CN206009858U - 具有冷却功能的电主轴套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机床主轴领域，具体提供一种具有冷却功能的电主轴套件。本实用新型旨在解决现有机床电主轴的冷却结构加工成本高和容易造成冷却液泄漏进而损伤轴承和电机的问题。本实用新型的具有冷却功能的电主轴套件包括电主轴和套设于电主轴外侧的冷却套件，冷却套件又包括壳体和套设于壳体外侧的套筒，壳体上沿其轴线方向设置有螺旋槽，该螺旋槽与套筒内壁共同构成了一条螺旋型的冷却通道，向该冷却通道内通入冷却液即可实现对冷却套件内的电主轴的冷却。因此，本实用新型的具有冷却功能的电主轴套件加工和装配都比较方便，并且即便有冷却液从冷却套件中泄漏出来也不会损伤电主轴内部的轴承和电机。

Description

具有冷却功能的电主轴套件

技术领域

本实用新型属于机床主轴领域，具体提供一种具有冷却功能的电主轴套件。

背景技术

目前机床主轴通常采用内冷方式冷却，即在主轴机壳内设置冷却装置对主轴进行冷却。通过在定子铁芯外热镶一个螺旋水套，使冷却液流经由机壳与螺旋水套组成的螺旋槽，从而达到冷却的效果。机壳和螺旋水套之间有两种配合安装形式：间隙配合和过盈配合，采用间隙配合的安装方式需要通过螺丝将螺旋水套和机壳进行固定，采用过盈配合的安装方式需要先加热机壳才能将水套装入机壳。

不可避免地，采用间隙配不仅增加了设计空间，而且也增加了加工成本和加工时间；采用过盈配合虽然节省了设计空间，但是对机壳的加热时间较长。无论间隙配合还是过盈配合螺旋水套和机壳都需要较高的加工精度，同时如果装配不好还会造成冷却液泄露，损伤轴承和电机。

相应地，本领域需要一种新的主轴冷却结构来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有机床电主轴的冷却结构加工成本高和容易造成冷却液泄漏进而损伤轴承和电机的问题，本实用新型提供了一种用于电主轴冷却的主轴外壳，该电主轴套件包括电主轴和套设于所述电主轴外侧的冷却套件，所述冷却套件包括壳体和套设于所述壳体外侧的套筒，所述壳体的外侧沿轴向具有相连通的槽结构；其中，所述套筒的内壁将所述槽结构覆盖，并形成有冷却通道；通入所述冷却通道的冷却液能够冷却置于所述冷却套件内的所述电主轴。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述电主轴包括由内而外依次同心设置的主轴、转子、定子和主轴外壳；其中，所述主轴外壳的两端分别设有第一端盖和第二端盖，并且所述主轴外壳和所述壳体固定连接为一个整体结构。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述相连通的槽结构为沿所述壳体的轴向连续环绕的螺旋槽，以便于增加所述槽结构的圆周面积。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述壳体上设置有进液孔和出液孔，所述螺旋槽的一端与所述进液孔连通，所述螺旋槽的另一端与所述出液孔连通。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述进液孔和所述出液孔分别与设于所述第一端盖和所述第二端盖上的进液口和出液口相连通，以便于将冷却液引入冷却通道内，并将冷却通道内的高温冷却液引出。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述冷却套件的两端分别设置有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈均设于所述壳体和所述套筒之间。所述第一密封圈和所述第二密封圈能够防止冷却通道内的冷却液泄漏到冷却套件的外部。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述进液口和所述进液孔之间设置有第三密封圈；以及所述出液口和所述出液孔之间设置有第四密封圈。第三密封圈和第四密封圈能够防止冷却液在流入或流出冷却通道时产生泄漏。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述套筒为不锈钢材质的结构，因此冷却液可以是水。

在上述电主轴套件的优选技术方案中，所述套筒的厚度小于所述壳体的厚度，以便节约材料和降低套筒的加工难度。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，通过在壳体的外侧沿轴向上设置一个螺旋槽，并将套筒套在壳体的外侧，使得螺旋槽与套筒共同构成了一个螺旋型的冷却通道，进而向冷却通道内通入冷却液对壳体进行冷却，从而达到对电主轴冷却的效果。因此，本实用新型的电主轴套件内的冷却液即便在发生泄漏时也不会对电主轴内部的轴承和电机造成损坏，同时套筒和壳体上的螺旋槽所构成的冷却通道相对于现有技术中设置在主轴外壳内部的冷却通道更容易加工和装配。

附图说明

图1是本实用新型的具有冷却功能的电主轴套件的效果示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然说明书是结合附图对本实用新型的具有冷却功能的电主轴套件竖向进行描述的，但是这并不妨碍本实用新型的电主轴套件在水平方向上的使用，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型的具有冷却功能的电主轴套件包括电主轴(图中未示出)和冷却套件6。电主轴包括：定子1、转子2、主轴3、轴承4第一端盖5、主轴外壳(图中未标示)和第二端盖7。第一端盖5与主轴外壳的上端(图中所示主轴外壳的上端)固定连接，优选地，采用螺栓固定连接；第二端盖7与主轴外壳的下端(图中所示主轴外壳的下端)固定连接，优选地，采用螺栓固定连接。定子1设置在主轴外壳的内部，优选地，定子1与主轴外壳之间采用过盈配合的方式固定连接。转子2设置在定子1的内部，并且优选地与定子1同轴设置。主轴3设置在转子2的内部，优选地，主轴与转子之间采用过盈配合的方式连接。在第一端盖5和第二端盖7上分别设置有轴承4，并且由于位于第一端盖5的主轴3的一端要与刀盘固定连接，所以在第一端盖5处设置有多个轴承(例如，4个)用以分担刀盘施加到主轴3上的径向力，在第二端盖7上设置一个轴承，或者本领域技术人员也可以在第一端盖5上设置一个高强度轴承。

继续参阅图1，冷却套件6包括壳体61和套筒62，壳体61设置在主轴外壳上，优选地，将壳体61和主轴外壳固定连接为一个整体结构。壳体61的外圆周上设置有一个螺旋槽611，并且套筒62套在壳体61上，使得螺旋槽611的槽口处被套筒62全部覆盖，进而套筒62的内壁与螺旋槽611共同围成了一个螺旋型的通道(图中未标示)即冷却通道。优选地，套筒62与壳体61之间采用过盈配合，以便于两个相邻的冷却通道之间不会发生冷却液泄漏；次之，由于相邻的两个冷却通道之间即便有冷却液泄漏也不会损坏电主轴内部的零件，所以套筒62与壳体61之间也可以采用微间隙配合的方式连接。进一步，在套筒62与壳体61之间还设置有第一密封圈63和第二密封圈64，第一密封圈63和第二密封圈64分别位于套筒62的两端处，用于将套筒62和壳体61进行密封，即便冷却液从冷却通道内流出也不会泄漏到冷却套件6的外部。优选地，由于套筒62都是通过壳体61的下端进行拆卸和安装的，所以在套筒62与壳体61的下端密封处设置有两个密封圈，用于防止在安装过程中有一个密封圈被套筒62的前端面切坏时，另一个密封圈还能起到密封作用。更优选地，套筒62的上端内侧设置有圆形倒角，用于避免套筒62在装配时对第一密封圈63和第二密封圈64造成损伤。

进一步参阅图1，壳体61上还设置有进液孔612和出液孔613，进液孔612与螺旋型的冷却通道的下端连通，出液口613与螺旋型的冷却通道的上端连通，以便于提高冷却通道的利用率。第二端盖7上设置有进液口71和出液口72，在装配好的状态下，进液口71与进液孔612连通，出液口72与出液孔613连通。进一步，第二端盖7上还设置有第三密封圈73和第四密封圈74，在装配好的状态下，第三密封圈73位于进液口71与进液孔612之间，用于防止进液口71和进液孔612通冷却液时冷却液泄漏；第四密封圈74位于出液口72与出液孔613之间，用于防止出液口72和出液孔613通冷却液时冷却液泄漏。

需要说明的是，进液口71和出液口72除了都设置在第二端盖7上以外，还可以将进液口71和出液口72都设置在第一端盖5上；或者将进液口71设置在第一端盖5上，将出液口72设置在第二端盖7上；或者将进液口71设置在第二端盖7上，将出液口72设置在第一端盖5上。

优选地，套筒62的壁厚小于壳体61的壁厚，且套筒62采用不锈钢制作，冷却液为水，或者本领域技术人员可以根据具体情况采用其他材质制作套筒，采用其他冷却介质冷却主轴外壳。

综上所述，当电主轴需要冷却时，将冷却液输出端与进液口71固定连接，冷却液返回端与出液口72固定连接。低温冷却液经进液口71流向进液孔612，进而流向螺旋型的冷却通道，冷却液在冷却通道内对壳体61进行冷却从而冷却电主轴，最后高温冷却液通过出液孔613和出液口74流出。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有冷却功能的电主轴套件，其特征在于，该电主轴套件包括：

电主轴；以及

冷却套件，其套设于所述电主轴的外侧，所述冷却套件包括：

壳体，所述壳体的外侧沿轴向具有相连通的槽结构；以及

套筒，其套设于所述壳体的外侧；

其中，所述套筒的内壁将所述槽结构覆盖，并形成有冷却通道；

通入所述冷却通道的冷却液能够冷却置于所述冷却套件内的所述电主轴。

2.根据权利要求1所述的电主轴套件，其特征在于，所述电主轴包括由内而外依次同心设置的主轴、转子、定子和主轴外壳；

其中，所述主轴外壳的两端分别设有第一端盖和第二端盖。

3.根据权利要求2所述的电主轴套件，其特征在于，所述相连通的槽结构为沿所述壳体的轴向连续环绕的螺旋槽。

4.根据权利要求3所述的电主轴套件，其特征在于，所述壳体上设置有进液孔和出液孔，所述螺旋槽的一端与所述进液孔连通，所述螺旋槽的另一端与所述出液孔连通。

5.根据权利要求4所述的电主轴套件，其特征在于，所述进液孔和所述出液孔分别与设于所述第一端盖和所述第二端盖上的进液口和出液口相连通。

6.根据权利要求5所述的电主轴套件，其特征在于，所述冷却套件的两端分别设置有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈均设于所述壳体和所述套筒之间。

7.根据权利要求5所述的电主轴套件，其特征在于，所述进液口和所述进液孔之间设置有第三密封圈；以及所述出液口和所述出液孔之间设置有第四密封圈。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电主轴套件，其特征在于，所述套筒为不锈钢材质的结构。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的电主轴套件，其特征在于，所述壳体和所述主轴外壳固定连接为一个整体结构。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的电主轴套件，其特征在于，所述套筒的厚度小于所述壳体的厚度。