Пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора Советский патент 1993 года по МПК B24B47/14 

Изобретение относится к электромашиностроению и Лт найти применение в высокооборотных шпинделях, используемых в станкостроении и других отраслях.

Известен шпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опоры 1.

Недостатки известного шпинделя заключаются в низкой надежности и в больших габаритных размерах, что объясняется наличием сложного асинхронного электродвигателя и частотного преобразователя, а также системы охлаждения электродвигателя. Кроме того, привод в виде асинхронного электродвигателя обуславливает возникновение магнитного натяга, увеличивающего биение ротора, что снижает точность обработки изделия. Точность обработки снижается также вследствие неудовлетворительной осевой стабилизации ротора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опоры, причем последняя включает два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами.

Второе известное устройство в сравнение с первым имеет более высокую точность благодаря лучшей осевой стабилизации ротора, поскольку она осуществляется осевой опорой, содержащей диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами. Однако во всем остальном второй известный шпиндель имеет те же недостатки, что и первый, а именно низкую надежность и большие габариты вследствие наличия асинхронного электродвигателя и сложного частотного преобразователя. Кроме того, наличие асинхронного электродвигателя обуславливает возникновение магнитного натяга, что увеличивает биение ротора и снижает точность обработки.

Целью изобретения является повышение надежности, точности и уменьшение габаритных размеров.

Цель достигается тем, что в пневмош- пиндель с магнитным подвесом ротора, содержащем корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опору, включающую два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами, в диске выполнены кольцевые пазы и радиальные отверстия с карманами, образующими турбинные лопатки, а в корпусе выполнен канал для подвода к ним сжатого воздуха.

Положительный эффект, получаемый при применении предложенного шпинделя, выражается в повышении надежности за счет упрощения конструкции путем введения пневмопривода и исключения асинхронного электродвигателя и частотного преобразователя. В диске осевой опоры выполнены каналы для воздуха, поэтому он одновременно является и турбинкой пневмопривода шпинделя, а это кроме повышения надежности и снижения габаритных размеров обеспечивает повышение точности, поскольку предотвращается возникновение магнитного натяга.

На фиг. 1 изображен пневмошпиндель

с магнитным подвесом ротора; на фиг. 2 - диск осевой опоры.

Пневмошпиндель содержит корпус 1, в котором на радиальных активных магнитных опорах 2 установлен ротор 3, закрепленный на валу 4. Осевая электромагнитная опора содержит кольцевые электромагниты 5, зафиксированные в корпусе, и диск 6, закрепленный на валу 4. В диске 6 выполнены кольцевые пазы 7, радиальные отверстия

8с карманами 9 воздуха, подаваемого по каналу 10 в корпусе 1 к диску 6, который благодаря выполненным каналам одновременно является турбинкой пневмопривода. Сжатый воздух подается к корпусу через

штуцер 11 от блока 12 подготовки воздуха. Электромагнитные опоры управляются блоком 13 управления, соединенным с блоком 14 питания.

Пневмошпиндель работает следующим

образом.

При включении блока 14 питания и блока 13 управления ротор 3 взвешивается в магнитном поле опор. Затем сжатый воздух от блока 12 подготовки подается через штуцер 11 по каналу 10 к карманам 9 диска 6, который приводит ротор во вращательное движение с заданной частотой.

Формула изобретения Пневмошпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, вал, две радиальные электромагнитные и одну осевую опору, включающую два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, точности и уменьшения габаритных размеров, в диске осевой опоры выполнены кольцевые

пазы и радиальные отверстия с карманами, образующими турбинные лопатки, а в корпусе выполнен канал для подвода к последним сжатого воздуха.

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в высокооборотных шпинделях, используемых в станкостроении и в других отраслях. Сущность изобретения: шпиндель содержит корпус 1, в котором на радиальных активных магнитных опорах 2 установлен ротор 3 на валу 4. Осевая электромагнитная опора содержит кольцевые электромагниты 5 и диск 6, закрепленный на валу 4. В диске 6 выполнены радиальные отверстия с карманами, к которым подводится сжатый воздух по каналу 10 в корпусе. При включении блока 14 питания ротор взвешивается в магнитном поле опор, затем сжатый воздух от блока 12 подготовки подают по каналу 10 к карманам диска 6, который приводит ротор во вращательное движение. 2 ил. (Л С

мг. 2