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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明公开了一种超低温介质内喷式双摆头电主轴，包括超低温介质内喷式电主轴、超低温介质内喷式A轴摆头及超低温介质内喷式C轴摆头；通过超低温介质内喷式双摆头电主轴的设计，实现了超低温介质通过双摆头‑电主轴‑刀具的内腔通道输送至刀尖处的冷却方式。双摆头电主轴内超低温介质输送管路采用真空绝热结构，隔绝了极端低温对双摆头及电主轴潜在的性能损害；在双摆头电主轴内部结构中，动静结合面采用耐低温旋转动密封接头连接，保证良好动密封的同时兼顾了双摆头电主轴多轴联动运动功能；超低温介质输送管路从摆头与电主轴中心穿过，实现了介质的可靠传输；电主轴采用真空隔层结构的拉杆，不仅实现了自动换刀，又起到了隔热功能。

主权项：1.一种超低温介质内喷式双摆头电主轴，其特征在于，该超低温介质内喷式双摆头电主轴主要由超低温介质内喷式电主轴2.8、超低温介质内喷式A轴摆头部分及超低温介质内喷式C轴摆头部分组成；超低温介质内喷式A轴摆头部分包括分别设置在左右两侧的第一超低温介质内喷式A轴摆头部分和第二超低温介质内喷式A轴摆头部分；第一超低温介质内喷式A轴摆头部分包括第一真空芯轴2.1、第一深沟球轴承2.2、第一轴承端盖2.3、第一A轴力矩电机转子2.4、第一A轴力矩电机定子2.5、第二电机座2.6、第一编码器2.7和主轴箱2.9；第二超低温介质内喷式A轴摆头部分包括第二真空芯轴2.13、第二深沟球轴承2.14、第二轴承端盖2.15、第二A轴力矩电机定子2.16、第二A轴力矩电机转子2.17、第三电机座2.18、第二耐低温旋转动密封接头2.19、第二编码器2.20和A轴后端盖2.21；超低温介质内喷式C轴摆头部分包括箱体2.10、第三真空芯轴2.25、第三深沟球轴承2.26、过渡盘2.27、C轴力矩电机转子2.28、C轴力矩电机定子2.29、第四电机座2.30、上端盖2.31、第四深沟球轴承2.32、C轴轴承座2.33、第三耐低温旋转动密封接头2.34和第三轴承端盖2.35；超低温介质内喷式电主轴2.8装配：第一角接触轴承1.3以过渡配合的方式装配于主轴轴芯1.1和前轴承座1.2之间；第一轴套1.4沿主轴轴芯1.1推入直至抵住第一角接触轴承1.3内圈；依次将第二角接触轴承1.5、第二轴套1.6、第三角接触轴承1.7和第三轴套1.8沿主轴轴芯1.1前端推入直至抵住第一轴套1.4，其中第三角接触轴承1.7和第二角接触轴承1.5的内圈与主轴轴芯1.1均为过渡配合，第三角接触轴承1.7和第二角接触轴承1.5的外圈与前轴承座1.2为过渡配合；第三角接触轴承1.7的外圈使用第一轴承压盖1.9锁紧，第三轴套1.8使用第二轴承压盖1.10压紧，从而间接锁紧第三角接触轴承1.7的内圈；将主轴电机转子1.13安装于主轴轴芯1.1上；将主轴电机定子1.12安装于第一电机座上1.11，并将第一电机座上1.11通过螺栓形式与前轴承座1.2连接；将后轴承座1.14通过螺栓形式与第一电机座上1.11固定；沿着主轴轴芯1.1后端依次装入第四轴套1.15、第四角接触轴承1.16、第五轴套1.17、第五角接触轴承1.18，其中第四角接触轴承1.16和第五角接触轴承1.18的内圈与主轴轴芯1.1呈过渡配合，外圈与后轴承座1.14呈过渡配合，用第三轴承压盖1.19将第五角接触轴承1.18的内圈锁紧；将后端盖1.20通过螺栓形式与后轴承座1.14连接；将拉刀碟簧1.22安装于真空隔层拉刀杆1.23上，将真空隔层拉刀杆1.23装入主轴轴芯1.1中；接着借助螺栓形式，将打刀缸1.21安装在后端盖1.20上；真空隔层拉刀杆1.23一端与拉爪1.27相连，另一端通过第一耐低温旋转动密封接头1.24与端塞1.25相连，连接形式为螺纹连接；将端塞1.25通过连接管1.26与第一真空软管2.11连接；将隔热套管1.28通过螺纹形式与中空刀柄1.29连接，再将弹簧夹头1.30置入中空刀柄1.29，并将内冷刀具1.32插入弹簧夹头1.30直至抵住隔热套管1.28，并用锁紧螺帽1.31锁紧；将中空刀柄1.29装入主轴轴芯1.1；将超低温介质电主轴2.8通过螺栓连接形式与主轴箱2.10固定；第一超低温介质内喷式A轴摆头部分装配：将第一真空芯轴2.1通过螺栓形式与主轴箱2.9固定连接；通过第一深沟球轴承2.2将第一真空芯轴2.1与箱体2.10连接，其中轴承内圈与第一真空芯轴2.1呈过渡配合，第一深沟球轴承2.2的外圈与箱体2.10过渡配合；将第一轴承端盖2.3压紧第一深沟球轴承2.2的外圈；将第一A轴力矩电机定子2.5固定在第二电机座2.6上，且第二电机座2.6紧固于箱体2.10；将第一A轴力矩电机转子2.4固定在第一真空芯轴2.1上，其中第一A轴力矩电机定子2.5与A轴力矩电机转子2.4呈间隙配合，第一编码器2.7连接在第二电机座2.6上；第二超低温介质内喷式A轴摆头部分装配：将第二真空芯轴2.13通过螺栓形式与主轴箱2.9固定连接，使主轴箱2.9可绕A轴旋转；采用螺纹连接形式，将第二真空芯轴2.13与第一真空软管2.11通过第一铜接头2.12连接；通过第二深沟球轴承2.14将第二真空芯轴2.13与箱体2.10连接，其中轴承内圈与第二真空芯轴2.13呈过渡配合，轴承外圈与箱体2.10过渡配合；将第二轴承端盖2.15压紧第二深沟球轴承2.14的外圈；将第二A轴力矩电机定子2.16固定在第三电机座2.18上，且第三电机座2.18紧固于箱体2.10；将第二A轴力矩电机转子2.17固定在第二真空芯轴2.13上，其中第二A轴力矩电机定子2.16与第二A轴力矩电机转子2.17呈间隙配合，第二编码器2.20连接在第三电机座2.18上；将第二耐低温旋转动密封接头2.19通过螺纹形式，旋转端与第二真空芯轴2.13连接，静止端与A轴后端盖2.21中心孔连接；A轴后端盖2.21固定到第三电机座2.18上，并将第二真空软管2.23插入A轴后端盖孔2.d中，通过螺纹形式与第二耐低温旋转动密封接头2.19的静止端连接；超低温介质内喷式C轴摆头部分装配：将第三深沟球轴承2.26以过渡配合形式安装到箱体2.10的箱体上侧圆柱面2.c上；将第二铜接头2.24以螺纹形式一端与第二真空软管2.23连接，另一端与第三真空芯轴2.25连接；将第三真空芯轴2.25的底部用螺栓连接形式固定在箱体2.10的箱体上侧平面2.b，同时压紧第三深沟球轴承2.26的内圈；将防护板2.22通过螺栓连接形式与箱体2.10固定；将C轴力矩电机定子2.29通过螺栓连接形式固定在第四电机座2.30上；将第四电机座2.30连接并固定在过渡盘2.27上；将过渡盘2.27以过渡配合形式沿第三深沟球轴承2.26的外圈推入，直至过渡盘槽面2.a压住第三深沟球轴承2.26的外圈，此时第三真空芯轴2.25和过渡盘2.27中心孔呈间隙配合；将C轴力矩电机转子2.28安装在第三真空芯轴2.25上，然后将上端盖2.31通过螺栓连接形式固定在第四电机座2.30上侧；将C轴轴承座2.33推入上端盖2.31中心孔，并采用螺栓形式与上端盖2.31固定；将第四深沟球轴承2.32以过渡配合形式装配于C轴轴承座2.33与第三真空芯轴2.25之间；将第三耐低温旋转动密封接头2.34通过螺纹形式，旋转端与第三真空芯轴2.25连接，静止端与第三轴承端盖2.35的中心孔连接；最后用第三轴承端盖2.35压住第四深沟球轴承2.32外圈，并与C轴轴承座2.33固定；将第三真空软管2.36插入第三轴承端盖2.35中心孔，通过螺纹形式与第三耐低温旋转动密封接头2.34连接。

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百度查询： 大连理工大学 一种超低温介质内喷式双摆头电主轴