一种自润滑高速机床电主轴的制作方法

1.本发明涉及机床电主轴技术领域，具体为一种自润滑高速机床电主轴。


背景技术：

2.数控机床主轴，是数控机床上的一个极为重要的工作部件，主轴承担着机床主要的操作工作。传统的卧式数控车床主轴润滑普遍为溅油方式，使用这种润滑方式时发现，主轴如果是在低速范围内工作时，由于齿轮传动转速很慢，很难完全有效地将润滑油溅到润滑的位置，这样就会使得主轴箱内的齿轮等物件因为摩擦力过大而得不到有效地润滑使其损坏。为此，该机型机床加了主轴润滑泵来辅助润滑(使用润滑泵将润滑油送到润滑位置)。机床工作时，主轴润滑泵开始起动运行，给主轴箱传动齿轮供油润滑；但是，使用这种润滑方式时会有另一种问题，润滑油溢出，这是因为主轴高速运转时主轴箱内是两种润滑方式一起工作，导致齿轮传动溅油过猛而出现溢油。
3.有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种自润滑高速机床电主轴，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本发明所采用的技术方案为：一种自润滑高速机床电主轴，包括：防护壳体、电主轴、动浸润组件和液冷套座，所述液冷套座固定套接于电主轴的外侧且位于防护壳体的内部，所述液冷套座的表面固定连接有循环液管，所述防护壳体的内部固定安装有位于液冷套座两端的支撑座和飞轮端盒，所述防护壳体的内侧固定安装有密封组件和轴承环座，所述密封组件和轴承环座的表面固定连接有若干润滑液管，所述电主轴的输出端设有转轴，所述转轴的一端贯穿轴承环座和飞轮盘与动浸润组件传动连接；所述动浸润组件包括循环泵盒、主轴杆和运动柱塞，所述循环泵盒的内部设有若干柱塞管腔，所述柱塞管腔的一端固定安装有与润滑液管相连通的连接端盖，所述运动柱塞滑动安装于柱塞管腔的内侧，所述运动柱塞的表面设有导槽，所述主轴杆的外周设有往复叶沿，所述导槽滑动套接于往复叶沿的表面，所述主轴杆的一端与转轴的端部固定连接。
6.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述飞轮端盒的内部转动安装有飞轮盘，所述飞轮盘固定套接于转轴的外侧且飞轮盘质心位于转轴的轴心线上。
7.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电主轴的表面固定套接有换热套壳，所述换热套壳位于液冷套座的内侧，且换热套壳两端固定套接有与液冷套座内侧相抵接的密封环，所述换热套壳的表面设有若干换热翅片。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述密封组件为机械密封结构，所述轴承环座的内侧设有轴承，所述密封组件和轴承固定套接于转轴的外侧。
9.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轴承环座的内侧设有空腔，且轴承环座的内侧固定安装有位于空腔两侧的轴封环，所述轴承位于空腔的内侧，且所述润滑
液管的一端与轴承环座内部空腔相连通。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运动柱塞的数量与柱塞管腔的数量一一对应，所述运动柱塞的表面套接有活塞环，所述活塞环与柱塞管腔的内侧过盈抵接。
11.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述往复叶沿呈环状且为波形结构，所述导槽呈c形槽结构，所述导槽的内侧与往复叶沿的表面滑动抵接，且导槽的表面和往复叶沿的表面做硬化处理。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述循环液管的数量为两个且两个循环液管分别与液冷套座的两端相连接，所述循环液管的端部连通有循环泵和冷却液箱。
13.本发明所取得的有益效果为：1.本发明中，通过在防护壳体一端加装动浸润组件结构，利用电主轴工作中的旋转动能驱动循环泵盒内部主轴杆转动，带动运动柱塞在柱塞管腔内部进行往复运动，从而使润滑油脂进行循环浸润润滑液管和轴承环座，实现高速机床电主轴的自润滑操作，无需外部动能接入进行自润滑操作。
14.2.本发明中，通过设置自循环浸润结构，由动浸润组件泵送润滑油脂导入润滑液管和轴承环座内部，在润滑液管和轴承环座内部转动组件运动中油脂跟随转动，进行润滑液管和轴承环座的全面浸润，且动浸润组件抽吸工作中油液重新回流，避免传动溅油导致润滑油溢出。
15.3.本发明中，通过设置液冷套座结构，由液冷套座连通循环液管与外部循环液冷结构，对换热套壳降温，从而保持电主轴工作中的低温，提高电主轴工作稳定性，且低温工作降低密封组件的热胀效应，提高密封组件的稳定性。
附图说明
16.图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；图2为本发明一个实施例的防护壳体内部结构示意图；图3为本发明一个实施例的电主轴安装结构示意图；图4为本发明一个实施例的电主轴截面结构示意图；图5为本发明一个实施例的轴承环座结构示意图；图6为本发明一个实施例的动浸润组件结构示意图；图7为本发明一个实施例的主轴杆和运动柱塞结构示意图。
17.附图标记：100、防护壳体；110、支撑座；120、飞轮端盒；130、润滑液管；140、密封组件；150、飞轮盘；160、轴承环座；161、轴承；162、轴封环；200、电主轴；210、换热套壳；222、转轴；300、动浸润组件；310、循环泵盒；320、主轴杆；330、运动柱塞；311、柱塞管腔；312、连接端盖；321、往复叶沿；331、导槽；400、液冷套座；410、循环液管。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参
照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种自润滑高速机床电主轴。
20.结合图1-7所示，本发明提供的一种自润滑高速机床电主轴，包括：防护壳体100、电主轴200、动浸润组件300和液冷套座400，液冷套座400固定套接于电主轴200的外侧且位于防护壳体100的内部，液冷套座400的表面固定连接有循环液管410，防护壳体100的内部固定安装有位于液冷套座400两端的支撑座110和飞轮端盒120，防护壳体100的内侧固定安装有密封组件140和轴承环座160，密封组件140和轴承环座160的表面固定连接有若干润滑液管130，电主轴200的输出端设有转轴220，转轴220的一端贯穿轴承环座160和飞轮盘150与动浸润组件300传动连接；动浸润组件300包括循环泵盒310、主轴杆320和运动柱塞330，循环泵盒310的内部设有若干柱塞管腔311，柱塞管腔311的一端固定安装有与润滑液管130相连通的连接端盖312，运动柱塞330滑动安装于柱塞管腔311的内侧，运动柱塞330的表面设有导槽331，主轴杆320的外周设有往复叶沿321，导槽331滑动套接于往复叶沿321的表面，主轴杆320的一端与转轴220的端部固定连接。
21.在该实施例中，飞轮端盒120的内部转动安装有飞轮盘150，飞轮盘150固定套接于转轴220的外侧且飞轮盘150质心位于转轴220的轴心线上。
22.具体的，通过加装飞轮盘150结构，提高转轴220转动惯性和转动力矩，提高电主轴200工作稳定性并减低加装动浸润组件300后对电主轴200的工作影响。
23.在该实施例中，电主轴200的表面固定套接有换热套壳210，换热套壳210位于液冷套座400的内侧，且换热套壳210两端固定套接有与液冷套座400内侧相抵接的密封环，换热套壳210的表面设有若干换热翅片。
24.具体的，在换热套壳210与液冷套座400构件冷却液流动空腔，使冷却液在液冷套座400内部循环流动与换热套壳210表面传导换热，吸收电主轴200的工作热量。
25.在该实施例中，密封组件140为机械密封结构，轴承环座160的内侧设有轴承161，密封组件140和轴承161固定套接于转轴220的外侧。
26.具体的，利用密封组件140和轴承161直线电主轴200的转动支撑，使电主轴200在防护壳体100的内部稳定工作。
27.在该实施例中，轴承环座160的内侧设有空腔，且轴承环座160的内侧固定安装有位于空腔两侧的轴封环162，轴承161位于空腔的内侧，且润滑液管130的一端与轴承环座160内部空腔相连通。
28.具体的，通过在轴承环座160内部设立空腔结构进行润换油液的导流，使润滑油液进入轴承环座160的内部充分浸润轴承161。
29.在该实施例中，运动柱塞330的数量与柱塞管腔311的数量一一对应，运动柱塞330的表面套接有活塞环，活塞环与柱塞管腔311的内侧过盈抵接。
30.进一步的，往复叶沿321呈环状且为波形结构，导槽331呈c形槽结构，导槽331的内侧与往复叶沿321的表面滑动抵接，且导槽331的表面和往复叶沿321的表面做硬化处理。
31.具体的，在转轴220旋转工作中同步带动主轴杆320旋转运动，主轴杆320外周往复叶沿321与运动柱塞330的导槽331接触，通过往复叶沿321的特殊波形结构在旋转运动中驱
动运动柱塞330在柱塞管腔311的内侧往复冲程运动，实现润滑油液的动态运动，对密封组件140和轴承环座160内部转动部件重复浸润。
32.在该实施例中，循环液管410的数量为两个且两个循环液管410分别与液冷套座400的两端相连接，循环液管410的端部连通有循环泵和冷却液箱。
33.具体的，利用循环液管410接通冷却液的循环泵送系统，使冷却液在液冷套座400内部循环流动吸收换热套壳210表面工作热量，提高电主轴200工作稳定性。
34.本发明的工作原理及使用流程：在该高速机床电主轴工作中，通过循环液管410连通外部冷却液箱和循环泵结构，进行冷却液的循环泵送，通过冷却液进入液冷套座400内部与换热套壳210表面接触换热进行电主轴200的主体降温，吸收电主轴200工作热量，以避免电主轴200升温导致密封等结构的热胀效应，使电主轴200进行长效稳定工作；在转轴220旋转工作中同步带动主轴杆320旋转运动，主轴杆320外周往复叶沿321与运动柱塞330的导槽331接触，通过往复叶沿321的特殊波形结构在旋转运动中驱动运动柱塞330在柱塞管腔311的内侧往复冲程运动，从而推动润滑油液通过润滑液管130进入密封组件140和轴承环座160内部对密封组件140和轴承环座160内部转动部件进行浸润，跟随转动部件运动，至下一润滑液管130端口，该润滑液管130连通的柱塞管腔311内部运动柱塞330运动对油液抽吸使油液重新回流至动浸润组件300内部，重复以上步骤，使油液往复运动进入密封组件140和轴承环座160内部，使密封组件140和轴承环座160内部润滑油液液压限定在较低的范围内避免油液溢出，且动态的循环浸润有效保证密封组件140和轴承环座160的全面润滑，提高润滑效果，无需外部动能介入，实现自润滑操作。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，包括：防护壳体（100）、电主轴（200）、动浸润组件（300）和液冷套座（400），所述液冷套座（400）固定套接于电主轴（200）的外侧且位于防护壳体（100）的内部，所述液冷套座（400）的表面固定连接有循环液管（410），所述防护壳体（100）的内部固定安装有位于液冷套座（400）两端的支撑座（110）和飞轮端盒（120），所述防护壳体（100）的内侧固定安装有密封组件（140）和轴承环座（160），所述密封组件（140）和轴承环座（160）的表面固定连接有若干润滑液管（130），所述电主轴（200）的输出端设有转轴（220），所述转轴（220）的一端贯穿轴承环座（160）和飞轮盘（150）与动浸润组件（300）传动连接；所述动浸润组件（300）包括循环泵盒（310）、主轴杆（320）和运动柱塞（330），所述循环泵盒（310）的内部设有若干柱塞管腔（311），所述柱塞管腔（311）的一端固定安装有与润滑液管（130）相连通的连接端盖（312），所述运动柱塞（330）滑动安装于柱塞管腔（311）的内侧，所述运动柱塞（330）的表面设有导槽（331），所述主轴杆（320）的外周设有往复叶沿（321），所述导槽（331）滑动套接于往复叶沿（321）的表面，所述主轴杆（320）的一端与转轴（220）的端部固定连接。2.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述飞轮端盒（120）的内部转动安装有飞轮盘（150），所述飞轮盘（150）固定套接于转轴（220）的外侧且飞轮盘（150）质心位于转轴（220）的轴心线上。3.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述电主轴（200）的表面固定套接有换热套壳（210），所述换热套壳（210）位于液冷套座（400）的内侧，且换热套壳（210）两端固定套接有与液冷套座（400）内侧相抵接的密封环，所述换热套壳（210）的表面设有若干换热翅片。4.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述密封组件（140）为机械密封结构，所述轴承环座（160）的内侧设有轴承（161），所述密封组件（140）和轴承（161）固定套接于转轴（220）的外侧。5.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述轴承环座（160）的内侧设有空腔，且轴承环座（160）的内侧固定安装有位于空腔两侧的轴封环（162），所述轴承（161）位于空腔的内侧，且所述润滑液管（130）的一端与轴承环座（160）内部空腔相连通。6.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述运动柱塞（330）的数量与柱塞管腔（311）的数量一一对应，所述运动柱塞（330）的表面套接有活塞环，所述活塞环与柱塞管腔（311）的内侧过盈抵接。7.根据权利要求6所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述往复叶沿（321）呈环状且为波形结构，所述导槽（331）呈c形槽结构，所述导槽（331）的内侧与往复叶沿（321）的表面滑动抵接，且导槽（331）的表面和往复叶沿（321）的表面做硬化处理。8.根据权利要求1所述的一种自润滑高速机床电主轴，其特征在于，所述循环液管（410）的数量为两个且两个循环液管（410）分别与液冷套座（400）的两端相连接，所述循环液管（410）的端部连通有循环泵和冷却液箱。

技术总结
本发明公开了一种自润滑高速机床电主轴，包括：防护壳体、电主轴、动浸润组件和液冷套座，液冷套座固定套接于电主轴的外侧且位于防护壳体的内部，液冷套座的表面固定连接有循环液管，防护壳体的内部固定安装有位于液冷套座两端的支撑座和飞轮端盒，防护壳体的内侧固定安装有密封组件和轴承环座，密封组件和轴承环座的表面固定连接有若干润滑液管，电主轴的输出端设有转轴。本发明中，通过在防护壳体一端加装动浸润组件结构，利用电主轴工作中的旋转动能驱动循环泵盒内部主轴杆转动，带动运动柱塞在柱塞管腔内部进行往复运动，从而使润滑油脂进行循环浸润润滑液管和轴承环座，实现高速机床电主轴的自润滑操作，无需外部动能接入进行自润滑操作。行自润滑操作。行自润滑操作。


技术研发人员：钱程 赵鹏飞 安晓刚 曹扬 韦泽
受保护的技术使用者：常州市翰琪电机有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/20