CN207058199U - 一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统 - Google Patents
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Abstract
一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，包括：油冷机、电机、盖板、管接头、分油块、油盒、主轴箱体、齿轮传动组件、油道、冷却套、主轴、轴承、油箱、端盖、环形油道；将冷却套压入到主轴箱体中，主轴通过轴承装配在主轴箱体中；齿轮传动组件通过滚动轴承安装在主轴箱体中。在主轴箱体周边通过紧固件安装有电机、盖板、分油块、油盒、油箱、端盖。在主轴箱体周边设置有油口，油口分别与各个管接头旋入连接；油箱通过紧固件安装在主轴箱体的下部，在主轴箱体上设置有多条油道。在主轴箱体侧边设置有油冷机，油冷机通过输送油管分别和分油块、管接头连接。
Description
技术领域
本实用新型属于数控机床领域，涉及一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统。
背景技术
在数控机床领域，主轴箱作为高速机床的核心部件，是实现高速、精密加工的关键。然而，由于主轴箱是一个封闭的壳体，使得前后轴承摩擦产生的热量、齿轮啮合旋转产生的热量、电机运转产生的热量和加工零件过程中产生的热量不能及时的排走，从而导致主轴箱壳体产生热变形，影响机床的加工精度，最终导致加工零件的尺寸超差，甚至报废。因此，主轴箱作为高速精密机床的重要部件，对其全方位冷却显得尤为重要。
针对主轴箱这一复杂的发热部件，现有技术中大多采用以下技术方案：
1. 在主轴箱主轴轴承的外套处设置有若干环形加强筋，在环形加强筋上设置有冷却装置，其中的冷却管路沿环形加强筋上的通孔互通，最终与冷却箱相连接，形成完整的冷却回路。通过冷却箱不断的向冷却管路中输送冷却油，达到冷却主轴箱的效果。
2. 主轴箱通过连接件与立柱相连，且与立柱之间留有空隙，在立柱顶部开有入风口，立柱与主轴箱结合面附近设置有出风口，在出风口的对面安装有冷却风扇。冷却风扇通过出风口将冷却空气吹向主轴箱，达到冷却主轴箱的效果。
3. 在主轴箱的两侧壁内设计有冷却液通道，其两侧壁均有密封板连接。冷却液通道的一端与入口管接头相通，另一端与出口管接头相通，冷却液通过从入口管接头进入，出口管接头出形成一个冷却循环系统，达到对主轴箱冷却的效果。
上述主轴箱冷却润滑系统的技术方案，在数控机床主轴箱冷却的应用方面，均产生一些积极有效的效果，但在现实使用过程中，具有一定的局限性和功能上的不足，为确保主轴箱得到全方位的冷却润滑，达到高速精密加工的效果，需要达到以下要求：
1. 主轴箱的主轴轴承系统是主要的发热部件，同时也是直接影响加工精度的部件，需对其充分冷却；
2. 主轴箱电机在运转过程中产生大量的热，热量通过结合面传递给主轴箱，从而导致主轴箱体热变形，影响主轴箱的整体精度，需对电机与主轴箱体结合面处进行冷却；
3. 主轴箱依靠齿轮传动传递动力，其在传动过程中产生大量的热，由于主轴箱是封闭箱体，会导致主轴箱急剧升温，因此，需对齿轮传动系统进行快速冷却润滑；
4. 主轴箱体前端面处在加工零件过程中会产生热变形，影响主轴箱的整体精度，需对其进行冷却，减少热变形；
5. 经过循环冷却的冷却油需及时回流到油冷机，避免经过循环的冷却油温度传递给主轴箱体。
对于上述高速精密机床主轴箱冷却润滑要求的条件可以看出，若实现对主轴轴承系统、传动系统、主轴箱体易热变形处全面冷却，并将主轴箱运转过程中产生的热量及时带走，需对主轴箱设计一种完善的结构，实现对主轴箱的全方位冷却。但目前大多采用的技术方案存在一定的局限性和功能的不足，这是高速机床精密主轴箱需要解决的难题。
实用新型内容
为克服现有技术方案的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实现对主轴轴承、齿轮传动系统和主轴箱体易热变形处全面冷却的结构，本实用新型采用以下技术方案达到上述目的：
一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，包括：油冷机、电机、盖板、第一管接头、第二管接头、分油块、第三管接头、油盒、主轴箱体、齿轮传动组件、第一油道、冷却套、主轴、第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四管接头、第五管接头、油箱、端盖、第四轴承、第六管接头、第一环形油道、第二环形油道、第七管接头、第二油道；将冷却套压入到主轴箱体中，主轴通过第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承依次装配在主轴箱体中；齿轮传动组件通过滚动轴承安装在主轴箱体中。
在主轴箱体周边通过紧固件安装有电机、盖板、分油块、油盒、油箱、端盖。
在主轴箱体周边设置有油口，油口分别与第一管接头、第二管接头、第三管接头、第四管接头、第六管接头、第七管接头分别旋入连接；第五管接头旋入油箱的尾部；油箱通过紧固件安装在主轴箱体的下部。
在主轴箱体上分别设置有第一油道、第一环形油道、第二环形油道、第二油道。
在主轴箱体侧边设置有油冷机，油冷机通过输送油管分别和分油块、第五管接头连接。
由于采用以上所述的技术方案，本实用新型可以达到以下有益效果：
1. 主轴箱主轴支撑的轴承得到充分的冷却，有效防止主轴由于热变形引起的加工精度的丧失；
2. 电机与主轴箱体结合面处得到充分冷却，有效防止电机产生的热量传递给主轴箱体引起的热变形；
3. 齿轮传动组件得到充分的冷却和润滑，有效防止主轴箱体产生热变形；
4. 主轴箱体前端面处得到充分冷却，有效防止零件加工产生的热量使主轴箱热变形。
5. 油盒安装在主轴箱体的下部，经过循环冷却的冷却油进入到油盒并及时回流到油冷机，有效防止经过循环的冷却油温度传递给主轴箱体。
本实用新型所述的高速精密主轴箱的冷却润滑系统，对主轴支撑轴承、电机与主轴箱体结合处、齿轮传动组件和主轴箱体前端面易热变形处均进行了全方位的充分冷却润滑，并将主轴箱运转过程中产生的热量及时带走，保证高速精密主轴箱在金属切削过程中保持高效、精密加工。
附图说明
图1为本实用新型一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统的主视结构示意图；
图2为图1的A-A剖面结构示意图；
图3为图1的B-B剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：由图1～3所示，一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，包括：油冷机1、电机2、盖板3、第一管接头4、第二管接头5、分油块6、第三管接头7、油盒8、主轴箱体9、齿轮传动组件10、第一油道11、冷却套12、主轴13、第一轴承14、第二轴承15、第三轴承16、第四管接头17、第五管接头18、油箱19、端盖20、第四轴承21、第六管接头22、第一环形油道23、第二环形油道24、第七管接头25、第二油道26。
将冷却套12压入到主轴箱体9中，主轴13通过第一轴承14、第二轴承15、第三轴承16、第四轴承21装配在主轴箱体9中；齿轮传动组件10借助滚动件安装在主轴箱体9中；电机2、盖板3、分油块6、油盒8、油箱19、端盖20借助紧固件安装在主轴箱体9上；第一管接头4、第二管接头5、第三管接头7、第四管接头17、第六管接头22、第七管接头25分别旋入主轴箱体9上的相应油口处；第五管接头18旋入油箱19的尾部；油箱19借助紧固件安装在主轴箱9体下部；在主轴箱体9上分别加工有第一油道11、第一环形油道23、第二环形油道24、第二油道26；在主轴箱体9侧边设置有油冷机1，油冷机1通过输送油管分别和分油块6、第五管接头18连接。
下面，继续结合由图2、图3说明本实用新型的工作原理：
主轴箱开始工作时，油冷机1向主轴箱提供冷却油，经分油块6分流为四路冷却油，分别到达第二管接头5、第三管接头7、第四管接头17和第七管接头25处；其中一路冷却油通过第二管接头5进入到盖板3密封的第二环形油道24内，对电机2与主轴箱体9结合面处冷却后经第一管接头4进入主轴箱体9内部，并对齿轮传动组件10冷却润滑；其中一路冷却油通过第四管接头17进入到端盖20密封的第一环形油道23内，对第四轴承21处的主轴箱体9冷却后经第一管接头4进入主轴箱体9内部，并对齿轮传动组件10冷却润滑；其中一路冷却油通过第七管接头25并经第二油道26到达冷却套12的前端，对冷却套12循环冷却后经第一油道11到达油盒8内；同时，另一路冷却油通过第三管接头7直接注入到油盒8内，此两路冷却油对主轴箱体9前端面进行充分冷却后从油盒8内溢出，对齿轮传动组件10冷却润滑。经过对主轴箱体9全方位冷却润滑后的冷却油汇集到油箱19内，然后经第五管接头18回到油冷机1内。
需进一步说明的是：所述的冷却套12的循环冷却结构已在实用新型专利：一种机床高速主轴冷却润滑装置，专利授权公告号：CN 205465456 U中进行详细阐述；油冷机1为外购件；均为公知技术。
本实用新型对主轴支撑轴承、电机与主轴箱体结合处、齿轮传动组件和主轴箱体前端面易热变形处均进行了全方位的充分冷却润滑，并将主轴箱运转过程中产生的热量及时带走，有效控制了主轴箱的温升，保证了主轴箱高速精密运转。
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全部内容，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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，包括：油冷机（1）、电机（2）、盖板（3）、第一管接头（4）、第二管接头（5）、分油块（6）、第三管接头（7）、油盒（8）、主轴箱体（9）、齿轮传动组件（10）、第一油道（11）、冷却套（12）、主轴（13）、第一轴承（14）、第二轴承（15）、第三轴承（16）、第四管接头（17）、第五管接头（18）、油箱（19）、端盖（20）、第四轴承（21）、第六管接头（22）、第一环形油道（23）、第二环形油道（24）、第七管接头（25）、第二油道（26）；其特征在于：将冷却套（12）压入到主轴箱体（9）中，主轴（13）通过第一轴承（14）、第二轴承（15）、第三轴承（16）、第四轴承（21）依次装配在主轴箱体（9）中；齿轮传动组件（10）通过滚动轴承安装在主轴箱体（9）中。
2.根据权利要求1所述的一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，其特征在于：在主轴箱体（9）周边通过紧固件安装有电机（2）、盖板（3）、分油块（6）、油盒（8）、油箱（19）、端盖（20）。
3.根据权利要求1所述的一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，其特征在于：在主轴箱体（9）周边设置有油口，油口分别与第一管接头（4）、第二管接头（5）、第三管接头（7）、第四管接头（17）、第六管接头（22）、第七管接头（25）分别旋入连接；第五管接头（18）旋入油箱（19）的尾部；油箱（19）通过紧固件安装在主轴箱体（9）的下部。
4.根据权利要求1所述的一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，其特征在于：在主轴箱体（9）上分别设置有第一油道（11）、第一环形油道（23）、第二环形油道（24）、第二油道（26）。
5.根据权利要求1所述的一种高速精密机床主轴箱的冷却润滑循环系统，其特征在于：在主轴箱体（9）侧边设置有油冷机（1），油冷机（1）通过输送油管分别和分油块（6）、第五管接头（18）连接。
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