CN206492933U - 一种散热型电主轴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热型电主轴装置，包括电主轴本体，电主轴本体包含有主轴和电机壳体，主轴的一侧设置有反馈器，反馈器的一侧设置有松刀汽缸，主轴的端部的一侧设置有冷却液进口，冷却液进口的一侧设置有定子铁芯，定子铁芯的一侧设置有定子绕组，定子绕组的一侧设置有冷却管路，主轴的底部的一侧设置有轴承，轴承的一侧设置有永久磁铁，永久磁铁的底部设置有转子铁芯，转子铁芯的一侧设置有冷却液出口，定子绕组的一侧均设置有导气孔。本实用新型采用液冷及导气孔双向散热，大大提高散热效果，且散热效果持续稳定，成本低，能保证电主轴长时间使用，提高生产效率，避免了温度过高而烧坏主轴轴体。

Description

一种散热型电主轴装置

技术领域

本实用新型涉及一种电主轴，特别涉及一种散热型电主轴装置。

背景技术

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的"零传动"。这种主轴电动机与机床主轴"合二为一"的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成"主轴单元"，俗称"电主轴"(ElectricSpindle,MotorSpindle)。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为"高频主轴"(HighFrequencySpindle)。由于没有中间传动环节，有时又称它为"直接传动主轴"(DirectDriveSpindle)。

目前，许多加工中心在主轴高速运转时，主轴会产生发热现象，而且不容易散发热量，因此很多高转数设备上都为主轴配置了主轴制冷机，以散发主轴热量。但是，在此种情况下，主轴在运转时产生的热量可以很快散发出去，但是主轴电机却一直处在发热状态，在这种情况下，主轴散热和主轴电机散热不均衡，主轴与主轴电机连接处因温升，热变形等物理形变会引起主轴伸缩，导致加工产品尺寸持续不稳定问题。现有技术基本通过机床热补偿功能或主轴电机持续运转一段时间(热机)，稳定温度后再加工的方式来解决热变化问题，但此种方法适用范围有很大的局限性，比如受停机及地域温度影响等，且成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种散热型电主轴装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种散热型电主轴装置，包括电主轴本体，所述电主轴本体包含有主轴和电机壳体，所述主轴的一侧设置有反馈器，所述反馈器的一侧设置有松刀汽缸，所述主轴的端部的一侧设置有冷却液进口，所述冷却液进口的一侧设置有定子铁芯，所述定子铁芯的一侧设置有定子绕组，所述定子绕组的一侧设置有冷却管路，所述主轴的底部的一侧设置有轴承，所述轴承的一侧设置有永久磁铁，所述永久磁铁的底部设置有转子铁芯，所述转子铁芯的一侧设置有冷却液出口，所述定子绕组的一侧均设置有导气孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机壳体的材质为铝合金。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述轴承为精密陶瓷制成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主轴为空心结构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷却管路的材质为铜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型采用液冷及导气孔双向散热，大大提高散热效果，且散热效果持续稳定，成本低，能保证电主轴长时间使用，提高生产效率，避免了温度过高而烧坏主轴轴体。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图中：1、电主轴本体；2、主轴；3、电机壳体；4、反馈器；5、松刀汽缸；6、冷却液进口；7、定子铁芯；8、定子绕组；9、冷却管路；10、轴承；11、永久磁铁；12、转子铁芯；13、冷却液出口；14、导气管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种散热型电主轴装置，包括电主轴本体1，电主轴本体1包含有主轴2和电机壳体3，主轴2的一侧设置有反馈器4，反馈器4的一侧设置有松刀汽缸5，主轴2的端部的一侧设置有冷却液进口6，冷却液进口6的一侧设置有定子铁芯7，定子铁芯7的一侧设置有定子绕组8，定子绕组8的一侧设置有冷却管路9，主轴2的底部的一侧设置有轴承10，轴承10的一侧设置有永久磁铁11，永久磁铁11的底部设置有转子铁芯12，转子铁芯12的一侧设置有冷却液出口13，定子绕组8的一侧均设置有导气孔14。

进一步的，电机壳体3的材质为铝合金，辅助散热，利于电机的运行。

轴承10为精密陶瓷制成，陶瓷具有密度小，刚度好，热膨胀系数小等优点，与主轴2配合运行增长轴承使用寿命的同时辅助散热。

主轴2为空心结构，内部和顶端安装有刀具的拉紧和松开机构，以实现刀具的自动换刀。

冷却管路9的材质为铜，快速吸热和散热。

具体的，主轴2部件由高速精密陶瓷轴承10支撑于电主轴2的电机壳体3中，电机壳体3中还安装有电动机的定子铁芯7和定子绕组8，为了有效地散热，在电机外壳3内设置有导气孔14和冷却管路9，主轴2工作时，由冷却泵打进冷却液带走主轴2内的热量，以保证电主轴本体1的正常工作运行。主轴2为空心结构，内部和顶端安装有刀具的拉紧和松开机构，以实现刀具的自动换刀，以实现对主轴2旋转位置的闭环控制，保证在自动换刀时能实现主轴2的准停和螺纹加工时C轴与Z轴的正确联动，高速运行的同时散热效果持续稳定，有效保证电主轴长时间使用。

本实用新型采用液冷及导气孔双向散热，大大提高散热效果，且散热效果持续稳定，成本低，能保证电主轴长时间使用，提高生产效率，避免了温度过高而烧坏主轴轴体。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种散热型电主轴装置，包括电主轴本体（1），其特征在于，所述电主轴本体（1）包含有主轴（2）和电机壳体（3），所述主轴（2）的一侧设置有反馈器（4），所述反馈器（4）的一侧设置有松刀汽缸（5），所述主轴（2）的端部的一侧设置有冷却液进口（6），所述冷却液进口（6）的一侧设置有定子铁芯（7），所述定子铁芯（7）的一侧设置有定子绕组（8），所述定子绕组（8）的一侧设置有冷却管路（9），所述主轴（2）的底部的一侧设置有轴承（10），所述轴承（10）的一侧设置有永久磁铁（11），所述永久磁铁（11）的底部设置有转子铁芯（12），所述转子铁芯（12）的一侧设置有冷却液出口（13），所述定子绕组（8）的一侧均设置有导气孔（14）。

2.根据权利要求1所述的一种散热型电主轴装置，其特征在于，所述电机壳体（3）的材质为铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种散热型电主轴装置，其特征在于，所述轴承（10）为精密陶瓷制成。

4.根据权利要求1所述的一种散热型电主轴装置，其特征在于，所述主轴（2）为空心结构。

5.根据权利要求1所述的一种散热型电主轴装置，其特征在于，所述冷却管路（9）的材质为铜。