CN206313600U

CN206313600U - 一种具有转子铁芯冷却的电主轴

Info

Publication number: CN206313600U
Application number: CN201621311673.XU
Authority: CN
Inventors: 崔立英; 吴爱军; 郑光普
Original assignee: BEIJING JINGDIAO PRECISION MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: BEIJING JINGDIAO PRECISION MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2026-12-02

Abstract

本实用新型涉及一种具有转子铁芯冷却的电主轴。由套筒、定子、转子、前轴承组、后轴承组、前轴承锁母、后轴承锁母、轴承压盖以及轴承座组成，定子安装于套筒内部；套筒上设置有定子冷却通道；所述转子包括转子芯轴和转子铁芯两部分，转子芯轴通过前轴承组和后轴承组支承旋转，转子芯轴的外圆周面上设置有绕转子轴线旋转的螺旋冷却槽，转子铁芯套在转子芯轴外部，并将螺旋冷却槽封闭形成转子冷却通道；套筒前端侧壁上设置有与转子冷却通道相通的进气通道，套筒后端侧壁以及轴承座上设置有与转子冷却通道相通的出气通道。本实用新型结构简单，不仅能够有效控制主轴定子温升，而且对转子铁芯也具有很好的冷却效果，有效保证主轴内部温度恒定。

Description

一种具有转子铁芯冷却的电主轴

技术领域

本实用新型属于机床附件技术领域，特别涉及一种具有转子铁芯冷却的电主轴。

背景技术

高速电主轴由于具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点，在现代制造业中得到了广泛应用。但是由于高速电主轴的定转子都是内藏式，全部处在密闭的空间中，在高速运转过程中发热量很大，并且在转子旋转过程中，电主轴壳体内部的热流被搅起，使得内部空气热量很高，容易引起电主轴的热伸长变形，进而对加工精度造成影响。据统计，由于电主轴热伸长变形而引起的加工误差可占机床总误差的50%左右，严重影响了数控机床加工精度的提高。

针对电主轴发热量大的问题，很多研究机构和厂家均提出了相应的解决措施，具体可归为三类：一是在定子外壳内加工出冷却水道，并向内通入冷却液体进行定子冷却；二是向定转子间的气隙内通入循环冷却气体，直接对定转子表面进行冷却；三是将转子中心做成通孔，并通入冷却气体或液体对转子中心进行冷却。对于第一种方法能够对定子铁芯的发热起到很好的冷却效果，但是对于转子，由于离冷却源较远，不能达到很好的冷却效果；对于第二种冷却方式，由于定转子间的气隙较小，冷却气体流入量也较小，对定转子均无法达到较好的冷却效果；而对于第三种冷却方式来说，转子中心的冷却效果较好，但是由于转子铁芯包裹于外部，不能达到很好的冷却效果。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单、高效的电主轴冷却结构，不仅能够有效控制主轴定子温升，而且对转子铁芯也具有很好的冷却效果，有效保证主轴内部温度恒定，降低主轴转子的热伸长量，保证电主轴实现较高的加工精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种具有转子铁芯冷却的电主轴，由套筒、定子、转子、前轴承组、后轴承组、前轴承锁母、后轴承锁母、轴承压盖以及轴承座组成，前轴承组安装于套筒前端，通过前轴承锁母锁紧固定；后轴承组通过轴承座设置于套筒后端，由后轴承锁母锁紧固定；定子安装于套筒内部；转子通过前轴承组和后轴承组支承于定子孔内；套筒上设置有定子冷却通道；轴承压盖安装于套筒端部，将套筒内部形成密封；所述转子包括转子芯轴和转子铁芯两部分，转子芯轴通过前轴承组和后轴承组支承旋转，转子芯轴的外圆周面上设置有绕转子轴线旋转的螺旋冷却槽，转子铁芯套在转子芯轴外部，并将螺旋冷却槽封闭形成转子冷却通道；套筒前端侧壁上设置有与转子冷却通道相通的进气通道，套筒后端侧壁以及轴承座上设置有与转子冷却通道相通的出气通道。

上述一种具有转子铁芯冷却的电主轴，所述转子冷却通道与进气通道之间通过套筒与转子之间构成的旋转迷宫密封结构密封；转子冷却通道与出气通道之间通过转子与轴承座之间构成的微小间隙密封。

上述一种具有转子铁芯冷却的电主轴，所述出气通道在轴承座与套筒之间的结合处通过密封圈密封。

上述一种具有转子铁芯冷却的电主轴，所述套筒上设置有排气孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，通过在转子芯轴设置螺旋槽的方式，实现了转子铁芯的均匀冷却，解决了现有结构不能有效冷却转子铁芯的问题，配合套筒内的定子冷却结构，能够有效保证主轴内部温度恒定，降低主轴转子的热伸长量，保证电主轴实现较高的加工精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型转子冷却通道进气结构示意图。

图3是本实用新型转子冷却通道出气结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种具有转子铁芯冷却的电主轴，由套筒1、定子2、转子3、前轴承组4、前轴承锁母5、后轴承组6、后轴承锁母7、轴承压盖8和轴承座9组成。前轴承组4安装于套筒1的前端，通过前轴承锁母5锁紧固定；后轴承组6通过轴承座9设置于套筒1的后端，通过后轴承锁母7锁紧固定。定子2固定于套筒1的内壁上，套筒1上设置有用于冷却定子2的定子冷却通道10。转子3由转子芯轴31和转子铁芯32组成，转子芯轴31同心安装于套筒1内，并通过前轴承组4和后轴承组6支承旋转；转子芯轴31的外圆周面上设置有螺旋冷却槽，转子铁芯32套于转子芯轴31外部，并将螺旋冷却槽封闭形成转子冷却通道11；同时，在套筒1的前端侧壁上设置有与转子冷却通道11相通的进气通道12，轴承座9以及套筒1的后端设置有与转子冷却通道11连通的出气通道13。轴承压盖8安装于套筒1的前端部，与前轴承锁母5形成旋转迷宫密封结构，将套筒1内部形成密封，对定转子铁芯和轴承组起到密封作用；为保证密封效果，在轴承压盖8与套筒1的联接处还设置有密封圈14。

如图2所示，为保证转子旋转过程中，冷却气体能够从套筒1中的进气通道进入转子3中的转子冷却通道11内，对应于转子冷却通道11的进气口处，设置有绕转子芯轴31轴线的环形气流通槽121；同时，为防止冷却气体泄漏以及外部杂质进入，套筒1与转子芯轴31之间构成旋转迷宫密封结构，包括缓冲带122和缓冲带123。

如图3所示，为保证转子旋转过程中，冷却气体能够从转子冷却通道11进入出气通道13，对应于转子冷却通道11的出气口处，设置有绕转子芯轴31轴线的环形气流通槽131；同时，为保证气体密封，在轴承座9与套筒1之间设置有密封圈15；出气通道13与转子冷却通道11之间则通过转子3与轴承座9之间形成的微小间隙实现密封。

另外，为防止冷却气体泄漏对电主轴内部产生影响，在套筒1上还设置有排气孔16，如图1中所示。

工作时，电主轴转子3处于高速旋转状态，冷却气体从套筒1上的进气通道12进入到电主轴内部，冷却气体经过并充满整个环形气流通槽121，进而进入高速旋转中的转子3内，通过螺旋的转子冷却通道11给转子铁芯32予以冷却，达到降低铁芯发热的目的。冷却气体从转子冷却通道11尾端流出后进入出气通道13并从套筒1排出，由于密封圈15的存在，能够保证冷却气体在套筒1和轴承座9之间的密封，并阻止外部杂质进入。通过该转子冷却结构并配合定子冷却通道10对定子的冷却作用，能够对电主轴起到很好的冷却效果，保证电主轴内部温度均匀、恒定。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种具有转子铁芯冷却的电主轴，由套筒、定子、转子、前轴承组、后轴承组、前轴承锁母、后轴承锁母、轴承压盖以及轴承座组成，前轴承组安装于套筒前端，通过前轴承锁母锁紧固定；后轴承组通过轴承座设置于套筒后端，由后轴承锁母锁紧固定；定子安装于套筒内部；转子通过前轴承组和后轴承组支承于定子孔内；套筒上设置有定子冷却通道；轴承压盖安装于套筒端部，将套筒内部形成密封；其特征在于，所述转子包括转子芯轴和转子铁芯两部分，转子芯轴通过前轴承组和后轴承组支承旋转，转子芯轴的外圆周面上设置有绕转子轴线旋转的螺旋冷却槽，转子铁芯套在转子芯轴外部，并将螺旋冷却槽封闭形成转子冷却通道；套筒前端侧壁上设置有与转子冷却通道相通的进气通道，套筒后端侧壁以及轴承座上设置有与转子冷却通道相通的出气通道。

2.根据权利要求1所述的一种具有转子铁芯冷却的电主轴，其特征在于，所述转子冷却通道与进气通道之间通过套筒与转子之间构成的旋转迷宫密封结构密封；转子冷却通道与出气通道之间通过转子与轴承座之间构成的微小间隙密封。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有转子铁芯冷却的电主轴，其特征在于，所述出气通道在轴承座与套筒之间的结合处通过密封圈密封。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有转子铁芯冷却的电主轴，其特征在于，所述套筒上设置有排气孔。

5.根据权利要求3所述的一种具有转子铁芯冷却的电主轴，其特征在于，所述套筒上设置有排气孔。