一種採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計的製作方法

2023-10-29 17:36:47

專利名稱：一種採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計的製作方法
技術領域：
本發明屬於電主軸技術領域，特別涉及到一種採用電磁止推和電磁徑向軸 承支承的電主軸設計。
背景技術：
在PCB板材鑽孔加工行業中，由於鑽削的孔徑越來越微小，生產效率要求 越來越高，因此為了適應這種需要，PCB鑽孔用電主軸的轉速要求也越來越高， 而普通的PCB電主軸結構在超高速狀態下己經不能適用，尤其是電主軸軸系的 支承與超高速電機系統不再匹配，這是因為1、 由於軸承的DmN值過高，且該行業要求電主軸不能採用油霧或者油氣 潤滑方式，因此傳統的滾動體軸承不能適用；2、 傳統電主軸電機轉子採用磁鋼片鑄鋁結構，由於轉子表面線速度過高， 同時鋁合金條的結構強度和導電率低，易引起轉子在超高速狀態下產生蠕變， 造成電主軸軸系振動過大，影響主軸的加工質量。發明內容為了解決上述問題，本發明提出了 一種採用電磁止推和電磁徑向軸承支承 的電主軸設計，解決了 PCB鑽孔機電主軸電機在超高速狀態下運行所遇到的瓶 頸問題。為實現上述發明目的，本發明採用了如下技術方案所述的採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計，首先根據電主軸 的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體內兩端配置電磁止推軸承，兩端配置可以消除兩電磁止推軸承之間的電磁幹擾，也有利於電磁止推軸承的供電線 路設計和集中，保證轉子-轉軸一體化軸系的軸向剛度；在電主軸殼體內兩側對 稱布置有電磁徑向軸承，以支承轉子-轉軸一體化軸系，對稱布置的電磁徑向軸 承可以使電主軸在超高速運行狀態下減少轉子-轉軸一體化軸系的振動，保證轉 子-轉軸一體化軸系的徑向剛度；轉子-轉軸一體化軸系是將電機轉子的鼠籠條和轉軸製作為整體結構，在其中段與電主軸殼體內所安裝的定子對應位置處即鼠 籠條處，採用銅合金直接焊接在轉子-轉軸一體化軸系的凹槽內，以減少鼠籠條 蠕變變形，降低轉子-轉軸一體化軸系的振動值，提高導電率和結構強度。 由於採用了如上所述技術方案，本發明具有如下優越性1、 電主軸結構較為簡單，軸承無需潤滑，永無磨損，可以在主軸的整個壽 命期限內無需維護；2、 電主軸軸承加工簡單，主軸整體剛度可按照實際需要靈活調整；3、 電主軸電機轉子性能優良，加工工藝簡單，軸系的整體動平衡精度可以 做到非常高的水平；4、 採用轉子-轉軸一體化結構可以最大化利用轉軸的內部空間，轉軸內安 裝拉刀機構不受內孔尺寸的限制。


圖l是本發明的結構示意圖。圖l中l一電磁止推軸承；2—電磁徑向軸承；3 —轉子-轉軸一體化軸系； 4一定子；5—電主軸殼體。
具體實施方式
如圖1所示，本發明的採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計，根據電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內兩端配置電磁止 推軸承(1)，兩端配置可以消除兩電磁止推軸承(1)之間的電磁幹擾，也有利於電磁止推軸承(1)的供電線路設計和集中，保證轉子-轉軸一體化軸系(3)的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內兩側對稱布置有電磁徑向軸承(2)，以支承 轉子-轉軸一體化軸系(3)，對稱布置的電磁徑向軸承(2)可以使電主軸在超 高速運行狀態下減少轉子-轉軸一體化軸系(3)的振動，保證轉子-轉軸一體化 軸系(3)的徑向剛度；轉子-轉軸一體化軸系(3)是將電機轉子的鼠籠條和轉 軸製作為整體結構，在其中段與電主軸殼體內所安裝的定子(4)對應位置處即 鼠籠條處，採用銅合金直接焊接在轉子-轉軸一體化軸系(3)的凹槽內，以減 少鼠籠條蠕變變形，降低轉子-轉軸一體化軸系(3)的振動值，提高導電率和 結構強度。設計主要採用電磁止推軸承(1)和徑向軸承(2)支承轉子-轉軸一體化軸 系(3)，突破電主軸軸承的DmN值限制，滿足PCB鑽孔機電主軸的超高轉速 要求。同時由於PCB鑽孔加工需要在沒有油霧汙染的環境中進行，採用電磁止 推軸承(1)和徑向軸承(2)支承方式後，軸承無需潤滑，無任何有害排放， 對環境和PCB板均無汙染，滿足了 PCB鑽孔加工的環境要求。而轉子-轉軸一 體化軸系(3)，使轉子和轉軸真正實現一體，改變電機在超高速狀態下對鼠籠 條蠕變變形，降低了電主軸電機在超高轉速下的振動值，使電主軸工作更為平 穩，加工質量得到保障。而鼠籠條由於採用銅合金，還可以提高導電率和結構 強度。本發明只涉及所糴用的軸承以及軸承的布局方式和轉子-轉軸一體化軸系， 不改變電主軸的其它結構形式，故電主軸的其它設計不再贅述。
權利要求
1、一種採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計，其特徵在於該設計根據電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內兩端配置電磁止推軸承(1)，兩端配置可以消除兩電磁止推軸承(1)之間的電磁幹擾，也有利於電磁止推軸承(1)的供電線路設計和集中，保證轉子-轉軸一體化軸系(3)的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內兩側對稱布置有電磁徑向軸承(2)，以支承轉子-轉軸一體化軸系(3)，對稱布置的電磁徑向軸承(2)可以使電主軸在超高速運行狀態下減少轉子-轉軸一體化軸系(3)的振動，保證轉子-轉軸一體化軸系(3)的徑向剛度；轉子-轉軸一體化軸系(3)是將電機轉子的鼠籠條和轉軸製作為整體結構，在其中段與電主軸殼體內所安裝的定子(4)對應位置處即鼠籠條處，採用銅合金直接焊接在轉子-轉軸一體化軸系(3)的凹槽內，以減少鼠籠條蠕變變形，降低轉子-轉軸一體化軸系(3)的振動值，提高導電率和結構強度。
全文摘要
一種採用電磁止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設計，根據電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內兩端配置電磁止推軸承(1)，以消除兩端間的電磁幹擾，利於電磁止推軸承的供電線路設計和集中，保證轉子-轉軸一體化軸系(3)的軸向剛度；在電主軸殼體內兩側對稱布置有電磁徑向軸承(2)，以支承軸系(3)，對稱布置的電磁徑向軸承可以使電主軸在超高速運行狀態下減少軸系的振動，保證其徑向剛度；轉子-轉軸一體化軸系是將電機轉子的鼠籠條和轉軸製作為整體結構，在其中段與電主軸殼體內所安裝的定子(4)對應位置處即鼠籠條處，採用銅合金直接焊接在凹槽內，以減少鼠籠條蠕變變形，降低軸系的振動值，提高導電率和結構強度。
文檔編號H02K7/09GK101217242SQ20081004905
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月4日 優先權日2008年1月4日
發明者蓬 俞, 傅廣森, 徐同申, 民 田, 肖汝峰, 邱憲國, 郭麗娟, 陳長江, 昆 黃 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司