CN107626935A

CN107626935A - 一种内置风冷系统的主轴装置

Info

Publication number: CN107626935A
Application number: CN201710882035.6A
Authority: CN
Inventors: 王哲; 汤秀清
Original assignee: Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-01-26

Abstract

本发明公开了一种内置风冷系统的主轴装置，包括机体、主轴以及冷却组件，机体以可拆卸的方式固定于外部工作台；机体设有活动腔；主轴枢接于活动腔内；活动腔的壁体与主轴之间间隔形成冷却间隙；冷却组件位于冷却间隙内，并以可拆卸的方式固定于主轴；冷却组件设有扇叶组件；扇叶组件与主轴同步联接；扇叶组件用于在主轴转动时对主轴进行冷却。本发明的一种内置风冷系统的主轴装置，能使主轴实现快速冷却。同时，该内置风冷系统的主轴装置在工作时，通过主轴带动扇叶组件转动，以使扇叶组件产生用于冷却主轴的风。这样，就可以减少驱动机构，进而可以有利于降低生产成本。

Description

一种内置风冷系统的主轴装置

技术领域

本发明涉及一种车床主轴的技术领域，尤其涉及一种内置风冷系统的主轴装置。

背景技术

目前，车床是一种较为常用的机械零件加工设备。车床一般包括主轴以及用于安装主轴的主轴载体。车床主轴在对机械零件进行加工时会产生热量。在进行加工零件中，主轴发热量不能及时散发会影响主轴回转精度、主轴寿命以及零件加工精度。在日常机械零件加工中，对于主轴排出热量的方式一般是采用自然冷却方式进行散热。虽然采用自然冷却的方式也可以使主轴达到散热的目的；

但是，现有的散热方式存在以下缺陷：

(1)在主轴长时间工作的情况下，主轴发热量依然比较大；

(2)冷却速度较低，从而导致冷却效率降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种内置风冷系统的主轴装置，其能使主轴实现快速冷却。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种内置风冷系统的主轴装置，包括机体、主轴以及冷却组件，所述机体以可拆卸的方式固定于外部工作台；所述机体设有活动腔；所述主轴枢接于所述活动腔内；所述活动腔的壁体与所述主轴之间间隔形成冷却间隙；所述冷却组件位于所述冷却间隙内，并以可拆卸的方式固定于所述主轴；所述冷却组件设有扇叶组件；所述扇叶组件与所述主轴同步联接；所述扇叶组件用于在所述主轴转动时对所述主轴进行冷却。

进一步地，所述扇叶组件设有固定套；所述固定套穿套于所述主轴，并以可拆卸的方式固定于所述主轴的外缘；所述固定套设有多个向外延伸的扇叶片；多个所述扇叶片绕所述固定套的中心轴线圆周阵列。

进一步地，所述主轴的外缘设有限位轴肩；所述限位轴肩沿所述主轴的周向延伸；所述固定套靠近所述限位轴肩的一端设有第一抵接部；所述第一抵接部用于在所述固定套穿套于所述主轴时抵接于所述限位轴肩。

进一步地，所述冷却组件还设有隔热套；所述隔热套穿套于所述主轴；所述固定套远离所述限位轴肩的一端设有限位部；所述隔热套靠近所述限位轴肩的一端设有第二抵接部；所述第二抵接部用于在所述隔热套穿套于所述主轴时抵接于所述限位部。

进一步地，所述主轴设有多个螺纹孔；多个螺纹孔绕所述主轴的中心轴线圆周阵列；所述固定套设有多个第一安装孔；多个所述第一安装孔与多个所述螺纹孔一一对应配合；各个所述第一安装孔均配置有螺纹紧固件；所述螺纹紧固件用于穿过所述第一安装孔并与所述螺纹孔螺纹配合。

进一步地，所述扇叶组件设有两个；两个所述扇叶组件沿所述主轴的轴向间隔设置。

进一步地，所述主轴的两端均通过轴承枢接于所述活动腔内；所述主轴与轴承之间间隔形成密封缝隙；所述密封缝隙连通于所述冷却间隙。

进一步地，所述机体的外缘设有导气槽以及凹槽；所述凹槽沿所述机体的周向延伸；所述凹槽连通于所述导气槽；所述导气槽用于在所述机体安装于外部工作台时，引导外部空气至所述凹槽内。

进一步地，所述凹槽的底壁设有多个第二安装孔；多个所述第二安装孔绕所述主轴的中心轴线圆周阵列；所述第二安装孔连通于所述冷却间隙；各个所述第二安装孔均设有空气过滤器。

进一步地，所述第二安装孔设有内螺纹；所述空气过滤器的外缘设有外螺纹；所述空气过滤器的外螺纹与所述第二安装孔的内螺纹螺纹配合。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：该内置风冷系统的主轴装置通过在机体内设有扇叶组件。在主轴转动时，扇叶组件就会产生风，以加快主轴的冷却速度。由此可见，该内置风冷系统的主轴装置可以使主轴实现快速冷却。同时，该内置风冷系统的主轴装置在工作时，通过主轴带动扇叶组件转动，以使扇叶组件产生用于冷却主轴的风。这样，就可以减少驱动机构，进而可以有利于降低生产成本。

附图说明

图1为本发明内置风冷系统的主轴装置的局部剖示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本发明内置风冷系统的主轴装置的结构示意图；

图4为本发明内置风冷系统的主轴装置的冷却组件的结构示意图。

图中：10、机体；11、活动腔；12、导气槽；13、凹槽；131、第二安装孔；20、主轴；21、限位轴肩；22、螺纹孔；30、扇叶组件；31、固定套；311、第一安装孔；32、扇叶片；40、螺纹紧固件；50、隔热套；60、空气过滤器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-4所示，一种内置风冷系统的主轴装置，包括机体10、主轴20以及冷却组件。具体的，机体10以可拆卸的方式固定于外部工作台；在机体10上设有活动腔11；主轴20枢接于活动腔11内；活动腔11的壁体与主轴20之间间隔形成冷却间隙；冷却组件位于冷却间隙内，并以可拆卸的方式固定于主轴20；在冷却组件上设有扇叶组件30；扇叶组件30与主轴20同步联接；扇叶组件30用于在主轴20转动时对主轴20进行冷却。

在上述结构基础上，由于扇叶组件30与主轴20同步联接，因而当主轴20转动时，扇叶组件30会与主轴20一起转动。在扇叶组件30转动的过程中，扇叶组件30会产生风，且所产生的风会在冷却间隙内流动。在此过程中，风会带动冷却间隙内的空气一起流动，以加快主轴20产生的热量的流动速度，进而可以加快主轴20的冷却速度。当然，扇叶组件30可以由吹风机构、引风机构、抽风机构组件，无论扇叶组件30采用何种方式，只要能加速冷却间隙内的空气流动速度，进而实现加快主轴20的冷却速度即可。

如图2和图4所示，进一步地，在本实施例中，在扇叶组件30上设有固定套31；固定套31穿套于主轴20，并以可拆卸的方式固定于主轴20的外缘；在固定套31上设有多个向外延伸的扇叶片32；多个扇叶片32绕固定套31的中心轴线圆周阵列。具体的，当需要安装扇叶组件30时，只需要使固定套31穿套于主轴20，并固定于主轴20上即可。在固定套31固定于主轴20后，通过转动主轴20就可以使扇叶片32转动。在此过程中，扇叶片32就可以产生用于对主轴20进行散热的风。通过设有这样的固定套31便于安装扇叶组件30。同时，通过设有这样的扇叶片32就可以在主轴20转动时产生风。当然，扇叶片32的具体个数以及结构可以根据实际需求设计。无论扇叶片32采用何种方式，只要能在主轴20转动时产生风即可。

如图2所示，进一步地，在本实施例中，在主轴20的外缘设有限位轴肩21；限位轴肩21沿主轴20的周向延伸；在固定套31靠近限位轴肩21的一端设有第一抵接部；第一抵接部用于在固定套31穿套于主轴20时抵接于限位轴肩21。具体的，当需要安装固定套31时，只需要将固定套31穿套于主轴20，并通过外力推动固定套31以使第一抵接部抵接于限位轴肩21。通过设有这样的限位轴肩21以及第一抵接部可以使固定套31实现快速初步固定于主轴20上。

如图1、图2和图4所示，进一步地，在本实施例中，在冷却组件上还设有隔热套50；隔热套50穿套于主轴20；在固定套31远离限位轴肩21的一端设有限位部；在隔热套50靠近限位轴肩21的一端设有第二抵接部；第二抵接部用于在隔热套50穿套于主轴20时抵接于限位部。具体的，当需要安装隔热套50时，只需要将隔热套50穿套于主轴20上，并使第二抵接部抵接于限位部上。通过设有这样的隔热套50就可以减少主轴20导热面积。同时，通过设有这样的第二抵接部以及限位部就可以使隔热套50实现快速定位，进而可以提高隔热套50的安装效率。

如图1和图2所示，进一步地，在本实施例中，在主轴20上设有多个螺纹孔22；多个螺纹孔22绕主轴20的中心轴线圆周阵列；在固定套31上设有多个第一安装孔311；多个第一安装孔311与多个螺纹孔22一一对应配合；各个第一安装孔311均配置有螺纹紧固件40；螺纹紧固件40用于穿过第一安装孔311并与螺纹孔22螺纹配合。具体的，螺纹紧固件40具体可以采用紧固螺钉。通过使用工具将紧固螺钉穿过第一安装孔311并旋入对应的螺纹孔22内。通过将多个紧固螺钉分别旋入对应的螺纹孔22内就可以使固定套31稳定地固定于主轴20上。通过设有这样的螺纹孔22、第一安装孔311以及螺纹紧固件40便于使固定套31固定于主轴20对应的位置上。

当然，螺纹紧固件40可以由螺栓、防松螺母组合。无论螺纹紧固件40采用何种方式，只要能使固定套31固定于主轴20上即可。

如图4所示，进一步地，在本实施例中，扇叶组件30设有两个；两个扇叶组件30沿主轴20的轴向间隔设置。具体的，当主轴20转动时，两个扇叶组件30都会吹风，且两个扇叶组件30吹风的方向不同。通过设有这样的两个扇叶组件30可以有利于加快空气的流动速度，进而可以加快热量的散发速度。

进一步地，在本实施例中，主轴20的两端均通过轴承枢接于活动腔11内；主轴20与轴承之间间隔形成密封缝隙；密封缝隙连通于冷却间隙。具体的，当扇叶组件30转动时，扇叶组件30所产生的风会吹入到密封缝隙，并由密封缝隙流出。在此过程中，冷却间隙内的空气会随风一起流动。同样地，由于主轴20所产生的热量会散发至冷却间隙内，因而冷却间隙处的热量会随空气一起流至密封缝隙处，并由密封缝隙流至外部。通过设有这样的密封缝隙便于使冷却间隙热量流至外部，进而可以实现快速冷却主轴20的目的。

另外，由于扇叶组件30的风从密封缝隙流至外部，因而扇叶组件30的风可以将密封缝隙中的污物吹出，进而可以起到气幕密封保护的作用。

如图3所示，进一步地，在本实施例中，在机体10的外缘设有导气槽12以及凹槽13；凹槽13沿机体10的周向延伸；凹槽13连通于导气槽12；导气槽12用于在机体10安装于外部工作台时，引导外部空气至凹槽13内。具体的，由于主轴20产生的热会以热传递的方式将热量传递至机体10上。当需要对机体10进行冷却时，可以通过导气槽12将外部空气引导至凹槽13处，以使凹槽13处的空气处于流动状态。由于凹槽13处的空气不断与外部空气进行交换，因而凹槽13处的热量会随空气一起由导气槽12流至外部，从而实现冷却机体10的目的。

如图1和图2所示，进一步地，在本实施例中，在凹槽13的底壁设有多个第二安装孔131；多个第二安装孔131绕主轴20的中心轴线圆周阵列；第二安装孔131连通于冷却间隙；各个第二安装孔131均设有空气过滤器60。具体的，当扇叶组件30转动时，冷却间隙内的空气会流至外部，以使冷却间隙内的气压降低。当冷却间隙内的气压低于凹槽13处的气压时，凹槽13处的空气会由空气过滤器60流至冷却间隙内。在此过程中，空气过滤器60会对空气进行过滤。通过设有这样的空气过滤器60可以防止杂质流至冷却间隙内，从而有利于提高主轴20以及扇叶组件30的使用寿命。

进一步地，在本实施例中，在第二安装孔131内设有内螺纹；在空气过滤器60的外缘设有外螺纹；空气过滤器60的外螺纹与第二安装孔131的内螺纹螺纹配合。具体的，当需要将空气过滤器60安装于第二安装孔131内时，只需要通过使用工具就可以将空气过滤器60旋入第二安装孔131内。同样地，当需要更换空气过滤器60时，只需要通过使用工具将空气过滤器60旋出第二安装孔131即可。通过设有这样的内螺纹以及外螺纹可以使空气过滤器60实现快速安装于第二安装孔131内。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：包括机体、主轴以及冷却组件，所述机体以可拆卸的方式固定于外部工作台；所述机体设有活动腔；所述主轴枢接于所述活动腔内；所述活动腔的壁体与所述主轴之间间隔形成冷却间隙；所述冷却组件位于所述冷却间隙内，并以可拆卸的方式固定于所述主轴；所述冷却组件设有扇叶组件；所述扇叶组件与所述主轴同步联接；所述扇叶组件用于在所述主轴转动时对所述主轴进行冷却。

2.如权利要求1所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述扇叶组件设有固定套；所述固定套穿套于所述主轴，并以可拆卸的方式固定于所述主轴的外缘；所述固定套设有多个向外延伸的扇叶片；多个所述扇叶片绕所述固定套的中心轴线圆周阵列。

3.如权利要求2所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述主轴的外缘设有限位轴肩；所述限位轴肩沿所述主轴的周向延伸；所述固定套靠近所述限位轴肩的一端设有第一抵接部；所述第一抵接部用于在所述固定套穿套于所述主轴时抵接于所述限位轴肩。

4.如权利要求3所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述冷却组件还设有隔热套；所述隔热套穿套于所述主轴；所述固定套远离所述限位轴肩的一端设有限位部；所述隔热套靠近所述限位轴肩的一端设有第二抵接部；所述第二抵接部用于在所述隔热套穿套于所述主轴时抵接于所述限位部。

5.如权利要求2所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述主轴设有多个螺纹孔；多个螺纹孔绕所述主轴的中心轴线圆周阵列；所述固定套设有多个第一安装孔；多个所述第一安装孔与多个所述螺纹孔一一对应配合；各个所述第一安装孔均配置有螺纹紧固件；所述螺纹紧固件用于穿过所述第一安装孔并与所述螺纹孔螺纹配合。

6.如权利要求1所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述扇叶组件设有两个；两个所述扇叶组件沿所述主轴的轴向间隔设置。

7.如权利要求1所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述主轴的两端均通过轴承枢接于所述活动腔内；所述主轴与轴承之间间隔形成密封缝隙；所述密封缝隙连通于所述冷却间隙。

8.如权利要求1-7任一项所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述机体的外缘设有导气槽以及凹槽；所述凹槽沿所述机体的周向延伸；所述凹槽连通于所述导气槽；所述导气槽用于在所述机体安装于外部工作台时，引导外部空气至所述凹槽内。

9.如权利要求8所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述凹槽的底壁设有多个第二安装孔；多个所述第二安装孔绕所述主轴的中心轴线圆周阵列；所述第二安装孔连通于所述冷却间隙；各个所述第二安装孔均设有空气过滤器。

10.如权利要求9所述的内置风冷系统的主轴装置，其特征在于：所述第二安装孔设有内螺纹；所述空气过滤器的外缘设有外螺纹；所述空气过滤器的外螺纹与所述第二安装孔的内螺纹螺纹配合。