CN209379933U - 一种车床电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车床电主轴，包括主轴箱、主轴、定子、转子、前轴承座、后轴承座、前轴承、后轴承、前端盖、后端盖及吹风机构，前轴承座固定在主轴箱前端，后轴承座固定在主轴箱后端，前轴承套装在前轴承座内，后轴承套装在后轴承座内，定子固定在主轴箱内，转子套装在主轴上，定子和转子相配合；吹风机构固定在主轴箱的一端，吹风机构设有出风口，主轴箱设有进气口和出气口，进气口与出风口连通，主轴箱内部设有与进气口连通的进气通道、与进气通道连通的冷却腔以及与冷却腔连通的出气通道，出气口与出气通道连通，定子和转子位于冷却腔内。该车床电主轴能够直接对定子和转子进行冷却，冷却效果较好，主轴使用寿命长。

Description

一种车床电主轴

技术领域

本实用新型涉及机械装备制造技术领域，尤其涉及一种车床电主轴。

背景技术

车床电主轴就是将电机的定子、转子集成在主轴内部，实现零间隙传动，以实现高转速的运转。在实际工作中，车床电主轴最主要的热源的是电机定子、转子和轴承，目前市场上的车床电主轴大多采用水冷或外部风冷的方法进行散热的方式。水冷方式需配置冷水机、吸水泵等设施，成本高。存在液体泄漏的风险，容易导致轴承和电机损坏。而外部风冷方式，气流主要对定子外部套筒或者主轴箱进行散热，并且不能进入主轴内部，只是间接散热，不能对定子、转子进行直接散热，散热效果差，主轴温度高，热变形大，精度降低，主轴的使用寿命下降。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种车床电主轴，直接对定子和转子进行冷却，冷却效果较好，能够提高主轴使用寿命。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种车床电主轴，包括主轴箱、主轴、定子、转子、前轴承座、后轴承座、前轴承、后轴承、前端盖和后端盖，所述前轴承座固定在所述主轴箱的前端，所述后轴承座固定在所述主轴箱的后端，所述前轴承套装在所述前轴承座内，所述后轴承套装在所述后轴承座内，所述主轴前端套装在所述前轴承内，所述主轴后端套装在所述后轴承内，所述前端盖固定在所述前轴承座上，所述后端盖固定在所述后轴承座上，所述定子固定在所述主轴箱内部，所述转子套装在所述主轴上，所述定子和转子相配合；还包括吹风机构，所述吹风机构固定在所述主轴箱的一端，所述吹风机构设有出风口，所述主轴箱设有进气口和出气口，所述进气口与所述出风口连通，所述主轴箱内部设有与所述进气口连通的进气通道、与进气通道连通的冷却腔以及与所述冷却腔连通的出气通道，所述出气口与所述出气通道连通，所述定子和转子位于所述冷却腔内。

进一步地，所述车床电主轴还包括第一过滤器，所述进气口安装有所述第一过滤器。

进一步地，所述出风口包括第一出风口和第二出风口，所述进气口包括与所述第一出风口连通的第一进气口、与所述第二出风口连通的第二进气口，所述进气通道包括与所述第一进气口连通的第一进气通道、与所述第二进气口连通的第二进气通道，所述出气通道包括分别与所述冷却腔连通的第一出气通道和第二出气通道，所述出气口包括与所述第一出气通道连通的第一出气口、与所述第二出气通道连通的第二出气口。

进一步地，所述第一进气口和第二进气口分别安装有所述第一过滤器。

进一步地，所述车床电主轴还包括前隔环及后隔环，所述前隔环套装在所述主轴的前端，所述前隔环的右端面抵靠在所述主轴的前轴肩上，所述前隔环的左端面与所述前轴承抵压；所述后隔环套装在所述主轴的后端，所述后隔环的右端面抵靠在所述主轴的后轴肩上，所述后隔环的左端面与所述后轴承抵压。

进一步地，所述车床电主轴还包括前轴承锁紧螺母和后轴承锁紧螺母，所述前轴承锁紧螺母套在所述主轴的前端，且所述前轴承锁紧螺母的一端与所述前轴承抵压；所述后轴承锁紧螺母套在所述主轴的后端，且所述后轴承锁紧螺母的一端与所述后轴承抵压。

进一步地，所述前轴承座内壁与所述前轴承锁紧螺母的外壁间隔形成第一间隙气道，所述前端盖的内壁面与所述前隔环的外壁之间形成第一迷宫间隙气道，所述第一间隙气道的一端与所述冷却腔连通，所述第一间隙气道的另一端通过所述前轴承的内圈与外圈之间的间隙与所述第一迷宫间隙气道连通；所述后轴承座的内壁与所述后隔环的外壁间隔形成第二间隙气道，所述后端盖的内壁面与所述后轴承锁紧螺母的外壁之间形成第二迷宫间隙气道，所述第二间隙气道的一端与所述冷却腔连通，所述第二间隙气道的另一端通过所述后轴承的内圈与外圈之间的间隙与所述第二迷宫间隙气道连通。

进一步地，所述车床电主轴还包括设于所述冷却腔内的第二过滤器和第三过滤器，所述第二过滤器套在所述主轴的前端，且所述第二过滤器的一端固定在所述前轴承座的内端面且与所述第一间隙气道连通；所述第三过滤器套在所述主轴的后端，且所述第三过滤器的一端固定在所述后轴承座的内端面且与所述第二间隙气道连通。

进一步地，所述第二过滤器通过第一螺钉固定在所述前轴承座的内端面，所述第三过滤器通过第二螺钉固定在所述后轴承座的内端面。

进一步地，所述吹风机构包括箱体及风扇，所述箱体具有用于收容所述风扇的收容腔，所述收容腔设有所述出风口。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

吹风机构启动后，气流从出风口出来，继而从进气口进入主轴箱内的进气通道，接着气流到达冷却腔，然后气流直接流过定子和转子的表面，对其进行冷却，接着气流再从出气通道和出气口流出。通过使用吹风机构的冷却结构，省去了冷水机、吸水泵等，结构简单实用，空间紧凑，降低了主轴的成本；通过吹风机构的气流直接流过定子和转子的表面，能更有效地带走定子和转子的热量，其冷却效果较好，能够抑制热变形以及提高主轴使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种车床电主轴的剖视图；

图2为本实用新型提供的一种车床电主轴的气流流向示意图。

图中：1、主轴；2、前隔环；3、前端盖；4、前轴承；5、前轴承座；6、前轴承锁紧螺母；7、第二过滤器；8、主轴箱；9、第一过滤器；10、风扇；11、定子；12、转子；13、第三过滤器；14、后隔环；15、后轴承座；16、后轴承；17、后端盖；18、后轴承锁紧螺母；19、箱体；20、收容腔；21、第一出风口；22、第二出风口；23、第一进气通道；24、第二进气通道；25、冷却腔；26、第一出气通道；27、第二出气通道；28、第一出气口；29、第二出气口；30、第一间隙气道；31、第一迷宫间隙气道；32、第二间隙气道；33、第二迷宫间隙气道。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-2所示，为本实用新型提供的一种车床电主轴，包括主轴箱8、主轴1、定子11、转子12、前轴承座5、后轴承座15、前轴承4、后轴承16、前端盖3、后端盖17及吹风机构，前轴承座5固定在主轴箱8的前端，后轴承座15固定在主轴箱8的后端，前轴承4套装在前轴承座5内，后轴承16套装在后轴承座15内，主轴1前端套装在前轴承4内，主轴1后端套装在后轴承16内，前端盖3固定在前轴承座5上，后端盖17固定在后轴承座15上，定子11固定在主轴箱8内部，转子12套装在主轴1上，定子11和转子12相配合；所述吹风机构固定在所述主轴箱8的一端，吹风机构设有出风口，主轴箱8设有进气口和出气口，进气口与出风口连通，主轴箱8内部设有与进气口连通的进气通道、与进气通道连通的冷却腔25以及与冷却腔25连通的出气通道，出气口与出气通道连通，定子11和转子12位于冷却腔25内。

在上述结构基础，本实施例的散热原理是：吹风机构启动后，气流从出风口出来，继而从进气口进入主轴箱8内的进气通道，接着气流到达冷却腔25，然后气流直接流过定子11和转子12表面，对其进行冷却，接着气流再从出气通道和出气口流出。本实施通过使用吹风机构的冷却结构，省去了冷水机、吸水泵等，结构简单实用，空间紧凑，降低了主轴1的成本；通过吹风机构的气流直接流过定子11和转子12的表面，能更有效地带走定子11和转子12的热量，其冷却效果好，能够抑制热变形以及提高主轴1使用寿命。

在本实施例中，前轴承4、后轴承16起着支撑的作用，其内圈与主轴1相配合，其外圈与前轴承座5、后轴承座15相配合，前端盖3固定安装在前轴承座5上，防止前轴承4位移，对前轴承4起到固定和定位的作用，后端盖17固定安装在后轴承座15上，防止后轴承16位移，对后轴承16起到固定和定位的作用。

优选地，车床电主轴还包括第一过滤器9，进气口安装有第一过滤器9。通过在进气口安装有第一过滤器9，对进入主轴箱8内部的气流进行过滤，可以防止外部杂质进入主轴1，避免主轴1受到污染。

优选地，出风口包括第一出风口21和第二出风口22，进气口包括与第一出风口21连通的第一进气口、与第二出风口22连通的第二进气口，进气通道包括与所述第一进气口连通的第一进气通道23、与第二进气口连通的第二进气通道24，出气通道包括分别与冷却腔25连通的第一出气通道26和第二出气通道27，出气口包括与第一出气通道26连通的第一出气口28、与第二出气通道27连通的第二出气口29。通过设置第一出风口21、第二出风口22、第一进气口和第二进气口，增大流过定子11和转子12的气流，进一步提高冷却效果；通过第一出气口28和第二出气口29，能够加快主轴箱8内部气流的排出，进一步提高冷却效果。当然，本实施例还可以设置三个、四个出风口等，根据实际情况选择，这里不做具体限定。

具体地，第一进气口和第二进气口分别安装有第一过滤器9。通过在第一进气口和第二进气口均安装有第一过滤器9，对进入主轴箱8内部的气流进行过滤，可以防止外部杂质进入主轴1，避免主轴1受到污染。

优选地，车床电主轴还包括前隔环2及后隔环14，前隔环2套装在主轴1的前端，前隔环2的右端面抵靠在主轴1的前轴肩上，前隔环2的左端面与前轴承4抵压；后隔环14套装在主轴1的后端，后隔环14的右端面抵靠在主轴1的后轴肩上，后隔环14的左端面与后轴承16抵压。通过设置前隔环2及后隔环14，能够对主轴1进行轴向定位。

具体地，车床电主轴还包括前轴承锁紧螺母6和后轴承锁紧螺母18，前轴承锁紧螺母6套在主轴1的前端，且前轴承锁紧螺母6的一端与前轴承4抵压；后轴承锁紧螺母18套在主轴1的后端，且后轴承锁紧螺母18的一端与后轴承16抵压。通过前轴承锁紧螺母6和后轴承锁紧螺母18，能够对前轴承4和后轴承16锁紧；另外，通过锁紧前轴承锁紧螺母6，能够使前轴承4与前隔环2压紧在一起以及使前隔环2压紧在主轴1上，以提高轴向定位的准确性；通过锁紧后轴承锁紧螺母18，能够使后轴承16与前隔环2压紧在一起以及使后隔环14压紧在主轴1上，以提高轴向定位的准确性。

优选地，前轴承座5内壁与前轴承锁紧螺母6的外壁间隔形成第一间隙气道30，前端盖3的内壁面与前隔环2的外壁之间形成第一迷宫间隙气道31，第一间隙气道30的一端与冷却腔25连通，第一间隙气道30的另一端通过前轴承4的内圈与外圈之间的间隙与第一迷宫间隙气道31连通；后轴承座15的内壁与后隔环14的外壁间隔形成第二间隙气道32，后端盖17的内壁面与后轴承锁紧螺母18的外壁之间形成第二迷宫间隙气道33，第二间隙气道32的一端与冷却腔25连通，所述第二间隙气道32的另一端通过后轴承16的内圈与外圈之间的间隙与第二迷宫间隙气道33连通。

在上述结构基础，冷却腔25中的气流除了从出气口流出之外，还有一部分的气流分成两路气流流出主轴1，其中，一部分气流依次经过第一间隙气道30、前轴承4和第一迷宫间隙气道31，最后从第一迷宫间隙气道31的出口流出，另一部分气流依次经过第二间隙气道32、后轴承16和第二迷宫间隙气道33，最后从第二迷宫间隙气道33的出口流出。通过设置第一间隙气道30和第一迷宫间隙气道31，可以对前轴承4进行散热，进一步提高主轴1的使用寿命；通过设置第二间隙气道32和第二迷宫间隙气道33，可以对前轴承4进行散热，进一步提高主轴1的使用寿命。

优选地，车床电主轴还包括设于冷却腔25内的第二过滤器7和第三过滤器13，第二过滤器7套在主轴1的前端，且第二过滤器7的一端固定在前轴承座5的内端面且与第一间隙气道30连通；第三过滤器13套在主轴1的后端，且第三过滤器13的一端固定在后轴承座15的内端面且与第二间隙气道32连通。通过在第一间隙气道30的气流输入端设置第二过滤器7，能够对进入第一间隙气道30的气流进行过滤，可以防止外部杂质进入前轴承4内部，避免前轴承4受到污染；通过在第二间隙气道32的气流输入端设置第三过滤器13，能够对进入第二间隙气道32的气流进行过滤，可以防止外部杂质进入后轴承16内部，避免后轴承16受到污染。

具体地，第二过滤器7通过第一螺钉固定在前轴承座5的内端面，第三过滤器13通过第二螺钉固定在后轴承座15的内端面。当然，还可以通过其他方式将第二过滤器7固定在前轴承座5的内端面和将第三过滤器13固定在前轴承座5的内端面，如卡接方式，这里不做具体限定。

优选地，吹风机构包括箱体19及风扇10，箱体19具有用于收容风扇10的收容腔20，收容腔20设有出风口。通过设置箱体19，防止气流向四周流失，使气流能够全部流入主轴箱8内部，能够节约能源和降低成本。当然，吹风机构还可以是鼓风机。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种车床电主轴，包括主轴箱、主轴、定子、转子、前轴承座、后轴承座、前轴承、后轴承、前端盖和后端盖，所述前轴承座固定在所述主轴箱的前端，所述后轴承座固定在所述主轴箱的后端，所述前轴承套装在所述前轴承座内，所述后轴承套装在所述后轴承座内，所述主轴前端套装在所述前轴承内，所述主轴后端套装在所述后轴承内，所述前端盖固定在所述前轴承座上，所述后端盖固定在所述后轴承座上，所述定子固定在所述主轴箱内部，所述转子套装在所述主轴上，所述定子和转子相配合；其特征在于，还包括吹风机构，所述吹风机构固定在所述主轴箱的一端，所述吹风机构设有出风口，所述主轴箱设有进气口和出气口，所述进气口与所述出风口连通，所述主轴箱内部设有与所述进气口连通的进气通道、与进气通道连通的冷却腔以及与所述冷却腔连通的出气通道，所述出气口与所述出气通道连通，所述定子和转子位于所述冷却腔内。

2.如权利要求1所述的车床电主轴，其特征在于，所述车床电主轴还包括第一过滤器，所述进气口安装有所述第一过滤器。

3.如权利要求2所述的车床电主轴，其特征在于，所述出风口包括第一出风口和第二出风口，所述进气口包括与所述第一出风口连通的第一进气口、与所述第二出风口连通的第二进气口，所述进气通道包括与所述第一进气口连通的第一进气通道、与所述第二进气口连通的第二进气通道，所述出气通道包括分别与所述冷却腔连通的第一出气通道和第二出气通道，所述出气口包括与所述第一出气通道连通的第一出气口、与所述第二出气通道连通的第二出气口。

4.如权利要求3所述的车床电主轴，其特征在于，所述第一进气口和第二进气口分别安装有所述第一过滤器。

5.如权利要求1所述的车床电主轴，其特征在于，所述车床电主轴还包括前隔环及后隔环，所述前隔环套装在所述主轴的前端，所述前隔环的右端面抵靠在所述主轴的前轴肩上，所述前隔环的左端面与所述前轴承抵压；所述后隔环套装在所述主轴的后端，所述后隔环的右端面抵靠在所述主轴的后轴肩上，所述后隔环的左端面与所述后轴承抵压。

6.如权利要求5所述的车床电主轴，其特征在于，所述车床电主轴还包括前轴承锁紧螺母和后轴承锁紧螺母，所述前轴承锁紧螺母套在所述主轴的前端，且所述前轴承锁紧螺母的一端与所述前轴承抵压；所述后轴承锁紧螺母套在所述主轴的后端，且所述后轴承锁紧螺母的一端与所述后轴承抵压。

7.如权利要求6所述的车床电主轴，其特征在于，所述前轴承座内壁与所述前轴承锁紧螺母的外壁间隔形成第一间隙气道，所述前端盖的内壁面与所述前隔环的外壁之间形成第一迷宫间隙气道，所述第一间隙气道的一端与所述冷却腔连通，所述第一间隙气道的另一端通过所述前轴承的内圈与外圈之间的间隙与所述第一迷宫间隙气道连通；所述后轴承座的内壁与所述后隔环的外壁间隔形成第二间隙气道，所述后端盖的内壁面与所述后轴承锁紧螺母的外壁之间形成第二迷宫间隙气道，所述第二间隙气道的一端与所述冷却腔连通，所述第二间隙气道的另一端通过所述后轴承的内圈与外圈之间的间隙与所述第二迷宫间隙气道连通。

8.如权利要求7所述的车床电主轴，其特征在于，所述车床电主轴还包括设于所述冷却腔内的第二过滤器和第三过滤器，所述第二过滤器套在所述主轴的前端，且所述第二过滤器的一端固定在所述前轴承座的内端面且与所述第一间隙气道连通；所述第三过滤器套在所述主轴的后端，且所述第三过滤器的一端固定在所述后轴承座的内端面且与所述第二间隙气道连通。

9.如权利要求8所述的车床电主轴，其特征在于，所述第二过滤器通过第一螺钉固定在所述前轴承座的内端面，所述第三过滤器通过第二螺钉固定在所述后轴承座的内端面。

10.如权利要求1所述的车床电主轴，其特征在于，所述吹风机构包括箱体及风扇，所述箱体具有用于收容所述风扇的收容腔，所述收容腔设有所述出风口。