CN102699354A - 一种节能型电主轴 - Google Patents

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Abstract

一种节能型电主轴，包括冷却壳、设于冷却壳内的电磁组件、主轴，所述的冷却壳包括一个机壳和塞设于机壳内的机壳内套，所述的机壳内套外壁上凹设有迷宫槽，所述的迷宫槽与机壳的内壁围成冷却通道，所述冷却通道连通设于机壳上的冷却液进口和冷却液出口；还包括一个设于冷却壳前端的冷却盖，所述的冷却盖内设有次冷却通道，所述次冷却通道通过连接通道与冷却壳内的冷却通道连通，所述的冷却盖上设有第一中心孔，所述第一中心孔内壁上设有一个与电主轴内部空间连接的串气孔，所述主轴穿过第一中心孔。本发明的有益效果在于：使用带有冷却通道的冷却壳和次冷却通道的冷却盖对电主轴进行散热，散热效果好。

Description

一种节能型电主轴
技术领域
本发明涉及一种节能型电主轴。
背景技术
电主轴是新近的一种主轴单元。现有技术的电主轴，具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，简化了机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。  
由于电主轴的转速快，发热量非常高，常规的电机散热方式运用在电主轴上往往不适用，故一般都采用电主轴壳体内置冷却迷宫道并注入高压冷却气雾的方法来降温，这样做，我们需要一个空气泵来给冷却液加压，而我们理想中的降温最好只需要一个循环水泵循环冷却液来降温。
发明内容
为了克服现有电主轴冷却系统的散热难的不足，本发明提供一种节能型电主轴。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种节能型电主轴，包括冷却壳、设于冷却壳内的电磁组件、主轴，所述的冷却壳包括一个机壳和塞设于机壳内的机壳内套，所述的机壳内套外壁上凹设有迷宫槽，所述的迷宫槽与机壳的内壁围成冷却通道，所述冷却通道连通设于机壳上的冷却液进口和冷却液出口；还包括一个设于冷却壳前端的冷却盖，所述的冷却盖内设有次冷却通道，所述次冷却通道通过连接通道与冷却壳内的冷却通道连通，所述的冷却盖上设有第一中心孔，所述第一中心孔内壁上设有一个与电主轴内部空间连接的串气孔，所述主轴穿过第一中心孔。
进一步，还包括一个可旋转的前并帽和把前并帽包裹在冷却盖前侧的前盖，所述前盖后侧与冷却盖前侧密封连接，所述的前并帽内侧部分形成一个带内螺纹的圆筒探入冷却盖上的第一中心孔与主轴间，所述圆筒越过冷却盖上的串气孔，所述前并帽通过内螺纹与主轴螺接在一起，所述前并帽外围设有一道螺旋分布的脱油槽，所述脱油槽贯穿前并帽前后；所述前盖上设有容纳主轴的第二中心孔，所述的第二中心孔后端膨大形成脱油腔包裹住前并帽，所述前盖上还设有连通脱油腔到外界的排油槽；所述节能型电主轴的后侧有通气口。
所述电主轴转动后，位于电主轴前端的润滑油到前并帽上后，前并帽高速旋转具有离心作用把润滑油甩到脱油腔上沿着排油槽排出，同时，前并帽上的螺旋分布的脱油槽在高速旋转时，起到一个气泵的作用，把气体从电主轴内通过串气孔，沿着圆筒与第一中心孔上的缝隙，穿过螺旋分布的脱油槽，到达脱油腔通过排油槽到外界，进一步起到防止润滑油进入电主轴内的作用；相应的，所述电主轴后端有通气口，补充前侧排出的气体。
为降低冷却盖制造成本，进一步简化结构，所述的冷却盖包括一个外套和塞设于外套内的内套，所述外套的内圈面与内套的外圈面密封连接，所述内套的外圈面上凹设有一圈凹槽，所述的凹槽上设有挡块使得整个凹槽与外套的内圈面围成一个圆弧形的次冷却通道，所述次冷却通道内挡块的两侧各连通连接通道与冷却壳上的冷却通道连接。这样，不仅冷却盖的使用成本大大降低，而且冷却盖内次冷却通道容积足够大，能够使冷却盖与流经次冷却通道内的冷却液有足够大的接触面积和足够长的接触时间。
进一步，增加一个迷宫结构提高润滑油进入电主轴的难度，所述的冷却盖顺延第一中心孔往前设有一圈凸边，所述的前并帽后侧匹配凸边设有一圈缺口，所述前并帽上的缺口包裹住所述凸边。
进一步，所述的冷却盖后侧还设有一个轴承挡圈，所述轴承挡圈和冷却盖间容纳有一个支撑主轴的轴承，所述的轴承挡圈上对应串气孔位置设置有通气孔。这样设置，使得轴承结构内被包裹支撑在冷却内，支撑效果更好。
本发明在使用时，将冷却壳上的冷却液进口和冷却液出口与外界的循环冷却液系统连接，在电主轴运转时，冷却液依次通过冷却液进口、连接通道、次冷却通道、连接通道、冷却通道、冷却液出口完成一次冷却循环，电主轴散发的热量被流经冷却通道、次冷却通道的冷却液带走，从而完成电主轴的降温散热，而不必额外设置一个空气泵来对冷却液进行加压。
本发明的有益效果在于：使用带有冷却通道的冷却壳和次冷却通道的冷却盖对电主轴进行散热，散热效果好。
附图说明
图1是本发明一个实施例的剖视图。
图2是本发明一个实施例的冷却盖相关部分的爆炸图。
图3 是本发明一个实施例的冷却盖相关部分的另一个爆炸图。
图4是本发明一个实施例机壳内套示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
结合附图1-4，一种节能型电主轴，包括冷却壳、设于冷却壳内的电磁组件、主轴1，所述的冷却壳包括一个机壳2和塞设于机壳2内的机壳内套3，所述的机壳内套3外壁上凹设有迷宫槽4A，所述的迷宫槽4A与机壳的内壁围成冷却通道4，所述冷却通道4连通设于机壳上的冷却液进口5和冷却液出口；还包括一个设于冷却壳前端的冷却盖6，所述的冷却盖6内设有次冷却通道7，所述次冷却通道7通过连接通道8与冷却壳内的冷却通道4连通，所述的冷却盖6上设有第一中心孔9，所述第一中心孔内壁上设有一个与电主轴内部空间连接的串气孔10，所述主轴穿过第一中心孔9。
结合附图4，所述的机壳内套上的迷宫槽4A的B处连接冷却液进口5，C处连接冷却液出口。
增加一个脱油结构，还包括一个可旋转的前并帽11和把前并帽11包裹在冷却盖6前侧的前盖12，所述前盖12后侧与冷却盖6前侧密封连接，所述的前并帽11内侧部分形成一个带内螺纹的圆筒13探入冷却盖上的第一中心孔9与主轴1间，所述圆筒13越过冷却盖6上的串气孔10，所述前并帽11通过内螺纹与主轴1螺接在一起，所述前并帽11外围设有一道螺旋分布的脱油槽14，所述脱油槽14贯穿前并帽11前后；所述前盖12上设有容纳主轴1的第二中心孔15，所述的第二中心孔15后端膨大形成脱油腔16包裹住前并帽11，所述前盖12上还设有连通脱油腔16到外界的排油槽17；所述节能型电主轴的后侧有通气口。
为降低冷却盖制造成本，进一步简化结构，所述的冷却盖包括一个外套6A和塞设于外套内的内套6B，所述外套6A的内圈面与内套6B的外圈面密封连接，所述内套6B的外圈面上凹设有一圈凹槽，所述的凹槽上设有挡块18使得整个凹槽与外套的内圈面围成一个圆弧形的次冷却通道7，所述次冷却通道内挡块18的两侧各连通连接通道8与冷却壳上的冷却通道4连接。这样，不仅冷却盖的使用成本大大降低，而且冷却盖内次冷却通道容积足够大，能够使冷却盖与流经次冷却通道内的冷却液有足够大的接触面积和足够长的接触时间。
进一步，增加一个迷宫结构提高润滑油进入电主轴的难度，所述的冷却盖顺延第一中心孔往前设有一圈凸边19，所述的前并帽后侧匹配凸边设有一圈缺口20，所述前并帽上的缺口20包裹住所述凸边19。
进一步，所述的冷却盖后侧还设有一个轴承挡圈21，所述轴承挡圈和冷却盖间容纳有一个支撑主轴的轴承22，所述的轴承挡圈上对应串气孔位置设置有通气孔23。这样设置，使得轴承结构内被包裹支撑在冷却内，支撑效果更好。
本发明在使用时，将冷却壳上的冷却液进口5和冷却液出口与外界的循环冷却液系统连接，在电主轴运转时，冷却液依次通过冷却液进口5、连接通道8、次冷却通道7、连接通道8、冷却通道4、冷却液出口完成一次冷却循环，电主轴散发的热量被流经冷却通道、次冷却通道的冷却液带走，从而完成电主轴的降温散热，而不必额外设置一个空气泵来对冷却液进行加压。
所述电主轴转动后，位于电主轴前端的润滑油到前并帽11上后，前并帽11高速旋转具有离心作用把润滑油甩到脱油腔16上沿着排油槽17排出，同时，前并帽11上的螺旋分布的脱油槽14在高速旋转时，起到一个气泵的作用，把气体从电主轴内部空间通过串气孔10，沿着圆筒13与第一中心孔9上的缝隙，穿过螺旋分布的脱油槽14，到达脱油腔16通过排油槽17到外界，进一步起到防止润滑油进入电主轴内的作用。相应的，所述电主轴后端有通气口，补充前侧排出的气体。
本发明使用带有冷却通道的冷却壳和次冷却通道的冷却盖对电主轴进行散热，散热效果好，并同时提供一个免气泵的排油盖结构。

Claims (5)

1.一种节能型电主轴，包括冷却壳、设于冷却壳内的电磁组件、主轴，其特征在于：所述的冷却壳包括一个机壳和塞设于机壳内的机壳内套，所述的机壳内套外壁上凹设有迷宫槽，所述的迷宫槽与机壳的内壁围成冷却通道，所述冷却通道连通设于机壳上的冷却液进口和冷却液出口；
还包括一个设于冷却壳前端的冷却盖，所述的冷却盖内设有次冷却通道，所述次冷却通道通过连接通道与冷却壳内的冷却通道连通，所述的冷却盖上设有第一中心孔，所述第一中心孔内壁上设有一个与电主轴内部空间连接的串气孔，所述主轴穿过第一中心孔。
2.根据权利要求1所述的节能型电主轴，其特征在于：还包括一个可旋转的前并帽和把前并帽包裹在冷却盖前侧的前盖，所述前盖后侧与冷却盖前侧密封连接，所述的前并帽内侧部分形成一个带内螺纹的圆筒探入冷却盖上的第一中心孔与主轴间，所述圆筒越过冷却盖上的串气孔，所述前并帽通过内螺纹与主轴螺接在一起，所述前并帽外围设有一道螺旋分布的脱油槽，所述脱油槽贯穿前并帽前后；所述前盖上设有容纳主轴的第二中心孔，所述的第二中心孔后端膨大形成脱油腔包裹住前并帽，所述前盖上还设有连通脱油腔到外界的排油槽，所述节能型电主轴的后侧有通气口。
3.根据权利要求1或2所述的节能型电主轴，其特征在于：所述的冷却盖包括一个外套和塞设于外套内的内套，所述外套的内圈面与内套的外圈面密封连接，所述内套的外圈面上凹设有一圈凹槽，所述的凹槽上设有挡块使得整个凹槽与外套的内圈面围成一个圆弧形的次冷却通道，所述次冷却通道内挡块的两侧各连通连接通道与冷却壳上的冷却通道连接。
4.根据权利要求1或2所述的节能型电主轴，其特征在于：所述的冷却盖顺延第一中心孔往前设有一圈凸边，所述的前并帽后侧匹配凸边设有一圈缺口，所述前并帽上的缺口包裹住所述凸边。
5.根据权利要求1或2或所述的节能型电主轴，其特征在于：所述的冷却盖后侧还设有一个轴承挡圈，所述轴承挡圈和冷却盖间容纳有一个支撑主轴的轴承，所述的轴承挡圈上对应串气孔位置设置有通气孔。
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