CN210587195U - 一种带有冷却结构的电主轴 - Google Patents

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刘拥军
李惠方
杜红卫
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Abstract

本实用新型提供一种带有冷却结构的电主轴,涉及电主轴技术领域,包括电主轴本体和电主轴外壳,电主轴外壳内部设置有内壳,电主轴外壳的上端设置有冷却水入口,电主轴外壳下端设置有冷却水出口,电主轴外壳的右侧上端设置有保护外壳,保护外壳的内部设置有水泵,水泵的一侧设置有冷却水箱,冷却水箱的一侧设置有制冷装置,出水口与冷却水入口之间设置有管道。本实用新型中通过内壳的设置,形成冷却水腔体,能够在电主轴外壳的内部进行冷却降温,比在外壳外部降温效果更好,制冷装置的设置,使得冷却液一直保持低温,有很好的冷却效果,整个装置结构简单,能够进一步提升电主轴的冷却效果,结构稳定,节约能源,实用性高。

Description

一种带有冷却结构的电主轴
技术领域
本实用新型涉及电主轴技术领域,尤其涉及一种带有冷却结构的电主轴。
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,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。电主轴包括电主轴本身及其附件,包括电主轴、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。
高速机床在工作时,由于电主轴在高速旋转的作用下,电主轴的各零部件会产生不同程度的发热。发热后的电主轴和机床其他零部件之间的相对位置和尺寸都将与发热前有所不同,因此所产生的热膨胀,将导致加工误差的加大。特别是在高速机床的加工中,热膨胀引起的误差尤为突出,由于主轴系统各零件的刚度和精度都较高,负荷却不是很大,主轴因受力产生的弹性变形所引起的加工误差常常是很小的,主轴单元的热膨胀已经成为影响加工精度的主要因素。现有的通过在外壳表面设置循环管路,通过水流带走热量,效率比较差,且外壳外部的热量不多,主要还是集中在外壳内部。
因此设计一种有效的高速电主轴的冷却系统来控制电主轴的温升,减小电主轴的热膨胀,对于提高电主轴的使用性能是至关重要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有冷却结构的电主轴,以解决上述技术问题。
本实用新型为解决上述技术问题,采用以下技术方案来实现:一种带有冷却结构的电主轴,包括电主轴本体和电主轴外壳,其特征在于:
所述电主轴外壳安装在电主轴本体的外部,电主轴外壳内部设置有内壳,内壳与电主轴外壳之间通过支撑杆支撑固定,形成冷却水腔体,电主轴外壳的右侧上端设置有冷却水入口,电主轴外壳的左侧下端设置有冷却水出口,且冷却水入口和冷却水出口均与冷却水腔体连通,所述电主轴外壳的右侧上端设置有保护外壳,保护外壳的内部设置有水泵,水泵的输入端与冷却水出口通过输水管连接,水泵的一侧设置有冷却水箱,冷却水箱的一侧设置有制冷装置,保护外壳靠近冷却水入口的一侧设置有出水口,制冷装置的输出端与出水口连通,出水口与冷却水入口之间设置有管道。通过内壳的设置,形成冷却水腔体,能够在电主轴外壳的内部进行冷却降温,比在外壳外部降温效果更好,且冷却液与热量的接触面更大,冷却更快,支撑杆的设置,保证电主轴外壳和内壳的结构稳定,水泵的设置完成整个冷却液的循环,制冷装置的设置,使得冷却液一直保持低温,有很好的冷却效果。
优选的,所述输水管呈螺旋状且一侧面与电主轴外壳接触。输水管这样设置,一是不占空间,二是能够对电主轴外壳外侧进行降温,起到更好的降温效果。
优选的,所述内壳的侧壁上设置有温度传感器,所述保护外壳的内壁上安装有水泵启动开关和制冷装置控制面板,所述出水口的位置安装有电磁阀门,所述温度传感器与水泵启动开关、制冷装置控制面板和电磁阀门电性连接。温度传感器的设置,能够在产生高温的第一时间,将信号传递到水泵启动开关、制冷装置控制面板和电磁阀门,无需人工操作。
优选的,所述制冷装置共设置有三个档位,分别为高档位、中档位和低档位。制冷装置控制面板根据温度的高低,调节制冷装置的档位,当电主轴外壳的内部温度最高时,制冷装置为高档位,当电主轴外壳的内部温度最低时,用低档位,节约能耗。
优选的,所述内壳和支撑杆均为不锈钢材质。
优选的,所述主轴外壳的外侧设置有温度显示屏且与温度传感器电连接。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型中通过内壳的设置,形成冷却水腔体,能够在电主轴外壳的内部进行冷却降温,比在外壳外部降温效果更好,且冷却液与热量的接触面更大,冷却更快,支撑杆的设置,保证电主轴外壳和内壳的结构稳定,水泵的设置完成整个冷却液的循环,制冷装置的设置,使得冷却液一直保持低温,有很好的冷却效果,温度传感器的设置,能够在产生高温的第一时间,将信号传递到水泵启动开关、制冷装置控制面板和电磁阀门,无需人工操作。整个装置结构简单,能够进一步提升电主轴的冷却效果,结构稳定,节约能源,实用性高。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图;
图2为本实用新型左视剖视结构示意图;
图3为本实用新型主视剖视结构示意图;
图4为本实用新型保护外壳内壁结构示意图;
附图标记:1-电主轴本体;2-电主轴外壳;3-内壳;4-支撑杆;5-冷却水入口;6-冷却水出口;7-保护外壳;8-水泵;9-输水管;10-冷却水箱;11-制冷装置;12-出水口;13-温度传感器;14-水泵启动开关;15-控制面板;16-电磁阀门;17-温度显示屏。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例和附图,进一步阐述本实用新型,但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。
实施例1
如图1-3所示,一种带有冷却结构的电主轴,包括电主轴本体1和电主轴外壳2,电主轴外壳2安装在电主轴本体1的外部,电主轴外壳2内部设置有内壳3,内壳3与电主轴外壳2之间通过支撑杆4支撑固定,形成冷却水腔体,电主轴外壳2的右侧上端设置有冷却水入口5,电主轴外壳2的左侧下端设置有冷却水出口6,且冷却水入口5和冷却水出口6均与冷却水腔体连通,电主轴外壳2的右侧上端设置有保护外壳7,保护外壳7的内部设置有水泵8,水泵8的输入端与冷却水出口6通过输水管9连接,水泵8的一侧设置有冷却水箱10,冷却水箱10的一侧设置有制冷装置11,保护外壳7靠近冷却水入口5的一侧设置有出水口12,制冷装置11的输出端与出水口12连通,出水口12与冷却水入口5之间设置有管道。
工作原理:
当需要对电主轴外壳2内部进行降温时,打开水泵8和冷却水箱10,此时冷却水箱10中的水开始了循环,冷却水箱10的水先传递到制冷装置11进行冷却,然后从制冷装置11的输出端到达出水口12,通过管道到达冷却水入口5,低温的水通过冷却水入口5到达电主轴外壳2和内壳3之间的冷却水腔体中,流动的低温冷却水将带走电主轴外壳2内部的热量,然后从冷却水出口6流出,然后输水管9和水泵8的配合,将水送回到冷却水箱10中,以此循环,对电主轴外壳2内部进行有效降温。
实施例2
如图1-4所示,一种带有冷却结构的电主轴,包括电主轴本体1和电主轴外壳2,电主轴外壳2安装在电主轴本体1的外部,电主轴外壳2内部设置有内壳3,内壳3与电主轴外壳2之间通过支撑杆4支撑固定,形成冷却水腔体,电主轴外壳2的右侧上端设置有冷却水入口5,电主轴外壳2的左侧下端设置有冷却水出口6,且冷却水入口5和冷却水出口6均与冷却水腔体连通,电主轴外壳2的右侧上端设置有保护外壳7,保护外壳7的内部设置有水泵8,水泵8的输入端与冷却水出口6通过输水管9连接,水泵8的一侧设置有冷却水箱10,冷却水箱10的一侧设置有制冷装置11,保护外壳7靠近冷却水入口5的一侧设置有出水口12,制冷装置11的输出端与出水口12连通,出水口12与冷却水入口5之间设置有管道。
内壳3的侧壁上设置有温度传感器13,保护外壳7的内壁上安装有水泵启动开关14和制冷装置控制面板15,出水口12的位置安装有电磁阀门16,温度传感器13与水泵启动开关14、制冷装置控制面板15和电磁阀门16电性连接。主轴外壳2的外侧设置有温度显示屏17且与温度传感器13电连接。
工作原理:
当电主轴外壳2的内部温度较高时,温度传感器13感受到高温并将信号传递到水泵启动开关14、制冷装置控制面板15和电磁阀门16,此时的水泵启动开关14将水泵8开启,电磁阀门16打开,制冷装置控制面板15将控制制冷装置11的制冷强度,制冷装置11共设置有三个档位,分别为高档位、中档位和低档位,制冷装置控制面板15根据温度的高低,调节制冷装置11的档位,当电主轴外壳2的内部温度最高时,制冷装置11为高档位,当电主轴外壳2的内部温度最低时,用低档位,节约能耗,温度显示屏17能够将温度传感器13检测到的温度显示出来,便于人们观察电主轴外壳2内部温度情况。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例,并不用来限制本实用新型,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种带有冷却结构的电主轴,包括电主轴本体(1)和电主轴外壳(2),其特征在于:
所述电主轴外壳(2)安装在电主轴本体(1)的外部,电主轴外壳(2)内部设置有内壳(3),内壳(3)与电主轴外壳(2)之间通过支撑杆(4)支撑固定,形成冷却水腔体,电主轴外壳(2)的右侧上端设置有冷却水入口(5),电主轴外壳(2)的左侧下端设置有冷却水出口(6),且冷却水入口(5)和冷却水出口(6)均与冷却水腔体连通,所述电主轴外壳(2)的右侧上端设置有保护外壳(7),保护外壳(7)的内部设置有水泵(8),水泵(8)的输入端与冷却水出口(6)通过输水管(9)连接,水泵(8)的一侧设置有冷却水箱(10),冷却水箱(10)的一侧设置有制冷装置(11),保护外壳(7)靠近冷却水入口(5)的一侧设置有出水口(12),制冷装置(11)的输出端与出水口(12)连通,出水口(12)与冷却水入口(5)之间设置有管道。
2.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的电主轴,其特征在于:所述输水管(9)呈螺旋状且一侧面与电主轴外壳(2)接触。
3.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的电主轴,其特征在于:所述内壳(3)的侧壁上设置有温度传感器(13),所述保护外壳(7)的内壁上安装有水泵启动开关(14)和制冷装置控制面板(15),所述出水口(12)的位置安装有电磁阀门(16),所述温度传感器(13)与水泵启动开关(14)、制冷装置控制面板(15)和电磁阀门(16)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的电主轴,其特征在于:所述制冷装置(11)共设置有三个档位,分别为高档位、中档位和低档位。
5.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的电主轴,其特征在于:所述内壳(3)和支撑杆(4)均为不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的电主轴,其特征在于:所述主轴外壳(2)的外侧设置有温度显示屏(17)且与温度传感器(13)电连接。
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