CN108296875A - 电主轴高效笼式对流冷却结构 - Google Patents

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朱永华
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    • 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
    • B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles

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Abstract

本发明是电主轴高效笼式对流冷却结构，其结构是套筒组件包括外套和内套，套筒组件左侧设前轴承，内侧为电机定子，右侧设后轴承室，内套上设冷却液通路，通过外套热套密封，内套上设气密封通道，后轴承室内设第一进液腔第二回液腔，冷却液进液通路从后轴承室后端冷却液入口连通后轴承室、第一进液腔，第一进液腔通过多条冷却液通路连通套筒组件，内套上设第一回液腔第二进液腔，套筒组件内多条冷却液通路汇集连通第二进液腔，第二进液腔连通第一回液腔，第一回液腔通过多条冷却液通路连通第二回液腔，第二回液腔通过冷却液出液通路连通后轴承室后端冷却液出口。本发明的优点：结构紧凑，加工操作方便，冷却效率高，实现电主轴小体积、大功率。

Description

电主轴高效笼式对流冷却结构
技术领域
本发明涉及的是电主轴高效笼式对流冷却结构。
背景技术
电主轴在数控机床中是作为重要的功能部件之一。一款高档的电主轴是集机电于一体化，它包括高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、自动换刀装置等附件。电动机的转子作为机床的主轴，主轴单元的壳体是电动机机座，并且配合其它零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
有些专用机床设备为了追求更高的工作效率，要求所配套的电主轴体积小、重量轻，但又要具备足够的输出扭矩及功率，同时又要实现主轴前端具备气密封功能，进气口又必须由主轴后端进入，而电主轴要达到这样的要求就必须解决其电气及机械高速运转时所引发的热量散发问题。现有技术中传统应用的解决方案是在发热源外部利用环形水腔进行循环冷却，其中的气密封通道必须避开冷却通道，则在结构上必须通过增加零件壁厚来实现，这种结构会使得产品的体积及重量随之增大，不能满足机床设备的要求。
发明内容
本发明提出的是电主轴高效笼式对流冷却结构，其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷，实现在保证电主轴体积小重量轻的前提下提高冷却效率。
本发明的技术解决方案：电主轴高效笼式对流冷却结构，其结构包括套筒组件和冷却液通路，其中套筒组件包括外套和内套，套筒组件左侧设前轴承，套筒组件内侧为电机定子，套筒组件右侧设后轴承室，后轴承室内侧为后轴承，内套上均匀设有若干条冷却液通路，内套上的冷却液通路通过外套热套密封，内套上设有气密封通道，后轴承室内设第一进液腔和第二回液腔，冷却液进液通路从后轴承室后端的冷却液入口连通后轴承室、第一进液腔，第一进液腔通过多条冷却液通路连通套筒组件，内套上设第一回液腔和第二进液腔，套筒组件内的多条冷却液通路汇集连通第二进液腔，第二进液腔连通第一回液腔，第一回液腔通过多条冷却液通路连通第二回液腔，第二回液腔通过冷却液出液通路连通后轴承室后端的冷却液出口，第一进液腔、第一回液腔、第二进液腔、第二回液腔和冷却液通路形成多通路笼式冷却结构。
优选的，所述的冷却液通路为钻孔和铣削而成。
本发明的优点：结构简单紧凑，加工操作方便，冷却效率高，在套筒组件与前轴承和后轴承间形成一个均衡的笼式对流冷却通道，使得后轴承、前轴承以及电机定子这些发热源均得到充分冷却，有效地实现了电主轴小体积、大功率的目标。
附图说明
图1是本发明电主轴高效笼式对流冷却结构的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
图中的1是外套、2是内套、3是电机定子、4是后轴承、5是后轴承室、6是前轴承、7是第一进液腔、8是第一回液腔、9是第二进液腔、10是第二回液腔、11是前端盖、12是气密封通道、13是主轴、14是套筒组件、15是冷却液通路。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2所示，电主轴高效笼式对流冷却结构，其结构包括套筒组件14和冷却液通路15，其中套筒组件14包括外套1和内套2，套筒组件14左侧设前轴承6，套筒组件14内侧为电机定子3，套筒组件14右侧设后轴承室5，后轴承室5内侧为后轴承4，内套2上均匀设有若干条冷却液通路15，内套2上的冷却液通路15通过外套1热套密封，内套2上设有气密封通道12，后轴承室5内设第一进液腔7和第二回液腔10，冷却液进液通路从后轴承室5后端的冷却液入口连通后轴承室5、第一进液腔7，第一进液腔7通过多条冷却液通路15连通套筒组件14，内套2上设第一回液腔8和第二进液腔9，套筒组件14内的多条冷却液通路15汇集连通第二进液腔9，第二进液腔9连通第一回液腔8，第一回液腔8通过多条冷却液通路15连通第二回液腔10，第二回液腔10通过冷却液出液通路连通后轴承室5后端的冷却液出口，第一进液腔7、第一回液腔8、第二进液腔9、第二回液腔10和冷却液通路15形成多通路笼式冷却结构。
所述的冷却液通路15为钻孔和铣削而成。
根据以上结构，工作时，首先由冷却液进液通路从后轴承室5后端进入后再进入第一进液腔7，再分为多条冷却液通路15进入套筒组件14。套筒组件14由内套2和外套热套1组合而成，冷却液通路15采用钻孔和铣削的方式加工，再利用外套热套1进行热套密封，即可以实现气路的通过，又可以均匀分布各冷却液通路15。多条冷却液通路15汇集后进入第二进液腔9，再流入第一回液腔8，再分为多条冷却液通路15流至第二回液腔10，最后汇集为冷却液出液通路流出。整个过程中，是在套筒组件14与前轴承6和后轴承4间形成一个均衡的笼式对流冷却通道，使得后轴承4、前轴承6以及电机定子3这些发热源均得到充分冷却。(以上所述的"多条冷却液通路"可视产品规格大小来定具体数量。)
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.电主轴高效笼式对流冷却结构，其特征包括套筒组件(14)和冷却液通路(15)，其中套筒组件(14)包括外套(1)和内套(2)，套筒组件(14)左侧设前轴承(6)，套筒组件(14)内侧为电机定子(3)，套筒组件(14)右侧设后轴承室(5)，后轴承室(5)内侧为后轴承(4)，内套(2)上均匀设有若干条冷却液通路(15)，内套(2)上的冷却液通路(15)通过外套(1)热套密封，内套(2)上设有气密封通道(12)，后轴承室(5)内设第一进液腔(7)和第二回液腔(10)，冷却液进液通路从后轴承室(5)后端的冷却液入口连通后轴承室(5)、第一进液腔(7)，第一进液腔(7)通过多条冷却液通路(15)连通套筒组件(14)，内套(2)上设第一回液腔(8)和第二进液腔(9)，套筒组件(14)内的多条冷却液通路(15)汇集连通第二进液腔(9)，第二进液腔(9)连通第一回液腔(8)，第一回液腔(8)通过多条冷却液通路(15)连通第二回液腔(10)，第二回液腔(10)通过冷却液出液通路连通后轴承室(5)后端的冷却液出口，第一进液腔(7)、第一回液腔(8)、第二进液腔(9)、第二回液腔(10)和冷却液通路(15)形成多通路笼式冷却结构。
2.如权利要求1所述的电主轴高效笼式对流冷却结构，其特征是所述的冷却液通路(15)为钻孔和铣削而成。
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