木材亚纳米木粉的加工技术是人类在木材工业开拓的一个新的领域。笔者定义的亚纳米木粉的粒度范围是1000一20 000nm。亚纳米木粉加工方法是未来木材纳米加工工业科技攻关技术研究的主要内容，从它的未来发展趋势看，将在木材工业生产中产生巨大的经济效益。亚纳米级超细木粉粉碎设备是纳米级超细木粉生产中关键设备之一，在亚纳米级超细木粉生产过程中起着举足轻重的作用。而在亚纳米裂解机床中最关键的部件是
粉碎机的主轴，该主轴要求具有10000r/min以上的转速，若采用传统的带传动和齿轮传动，满足转速要求难度非常大，同时需要解决随之带来的各种各样的问题。传统的粉碎机主轴以普通电机通过传动带、齿轮等传动系统驱动，电主轴则将异步电机的转子直接通过过盈配合与粉碎机主轴相连，从而取消了从主电动机到主轴之间一切中间的机械传动环节，实现了主电机与粉碎机主轴的一体化，使粉碎机的主传动系统实现的所谓的“零传动”，具有结构紧凑、机械效率高、噪声低、振动小和精度高等特点，已经在超高速切削机床上得到了广泛的应用。美国、日本、瑞士、意大利等国家，都在高速数控机床上广泛采用了电主轴结构。从而使将电主轴技术应用到亚纳米级超细木粉裂解粉碎机成为可能。
1、电主轴的工作原理
电主轴可以简单理解为“电机+主轴”，也可以说是一台高端的电动机。电主轴电机的绕组相位互差，通以三相交流电后，三相绕组各自形成一个正弦交变磁场，磁场转速就是电主轴的同步转速。异步电动机的同步转速n由输入电机定子绕组电流的频率，和电机定子的极对数P决定(n= 60f/p)。电主轴就是利用变换输入电动机定子绕组的电流、频率和激磁电压来获得各种转速。在加速和制动过程中，旋转磁场的方向取决于输入定子三相交流电的相序，因此改变电主轴输入电流的相序，可以改变电主轴的旋转方向。
2、具有电主轴结构亚纳米粉碎机设计
在亚纳米级超细木粉生产过程中，使用最多的原料是锯末和碎纤维。亚纳米级超细木粉粉碎设备是纳米级超细木粉生产中关键设备之一，在亚纳米级超细木粉生产过程中，起着举足轻重的作用。在裂解机床中选用的电主轴功率为2. 2kW，转速为12 000r/min，电主轴通过联轴节与粉碎机的主轴成为一体，铣刀被直接装卡在主轴上。粉碎机利用高速切削下锋利的切削刀具和阻拦刀具的剪切作用，在超高速气流的冲击作用下，动力和定力依靠特殊结构构成的楔形结构形成的高压动压效应，依靠冲击动能把木粉冲击切削成亚纳米木粉的尺度。从亚纳米级超细木粉加工工艺流程中可以看出，在亚纳米级超细木粉加工过程中用粉碎设备形成纳米级超细木粉。在亚纳米木粉裂解过程中要求粉碎机主轴具有很高的转速，设计的亚纳米超细木粉裂解机床如图2所示。
3、电主轴的关键技术
在电主轴的结构设计中，良好的电机性能、合理的选配轴承、采取减小振动的各项措施、设计有效的冷却系统、以及确定主轴零件与电机定子的过盈配合量是电主轴设计中的关键技术。
3.1电机性能
电机性能是电主轴的核心，正确设计电机的电磁参数十分重要。首先其磁通密度要高，以增大单位体积的出功率，缩小定转子体积；其次，电机的机械特性和电气特性，需要和高速加工相适应，满足裂解粉碎机在宽调速范围内对功率和扭矩的要求；再次，转子在高速旋转时应有足够的强度。另外由于电主轴是在高频窄波下工作的，通常在其外壳会产生强烈的感应电流，应对定子进行屏蔽，可采用特殊浸漆工艺，外壳接地是必要的。
3.2支撑的合理选用与配置
支撑的合理选用与配置是电主轴设计的一项关键技术。在适合于高速电主轴的轴承中，常用陶瓷轴承、磁力轴承和动静压轴承，在价值不高且要求高刚性的情况下，可考虑选用刚质滚珠轴承。在高转速下对刚性要求不高的情况下，可选用动静压轴承。采用何种支撑主要根据工作转速、工作载荷来选择。陶瓷轴承具有良好的高速性能，刚性较好，较多采用。另外，为保证轴承在高速条件下具有良好的工作性能，必须对轴承进行冷却、润滑、预紧等措施，润滑方式有油脂润滑、油雾润滑、油气润滑等，其中以油气润滑适应高速效果最好。在选用的电主轴中，选用油雾润滑。
3.3 电主轴的散热、减振和过盈量的确定
解决高速、高效、高精度工作状态下的发热振动是电主轴的另一项关键技术。电主轴的热源除切削热外，主要是定转子发热和轴承发热。电主轴的结构特点是电机的定子直接安装在壳体内，这对电机的散热很不利。发热引起的热变形将导致机床丧失精度，因此电主轴必须有冷却系统，来保证机床恒温。此外，电主轴由于转速高，任何不平衡量都会引起振动，产生噪声，影响主轴平稳运转。振动问题的解决，取决于动平衡的精度，即对各回转零件进行动平衡和对所有回转件装配于主轴之上后进行整体动平衡，使其达到规定的平衡精度要求。在结构设计上主要采用两端加装动平衡环。主轴零件与电机定子的过盈配合量应合理确定。为保证高速切削，主轴应具有良好的运转精度和传动能力，其零部件需具有良好的加工精度、表面质量及良好的装配精度。且为达到精确的动平衡，电机转子与机床主轴之间采用无键过盈联接，并由此具备足够传递扭矩的能力。过盈量的大小直接影响电主轴的性能，过盈量过大会使主轴装配困难，影响装配精度，甚至破坏配合表面；过盈量过小则会影响主轴传递扭矩的性能。
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