无轴承无电机磁动力数控机床主轴系统和实现方法技术方案

为使数控机床主轴系统具有自悬浮和自驱动能力，实现机床主轴无磨损、高转速、高精度、大功率的运行。提供了一种无轴承无电机磁动力数控机床电主轴系统，其中包括壳体（４）、主轴（２）、套压在主轴中间的推力圆盘（８）及两端的两个转子铁芯（５），主轴（２）两端的转子铁芯（５）与其相对应的定子（６）构成主轴的悬浮和旋转装置，并设有主轴的悬浮控制系统和转速控制系统；推力圆盘（８）与两侧的电磁铁（７）构成主轴的轴向磁悬浮轴承，并设有轴向位置控制系统。主轴系统的结构紧凑，缩短了主轴的轴向长度，既提高了主轴的刚性，又提高了主轴的输出功率；并取消了电机的驱动，将其功能融入了径向部件之中，实现了机床主轴的悬浮和旋转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控机床主轴系统，更具体地指一种能够实现高转速、大功率、大扭矩的无轴承、无电机磁动力数控机床主轴系统。
技术介绍
机床的主轴系统是机床实现旋转运动的执行件，它承受切削力、进给力，驱动力及系统自重等，并保证与机床其它有关组件有精确的相对位置。传统的机床主轴系统由电动机、带传动单元、齿轮传动单元和主轴组成，零部件多，传动链长，传动效率比较低，不能满足高速、高效和高精度的加工要求。为提高主轴转速，目前高速大功率主轴单元基本采用集成内装式电主轴，这种结构基本上取消了带传动、齿轮及联轴节等中间传动环节，其主轴由内装式电机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床主轴的“零传动”。这种结构具有机械效率高、结构紧凑、噪声低、振动小和精度高等特点，但由于其支撑采用机械轴承，在高速运行时寿命比较短，目前即使采用最新的陶瓷轴承可以将最高转速提高20％～30％，但这种轴承的寿命最多也只有数千小时。随着对主轴转速和功率的进一步提高，功率和转速越来越大，传统的机械轴承难以满足主轴所需要的超高速、大功率要求。通常采用气浮、液浮和磁悬浮轴承作为主轴的支撑，但气浮和液浮轴承需要配套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无轴承无电机磁动力数控机床电主轴系统，包括壳体（４）、主轴（２）、套压在主轴中间的推力圆盘（８）及两端的两个转子铁芯（５），其特征在于主轴（２）两端的转子铁芯（５）与其相对应的定子（６）构成主轴的悬浮和旋转装置，并设有主轴的悬浮控制系统和转速控制系统；推力圆盘（８）与两侧的电磁铁（７）构成主轴的轴向磁悬浮轴承，并设有轴向位置控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛研军，蒋成勇，张连东，沙智华，张生芳，汤武初，杨君悦，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]