一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工裝備領域，特別是涉及一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸。
【背景技術】
[0002]電主軸是將驅動電機內裝，以實現(xiàn)電機和主軸功能一體化的動力部件。電主軸作為機床的關鍵部件得到廣泛應用，其發(fā)展趨勢一方面向微型、精密化方向發(fā)展，另一方面向大功率、大轉矩方向發(fā)展。目前的電主軸一般內裝電機都只有一套定子轉子系統(tǒng)輸出功率有限，同時轉子作為一個整體集中在軸殼內導致熱量過分集中，或者有時因為結構原因需要設計轉軸比較長的電主軸，前后端軸承之間的跨度過大，轉子中部沒有支承而出現(xiàn)剛度低、振動大、精度低等問題。
[0003]因此需要開發(fā)一種新型電主軸，其內部有多個轉子和定子組成，能實現(xiàn)轉軸在長跨度下的大功率、大轉矩輸出，同時轉子、定子能避免發(fā)熱過度集中；轉軸的中部也可以用軸承支承從而增大電主軸剛度，最終實現(xiàn)電主軸大轉矩、大功率、高剛度和散熱的特點，拓展了電主軸的應用范圍。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)電主軸一個轉子的應用局限性，提供一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，實現(xiàn)增加主軸的輸出功率和轉矩功能，同時定子、轉子分段安裝在殼體能可以避免電機熱量過分集中，不同轉子之間安裝多套軸承支承增加了轉軸的剛度。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，包括一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉軸、內裝電機、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成；所述內轉電機由多段轉子、多段定子構成:所述的多段轉子依次安裝在電主軸轉軸外部，多段轉子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子依次固定在軸殼內部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對應多段轉子組成多個串聯(lián)電機；所述支承軸承由前軸承組、后端軸承組、中段軸承構成:所述轉軸依次裝有多段轉子并在多段轉子中間間隔安裝軸承支承主軸，轉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)有技術比較，具有以下突出的實質性特點和顯著進步:
(1)通過多電機串聯(lián)的大功率實現(xiàn)大轉矩輸出，克服了傳統(tǒng)電主軸單個定子轉子結構實現(xiàn)大轉矩輸出的瓶頸問題；
(2)主軸在轉子之間增加軸承支承大大提高了電主軸的剛度；
(3)多個轉子之間的空隙避免了單個定子導致的熱量集中問題，有利于電主軸內部散熱。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一個實施例的結構示意圖。
[0008]圖中各符號表不:
1、轉軸2、扳手端蓋
3、前端蓋4、前軸承座 5、車由殼6、定子a
7、轉子a8、止動彈簧
9、軸承座10、止動彈簧
I1、定子b12、轉子b 13、后軸承14、后軸承座 15、直線軸承16、緊固螺母 17、預緊彈簧18、止動彈簧 19、后端蓋20、前軸承
21、前軸承內隔圈電纜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、后軸承內隔圈 27、電纜。
【具體實施方式】
[0009]實施例一:
參見圖1，本同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉軸(1)、內裝電機、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)連接構成；所述內轉電機由多段轉子(7) (12)、多段定子(6) (11)構成:所述的多段轉子(7) (12)依次安裝在電主軸轉軸(I)外部，多段轉子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子
(6)(11)依次固定在軸殼(5)內部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對應多段轉子組成多個串聯(lián)電機；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構成:所述轉軸(I)依次裝有多段轉子(7) (12)并在多段轉子中間間隔安裝軸承(24)支承主軸，轉軸的(I)的前端分別由前軸承組(20)和后軸承組(13)支承。
[0010]實施例二:
參見圖1，本同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉軸(1)、內裝電機、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)等構成；所述內轉電機由多段轉子(7) (12)、軸殼內的多段定子(6) (11)構成；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構成；所述轉軸(I)依次裝有多段轉子
(7)(12)并被軸承(24)間隔支承。
[0011]本實施例中殼體由電主軸軸殼(5)內部安裝多個對應定子定子a (6)定子b (11)，與對應的轉子a (7)轉子b (12)依次組成串聯(lián)的多個電機，在定子之間軸殼安裝有中部軸承座(9)并通過止動彈簧(10)進行軸向定位；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)經由后軸承內隔圈(26)外隔圈(25)間隔后置于后軸承座(14)內孔，后軸承座(14)通過直線軸承(15)置于軸殼后端，并通過預緊彈簧(17)進行定壓預緊，轉軸后端由緊固螺母(16)聯(lián)接壓緊后軸承(13);轉軸(I)的中部裝有軸承并通過止動彈簧(8)軸向定位，轉軸前端通過前軸承(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軸承進行油氣潤滑，電主軸殼體內部設置水道通過冷卻液水進行冷卻。值得注意的是為了保證裝配本例中轉子b的直徑應當小于中部軸承座的內直徑，中部軸承座內直徑應轉子a的直徑。
[0012]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，但凡本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明技術的實質對以上實施例所做的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明的技術方案保護范圍內。
【主權項】
1.一種同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸，包括轉軸(I)、內裝電機、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)連接構成；所述內轉電機由多段轉子(7) (12)、多段定子(6) (11)構成:所述的多段轉子(7)(12)依次安裝在電主軸轉軸(I)外部，多段轉子之間為串聯(lián)電路聯(lián)接；所述的多段定子(6)(11)依次固定在軸殼(5)內部，多段定子線圈之間為串聯(lián)電路聯(lián)接，與對應多段轉子組成多個串聯(lián)電機；所述支承軸承由前軸承組(20)、后端軸承組(13)、中段軸承(24)構成:所述轉軸(I)依次裝有多段轉子(7) (12)并在多段轉子中間間隔安裝軸承(24)支承主軸，轉軸的(!)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串聯(lián)的大功率電主軸。它由轉軸、內裝電機、殼體和支承系統(tǒng)等部件組成；其中內裝電機由串聯(lián)在同一轉軸上的多個轉子和殼體內相應轉子組成，不同轉子之間裝有軸承用以支承轉軸。本同軸多電機串聯(lián)的大功率電主軸由多個轉子組成，可以極大的增加電主軸的輸出功率和轉矩，定子分段安裝在殼體內可以避免電機熱量過分集中，不同轉子之間增加軸承支承不僅可以抑制長軸中部振動并且增加了轉軸的剛度，從而實現(xiàn)電主軸大轉矩、高剛度輸出的功能。
【IPC分類】B23Q1/70, B23Q5/10
【公開號】CN104907876
【申請?zhí)枴緾N201510352519
【發(fā)明人】尚曜華, 李松生, 沈遠, 羅士鋒
【申請人】上海大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月24日