空气涡轮驱动主轴制造技术

一种空气涡轮驱动主轴，该主轴设置成能够抑制通孔内的压力增加。该主轴包括旋转轴(1)和外周构件(外壳组件(2)、盖子(5)和喷嘴板(6))。旋转轴(1)设有通孔(17)。外周构件包括轴承套筒(4)，该外周构件构造成围绕旋转轴(1)的外周表面的至少一部分。外周构件包括气体供应部分和气体排出孔(11)。主轴包括第二气体排出部分(第一气体排出孔(25)和第一气体流动通道(26))。第二气体排出部分独立于气体排出孔(11)并从气体排出空间(20)连续到外部。

Air turbine drive spindle

An air turbine-driven spindle is arranged to suppress the pressure increase in the through hole. The spindle comprises a rotating shaft (1) and peripheral components (shell assembly (2), a cover (5) and a nozzle plate (6). The rotating shaft (1) is provided with a through hole (17). The peripheral member comprises a bearing sleeve (4), which is constructed into at least a portion of the peripheral surface surrounding the rotating shaft (1). The peripheral component comprises a gas supply part and a gas discharge hole (11). The spindle comprises a second gas discharge part (a first gas discharge hole (25) and a first gas flow passage (26). The second gas discharging part is independent of the gas discharging hole (11) and continuous from the gas discharging space (20) to the outside.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气涡轮驱动主轴
本专利技术涉及一种适用于精密加工器械、静电涂覆设备等的空气涡轮驱动主轴。
技术介绍
以往，已知一种用于精密加工器械或静电涂覆设备的(以下也简称为主轴的)空气涡轮驱动主轴。例如，WO2015/004966(专利文献1)公开了一种用于涂覆机的主轴。如专利文献1中公开的用于涂覆机的主轴不是通过电动机而是通过空气涡轮来驱动旋转轴。具体地，压缩空气从涡轮喷嘴喷出并且吹向设置在旋转轴的后端部侧上的转子叶片，由此驱动旋转轴旋转。从涡轮喷嘴喷出并流过转子叶片的涡轮空气从邻近转子叶片的涡轮空气排出通道通过气体排出空间而流到转子叶片。然后，涡轮空气通过气体排出孔排出到外部。该气体排出孔与涂覆机侧上的气体排出孔连通。因此，涡轮空气通过连接到涂覆机侧上的气体排出孔的气体排出管排放到涂覆机的外部。在这种情况下，在气体排出管中发生管道阻力。因此，涡轮空气的一部分没有流过气体排出管，而是流过与气体排出空间连续的旋转轴的通孔然后到达放置在旋转轴的前端部部分的杯部的内部。此时气体排出空间和通孔内部的压力高于大气压。此外，该压力随着涡轮空气的流量增加而上升。放置在旋转轴的前端部部分的杯部用于通过离心力喷射从设置在旋转轴的通孔内的涂覆材料喷嘴喷涂的涂覆材料，使得涂覆材料雾化。然后，当涡轮空气如上所述到达杯部内部以升高杯部内部的压力时，该压力将涂覆材料推出，这导致涂覆材料不能均匀雾化的问题。上述专利文献1公开了一种构造，在该构造中在旋转轴的前端部部分侧上形成有气体排出孔，以便从旋转轴的通孔的内部延伸到旋转轴的外周上的所述表面，从而如上所述地抑制在旋转轴的通孔内部的压力增加。引用列表专利文献专利文献1：WO2015/004966
技术实现思路
技术问题然而，在如上所述的、在旋转轴的前端部部分侧上形成有气体排出孔的构造中，气体排出孔位于靠近旋转轴的前端部部分处的杯部的位置。因此，例如，当通孔内部的压力大大增加时，可能会抑制杯部中涂覆材料的均匀雾化。作出本专利技术以解决上述问题。本专利技术的目的是提供一种能够抑制通孔内部的压力增加的空气涡轮驱动主轴。解决技术问题所采用的技术方案根据本专利技术的空气涡轮驱动主轴包括旋转轴和外周构件。该旋转轴设有通孔。旋转轴包括：前端部部分；基端部部分，该基端部部分定位成与前端部部分相对；多个转子叶片，这些转子叶片沿旋转轴的旋转方向设置在基端部部分处。外周构件包括轴承套筒，该外周构件构造成围绕旋转轴的外周表面的至少一部分。外周构件包括气体供应部分和第一气体排出部分。该气体供应部分构造成将气体喷射到多个转子叶片中的每一个上，以使旋转轴旋转。第一气体排出部分构造成将喷射到多个转子叶片中的每一个上的气体从面向多个转子叶片中的每一个的气体排出空间排放到外周构件的外部。该气体排出空间与通孔连续。空气涡轮驱动主轴包括第二气体排出部分。第二气体排出部分独立于第一气体排出部分，并且从气体排出空间和气体排出区域中的至少一个连续到外部。该气体排出区域被包括在通孔的内部空间中并且定位成相对于靠近前端部部分的轴承套筒的端部来说靠近气体排出空间。本专利技术的有利效果根据以上说明，可以抑制空气涡轮驱动主轴中的旋转轴的通孔内部的压力增加。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的主轴的示意性剖视图。图2是图1所示的主轴的示意性平面图。图3是沿图2中的线III-III迫切所得的局部示意性剖视图。图4是示出将图1所示的主轴安装在涂覆设备中的情况下的结构的示意图。图5是用于示出根据本专利技术第一实施例的主轴的操作的示意性剖视图。图6是图5中的区域VI的放大的局部示意性剖视图。图7是图5中的区域VII的放大的局部示意性剖视图。图8是示出根据本专利技术第一实施例的主轴的第一变形例的示意性剖视图。图9是示出根据本专利技术第一实施例的主轴的第二变形例的示意性剖视图。图10是示出根据本专利技术第一实施例的主轴的第二变形例的示意性剖视图。图11是根据本专利技术的第二实施例的主轴的示意性剖视图。图12是根据本专利技术的第三实施例的主轴的示意性剖视图。具体实施方式下文将参照附图描述本专利技术的实施例，其中相同或相应的组件由相同的附图标记来指示，并且其描述将不再重复。(第一实施例)<主轴的构造>参照图1至图4，下面将描述根据本实施例的主轴。每一个图1至图4中所示的主轴均为空气涡轮驱动主轴。主轴主要包括：旋转轴1；轴颈轴承7，该轴颈轴承7构造成在径向方向上支承旋转轴1；推力轴承8，该推力轴承8构造成在推力方向上支承旋转轴1；外壳组件2，该外壳组件2构造成使用轴颈轴承7和推力轴承8可转地支承旋转轴1；盖子5，该盖子5位于外壳组件2的外周侧；后端部侧O形环23和前端部侧O形环24，该后端部侧O形环23和该前端部侧O形环24设置在盖子5与外壳组件2之间；以及气体供应部分，该气体供应部分设置成能够将气体喷射到旋转轴1上(驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14)。喷嘴板6固定地设置在盖子5中以便在推力方向上覆盖转轴1。喷嘴板6设有上述气体供应部分。轴颈轴承7和推力轴承8各自构造成例如静压气体轴承。旋转轴1包括：轴部分22a，该轴部分具有圆筒形状；以及推力板部分22b，该推力板部分22b形成为相对于轴部分22a在径向方向上延伸。推力板部分22b在轴向上连接到轴部分22a的一个端部。在下面的描述中，“后侧”表示轴部分22a的上述一个端部的那侧，其中推力板部分在轴向上设置在该侧上，而“前侧”表示轴部分22a的在轴部分22a的轴向上相对于推力板部分22b的另一个端部一侧。轴部分22a和推力板部分22b均设有在推力方向上延伸的通孔17。当主轴被构造成用于静电涂覆设备时，具有形成为圆锥形状的杯状表面36的杯部35在前侧上附接到旋转轴1的端部部分，如图1所示。在通孔17内部，设置有用于向杯部35供应涂覆材料的涂覆材料喷嘴34。推力板部分22b设有：转子叶片15；以及旋转检测部分19，该旋转检测部分19设置在相对于该转子叶片15的内周侧上。旋转轴1构造成使得轴部分22a的一部分容纳在外壳组件2中。外壳组件2包括轴承套筒4，该轴承套筒4在前侧上形成为围绕轴部分22a的一部分并且形成为面向旋转轴1的轴部分22a的外周表面的一部分和推力板部分22b的平面的一部分。此外，外壳组件2包括外壳3，该外壳3在径向上相对于轴承套筒4设置在外周侧上并且固定到轴承套筒4。在旋转轴1中，设有作为压力释放孔的第一气体排出孔25，该第一气体排出孔25从推力板部分22b在后侧上的表面跨越该推力板部分22b延伸到其在前侧上的表面。如图2和图3所示，多个第一气体排出孔25可以设在推力板部分22b中。第一气体排出孔25可环形地布置在推力板部分22b中。多个第一气体排出孔25可以彼此以规则的间隔布置。轴承气体排出空间39设在面向第一气体排出孔25的端部开口的区域的部分中，以便与外壳组件2相邻，该第一气体排出孔25位于前侧上的推力板部分22b的表面中。在外壳组件2的内部，设置有作为轴承气体排出通道的第一气体流动通道26，以便与轴承气体排出空间39连续。第一气体流动通道26设在构成外壳组件2的轴承套筒4内部。第一气体流动通道26形成为从面向轴承气体排出空间39的表面部分延伸通过轴承套筒4到达位于旋转轴1的前侧上的表面部分。例如，外壳组件2构造成使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气涡轮驱动主轴，所述空气涡轮驱动主轴包括：旋转轴，所述旋转轴设有通孔，所述旋转轴包括前端部部分，定位成与所述前端部部分相对的基端部部分，以及多个转子叶片，所述多个转子叶片沿所述旋转轴的旋转方向设置在所述基端部部分处；以及外周构件，所述外周构件包括轴承套筒，所述外周构件构造成围绕所述旋转轴的外周表面的至少一部分，所述外周构件包括气体供应部分，所述气体供应部分构造成将气体喷射到所述多个转子叶片中的每一个上，以使所述旋转轴旋转，以及第一气体排出部分，所述第一气体排出部分构造成将喷射到所述多个转子叶片中的每一个上的气体从面向所述多个转子叶片中的每一个的气体排出空间排放到所述外周构件的外部，所述气体排出空间与所述通孔连续，所述空气涡轮驱动主轴还包括：独立于所述第一气体排出部分的第二气体排出部分，所述第二气体排出部分从所述气体排出空间和气体排出区域中的至少一个连续到外部，所述气体排出区域被包括在所述通孔的内部空间中并且定位成相对于靠近所述前端部部分的所述轴承套筒的端部来说靠近所述气体排出空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 JP 2016-1683571.一种空气涡轮驱动主轴，所述空气涡轮驱动主轴包括：旋转轴，所述旋转轴设有通孔，所述旋转轴包括前端部部分，定位成与所述前端部部分相对的基端部部分，以及多个转子叶片，所述多个转子叶片沿所述旋转轴的旋转方向设置在所述基端部部分处；以及外周构件，所述外周构件包括轴承套筒，所述外周构件构造成围绕所述旋转轴的外周表面的至少一部分，所述外周构件包括气体供应部分，所述气体供应部分构造成将气体喷射到所述多个转子叶片中的每一个上，以使所述旋转轴旋转，以及第一气体排出部分，所述第一气体排出部分构造成将喷射到所述多个转子叶片中的每一个上的气体从面向所述多个转子叶片中的每一个的气体排出空间排放到所述外周构件的外部，所述气体排出空间与所述通孔连续，所述空气涡轮驱动主轴还包括：独立于所述第一气体排出部分的第二气体排出部分，所述第二气体排出部分从所述气体排出空间和气体排出区域中的至少一个连续到外部，所述气体排出区域被包括在所述通孔的内部空间中并且定位成相对于靠近所述前端部部分的所述轴承套筒的端部来说靠近所述气体排出空间。2.根据权利要求1所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，所述第二气体排出部分包括至少一个第一气体排出孔，所述第一气体排出孔穿过面向所述气体排出空间的所述旋转轴的一部分，以及第一气体流动通道，所述第一气体流动通道从面向所述至少一个第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀内照悦，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP