[发明专利]一种基于钛铝合金芯轴的空气静压高速电主轴

权利要求书

1.一种基于钛铝合金芯轴的空气静压高速电主轴，其特征在于，包括底座(1)、壳体(18)、芯轴(4)、轴向空气轴承(11)、支撑组件、冷却组件以及楔形电机组件；

所述芯轴(4)由钛铝合金制成，且设置在所述底座(1)上，所述轴向空气轴承(11)套接于所述芯轴(4)，且设置在远离所述底座(1)的一端；

所述支撑组件设置在所述壳体(18)的内部以支撑所述芯轴(4)；

所述冷却组件设置在所述支撑组件的外侧，且位于所述壳体(18)的内部；

所述楔形电机组件包括定子组件以及转子组件；

所述定子组件与所述支撑组件固定连接，所述转子组件套设于所述芯轴(4)；

所述转子组件靠近所述底座(1)的一端的直径大于远离所述底座(1)的一端的直径；

所述楔形电机组件通电条件下生垂直于所述转子组件表面的磁拉力，所述磁拉力的合力与所述芯轴(4)所在的方向平行。

2.根据权利要求1所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯(5)以及定子绕组(6)；

所述定子绕组(6)固定在所述定子铁芯(5)的内部，所述定子铁芯(5)与所述冷却组件连接。

3.根据权利要求2所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，所述转子组件包括第一限位套(12)、碳纤维护套(13)，楔形磁钢(14)，转子铁芯(15)，第二限位套(16)；

所述转子铁芯(15)与所述芯轴(4)过盈配合，楔形磁钢(14)与所述转子铁芯(15)过盈配合，楔形磁钢(14)与所述碳纤维护套(13)过盈配合；

所述第一限位套(12)以及所述第二限位套(16)分别设置在所述碳纤维护套(13)、所述楔形磁钢(14)以及所述转子铁芯(15)的两端。

4.根据权利要求3所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，所述定子铁芯(5)的轴向长度比所述转子铁芯(15)的轴向长度大1-3mm。

5.根据权利要求1所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，所述冷却组件包括冷却流道(19)以及冷却套(17)；

所述冷却流道(19)设置在所述壳体(18)的内侧，所述支撑组件的外侧；

所述冷却流道(19)沿所述冷却套(17)的周向开设于所述冷却套(17)。

6.根据权利要求1所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，所述支撑组件包括轴承外套以及轴承内胆；

所述轴承外套包括分别设置在所述楔形电机组件前后两端的前径向空气轴承外套(7)以及后径向空气轴承外套(2)，所述后径向空气轴承外套(2)设置在靠近所述底座(1)的一端；

所述轴承内胆包括分别设置在所述楔形电机组件前后两端的前径向空气轴承内胆(8)以及后径向空气轴承内胆(3)，所述前径向空气轴承内胆(8)以及所述后径向空气轴承内胆(3)分别设置在所述前径向空气轴承外套(7)以及所述后径向空气轴承外套(2)的内侧。

7.根据权利要求1所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，还包括密封端盖(10)；

所述密封端盖(10)设置在所述轴向空气轴承(11)的前端。

8.根据权利要求1所述的空气静压高速电主轴，其特征在于，还包括圆垫圈(9)，所述圆垫圈(9)设置在所述轴向空气轴承(11)与所述支撑组件之间。