本实用新型专利技术公开了一种永磁同步精密磨削电主轴，主体机壳内设置有定子组件，定子组件套装在转子组件的转子转轴上，主体机壳与定子组件之间设置有主轴冷却液容腔，主体机壳的一端依次设置有前轴承组件和机壳前端盖，另一端依次设置有后轴承组件和机壳后端盖，前轴承组件和后轴承组件的轴承安装方向相反，前轴承组件上设置有振动传感器，机壳后端盖上设置有相位转速传感器组件，前轴承组件、定子组件和后轴承组件上分别设置有温度传感器组件，后轴承组件通过可轴向滑动的轴承支撑结构实现轴承润滑介质的供给。本实用新型专利技术具有较高的转化效率、响应速度和加工精度。
【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步精密磨削电主轴
本技术属于加工装备
，具体涉及一种永磁同步精密磨削电主轴。
技术介绍
现代装备制造业向着高速、高效、高精度的方向发展，尤其是在精密加工场景下，制品的加工质量对于精密加工装备的依赖程度越来越高，高精度电主轴作为数控加工装备的核心部件，其精密程度已成为精密数控加工装备制造精度水平的重要体现。精密磨削加工是航空航天、高档汽车零部件、精密医疗设备等领域必不可少的重要加工工艺，精密磨削电主轴则是对磨削加工精度起到决定作用的关键部件。然而目前现有的磨削主轴具有以下几方面的不足：1、传统的磨削主轴采用机械主轴的形式，利用传动机构将电机动力传递至主轴实现磨削，精密磨削系统中由于传递机构的引入会导致整机效率的下降、系统响应时间的延长和整机加工精度的降低；2、现有的磨削电主轴的主轴转子和电机转子大多采用分立式结构，再通过配合结构将其二者装配为一体，这种方式的系统集成度差，体积也相对较大，并且，在制造过程中引入了大量的配合误差，不利于发挥高精度磨削装备的精密性；3、现有的磨削电主轴具有较高的齿槽转矩和噪声，主轴稳定性差，极大降低电主轴加工精度；4、现有的磨削电主轴通常无法实现性能自检测功能，不利于对主轴状态进行实时检测和诊断，不符合现代智能化设备发展方向。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种永磁同步精密磨削电主轴，解决现有磨削主轴精度低、稳定性差、噪声高、集成度低的问题。本技术采用以下技术方案：一种永磁同步精密磨削电主轴，包括主体机壳，主体机壳内设置有定子组件，定子组件套装在转子组件的转子转轴上，主体机壳与定子组件之间设置有主轴冷却液容腔，主体机壳的一端依次设置有前轴承组件和机壳前端盖，另一端依次设置有后轴承组件和机壳后端盖，前轴承组件上设置有振动传感器，机壳后端盖上设置有相位转速传感器组件，前轴承组件、定子组件和后轴承组件上分别设置有温度传感器组件。具体的，主体机壳上设置有第一凹槽，定子组件设置在主轴冷却液密封套内，第一凹槽和主轴冷却液密封套采用过盈配合构成主轴冷却液容腔，主轴冷却液容腔与主轴冷却液进水通道和主轴冷却液出水通道连接。进一步的，第一凹槽的两侧分别设置有第二凹槽和第三凹槽，主轴冷却液密封套的两端与第二凹槽和第三凹槽内设置的密封圈配合；主轴冷却液进水通道、主轴冷却液出水通道和电机导线通道沿着主体机壳径向方向具有相应夹角分布排列。具体的，前轴承组件包括前轴承壳，前轴承壳固定在主体机壳的前端，前轴承壳的端面与定子组件之间设置有间隙；前轴承组件上依次设置有第一前轴承和第二前轴承，振动传感器贴合第一前轴承的外圈设置，第一前轴承靠近主轴前端面的中心位置处设置有第一温度传感器。进一步的，第二前轴承靠近主轴后端面并与前轴承壳的轴承安装定位配合固定，第一前轴承和第二前轴承之间安装有前导液环。具体的，后轴承组件包括第一后轴承和第二后轴承，第一后轴承靠近主轴前端面且其轴承外圈与滑动轴承座安装固定，第二后轴承靠近主轴后端面并与滑动轴承座的轴承安装定位配合固定，第一后轴承和第二后轴承之间安装有后导液环，主机机壳和滑动轴承座之间设置有滑动座套。进一步的，滑动轴承座上设置有若干个用于安装预紧力弹簧的第三安装孔，预紧力弹簧内嵌在第三安装孔之中并通过与主体机壳的预紧力定位槽的配合输出轴承预紧力。进一步的，滑动轴承座上设置有第四安装孔，第四安装孔内设置有第二温度传感器。具体的，转子转轴的中段设置有若干个磁钢安装槽，磁钢安装槽沿转子转轴的径向方向均匀分布ng个，每个磁钢安装槽内安装有np个转子磁钢片，其中ng、np不小于2，采用灌封和磁钢保护套将转子磁钢片紧固在转子转轴外侧，转子转轴在转子磁钢片两侧安装有前平衡环和后平衡环，前平衡环与第二前轴承的内圈配合定位，后平衡环与第一后轴承的内圈配合定位。具体的，定子组件内部设置有第三温度传感器。与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术一种永磁同步精密磨削电主轴，采用永磁同步电机作为电主轴的核心动力部件，由此使得本技术的电主轴动力部件与主轴之间没有传递机构，相对于传统的机械式磨削主轴具有较高的转化效率、响应速度和加工精度。进一步的，主体机壳中部具有主轴冷却液容腔，主轴冷却液密封套两端与主体机壳上的第二凹槽和第三凹槽内的密封圈配合，用于防止主轴冷却液泄露，主体机壳的主轴冷却液容腔与主轴冷却液进水通道和主轴冷却液出水通道相连接，利用主轴冷却液的循环实现电主轴的冷却。进一步的，本技术磨削电主轴的后轴承组件具有滑动轴承座结构，该结构有效促进了电主轴前、后轴承预紧力的加载，并且在电主轴高速高精度运行过程中，能够有效释放由于发热等因素导致电主轴轴向长度变化而产生的应力，防止电主轴前、后轴承在此情况下由于承受了过大的载荷而导致抱死或损坏。进一步的，本技术磨削电主轴的主轴转子和电机转子为紧凑型一体化结构，电主轴电机的转子磁钢片直接安装在转子转轴的磁钢安装槽内，转子转轴既是电机转子的铁芯又是电主轴的动力转轴，比传统的磨削电主轴具有更高的集成度，且有效避免了由于主轴转子和电机转子之间的装配而产生的误差，极大的提高了磨削电主轴的加工精度。进一步的，本技术磨削电主轴的定子采用具有倾斜结构的分数槽绕组形式，相较于常规的永磁同步电机而言，具有更低的齿槽转矩和更小的转矩波动，由此使得电主轴电机具有更低的运行噪声，提高了主轴运行的稳定性，对于磨削电主轴加工精度的提高具有极大的促进作用。进一步的，本技术磨削电主轴利用振动传感器和温度传感器的预制安装实现电主轴轴承振动和关键部件温度的在线监控功能，可以利用振动测试结果实时反馈主轴转子动平衡状态、轴承及其他转动部件故障特征，并可以为电主轴在线动平衡调整装置提供必要的振动数据，预制安装的温度传感器则可以反映关键部件的温度变化情况，基于温度测试结果构建和修正主轴模拟温度场仿真结果，配合动态补偿装置实现磨削电主轴动态温度测试结果的加工精度在线补偿。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术电主轴结构示意图；图2为本技术转子组件剖面图。其中：5.定子组件；6.相位转速传感器组件；7.振动传感器；9.主体机壳；10.前轴承壳；11.机壳前端盖；13.主轴冷却液容腔；26.电机供电线路；33.第一温度传感器；34.第一前轴承；35.第二前轴承；38.第一后轴承；39.第二后轴承；42.预紧力弹簧；43.滑动座套；52.第二温度传感器；60.转子转轴；62.转子磁钢片；63.灌封；64.磁钢保护套；65.前平衡环；66.后平衡环；69.前锁紧螺母；70.后锁紧螺母。具体实施方式在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，包括主体机壳(9)，主体机壳(9)内设置有定子组件(5)，定子组件(5)套装在转子组件的转子转轴(60)上，主体机壳(9)与定子组件(5)之间设置有主轴冷却液容腔(13)，主体机壳(9)的一端依次设置有前轴承组件和机壳前端盖(11)，另一端依次设置有后轴承组件和机壳后端盖，前轴承组件上设置有振动传感器(7)，机壳后端盖上设置有相位转速传感器组件(6)，前轴承组件、定子组件(5)和后轴承组件上分别设置有温度传感器组件。/n
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，包括主体机壳(9)，主体机壳(9)内设置有定子组件(5)，定子组件(5)套装在转子组件的转子转轴(60)上，主体机壳(9)与定子组件(5)之间设置有主轴冷却液容腔(13)，主体机壳(9)的一端依次设置有前轴承组件和机壳前端盖(11)，另一端依次设置有后轴承组件和机壳后端盖，前轴承组件上设置有振动传感器(7)，机壳后端盖上设置有相位转速传感器组件(6)，前轴承组件、定子组件(5)和后轴承组件上分别设置有温度传感器组件。
2.根据权利要求1所述的永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，主体机壳(9)上设置有第一凹槽，定子组件(5)设置在主轴冷却液密封套内，第一凹槽和主轴冷却液密封套采用过盈配合构成主轴冷却液容腔(13)，主轴冷却液容腔(13)与主轴冷却液进水通道和主轴冷却液出水通道连接。
3.根据权利要求2所述的永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，第一凹槽的两侧分别设置有第二凹槽和第三凹槽，主轴冷却液密封套的两端与第二凹槽和第三凹槽内设置的密封圈配合；主轴冷却液进水通道、主轴冷却液出水通道和电机导线通道沿着主体机壳(9)径向方向具有相应夹角分布排列。
4.根据权利要求1所述的永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，前轴承组件包括前轴承壳(10)，前轴承壳(10)固定在主体机壳(9)的前端，前轴承壳(10)的端面与定子组件之间设置有间隙；前轴承组件上依次设置有第一前轴承(34)和第二前轴承(35)，振动传感器(7)贴合第一前轴承(34)的外圈设置，第一前轴承(34)靠近主轴前端面的中心位置处设置有第一温度传感器(33)。
5.根据权利要求4所述的永磁同步精密磨削电主轴，其特征在于，第...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡振邦，顾苗苗，刘源，郝健，莫为，郭明路，闵琳，王洪彦，
申请(专利权)人：西安西微智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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