CN101870071A - 高速旋转主轴的内置式冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速旋转主轴的内置式冷却装置，包括一主轴(1)，所述主轴(1)的两端各设置一轴承(4)，所述主轴(1)的中间套接磁铁(21)，所述磁铁(21)外套接电磁线圈(22)，所述轴承(4)和所述电磁线圈(22)设置在主轴壳体(5)内，所述轴承(4)与所述电磁线圈(22)、所述磁铁(21)之间形成主轴壳体(5)的内腔(53)，所述主轴(1)内轴向方向设置一吹气孔(11)，所述吹气孔(11)通过连通孔(12)与所述主轴壳体(5)的内腔(53)相连通。本发明在使用时，从主轴内部的吹气孔鼓入空气，气流通过连通孔吹向叶轮。叶轮将气流吹向轴承，从而起到冷却轴承的作用。同时从喷油孔喷入润滑油或油雾，叶轮吹出的气流也会将润滑油吹散，并将润滑油吹向轴承，起到润滑和冷却的双重作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，特别涉及一种高速旋转主轴的内置式冷却装置。
背景技术
现有的30,000rpm以上的高速旋转主轴大多使用水冷却装置。
与空气冷却方式相比，现有的水冷却装置具有如下缺点：
1、水冷却装置的主轴机械结构复杂，体积和重量都有所增加。
2、水冷却装置需要专用的水冷却泵，增加了成本。
迄今为止，无论水冷或者空气冷却，都是从外部对高速旋转的主轴进行冷却。因此，我们发明了一种新的风冷装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种冷却性能更好的高速旋转主轴的内置式冷却装置。
为解决上述技术问题，本发明高速旋转主轴的内置式冷却装置包括一主轴，所述主轴的两端各设置一轴承，所述主轴的中间套接磁铁，所述磁铁外套接电磁线圈，所述轴承和所述电磁线圈设置在主轴壳体内，所述轴承与所述电磁线圈、所述磁铁之间形成主轴壳体的内腔，所述主轴内轴向方向设置一吹气孔，所述吹气孔通过连通孔与所述主轴壳体的内腔相连通。
优选地，所述轴承与所述磁铁之间所述主轴上设置叶轮。
进一步地，所述连通孔指向所述叶轮。
进一步地，所述主轴壳体设置若干喷油孔，所述喷油孔指向所述轴承内端面。
优选地，所述磁铁与所述电磁线圈之间设置环形间隙，所述磁铁和所述主轴上设置若干连通孔，所述连通孔连通所述吹气孔和所述间隙。
进一步地，所述叶轮的外圆直径大于所述电磁线圈的内圆直径。
进一步地，所述主轴壳体设置若干喷油孔，所述喷油孔指向所述轴承内端面。
本发明在使用时，从主轴内部的吹气孔鼓入外部空气或压缩空气，气流通过连通孔吹向叶轮。叶轮随着高速旋转的主轴旋转，将气流吹向轴承，从而起到冷却轴承的作用。同时从喷油孔喷入润滑油或油雾，高速旋转的叶轮吹出的气流也会将润滑油吹散，并将润滑油吹向轴承，起到润滑和冷却的双重作用。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构图。
图2是本发明实施例二的结构图。
附图标记如下：
1、主轴 51、主轴端壳
11、吹气孔 52、主轴筒壳
12、连通孔 53、内腔
21、磁铁 511、喷油孔
22、电磁线圈 6、轴承端盖
3、叶轮 7、间隙
4、轴承 A、外部空气或压缩空气
5、主轴壳体 B、润滑油或油雾
具体实施方式
下文将参照附图对本发明高速旋转主轴的内置式冷却装置进行详细描述。
本发明提供了两种实施例。
本发明的实施例一如图1所示，本发明包括一使用时高速旋转的主轴1，主轴1的中部套接磁铁21，磁铁21上套接电磁线圈22。磁铁21和电磁线圈22构成主轴1的驱动电机。轴承4和电磁线圈22均设置在主轴壳体5内。轴承4与电磁线圈22、磁铁21之间形成主轴壳体5的内腔53。
主轴壳体5包括位于中部的主轴筒壳52和位于两端的主轴端壳51。主轴端壳51和主轴筒壳52相连接固定。电磁线圈22设置在主轴筒壳52内。主轴1的两端各设置两个轴承4，轴承4设置在主轴端壳51内。在轴承4外侧各设置一轴承端盖6。
由于主轴1高速旋转和电磁线圈22发热，为了增强散热效果，在主轴1的中心线上设置一吹气孔11。在磁铁21的两端、主轴1上各设置一叶轮3，在叶轮3与磁铁21之间的位置主轴1上设置一倾斜的连通孔12，连通孔12与吹气孔11相连通。连通孔12的倾斜方向指向叶轮3。
在主轴端壳51上设置若干喷油孔511，喷油孔511与主轴壳体5内腔53相连通。喷油孔511的方向指向轴承4内端面。
本实施例一在使用时，向吹气孔11内鼓入外部空气或压缩空气A，由于连通孔12指向叶轮3，所以外部空气或压缩空气A能够从连通孔12吹向叶轮3。叶轮3固定在主轴1上，由于主轴1在高速旋转，所以叶轮3也随着主轴1高速旋转，使外部空气或压缩空气A向主轴1的两边吹。通过设置叶轮3的角度使外部空气或压缩空气A吹向轴承4。同时润滑油或油雾B从喷油孔511喷入，气流将润滑油B吹散并吹向轴承4。从而对轴承4进行冷却和润滑。
本发明的实施例二如图2所示，磁铁21与电磁线圈22之间留有环形间隙7，间隙7与主轴壳体5的内腔53相连通。叶轮3的设置、吹气孔11的设置与喷油孔511的设置与实施例一相同。
与实施例一不同的是连通孔12的设置。连通孔12穿过主轴1和磁铁21，连通吹气孔11和磁铁21与电磁线圈22的环形间隙7。由于磁铁21与电磁线圈22的间隙7与主轴壳体5内腔53相连通，所以，连通孔12使吹气孔11与主轴壳体5内腔53相连通。
叶轮3的外圆直径最好大于电磁线圈22的内圆直径，以增强叶轮3的吹风效果。
本实施例二在使用时，向吹气孔11内鼓入外部空气或压缩空气A，由于连通孔12和电磁线圈22与磁铁21之间的间隙7相连通，所以，外部空气或压缩空气A吹入间隙7。叶轮3随着主轴1的旋转而高速旋转，叶轮3又将从间隙7吹出的空气A吹向轴承4。
从喷油孔511喷入润滑油或油雾B，从间隙7吹出的空气A将润滑油或油雾B吹散并吹向轴承4端部，增强润滑油或油雾B的润滑和冷却效果。
将连通孔12连通吹气孔11和磁铁21与电磁线圈22的间隙7，有利于加强发热体电磁线圈22的散热。
上述设计实例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权利要求范围内。
Claims (7)
1.一种高速旋转主轴的内置式冷却装置，包括一主轴(1)，所述主轴(1)的两端各设置一轴承(4)，所述主轴(1)的中间套接磁铁(21)，所述磁铁(21)外套接电磁线圈(22)，所述轴承(4)和所述电磁线圈(22)设置在主轴壳体(5)内，所述轴承(4)与所述电磁线圈(22)、所述磁铁(21)之间形成主轴壳体(5)的内腔(53)，其特征在于：所述主轴(1)内轴向方向设置一吹气孔(11)，所述吹气孔(11)通过连通孔(12)与所述主轴壳体(5)的内腔(53)相连通。
2.根据权利要求1所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述轴承(4)与所述磁铁(21)之间在所述主轴(1)上设置叶轮(3)。
3.根据权利要求2所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述连通孔(12)指向所述叶轮(3)。
4.根据权利要求3所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述主轴壳体(5)设置若干喷油孔(511)，所述喷油孔(511)指向所述轴承(4)内端面。
5.根据权利要求2所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述磁铁(21)与所述电磁线圈(22)之间设置环形间隙(7)，所述磁铁(21)和所述主轴(1)上设置若干连通孔(12)，所述连通孔(12)连通所述吹气孔(11)和所述间隙(7)。
6.根据权利要求5所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述叶轮(3)的外圆直径大于所述电磁线圈(22)的内圆直径。
7.根据权利要求6所述的高速旋转主轴的内置式冷却装置，其特征在于：所述主轴壳体(5)设置若干喷油孔(511)，所述喷油孔(511)指向所述轴承(4)内端面。
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- 2009-04-24 CN CN200910049948A patent/CN101870071A/zh active Pending
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