藝的需要，方便的更換主軸電機組件。若機床采用這種電 主軸結構，則可以在不更換機床甚至不重新裝夾工件的條件下在一臺機床上完成高速大功 率工藝要求零件的加工和低速大扭矩工藝要求零件的加工。從而達到一機多用的目的。極 大的提高了單一設備的工作范圍。很大程度上的節(jié)約了生產的投資成本。
圖1是現有技術下電主軸與主軸電機組件的設置結構示意圖；圖2是本實用新型電主軸與主軸電機組件的設置結構示意圖；圖3是圖2所示結構更換拆裝狀態(tài)的分解結構示意圖；圖4是圖3中主軸電機組件左側投影結構示意圖；圖5是圖2中B處放大結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型所設計的一種電機易更換結構的臥式車銑復合加工中心用工件電主 軸基本結構包括可換低速大扭矩電機及其組件/可換換高速大功率電機及其組件1，主軸 后端軸承組合2，主軸前端軸承組合組件3和主軸芯軸4四大部分組成(如圖2和3所示)。 圖中，主軸電機組件1固定于后端軸承組合2的后側，使得后端軸承組合2和前端軸承組合 3位于同側輔助芯軸4轉動。此外，如圖3中左側主軸電機組件1的結構，包括定子11、定子11內徑處套接的轉 子12，以及轉子12內徑處套接的轉子襯套13。此外，如圖放大圖5所示，轉子襯套13內圈 設置有凹形槽，使得轉子襯套13與所述芯軸4之間形成環(huán)形間隙32 ；而且轉子襯套13上 開設有連通至間隙32的注油孔31。優(yōu)選方式下，如圖所示，注油孔31開設于轉子襯套13 的端面處。此外，如圖2和4所述，主軸電機組件1通過連接法蘭依靠螺栓在螺栓孔5處和依靠銷軸利用銷孔6固定于后端軸承組合2后端面處的機殼端面上。本實用新型的結構，當加工條件改變時，可按照加工需要通過更換可換低速大扭 矩電機及其組件/可換換高速大功率電機及其組件來滿足加工要求。出于實際工作需要考 慮，以拆卸低速大扭矩電機及其組件更換為高速大功率電機及其組件為例一、拆卸低速大扭矩電機(1)拆卸低速大扭矩電機定子部分當出于加工需要拆卸低速大扭矩電機時，先拆下主軸電機組件中法蘭盤上緊固的 內六角螺栓，既可直接拔出定位銷拆下低速大扭矩電機定子部分。整個過程簡單方便。(2)拆卸低速大扭矩電機轉子子部分本電主軸結構方案的電機轉子及其轉子襯套采用熱裝的方法安裝在主軸芯軸上。 在轉子襯套中部留有1.5mm間隙。轉子襯套端面與轉子襯套與芯軸間隙間留有注油孔。在 拆卸時為避免損壞芯軸，預先通過注油孔在轉子襯套與芯軸間隙里注入高壓液壓油。此時 轉子襯套連同轉子在高壓液壓油的作用下由內向外膨脹。產生較大裝配間隙。此時便可輕 松的拆下低速大扭矩電機的轉子部分。至此整個低速大扭矩電機拆卸過程結束。此種裝配使用膨脹方法，在其整個操作過程中無需借助類似膠皮錘，拉拔器等工 具。在拆裝過程中可以有效的保護電主軸芯軸不會因外力作用而變形磨損失去其原有精度。二、安裝高速大功率電機(1)安裝高速大功率電機轉子部分本電主軸結構方案的電機轉子及其轉子襯套采用熱裝的方法安裝在主軸芯軸上。 電機轉子嵌入式安裝在轉子襯套上。安裝前需將轉子襯套預先加熱至一定溫度，然后便可 將高速大功率電機轉子部分推入主軸芯軸進行裝配。確保裝配后轉子襯套與主軸芯軸緊密 配合傳動扭矩。(2)安裝高速大功率電機定子部分在安裝安裝高速大功率電機定子部分時，首先先將高速大功率電機定子部分推 入，使法蘭盤上的定位銷與其對應銷孔對齊。然后擰緊內六角螺栓既可。至此整個高速大功率電機安裝過程結束另外在更換電機的過程中，由于所換電機為統一接口。其所對應的芯軸不需要另 外更換。結構簡單。更換過程方便快捷且精度便于保證。便于制作其標準方案進行系統化 生產。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，根據本實用 新型的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應 涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
權利要求一種易更換電機的電主軸設置結構，包括芯軸(4)，以及套接所述芯軸(4)的主軸電機組件(1)、后端軸承組合(2)和前端軸承組合(3)，其特征在于，所述主軸電機組件(1)固定于所述后端軸承組合(2)的后側，使得所述后端軸承組合(2)和前端軸承組合(3)位于同側輔助所述芯軸(4)轉動；其中，所述主軸電機組件(1)包括定子(11)、所述定子(11)內徑處套接的轉子(12)，以及所述轉子(12)內徑處套接的轉子襯套(13)；所述轉子襯套(13)內圈設置有凹形槽，使得所述轉子襯套(13)與所述芯軸(4)之間形成環(huán)形間隙(32)；所述轉子襯套(13)上開設有連通至所述間隙(32)的注油孔(31)。
2.根據權利要求1所述易更換電機的電主軸設置結構，其特征在于，所述注油孔(31) 開設于所述轉子襯套(13)的端面處。
3.根據權利要求2所述易更換電機的電主軸設置結構，其特征在于，所述主軸電機組 件(1)通過連接法蘭依靠定位銷孔(6)定位利用螺栓固定于所述后端軸承組合(2)后端面 處的機殼端面上。
4.根據權利要求1-3任一所述易更換電機的電主軸設置結構，其特征在于，所述主軸 電機組件(1)為低速大扭矩電機及其組件，或高速大功率電機及其組件。
專利摘要本實用新型公開了一種易更換電機的電主軸設置結構，包括芯軸(4)、主軸電機組件(1)、夾緊盤組件(7)、后端軸承組合(2)和前端軸承組合(3)。其中，主軸電機組件(1)固定于后端軸承組合(2)的后側。主軸電機組件(1)包括定子(11)、轉子(12)以及轉子襯套(13)；轉子襯套(13)內圈設置有凹形槽，使得轉子襯套(13)與芯軸(4)之間形成環(huán)形間隙(32)；轉子襯套(13)上開設有連通至間隙(32)的注油孔(31)。本實用新型的結構通過方便更換主軸電機組件，從而達到一機多用的目的。極大的提高了單一設備的工作范圍。很大程度降低了生產成本。
文檔編號H02K7/08GK201570939SQ20092020385
公開日2010年9月1日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權日2009年10月12日
發(fā)明者于德海, 張強, 張文峰, 林陽, 蔡春剛, 鄒弢 申請人:大連科德數控有限公司