CN104625867A - 电主轴冷却装置 - Google Patents

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陈猛
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work

Abstract

本发明属于一种电主轴冷却装置，包括轴（1）、定子（4）和电主轴壳体（5），其特征在于在电主轴壳体（5）上设有2～5根进水通道（6）、2～5根回水通道二（17）和2～5根回水道一（15）；电主轴壳体（5）右端装有后端盖（11），后端盖（11）的中部内设有进水腔（10）和回水腔（12）；进水腔（10）的右侧与总进水管（9）连通，上侧设有2～5根后端盖进水道（8），后端盖进水道（8）的出口分别与2～5根进水道（6）的入口相对应连接；回水腔（12）的左侧与总回水管（13）连通，回水腔（12）的下侧设有2～5根后端盖回水道（14），后端盖回水道（14）的入口分别与2～5根回水道一（15）出口相对应连通。该发明冷却效果好，解决了因发热而造成损坏设备和工件加工误差，方便安装，外形美观。

Description

电主轴冷却装置
技术领域
本发明属于电主轴，特别涉及一种电主轴冷却装置。
背景技术
机床的高速化已成为一个不可阻挡的发展潮流，高速电主轴单元是实现高速切削的关键部件，高速电主轴单元为内装式电动机，取消了诸如齿轮、皮带等中间传动环节，实现了机床的“零传动”。但内装式电动机的功率损耗发热和轴承的摩擦发热不可忽视，在高速加工中，电主轴的热变形造成的加工误差达到工件总加工误差的60% ～ 80%。对于高速电主轴的及时有效冷却以减小温升和热变形，对于高速机床来说尤为重要。目前电主轴一般采用循环水冷却，水冷却有两种方式：一种是在电主轴的前轴承和电机定子周围加工一个环形水套，冷却水通过外套单个的进水道将冷却水送到前轴承和定子的环形水套冷却前轴承与定子，然后通过外套单个的出水通道将冷却水排出。这种传统的冷却方式主要是进出水通道受电主轴壳体壁厚的限制，进出水通道截面积过小，与较大的前轴承和定子环形水套通道的截面积不匹配，导致冷却水流量偏小，冷却效果不理想，因过热往往会损坏零部件和工件的加工误差，影响电主轴使用寿命。另一种是在电主轴壳体上设置多个进水道和出水道，电主轴壳体直接冷却。这种方式的不足之处是由电主轴壳体壁厚的限制，加工多条水道十分困难；后端盖有多根水管与外水管连通，麻烦又不美观。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种在壳体上设2～5条进水道和回水道与前轴承和定子的环形冷却水套相连，排除冷却水通道中截面积相对较小的通道部分，增加冷却水单位时间的流量，而靠前轴承环形水套和定子螺旋水套冷却，又靠电主轴壳体中的进回水道双重冷却，结构紧凑，外形美观，冷却效果好的电主轴冷却装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种电主轴冷却装置，包括轴、定子、导套、定子螺旋水套和电主轴壳体，其特征在于在电主轴壳体上设有2～5根进水道、2～5根回水道二和2～5根回水道一；进水道的左端分别与前轴承环形水套连通；回水道二左端分别与前轴承环形水套连通，右端分别与定子螺旋水套连通；电主轴壳体右端装有后端盖，后端盖的中部内设有进水腔和回水腔，或在后端盖的外面两侧设有进水腔和回水腔；进水腔的右侧与总进水管连通，进水腔的上侧设有2～5根后端盖进水道，后端盖进水道的出口分别与2～5根进水道的入口相对应连通；回水腔的右侧与总回水管连通，回水腔的下侧设有2～5根后端盖回水道，后端盖回水道的入口分别与2～5根回水道一出口相对应连通。
本发明的有益效果是：该发明冷却效果好，保证电主轴长时间不间断的工作，解决了因发热而造成损坏设备和工件加工误差，延长了电主轴的使用寿命，提高了电主轴的加工精度。方便安装，外形美观。
附图说明
以下结合附图，以实施例具体说明。
图1是实施例一电主轴冷却装置的剖面主视图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是实施例二电主轴冷却装置的剖面主视图。
图中：1-轴；2-前轴承环形水套；3-定子螺旋水套；4-定子；5-电主轴壳体；6-进水道；7-导套；8-后端盖进水道；9-总进水管；10-进水腔；11-后端盖；12-回水腔；13-总回水管；14-后端盖回水道；15-回水道一；16-后轴承；17-回水道二；18-前轴承。
具体实施方式
实施例一，参照附图1、2，一种电主轴冷却装置，包括轴1、定子4、导套7、定子螺旋水套3和电主轴壳体5，其特征在于在电主轴壳体5上设有2～5根进水道6、2～5根回水道二17和2～5根回水道一15；进水道6的左端分别与前轴承环形水套2连通；回水道二17左端与前轴承环形水套2连通，右端分别与定子螺旋水套3连通；电主轴壳体5右端装有后端盖11，后端盖11的中部内设有进水腔10和回水腔12，或在后端盖11的外面两侧设有进水腔10和回水腔12；进水腔10的右侧与总进水管9连通，进水腔10的上侧设有2～5根后端盖进水道8，后端盖进水道8的出口分别与3根进水道6的入口相对应连通；回水腔12的右侧与总回水管13连通，回水腔12的下侧设有3根后端盖回水道14，后端盖回水道14的入口分别与3根回水道一15出口相对应连通。
所述的3根进水道6、3根后端盖进水道8、3根回水道二17、3根回水道一和3根后端盖回水道14的断面积之和等于或大于总进水管9、总回水管13的断面积。轴1活动地装在定子4、前轴承18和后轴承16中；后轴承16的外侧装有导套7。
实施例二，参照附图3，其结构和工作原理基本同实施例一。不同之处是进水腔10、总进水管9和回水腔12、总回水管13设置在后端盖11外面。其它完全同实施例一。
实施例一和实施例二冷却的进水道6、回水道二17和回水道一15的水道数量和断面大小，要根据电主轴壳体5的厚度及电主轴功率、电压、电流、转速大小来确定，在壳体上布置的位置根据安装和美观需要确定。电主轴工作时将总进水管9与外部水道连通，总回水管13与回水箱连通，开通水阀即可冷却。

Claims (1)

1.一种电主轴冷却装置，包括轴（1）、定子（4）、导套（7）、定子螺旋水套（3）、前轴承环形水套（2）和电主轴壳体（5），其特征在于在电主轴壳体（5）上设有2～5根进水道（6）、2～5根回水通道二（17）和2～5根回水道一（15）；进水道（6）的左端分别与前轴承水套（2）连通，回水道二（17）左端分别与前轴承环形水套（2）连通，右端分别与定子螺旋水套（3）连通；电主轴壳体（5）右端装有后端盖（11），后端盖（11）的中部设有进水腔（10）和回水腔（12），或在后端盖（11）的外面两侧设有进水腔（10）和回水腔（12）；进水腔（10）的右侧与总进水管（9）连通，进水腔（10）的上侧设有2～5根后端盖进水道（8），后端盖进水道（8）出口分别与2～5个进水道（6）的入口相对应连通；回水腔（12）的右侧与总出水管（13）连通，回水腔（12）的下侧设有2～5根后端盖回水道（14），后端盖回水道（14）的入口分别与2～5个回水道一（15）出口相对应连通。
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