一种自动锁紧磨轮的主轴电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种自动锁紧磨轮的主轴电机。


背景技术：

2.传统的磨边电机安装磨轮时，采用过渡磨轮座或安装法兰把磨轮通过手工的方式安装在主轴上，磨轮座与主轴的输出端刚性连接，并且通过平键、紧定螺丝把磨轮座固定在主轴上，在磨轮上设置有螺丝孔，用螺丝把磨轮、磨轮座紧固，该结构为间隙配合，同心度差、打磨后的产品有波浪纹路，达不到质量标准。每次安装或更换磨轮，都必需通过专业人士花费大量的时间修正，才能使磨轮与水平面垂直，重复性差，对工人的技能要求很高，工作效率较低。


技术实现要素：

3.为了至少克服现有技术中存在的技术问题之一，本发明提供了一种自动锁紧磨轮的主轴电机，其能自动锁紧磨轮。
4.一种自动锁紧磨轮的主轴电机，包括电机，在电机的前后两端相对安装有电机前盖、电机后盖，在电机内安装有电机转轴，在电机转轴内开设有沿轴向贯通的转轴通孔，在电机前盖前端的电机转轴上同轴套接并固定有法兰，法兰的安装端面与水平面垂直，在电机转轴的前端同轴形成有转轴锥形部；还包括膨胀套，在膨胀套内沿轴向同轴开设有与转轴锥形部相匹配的膨胀套锥形孔，转轴锥形部插入在膨胀套锥形孔内，膨胀套能沿转轴锥形部轴向滑动并改变直径大小，在膨胀套的外壁上同轴套接有能拆卸的磨轮，在磨轮上沿轴向设置有磨轮定位孔，在法兰上沿轴向设置有磨轮定位件，磨轮定位孔套接在磨轮定位件上，磨轮与法兰之间平面接触；在转轴通孔内沿轴向置入有能直线往复移动的拉杆，拉杆包括依次设置的前螺牙杆、主杆、套接杆、后螺牙杆、后端杆，主杆的直径大于前螺牙杆、套接杆的直径，后螺牙杆的直径大于后端杆的直径；前螺牙杆穿过设置在膨胀套的前端的压盖，并且与锁紧件螺接，在套接杆上依次套接有定位套、弹簧、导向套，在导向套的外壁上设置有环形凹槽，在环形凹槽内嵌入有至少一o型圈，转轴通孔后端的直径大于前端的直径，定位套的前端与设置在转轴通孔内的环形限位台阶接触，定位套的后端与弹簧的前端接触，弹簧的后端与导向套的前端接触，导向套的后端与螺接在后螺牙杆上的锁紧螺母的前端接触，弹簧的前后两端对应将定位套、导向套轴向紧压，在转轴通孔的后端末端安装有限位套，限位套的一端与锁紧螺母接触，后端杆沿轴向从限位套内穿出，并且伸出至转轴通孔外；在电机后盖的后端安装有动力装置，设置在动力装置上的伸缩杆与后端杆轴向相对应，伸缩杆能与后端杆接触并推动拉杆向前直线移动，并且使膨胀套锥形孔与转轴锥形部脱离接触，使膨胀套自动复位并缩小直径。
5.进一步地，动力装置为气缸或液压缸。
6.进一步地，动力装置固定安装在支撑板的背面，伸缩杆轴向不接触的穿过支撑板，支撑板通过多根连杆与电机后盖轴向连接固定。
7.进一步地，在动力装置的外围安装有防护罩，防护罩的开口端轴向套接并固定在电机后盖上，在防护罩的后端开设有多个透气孔。
8.进一步地，在电机转轴的后端套接有风叶，限位套为具有外螺牙的限位螺母，限位套的后端从转轴通孔内轴向伸出，限位螺母螺接在限位套的后端，并且将风叶轴向压紧在电机转轴上，在限位螺母的外壁上径向螺接有限位螺丝，限位螺丝径向穿过限位螺母，并且与限位套的外壁紧贴。
9.进一步地，膨胀套包括圆柱体、规则开设在圆柱体外壁上的多个长条形的开槽和多个膨胀套通孔、轴向设置在圆柱体前端的盖板凹槽；膨胀套锥形孔轴向贯穿圆柱体，各开槽与各膨胀套通孔轴向连通，各开槽和各膨胀套通孔皆与膨胀套锥形孔径向连通，压盖轴向置入在盖板凹槽内，压盖与圆柱体之间通过螺接件轴向固定在一起。
10.进一步地，在电机前盖与法兰之间套设有迷宫套，迷宫套的后端与电机前盖的端面固定连接；迷宫套包括环形设置在外壁上的排水槽、沿轴向设置在前端的前插接环、沿轴向设置在后端的后插接环；前插接环与迷宫套的前端内壁之间形成有前环形槽，后插接环与迷宫套的后端内壁之间形成有后环形槽；在法兰的后端沿轴向设置有法兰插接环，法兰插接环与法兰的后端内壁之间形成有法兰环形槽；法兰插接环轴向插入在前环形槽内，前插接环轴向插入在法兰环形槽内，法兰能与电机转轴同步旋转，后插接环轴向插入在电机前盖的内腔中。
11.进一步地，在法兰与迷宫套之间的电机转轴上套接有密封圈，密封圈包括同轴设置的内环体和外环体，内环体和外环体之间设置有一端开口的环形空间，内环体的内壁与电机转轴的外壁紧密贴合，外环体的外壁与前插接环的内壁紧密贴合。
12.进一步地，还包括防水胶套，防水胶套包括连接套、沿连接套的内壁环形设置的凸环、相对设置在连接套一端的锥形套，锥形套自由端的直径小于锥形套其它部分的直径，沿电机前盖的环形外壁设置有胶套凹槽；连接套上的凸环嵌入在电机前盖上的胶套凹槽内，在法兰的后端还设置有径向凸起的挡水环，锥形套向法兰方向轴向延伸，并且将法兰与电机前盖之间的间隙、挡水环遮盖。
13.进一步地，磨轮定位件、螺接件都为三颗均匀分布的内六角螺丝，锁紧件为螺帽。
14.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。
附图说明
15.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
16.图1是本发明的立体结构示意图；
17.图2是图1的局部拆分结构示意图；
18.图3是图2中a处的放大图；
19.图4是图2中b处的放大图；
20.图5是发明的截面结构示意图；
21.图6是图5中c处的放大图；
22.图7是图5中d处的放大图；
23.图8是本发明的膨胀套的结构示意图；
24.图9是本发明的拉杆的结构示意图；
25.图10是本发明的拉杆和电机转轴的截面结构示意图；
26.图11是本发明的迷宫套的截面结构示意图；
27.图12是本发明的法兰的截面结构示意图；
28.图13是本发明的密封圈的截面结构示意图；
29.图14是本发明的防水胶套的截面结构示意图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.参照图1-图14，一种自动锁紧磨轮的主轴电机，包括电机1，在电机1的前后两端相对安装有电机前盖2、电机后盖3，在电机内安装有电机转轴4，在电机转轴4内开设有沿轴向贯通的转轴通孔5，在电机前盖2前端的电机转轴4上同轴套接并固定有圆柱状的法兰6，法兰6可以拆卸，其主要用于安装磨轮，起动连接固定的作用，法兰6的安装端面7与水平面垂直，该结构设计的好处在于：因为法兰6的安装端面7与水平面垂直，所以每次更换磨轮时，只要使磨轮的端面与法兰6的安装端面7之间面与面紧密贴合，就能保证磨轮的端面与水平面垂直，这样更换磨轮方便，重复性好，无需要反复调试磨轮的安装角度。在电机转轴4的前端同轴形成有转轴锥形部8，还包括膨胀套9，其具体结构会在下文中详细描述。在膨胀套9内沿轴向同轴开设有与转轴锥形部8相匹配的膨胀套锥形孔10，转轴锥形部8插入在膨胀套锥形孔10内，转轴锥形部8与膨胀套锥形孔10的形状相匹配，两者之间锥面配合接触，膨胀套9能沿转轴锥形部8轴向滑动并改变直径大小，在膨胀套9的外壁上同轴套接有能拆卸的磨轮11，上述锥面结构便于自动化胀紧磨轮11或松开磨轮11后进行更换，在磨轮11上沿轴向设置有三个均匀分布的磨轮定位孔12，在法兰6上沿轴向设置有三个磨轮定位件13，三个
磨轮定位孔12套接在三个磨轮定位件13上，实现磨轮11与法兰6的定位，避免磨轮11打滑，并且保证磨轮11与法兰6之间平面接触，从而使磨轮11的端面与水平面垂直。磨轮定位件13优选为内六角螺丝，当膨胀套9的外壁胀紧磨轮11的轴孔后，可以进一步地的拧紧三颗内六角螺丝，使两者连接更加牢固；磨轮定位件13也可以是定位销或其它能实现定位功能的杆状物；在转轴通孔5内沿轴向置入有能直线往复移动的拉杆14，安装完成后，拉杆14也能与电机转轴4同步旋转，该拉杆14由金属材料一体成型，其包括依次设置的前螺牙杆15、主杆16、套接杆17、后螺牙杆18、后端杆19，主杆16的直径大于前螺牙杆15、套接杆17的直径，后螺牙杆18的直径大于后端杆19的直径；因此，在螺牙杆与主杆16的连接处形成有第一环形台面20，在套接杆17与主杆16的连接处形成有第二环形台面21，在后螺牙杆18与后端杆19连接处形成有第三环形台面22；前螺牙杆15穿过设置在膨胀套9的前端的圆形的压盖23，并且与锁紧件24螺接，锁紧件24优选为螺帽，压盖23可以起到受力的用途，避免拉杆14的力直接作用在膨胀套9上，避免膨胀套9受损，而压盖23只是一块圆形的薄板，制作简单，价格便宜，更换方便，更换成本低；第一环形台面20的前端顶住压盖23的后端面，该设计可以使压盖23与前螺牙杆15之间不采用螺接，而是采用前螺牙杆15直接从压盖23的中孔内穿过，该结构便于生产，安装更方便快捷；在套接杆17上依次套接有定位套25、弹簧26、导向套27，在导向套27的外壁上设置有两个平行的环形凹槽28，在环形凹槽28内嵌入有两个平行设置的o型圈29，o型圈29起到密封效果，避免灰尘或液体进入，但又不会妨碍拉杆14的直线往复运动；第二环形台面21可以与定位套25配合，用于限制拉杆14向后移动的最大行程，定位套25可以起到定位的用途，导向套27可以起到导向的用途，弹簧26的两端对应紧压在定位套25、导向套27的端部，受力均匀，同心度好，弹簧26优选为蝶形弹簧构成，蝶形弹簧具有行程短、负荷重、刚度大、缓冲吸振能力强等特点，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合；转轴通孔5后端的直径大于前端的直径，其截面大致为t型，定位套25的前端与设置在转轴通孔5内的环形限位台阶30的平面接触，定位套25的后端与弹簧26的前端接触，弹簧26的后端与导向套27的前端接触，导向套27的后端与螺接在后螺牙杆18上的锁紧螺母31的前端接触并轴向紧压，弹簧26的前后两端对应将定位套25、导向套27轴向紧压，在转轴通孔5的后端末端安装有限位套32，其起到连接和限位的效果，该锁紧螺母31优选为平行设置的两个，可以避免松动，又能兼顾经济性，当为两个或多个锁紧螺母31时，导向套27的后端与设置最前端的锁紧螺母31的前端接触并轴向紧压，限位套32的前端与设置在最后端的锁紧螺母31的后端接触，后端杆19沿轴向从限位套32内穿出，并且伸出至转轴通孔5外，第三环形台面22顶住在限位套32的前端；在电机后盖3的后端安装有动力装置33，动力装置33优选为气缸，其具有体积小、成本低、负载大、动作迅速、反应快等优点。当然，动力装置33还可以是液压缸或由电动机驱动伸缩轴往复直线移动。设置在动力装置33上的伸缩杆34与后端杆19轴向相对应，当气缸工作时，伸缩杆34轴向前进，当伸缩杆34与后端杆19的末端接触后，伸缩杆34推动拉杆14向前直线移动；因为伸缩杆34能与后端杆19接触并推动拉杆14向前直线移动，并且使膨胀套锥形孔10与转轴锥形部8脱离接触，使膨胀套自动复位并缩小直径，此时膨胀套9不再胀紧磨轮11的轴孔，轴孔也就是轴向开设，并且供膨胀套9插入的贯通孔，因此可以轴向取出磨轮11，并且予以更换。另外，本文件中所记载的螺接，都为螺纹连接的意思。而主轴电机，也叫高速电机，其主要应用于木材，铝材，石材，五金，玻璃等行业，它具有转速快、体积小、轻巧、材料耗费低、噪音小、振动低等优点。当然，本发明也适用于其它电
机。
35.再参照图4、图7，为了提高连接的牢固性和稳定性，动力装置33固定安装在支撑板35的背面中间，伸缩杆34轴向不接触的穿过支撑板35，支撑板35的四个转角部各通过一根连杆36与电机后盖3轴向连接固定，该连杆36优选为两端都设置有外螺牙的螺杆，然后再在螺杆的自由端拧入螺母固定，该连接结构安装和拆卸方便。
36.再参照图2、图7，在动力装置33的外围安装有筒形的防护罩37，防护罩37的开口端轴向套接并固定在电机后盖3上，在防护罩37的后端开设有多个透气孔38。防护罩37起到防护效果，避免人体或其它杂物进入，而透气孔便于散发热量，避免电机过热。
37.再参照图4、图7，在电机转轴4的后端套接有风叶39，其用于使空气流动，并且将电机1产生的热量快速排出至电机1外部；限位套32为具有外螺牙的限位螺母，限位套32的后端从转轴通孔5内轴向伸出，限位螺母40螺接在限位套32的后端，并且将风叶39轴向压紧在电机转轴4上，在限位螺母40的外壁上径向螺接有限位螺丝41，避免限位螺母40松动，限位螺丝41径向穿过限位螺母40，并且与限位套32的外壁紧贴。
38.再参照图1、图8，膨胀套9包括圆柱体42、规则开设在圆柱体42外壁上的多个长条形的开槽43和多个膨胀套通孔44、轴向设置在圆柱体42前端的圆形的盖板凹槽45；膨胀套锥形孔10轴向贯穿圆柱体42，各开槽43与各膨胀套通孔44轴向连通，膨胀套通孔44的直径大于开槽43的宽度，膨胀套通孔44可以起到使膨胀套9具有更好的向外扩张并增大直径的用途，各开槽43和各膨胀套通孔44皆与膨胀套锥形孔10径向连通，压盖23轴向置入在盖板凹槽45内，压盖23与圆柱体42之间通过螺接件16轴向固定在一起，螺接件46为三颗均匀分布的内六角螺丝；膨胀套9的结构设计，可以使膨胀套9在受到转轴锥形部8的挤压下，能够扩张变大直径，从而胀紧磨轮11，也能在挤压力消失的情况下自动复位，并且缩小直径，从而松开磨轮11。
39.再参照图6、图11、图12，在电机前盖2与法兰6之间套设有迷宫套47，迷宫套47的后端与电机前盖2的端面固定连接；迷宫套47包括环形设置在外壁上的排水槽470，其为环形开设，可以让水在重力的作用下沿排水槽470向下流动，并且滴落到地面或容器内，还包括沿轴向设置在前端的前插接环48、沿轴向设置在后端的后插接环49；前插接环48与迷宫套47的前端内壁之间形成有前环形槽50，后插接环49与迷宫套47的后端内壁之间形成有后环形槽51；在法兰6的后端沿轴向设置有法兰插接环52，法兰插接环52与法兰6的后端内壁之间形成有法兰环形槽53；法兰插接环52轴向插入在前环形槽50内，前插接环48轴向插入在法兰环形槽53内，法兰6能与电机转轴4同步旋转，后插接环49轴向插入在电机前盖2的内腔中。上述结构设计，不影响法兰6旋转，又能形成一个迷宫式的结构，尽可能的避免液体从迷宫套47与法兰6之间，或从迷宫套47与电机前盖2之间进入，避免被液体与碎屑、粉尘等的混合物腐蚀，避免电机转轴4生锈或无法旋转。
40.再参照图6、图13，在法兰6与迷宫套47之间的电机转轴4上还套接有密封圈54，密封圈54包括同轴设置的内环体55和外环体56，内环体55和外环体56之间设置有一端开口的环形空间57，内环体55的内壁与电机转轴4的外壁紧密贴合，外环体56的外壁与前插接环48的内壁紧密贴合。密封圈54可以进一步的提高防水、防尘的效果，并且能阻止已经进入的液体沿电机转轴4向电机线圈方向流动，提高安全性能。
41.再参照图6、图14，还包括防水胶套58，防水胶套58包括连接套59、沿连接套59的内
壁环形设置的凸环60、相对设置在连接套59一端的锥形套61，锥形套61自由端的直径小于锥形套61其它部分的直径，沿电机前盖2的环形外壁设置有胶套凹槽62；连接套59上的凸环60嵌入紧贴在电机前盖2上的胶套凹槽62内，在法兰6的后端还设置有径向凸起的挡水环63，锥形套61向法兰6方向轴向延伸，并且将法兰6与电机前盖2之间的间隙、挡水环63遮盖。防水胶套58起到遮挡法兰6与电机前盖2之间的间隙的作用，避免液体和灰尘直接经间隙进入，锥形套61与挡水环63配合，避免液体进入或飞溅至电机内。
42.工作原理：要安装或更换磨轮11时，控制气缸，使气缸的伸缩轴轴向前进，伸缩轴与形成于拉杆14后端的后端杆19接触后，伸缩轴继续轴向推动拉杆14前进。此时，导向套27挤压套接在定位套25与导向套27之间的弹簧26，弹簧26的长度逐渐缩短。同时，拉杆14也推动压盖23、膨胀套前进，膨胀套9的膨胀套锥形孔10与转轴锥形部8脱离接触，使膨胀套9自动复位并缩小直径的自由状态，此时膨胀套9不再胀紧磨轮11的轴孔，因此可以轴向取出磨轮11，并且予以安装和更换磨轮11。然后将新的磨轮11的轴孔同轴套接在膨胀套9的外壁上，并且使三个磨轮定位孔12套接在三个磨轮定位件13上，实现磨轮11与法兰6的定位，并保证磨轮11与法兰6之间平面接触，从而使磨轮11的端面与水平面垂直。然后控制气缸，使气缸的伸缩轴轴向后退，并最终使伸缩轴与设置在拉杆14后端的后端杆19脱离接触，避免工作时妨碍电机转轴4和拉杆14同步旋转，在伸缩轴轴向后退的过程中，因为施加在弹簧26两端的压力逐渐变小，弹簧26的长度逐渐增长，弹簧26最终自动复位至初始状态，在弹簧26自动复位的过程中，因为在弹簧26的强大作用力下，会带动拉杆14轴向后退，最终使膨胀套锥形孔10与转轴锥形部8脱离紧密贴合，当电机转轴4旋转时可以带动膨胀套9、胀紧在膨胀套9外壁上的磨轮11同步旋转，然后对玻璃、陶瓷等材料制成的工件进行打磨抛光等。文件中所描述的同轴套接、同轴形成、同轴开设、同轴套接、同轴设置等都是为了保证每次安装或更换磨轮11时，使磨轮11与电机转轴4达到很高的同心精度，而法兰6的安装端面7与水平面垂直，设置有三个磨轮定位孔12和三个磨轮定位件13，则实现了安装或更换磨轮11方便快捷，安装精度高，重复性好，易于操作等效果。
43.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。