本发明专利技术涉及机床制造技术领域，特别是一种节能机床主轴驱动机构及其配套稀土永磁电机，包括主轴箱以及内装于主轴箱内的永磁电机和机床主轴，所述永磁电机包括电机定子和用于带动机床主轴运转的电机转子，所述永磁电机的电机机壳由设于主轴箱内侧壁上的两支撑环体支撑连接，以在电机机壳外侧壁、主轴箱内侧壁以及两支撑环体之间形成一密封的冷却流体流通腔道。该机构结构紧凑，布局合理，构件少，易于制造、装拆、维护，使用效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床制造
，特别是一种节能机床主轴驱动机构及其配套稀土永磁电机。
技术介绍
我国现有普通机床大都采用三相异步电机经ー级皮带传动，然后由床头箱进行ニ、三次齿轮变速，实现传动工作，但这种结构存在以下的不足之处: 相配套的三相异步电机一般转速为1400转/m或2800转/m，而普通机床适用的工作转速一般在50 2500转/S之间，因此，必须采用皮带和齿轮进行多极变速。这种传动方法存在明显的机械损耗，一般一级皮带传动的机械损耗在4 7%, —级齿轮传动的机械损耗在I 3%。机床工作过程中要反复地正、反转和空运行，三相异步电机启动电流大，一般在2 6倍,特别是反转电机正转时的工作惯量大,立即反转时反转启动电流特别大，超过6倍的额定电流，因此，不仅耗能且系统冲击大，容易损坏元器件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能机床主轴驱动机构及其配套稀土永磁电机，该机构结构紧凑，布局合理，构件少，易于制造、装拆、维护，使用效果好。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是:一种节能机床主轴驱动机构及其配套稀土永磁电机,包括主轴箱以及内装于主轴箱内的永磁电机和机床主轴,所述永磁电机包括电机定子和用于带动机床主轴运转的电机转子，所述永磁电机的电机机壳由设于主轴箱内侧壁上的两支撑环体支撑连接，以在电机机壳外侧壁、主轴箱内侧壁以及两支撑环体之间形成一密封的冷却流体流通腔道。在本专利技术ー实施例中，所述主轴箱位于两支撑环体之间的侧壁上分別开设有一冷却流体进口和一冷却流体出口，以向所述流通腔道中注入及排出冷却流体，所述主轴箱位于两支撑环体之间的侧壁上还设有一冷却流体测温探头固定座，以安装用于探测流通腔道中冷却流体温度的测温探头。在本专利技术一实施例中，所述电机转子将矩形柱状的稀土永磁材料内嵌于电机转子冲片的柱状槽内，所有柱状槽排列成正多边形且各柱状槽端部之间相隔一定距离以形成空气隔磁空间，各柱状槽端部之间的距离为1.5 1.7mm，各柱状槽端部离电机转子外径的距离为1.2 1.4mm，采用非导磁胶将稀土永磁材料和电机转子冲片胶合在一起并填满空气隔磁空间，然后采用螺栓连接件将多个电机转子冲片固定成环形柱体。在本专利技术ー实施例中，所述机床主轴中部锥度部位上套设有锥度轴套，所述锥度轴套由轴套定位锁紧螺母锁紧固定在机床主轴的锥度部位上；所述电机转子冷压固定于机床主轴的锥度轴套上，并在电机转子与锥度轴套之间采用键连接；所述电机转子前端与锥度轴套的轴向之间设有垂直于轴向的电机转子轴向定位调节片，电机转子后端由电机转子定位锁紧螺母锁紧固定在锥度轴套上。在本专利技术ー实施例中，所述电机定子冷压固定于圆筒形电机机壳中，以便于电机定子与电机机壳的整体装拆，所述电机机壳冷压固定于主轴箱内，使电机机壳外周部与所述两支撑环体形成过盈配合，以在电机机壳外周部与支撑环体之间形成紧密的密封面，保证冷却流体流通腔道的密封性。在本专利技术ー实施例中，所述主轴箱后端部开设有大于电机机壳的电机安装通孔，以将电机机壳压入所述主轴箱内并与支撑环体相配合，所述电机安装通孔上装设有主轴箱后端轴承座，所述主轴箱后端轴承座经后轴承组与所述机床主轴转动连接；所述主轴箱前端部成型有轴承安装定位腔，所述轴承安装定位腔经前轴承组与所述机床主轴转动连接。在本专利技术ー实施例中，所述主轴箱后端轴承座的后部设有后轴承组调隙机构，所述主轴箱内腔的前端设有前轴承组调隙机构。在本专利技术一实施例中，所述电机机壳前端面主轴箱止ロ位置开设有若干螺纹连接孔，所述主轴箱腔内该止ロ端面上对应开设有公称直径大于所述螺纹连接孔的螺纹通孔，以在安装时采用与所述螺纹连接孔直径相当的螺栓将电机机壳和主轴箱固定连接，对电机机壳进行轴向和周向定位，或者在拆卸时旋入与所述螺纹通孔直径相当的螺栓将电机机壳顶出；所述主轴箱前侧上部设有可打开的主轴箱箱盖，以便于永磁电机的装拆、维护以及前轴承组间隙的调整。在本专利技术ー实施例中，所述机床主轴伸出主轴箱外的后端部上设有编码器脉冲信号取样圈。本专利技术的有益效果是采用将稀土永磁电机转子压入锥度套内用锥度连接法固定于车床主轴上，转子片用螺栓连接法固定成柱状，稀土永磁材料内嵌于转子槽内，用非导磁胶进行固定并填满隔磁空间，在柱状转子和锥度套间设有ー轴向定位调节圈，电机定子采用冷压法压入金属圆筒内后压入车床轴箱体内，在圆筒端面和轴箱连接止ロ端采用螺丝加强固定，压入轴箱后的定子及金属筒体组件和轴箱设计结构形成一冷却空间，在几何冷却空间内设有温度感应探測点和冷却液进出ロ。轴箱后部设有一能使电机定子筒体自由进出的开ロ，以便于定子的装拆维修。在轴箱后部设有ー后盖，且后盖和主轴后轴承座为一体，在轴箱的前后轴承座都设有轴承间隙调节圈。在轴箱的前上半部设有ー轴箱上盖。该机构结构紧凑、噪音低，采用稀土永磁电机用锥度配合法固定于主轴中部机械強度好，节能效果高，传统的机械通常采用级皮带传动，然后在主轴箱内进行多级齿轮变速，主轴箱内有主轴和副轴，I级皮带传动效率损耗为4 8%，I级齿轮传动效率损耗为I 2%，对一般的机床工作而言，机械效率损耗均在8 13%。目前普通机床均采用Y系列电机，然Y系列电机空载电流大，一般在28 33%之间，机床工作空行程和实际切削工作之间的比例为40:60,则按机床的工作时间计算有40%的时间是处于作无用功，则电机只承受机械损耗，其耗能为空载损耗加机械损耗，为36 46%之间。而稀土永磁电机采用变频款起动，空载损耗低，小于6%，因而空运行时的损耗为12 24%。在40%的空运转时间内，稀土永磁电机相对于Y系列电机可节能22 24%，占总体效率节能量的8.8 9.6%,稀土永磁电机自生效率比Y系列电机效率高3 8%，转子和主轴为一体减少机械效率损耗8 13%，总节能量为以上之和19.8 30.6%。机床轴箱结构简单，用一根主轴噪音小，安装维修简便。本专利技术完全排除了传统机床的机械传动部份，既节约了空间又增加了机床的使用寿命，有效地避免了机床因机械传动造成的损害。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例中电机转子冲片单片结构示意图。图3是本专利技术实施例中电机转子冲片组合结构示意图。图4是图2中局部A的放大视图。图中，1-机床主轴，2-主轴箱前端主轴密封座，3-主轴箱，4-主轴箱箱盖，5-锥度轴套，6-电机转子轴向定位调节片，7-平键，8-电机转子，9-电机定子，10-电机机壳，11-冷却液测温探头固定座，12-电机转子定位锁紧螺母，13-轴套定位锁紧螺母，14-主轴箱后端轴承座，15-后轴承组，16-后轴承组调隙机构，17-编码器脉冲信号取样圈，18-前轴承组调隙机构，19-前轴承组，20-冷却流体流通腔道，21-冷却流体进ロ，22-冷却流体出ロ，23-螺栓连接件，24-稀土永磁材料，25-电机转子冲片的柱状槽，26-柱状槽之间的空气隔磁空间，27-螺栓连接件。具体实施例方式本专利技术的新型机床主轴驱动机构，如图1所示，包括主轴箱3以及内装于主轴箱3内的永磁电机和机床主轴I，所述永磁电机包括电机定子9和用于带动机床主轴I运转的电机转子8，所述永磁电机的电机机壳10由设于主轴箱3内侧壁上的两支撑环体支撑连接，以在电机机壳10外侧壁、主轴箱3内侧壁以及两支撑环体之间形成一密封的冷却流体流通腔道2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种节能机床主轴驱动机构及其配套稀土永磁电机，包括主轴箱以及内装于主轴箱内的永磁电机和机床主轴，所述永磁电机包括电机定子和用于带动机床主轴运转的电机转子，其特征在于：所述永磁电机的电机机壳由设于主轴箱内侧壁上的两支撑环体支撑连接，以在电机机壳外侧壁、主轴箱内侧壁以及两支撑环体之间形成一密封的冷却流体流通腔道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭自刚，
申请(专利权)人：郭自刚，
类型：发明
国别省市：
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