一种电主轴和加工设备的制作方法

本技术用于电主轴领域，特别是涉及一种电主轴和加工设备。

背景技术：

1、随着技术的不断发展，在机械加工领域中，对机床加工效率的要求在不断提高，而实现此要求的关键因素就是电主轴。电主轴作为机床最核心的功能部件，它的性能直接影响到机床的加工性能。在超高速切削加工中，油脂润滑电主轴的转速达不到需求，此时需采用油气润滑电主轴。油气润滑电主轴具备超高转速，加工效率高，能满足机床高效率的加工，已逐渐成为目前机床行业的热门选择。油气润滑电主轴在超高转速切削加工过程中，内部轴承的温度在不断升高，而过高的温度将影响到电主轴的加工性能，甚至直接损坏电主轴。因此，如何在加工过程中实时监测轴承的温度至关重要。

2、现有技术中一般采用在电主轴上嵌装温度传感器来实时监测轴承温度，其中，温度传感器一般安装于机体上，对轴承温度进行非接触式监测，监测精度较低，外部读取温度信息不便。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电主轴和加工设备，其可更好的实时监测在工作状态下电主轴内部轴承的温度。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，一种电主轴，包括：

4、机体组件，沿轴向由前端延伸到后端，所述机体组件设有前轴承座和后轴承座，所述后轴承座设有用于沿径向承载后轴承的后轴承承载面，所述前轴承座设有用于沿径向承载前轴承的前轴承承载面，所述机体组件设有第一传感器安装孔道和第二传感器安装孔道，所述第一传感器安装孔道由所述机体组件的后端延伸至所述后轴承承载面，所述第二传感器安装孔道由所述机体组件的后端延伸至所述前轴承承载面；

5、轴芯组件，包括轴芯，所述轴芯通过前轴承和后轴承转动的安装于所述机体组件；

6、电机组件，包括转子和定子，所述转子设置于所述轴芯，所述定子设置于所述机体组件；

7、铠装热电偶，沿长度方向由测量端延伸至自由端，所述铠装热电偶包括第一铠装热电偶和第二铠装热电偶，所述第一铠装热电偶插装于所述第一传感器安装孔道，所述第一铠装热电偶的测量端接触于所述后轴承，所述第二铠装热电偶插装于所述第二传感器安装孔道，所述第二铠装热电偶的测量端接触于所述前轴承，所述第一铠装热电偶、第二铠装热电偶的自由端由所述机体组件的后端引出。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一传感器安装孔道和第二传感器安装孔道在所述机体组件的后端设有螺纹结构，所述第一铠装热电偶固定连接于所述第一传感器安装孔道的螺纹结构，所述第二铠装热电偶固定连接于所述第二传感器安装孔道的螺纹结构。

9、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述前轴承和所述后轴承均设置多个，所述机体组件设有多个与所述后轴承一一对应的第一传感器安装孔道，所述机体组件设有多个与所述前轴承一一对应的第二传感器安装孔道。

10、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述机体组件包括固定壳体、嵌装于所述固定壳体前端的前端轴承安装套和嵌装于所述固定壳体后端的后端轴承安装套，所述前端轴承安装套的外周面设有前端冷却槽，所述前端轴承安装套的内周面形成所述前轴承承载面，所述后端轴承安装套的外周面设有后端冷却槽，所述后端轴承安装套的内周面形成所述后轴承承载面。

11、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述机体组件的后端设有进液口和出液口，所述机体组件内部设有引导冷却液由所述进液口进入并依次流经所述前端冷却槽、后端冷却槽后由所述出液口流出的第一冷却流道。

12、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述机体组件还包括嵌装于所述固定壳体与所述定子之间的定子套，所述定子套的外周面设有定子套冷却槽，所述机体组件内部设有引导冷却液由所述进液口进入并流经所述定子套冷却槽后由所述出液口流出的第二冷却流道。

13、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第二冷却流道将冷却液从所述定子套冷却槽的中部入口引入，然后沿着所述定子套冷却槽向前后两侧流动对所述定子进行冷却，最后从所述定子套冷却槽的前后两端的出口流出，汇入所述第二冷却流道，最后由所述出液口流出。

14、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，相邻所述前轴承之间、相邻所述后轴承之间均设有用于输送油气的通油套，所述前端轴承安装套和后端轴承安装套上设有连通至所述通油套的进油口和出油口。

15、结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述前端轴承安装套设有多个对应各所述前轴承的前端冷却槽，所述前端轴承安装套的外周面于相邻所述前端冷却槽之间设有环形进油槽和环形出油槽，所述前端冷却槽、所述环形进油槽和环形出油槽之间设有密封槽，所述环形进油槽和环形出油槽的槽底截面为圆弧形。

16、第二方面，一种加工设备，包括第一方面中任一实现方式所述的电主轴。

17、上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：为了实时监测轴承的温度，在机体组件内部轴承安装位分别设计了温度传感器安装结构，可监测轴承在旋转时的温度。温度传感器选择铠装热电偶，铠装热电偶是将两种不同的金属材料的一端焊接在一起(测量端)，另一端不做连接(自由端)，从而形成的一种感温元件。在电主轴机体组件内部，沿机体组件设计多条传感器安装孔道，每条传感器安装孔道延伸至对应的轴承承载面，用于将铠装热电偶的测量端引向对应的轴承外圈，直接接触式监测轴承的温度。热电偶的测量端固定后，把热电偶自由端与外部显示仪器连接，当电主轴处于工作状态时，轴承表面温度发生变化，热电偶的测量端和自由端的热电势不再保持一致，在两端形成了温度差，且随着转速的变化，温度差也随之变化，此时通过外部显示仪器，可直接观测到热电偶产生的热电势。

18、在电主轴内部安装铠装热电偶传感器，相比于其他类型温度传感器，铠装热电偶传感器可直接测量轴承表面的温度，并且测温范围广，易弯曲，响应速度快，外部读取简单方便，可更好的实时监测在工作状态下电主轴内部轴承的温度。

19、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种电主轴，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述第一传感器安装孔道和第二传感器安装孔道在所述机体组件的后端设有螺纹结构，所述第一铠装热电偶固定连接于所述第一传感器安装孔道的螺纹结构，所述第二铠装热电偶固定连接于所述第二传感器安装孔道的螺纹结构。

3.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述前轴承和所述后轴承均设置多个，所述机体组件设有多个与所述后轴承一一对应的第一传感器安装孔道，所述机体组件设有多个与所述前轴承一一对应的第二传感器安装孔道。

4.根据权利要求3所述的电主轴，其特征在于，所述机体组件包括固定壳体、嵌装于所述固定壳体前端的前端轴承安装套和嵌装于所述固定壳体后端的后端轴承安装套，所述前端轴承安装套的外周面设有前端冷却槽，所述前端轴承安装套的内周面形成所述前轴承承载面，所述后端轴承安装套的外周面设有后端冷却槽，所述后端轴承安装套的内周面形成所述后轴承承载面。

5.根据权利要求4所述的电主轴，其特征在于，所述机体组件的后端设有进液口和出液口，所述机体组件内部设有引导冷却液由所述进液口进入并依次流经所述前端冷却槽、后端冷却槽后由所述出液口流出的第一冷却流道。

6.根据权利要求5所述的电主轴，其特征在于，所述机体组件还包括嵌装于所述固定壳体与所述定子之间的定子套，所述定子套的外周面设有定子套冷却槽，所述机体组件内部设有引导冷却液由所述进液口进入并流经所述定子套冷却槽后由所述出液口流出的第二冷却流道。

7.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，所述第二冷却流道将冷却液从所述定子套冷却槽的中部入口引入，然后沿着所述定子套冷却槽向前后两侧流动对所述定子进行冷却，最后从所述定子套冷却槽的前后两端的出口流出，汇入所述第二冷却流道，最后由所述出液口流出。

8.根据权利要求4所述的电主轴，其特征在于，相邻所述前轴承之间、相邻所述后轴承之间均设有用于输送油气的通油套，所述前端轴承安装套和后端轴承安装套上设有连通至所述通油套的进油口和出油口。

9.根据权利要求4所述的电主轴，其特征在于，所述前端轴承安装套设有多个对应各所述前轴承的前端冷却槽，所述前端轴承安装套的外周面于相邻所述前端冷却槽之间设有环形进油槽和环形出油槽，所述前端冷却槽、所述环形进油槽和环形出油槽之间设有密封槽，所述环形进油槽和环形出油槽的槽底截面为圆弧形。

10.一种加工设备，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的电主轴。

技术总结
本技术公开了一种电主轴和加工设备，包括：机体组件，机体组件设有前轴承座和后轴承座，后轴承座设有后轴承承载面，前轴承座设有前轴承承载面，机体组件设有第一传感器安装孔道和第二传感器安装孔道，第一传感器安装孔道由机体组件的后端延伸至后轴承承载面，第二传感器安装孔道由机体组件的后端延伸至前轴承承载面；铠装热电偶，包括第一铠装热电偶和第二铠装热电偶，第一铠装热电偶插装于第一传感器安装孔道，第一铠装热电偶的测量端接触于后轴承，第二铠装热电偶插装于第二传感器安装孔道，第二铠装热电偶的测量端接触于前轴承。其可更好的实时监测在工作状态下电主轴内部轴承的温度。

技术研发人员：蒋勇,黄绍样,魏雷宝,程振涛,雷群,汤丽君,汤秀清
受保护的技术使用者：广州市昊志机电股份有限公司
技术研发日：20221129
技术公布日：2024/1/11