一种电主轴喷油润滑结构和电主轴的制作方法

本发明用于电主轴领域，特别是涉及一种电主轴喷油润滑结构和电主轴。

背景技术：

1、高速电主轴是高端数控机床的核心精密执行部件，主轴轴承的预紧可靠性、装配稳定性以及腔体内润滑散热效果，直接影响电主轴的回转精度、刚性、温升控制及整机使用寿命。现阶段高速电主轴普遍采用固定式弹簧组预紧结构，通过弹性元件轴向压紧轴承，消除轴承工作游隙，保证主轴高速运转的刚性与精度。

2、现有常规固定式预紧电主轴结构中，轴承预紧弹簧组件与喷油回油润滑结构相互独立布置，在实际装配与使用过程中存在明显技术缺陷：首先传统结构无专用弹簧限位防护结构，主轴在人工装配工程中，预紧弹簧极易出现弹簧偏移、错位、脱落等问题，导致预紧组件装配失效。一旦弹簧掉落、错位，将直接造成尺寸链失效，所有的密封结构将会干涉，严重影响了装配效率。其次，现有预紧区域与润滑回油区域结构分离、结构零散，占用大量主轴空间，并且轴承腔体内部空间空旷、无导流限位结构。喷油润滑工作时，喷射的润滑油在腔体内无序飞溅、无定向回油通道，极易造成局部积油、回油滞后，高速工况下润滑油被轴承保持架、弹簧组件剧烈搅拌，产生大量搅拌热，导致主轴温升偏高、热变形增大，影响精密加工精度；同时无导向的油液流动易造成轴承各滚道润滑不均匀，长期运行出现局部干磨、异常磨损、噪音增大等问题。再者，传统分体式布局零件分散、空间利用率低，预紧弹簧安装位置无遮挡限位结构，不仅装配容错率极低，且无法结合预紧安装防护与润滑散热结构一体化适配。

3、综上，相关技术中存在的问题亟需得到解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电主轴喷油润滑结构和电主轴。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，一种电主轴喷油润滑结构，包括：

4、轴承座，设有轴向内孔，所述轴向内孔的孔壁设有轴向限位凸台；

5、轴芯，通过第一轴承支承于所述轴承座，所述第一轴承的内圈安装于所述轴芯，所述第一轴承的外圈安装于所述轴承座的轴向内孔，所述第一轴承的外圈与所述轴向限位凸台之间留有轴向间隔；

6、预紧弹簧座，设置于所述轴向间隔，所述预紧弹簧座与所述轴向限位凸台之间设有轴向预紧弹簧，所述轴向预紧弹簧将所述预紧弹簧座沿轴向支撑于所述第一轴承的外圈，所述预紧弹簧座设有向所述第一轴承方向延伸的第一喷油孔，所述轴承座设有与所述第一喷油孔连通的第一进油管路。

7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述轴向限位凸台呈沿所述轴向内孔的周向延伸的圆环状，所述预紧弹簧座呈套筒状，所述预紧弹簧座具有第一外周面和第二外周面，所述第一外周面与所述第二外周面之间设有轴向限位面，所述轴向预紧弹簧支撑于所述轴向限位面与所述轴向限位凸台之间，所述第一外周面与所述轴向内孔的孔壁配合，并设有第一密封圈，所述第二外周面与所述轴向限位凸台的内周面配合并设有第二密封圈。

8、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，还包括圆环挡板，所述圆环挡板套设于所述第二外周面，并支撑于所述轴向限位凸台与所述轴向预紧弹簧之间，所述预紧弹簧座设有沿轴向由端部贯穿至所述轴向限位面的螺钉孔，所述圆环挡板设有与所述螺钉孔对应的螺孔；

9、还包括螺钉，所述螺钉能够穿过所述螺钉孔与所述圆环挡板的螺孔连接，并使所述预紧弹簧座、轴向预紧弹簧和圆环挡板形成预装组件。

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，所述预紧弹簧座在所述轴向限位面设有多个轴向盲孔，多个所述轴向盲孔沿所述预紧弹簧座的周向分布，所述轴向预紧弹簧设置于所述轴向盲孔。

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，所述预紧弹簧座在所述轴向限位面设有轴向销孔，所述轴向限位凸台设有与所述轴向销孔配合的导向销。

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，所述轴向内孔的孔壁在与所述第一外周面配合的位置设有第一喷油环槽，所述第一进油管路连通至所述第一喷油环槽，所述第一喷油环槽的两侧设有第一密封圈。

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，所述预紧弹簧座在朝向所述第一轴承的端面设有离心回油槽，所述轴承座于所述离心回油槽的外侧设有回油管路。

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，还包括第二轴承，所述第二轴承设置于所述轴向限位凸台远离所述第一轴承的一侧，所述第二轴承的内圈安装于所述轴芯，所述第二轴承的外圈安装于所述轴承座的轴向内孔，所述预紧弹簧座设有向所述第二轴承方向延伸的第二喷油孔，所述轴承座设有与所述第二喷油孔连通的第二进油管路；

15、所述轴向限位凸台的内壁面在与所述第二外周面配合的位置设有第二喷油环槽，所述第二进油管路连通至所述第二喷油环槽，所述第二喷油环槽的两侧设有第二密封圈。

16、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，所述预紧弹簧座设有传感器安装孔，所述传感器安装孔中设有温度传感器。

17、第二方面，一种电主轴，包括第一方面中任一实现方式所述的电主轴喷油润滑结构。

18、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：本发明的技术方案中，在轴承座的轴向内孔中设置预紧弹簧座，预紧弹簧座在轴向预紧弹簧的弹簧作用下沿轴向支撑于第一轴承的外圈，从而实现轴承预紧功能。与此同时，预紧弹簧座设有第一喷油孔，电主轴在工作时，油气经过第一进油管路进入预紧弹簧座，再通过第一喷油孔精准喷射到第一轴承滚动体与内圈滚道接触区，实现对于第一轴承的喷油润滑。本发明实现了弹簧预紧结构与喷油润滑结构一体化集成，简化腔体布局，本发明仅通过预紧弹簧座同时轴承预紧、油路分配等功能，减少独立零件，简化轴承座内腔结构，缩小主轴径向体积。

19、本发明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，或通过本发明的实践了解到。

1.一种电主轴喷油润滑结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述轴向限位凸台呈沿所述轴向内孔的周向延伸的圆环状，所述预紧弹簧座呈套筒状，所述预紧弹簧座具有第一外周面和第二外周面，所述第一外周面与所述第二外周面之间设有轴向限位面，所述轴向预紧弹簧支撑于所述轴向限位面与所述轴向限位凸台之间，所述第一外周面与所述轴向内孔的孔壁配合，并设有第一密封圈，所述第二外周面与所述轴向限位凸台的内周面配合并设有第二密封圈。

3.根据权利要求2所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，还包括圆环挡板，所述圆环挡板套设于所述第二外周面，并支撑于所述轴向限位凸台与所述轴向预紧弹簧之间，所述预紧弹簧座设有沿轴向由端部贯穿至所述轴向限位面的螺钉孔，所述圆环挡板设有与所述螺钉孔对应的螺孔；

4.根据权利要求3所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述预紧弹簧座在所述轴向限位面设有多个轴向盲孔，多个所述轴向盲孔沿所述预紧弹簧座的周向分布，所述轴向预紧弹簧设置于所述轴向盲孔。

5.根据权利要求3所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述预紧弹簧座在所述轴向限位面设有轴向销孔，所述轴向限位凸台设有与所述轴向销孔配合的导向销。

6.根据权利要求2所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述轴向内孔的孔壁在与所述第一外周面配合的位置设有第一喷油环槽，所述第一进油管路连通至所述第一喷油环槽，所述第一喷油环槽的两侧设有第一密封圈。

7.根据权利要求1所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述预紧弹簧座在朝向所述第一轴承的端面设有离心回油槽，所述轴承座于所述离心回油槽的外侧设有回油管路。

8.根据权利要求2所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，还包括第二轴承，所述第二轴承设置于所述轴向限位凸台远离所述第一轴承的一侧，所述第二轴承的内圈安装于所述轴芯，所述第二轴承的外圈安装于所述轴承座的轴向内孔，所述预紧弹簧座设有向所述第二轴承方向延伸的第二喷油孔，所述轴承座设有与所述第二喷油孔连通的第二进油管路；

9.根据权利要求1所述的电主轴喷油润滑结构，其特征在于，所述预紧弹簧座设有传感器安装孔，所述传感器安装孔中设有温度传感器。

10.一种电主轴，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的电主轴喷油润滑结构。