CN211889864U - 数控转台及其冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控转台领域，公开了一种数控转台及其冷却系统，所述冷却系统包括第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道设置在四轴系统的四轴壳体内，用于对四轴壳体中的电机进行冷却，第二冷却通道设置在五轴系统的五轴壳体中，用于对五轴壳体中的电机进行冷却，第一冷却通道与第二冷却通道串联连通。冷却液不仅对四轴电机进行冷却，还对五轴的电机进行冷却，减少了冷却液的使用量，提高了冷却液的利用效率，且保证了加工工件的精密度。

Description

数控转台及其冷却系统

技术领域

本实用新型属于数控转台技术领域，具体涉及一种数控转台及其冷却系统。

背景技术

数控转台工作过程中，电机中的线圈会产生大量的热量，而由于电机外侧设置有壳体等，此热量若不及时的消除将会对电机中的线圈造成严重的伤害，严重者将导致电机内线圈的烧断、短路现象的发生，进而可导致数控转台的精度降低、故障率增高、生产效率降低。而目前针对上述问题，主要是采用分别对四轴和五轴的芯轴通入冷却液进行冷却，而这将会消耗大量的冷却液，冷却液的利用效率较低，而且多处开孔与外界冷源连接，导致整体结构松散、庞大。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，为此，本实用新型提出一种数控转台及其冷却系统，其能够解决冷却液用量大的问题，且结构紧凑、精密高和稳定性好。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面提供了一种数控转台的冷却系统，包括第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道设置在四轴系统的四轴壳体内，且第一冷却通道环绕四轴系统的动力支撑轴设置，用于对四轴壳体中的第一电机进行冷却，第二冷却通道设置在五轴系统的五轴壳体中，且第二冷却通道环绕五轴系统的回转芯轴设置，用于对五轴壳体中的第二电机进行冷却，第一冷却通道与第二冷却通道串联连通。即在冷却液的流通方向上，所述第二冷却通道串联连通在所述第一冷却通道的下游。由于冷却液对四轴系统的电机冷却后，接着进入五轴系统，对五轴系统的电机也进行了冷却，从而减少了冷却液的使用量，提高了冷却液的利用效率，且保证了加工工件的精密度。

进一步的，还包括第一进口管路和第一出口管路，且所述第一进口管路和第一出口管路均设置在四轴壳体上，所述第一进口管路与所述第一冷却通道连通，所述第一出口管路与所述第二冷却通道连通；冷却液从第一进口管路流入后，先经过第一冷却通道，然后经过第二冷却通道，最后从第一出口管路排出。

进一步的，还包括第一冷却套和第二冷却套，所述第一冷却套固定在四轴系统的第一电机的定子和四轴壳体之间，所述第一冷却套上开设第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁与四轴壳体的内侧壁共同围成第一冷却通道；所述第二冷却套固定在五轴系统的第二电机的定子与五轴壳体之间，所述第二冷却套上开设第二凹槽，所述第二凹槽的侧壁与五轴壳体的内侧壁共同围成第二冷却通道。

进一步的，所述第二冷却套与第二电机的定子一体成型，从而对定子中线圈直接进行冷却，提高冷却效果。

进一步的，还包括第三出口管路，所述第三出口管路设置在四轴壳体上，第三出口管路分别与第一冷却通道和第二冷却通道连通。

进一步的，还包括第二进口管路和第二出口管路，且第二进口管路和第二出口管路均设置在五轴壳体上，第二进口管路分别与第二冷却通道和第一出口管路连通，第二出口管路分别与第二冷却通道和第三出口管路连通。从而及时移除电机运转中产生的热量，实现对电机的冷却，保证数控转台工作时的精度。

进一步的，还包括第三冷却通道、第四冷却通道、第四进口管路和第四出口管路，四轴系统的动力支撑轴的底部套设有前防水板，所述前防水板上开设第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和第四凹槽的侧壁分别与动力支撑轴的侧壁共同围成第三冷却通道和第四冷却通道，第四进口管路和第四出口管路均设置在前防水板上，第一冷却通道与第三冷却通道串联连通，第四冷却通道与第二冷却通道串联连通，第三冷却通道的进口通过第四进口管路与第三出口管路连通，第三冷却通道的出口与第二进口管路连通，第四冷却通道的进口与第二出口管路连通，第四冷却通道的出口通过第四出口管路与第一出口管路连通，且第三冷却通道与第四冷却通道不直接连通。所述冷却机构不仅对电机部分进行冷却，还对动力支撑轴、四轴壳体和动力输出环部分进行冷却，保证了系统的及时冷却，从而保证了工件的加工效果。

进一步的，第三冷却通道和第四冷却通道环绕动力支撑轴设置，且第三冷却通道与第四冷却通道沿动力支撑轴的轴向方向间隔排列。

进一步的，还包括第五进口管路、第六进口管路、第五出口管路和第六出口管路，第五进口管路和第五出口管路设置在动力支撑轴中，第六进口管路和第六出口管路设置在动力输出环中，四轴系统的动力支撑轴与五轴系统的五轴壳体通过动力输出环连接，第三冷却通道依次通过第五进口管路、第六进口管路与第二进口管路连通，第二出口管路依次通过第六出口管路、第五出口管路与第四冷却通道连通。

进一步的，在四轴壳体和五轴壳体上的冷却通道的进口管路和冷却通道的出口管路的外端部处设置塞头，以限定冷却液在设定的管路中流动。

本实用新型的第二方面提供了一种数控转台，其包括如第一方面任一项所述的数控转台的冷却系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：将四轴系统与五轴系统中冷却通道串联连通，能够及时移除电机运行时产生的热量，提高了冷却液的利用率，节省资源，保证数控机床的稳定运行、精度的持续保持等提供可靠的保障，适合在数控机床中推广使用，且仅与一个冷源连接，系统结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型所述的数控转台的冷却系统的示意图；

图2为图1的A-A截面的剖视图；

图3为图1中的B-B截面的剖视图；

图4为图1的仰视图；

图5为图4中的C-C截面的剖视图；

图6为图4中的D-D截面的剖视图；

图7为图1的立体示意图；

其中，1-四轴壳体，2-第一进口管路，3-第一出口管路，4-前防水板，5-动力支撑轴，6-第一冷却套，7-第一冷却通道，8-第一电机的定子，9-第三冷却通道，10-第四冷却通道，11-轴承，12-轴承支承座，13-第三出口管路，14-动力输出环，15-第二进口管路，16-第二冷却通道，17-五轴壳体，18-第二电机的定子，19-第二出口管路，20-第四出口管路，21-第四进口管路，22-第五进口管路，23-第六进口管路，24-第五出口管路，25-第六出口管路，100-四轴系统，200-五轴系统。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的第一方面提供一种数控转台的冷却系统，具体实施方式如下。

实施例

如图1-7所示，一种数控转台的冷却系统，包括第一冷却通道7和第二冷却通道16，第一冷却通道7设置在四轴系统100的四轴壳体1内，且第一冷却通道7环绕四轴系统100的动力支撑轴5设置，用于对四轴壳体1中的第一电机进行冷却，第二冷却通道16设置在五轴系统200的五轴壳体17内，且第二冷却通道17环绕五轴系统200的回转芯轴设置，用于对五轴壳体17中的第二电机进行冷却，第一冷却通道7与第二冷却通道16串联连通，即在冷却液的流通方向上，所述第二冷却通道16串联连通在所述第一冷却通道7的下游。冷却液对四轴系统100的电机冷却后，接着进入五轴系统200，对五轴系统200的电机也进行了冷却，从而减少了冷却液的使用量，提高了冷却液的利用效率，且保证了加工工件的精密度。

进一步的，第一冷却通道7和第二冷却通道16均包括多个环形通道，且各相邻环形通道之间设置连通开口，从而使各个环形通道相互连通，冷却液可以进入各环形通道。当然在其他实施例中，第一冷却通道和第二冷却通道也可为螺旋形。

进一步的，如图2-3所示，所述冷却系统还包括第一进口管路2和第一出口管路3，且第一进口管路2和第一出口管路3均设置在四轴壳体1上，第一进口管路2与第一冷却通道7连通，第一出口管路3与第二冷却通道16连通。工件加工过程中，冷却液从第一进口管路2流入后，先经过第一冷却通道7，然后经过第二冷却通道16，最后从第一出口管路3排出，第一进口管路2、第一冷却通道7、第二冷却通道16和第一出口管路构成冷却回路，即在冷却液的流通方向上，所述第二冷却通道16串联连接在所述第一冷却通道7的下游，且该系统中仅需设置一个与外界冷源直接连接的进口管路和出口管路，就实现了对四轴和五轴系统的冷却，而不需要分别在四轴系统和五轴系统上均设置进出口管路，所以不仅提高冷却液的利用率，还使得整体结构更加紧凑。

进一步的，如图2所示，所述冷却系统还包括第一冷却套6，所述第一冷却套6固定在四轴系统100的第一电机的定子8和四轴壳体1之间，所述第一冷却套6上开设第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁与四轴壳体1的内侧壁共同围成第一冷却通道7。第一冷却通道7设置在定子8与四轴壳体1之间，从而将定子中线圈产生的热量及时移除，保证了数控转台加工过程的稳定性。当然，在其他实施例中，第一冷却套6可与第一电机的定子8一体成型。轴承11环绕动力支撑轴5设置，第一轴承11由第一轴承支撑座12支撑，第一轴承支撑座12由四轴壳体1内侧面固定，第一轴承支撑座12一侧与第一冷却套6和第一电机的定子8的端部抵接。

进一步的，如图5-6所示，所述冷却系统还包括第二冷却套，所述第二冷却套固定在五轴系统200的第二电机的定子18与五轴壳体17之间，第二电机的定子18固定在五轴壳体17内，在第二冷却套上开设第二凹槽，所述第二凹槽与五轴壳体17的内侧壁共同围成第二冷却通道16。第二冷却通道16直接设置在第二电机的定子18与五轴壳体17之间，从而能够及时移除定子中线圈产生的热量，保证五轴系统200加工过程的稳定性。所述第二冷却套与第二电机的定子18一体成型，可简化设计，使整体结构更精简。当然，在其他的实施方式中，所述第二冷却套也可与第二电机的定子一体成型，即在第二电机的定子上开设第二凹槽，所述第二凹槽与五轴壳体的内侧壁共同围成第二冷却通道。

进一步的，所述冷却系统还包括第三出口管路13，且第三出口管路13设置在四轴壳体1上，第三出口管路13分别与第一冷却通道7和第二冷却通道16连通。第三出口管路13将第一冷却通道7和第二冷却通道16连通，且第三出口管路13设置在四轴壳体上，避免了外接管路的使用，同时可移除与其接触的单元的热量，系统的外部连接较少，结构较规整。

进一步的，所述冷却系统还包括第二进口管路15和第二出口管路19，且第二进口管路15和第二出口管路19设置在五轴壳体17中，第二进口管路15分别与第二冷却通道16和第三出口管路13连通，第二出口管路19分别与第二冷却通道16和第一出口管路3连通，所述进口管路和出口管路的设置将各冷却通道连通，从而及时移除电机运转中线圈产生的热量，实现对电机的冷却，保证数控转台工作时的精度。

进一步的，如图2-3和5-6所示，所述冷却系统还包括第三冷却通道9、第四冷却通道10、第四进口管路21和第四出口管路20，四轴系统100的动力支撑轴5的底部套设前防水板4，所述前防水板4上开设第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和第四凹槽的侧壁分别与动力支撑轴5的侧壁共同围成第三冷却通道9和第四冷却通道10，第四进口管路21和第四出口管路20均设置在前防水板4上，第一冷却通道7与第三冷却通道9串联连通，第四冷却通道10与第二冷却通道16串联连通，第三冷却通道9的进口通过第四进口管路21与第三出口管路13连通，第三冷却通道9的出口与第二进口管路15连通，第四冷却通道10的进口与第二出口管路19连通，第四冷却通道10的出口通过第四出口管路20与第一出口管路3连通，且第三冷却通道9与第四冷却通道10不直接连通。整个冷却系统中，第一冷却通道7、第三冷却通道9、第二冷却通道16和第四冷却通道10依次连通，且上述冷却通道设置在壳体中或是壳体附近，由于产生热量较多的电机设置在四轴壳体1和五轴壳体17内部，电机产生的热量传递至四轴壳体1和五轴壳体17及电机周围的零件，所述上述冷却通道不仅对四轴系统100和五轴系统200中的电机进行冷却，也能够冷却四轴壳体1和五轴壳体17的内部环境。

更进一步，如图5-6所示，四轴系统100的动力支撑轴5与五轴系统200的五轴壳体17通过动力输出环14连接，第五进口管路22、第六进口管路23、第五出口管路24和第六出口管路25，第五进口管路22和第五出口管路24设置在动力支撑轴5中，第六进口管路23和第六出口管路25设置在动力输出环14中，四轴系统100的动力支撑轴5与五轴系统200的五轴壳体17通过动力输出环14连接，第三冷却通道9依次通过第五进口管路22、第六进口管路23与第二进口管路15连通，第二出口管路19依次通过第六出口管路25、第五出口管路24与第四冷却通道10连通。

冷却液流动时，首先经过第一进口管路2进入第一冷却通道7，然后从第三出口管路13离开，接着通过第四进口管路21进入第三冷却通道9，然后经过第五进口管路22、第六进口管路23和第二进口管路15进入第二冷却通道16，对五轴系统的电机冷却后从第二出口管路19流出，经过第六出口管路25和第五出口管路24进入第四冷却通道10，经过第四出口管路20最后从第一出口管路3流出，从而流出该数控转台。所述冷却机构不仅对电机部分进行冷却，还对动力支撑轴5、四轴壳体1和动力输出环14部分进行冷却，保证了系统的及时冷却，从而保证了工件的加工效果。当然，在其他实施例中，可省略第六进口管路和第六出口管路，即改变第三冷却通道、第四冷却通道与第二冷却通道连通的位置，仅在动力支撑轴中设置第五进口管路和第五出口管路，从而简化管路设计。

进一步的，如图3-6所示，第三冷却通道9和第四冷却通道10环绕动力支撑轴5设置，且第三冷却通道9与第四冷却通道10沿动力支撑轴5的轴向方向间隔排列。前防水板4与动力支撑轴5接触侧还设置旋转油封，以防止水、空气等进入四轴壳体4内。所述旋转油封26设置在第三冷却通道9和第四冷却通道10的两侧。

进一步的，在四轴壳体1和五轴壳体17上的冷却通道的进口管路和冷却通道的出口管路的外端部处设置塞头，以防外界的空气、灰尘等进入。

如图1所示，本实用新型的第二方面提供一种数控转台，包括如第一方面任一实施例所述的冷却系统。

进一步的，所述数控转台还包括四轴系统100和五轴系统200，四轴系统100的动力支撑轴5和五轴系统200的五轴壳体17通过动力输出环14连接（图3），动力支撑轴5驱动五轴系统200的转动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控转台的冷却系统，其特征在于，包括第一冷却通道和第二冷却通道，所述第一冷却通道设置在四轴系统的四轴壳体内，且第一冷却通道环绕四轴系统的动力支撑轴设置，所述第二冷却通道设置在五轴系统的五轴壳体内，且第二冷却通道环绕五轴系统的回转芯轴设置，所述第一冷却通道与所述第二冷却通道串联连通。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括第一进口管路和第一出口管路，且所述第一进口管路和第一出口管路均设置在四轴壳体上，所述第一进口管路与所述第一冷却通道连通，所述第一出口管路与所述第二冷却通道连通。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括第一冷却套和第二冷却套，所述第一冷却套固定在四轴系统的第一电机的定子和四轴壳体之间，所述第一冷却套上开设第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁与四轴壳体的内侧壁共同围成第一冷却通道；所述第二冷却套固定在五轴系统的第二电机的定子与五轴壳体之间，所述第二冷却套上开设第二凹槽，所述第二凹槽的侧壁与五轴壳体的内侧壁共同围成第二冷却通道。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述第二冷却套与第二电机的定子一体成型。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括第三出口管路，所述第三出口管路设置在四轴壳体上，第三出口管路分别与第一冷却通道和第二冷却通道连通。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，还包括第二进口管路和第二出口管路，且第二进口管路和第二出口管路均设置在五轴壳体上，第二进口管路分别与第二冷却通道和第三出口管路连通，第二出口管路分别与第二冷却通道和第一出口管路连通。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，还包括第三冷却通道、第四冷却通道、第四进口管路和第四出口管路，四轴系统的动力支撑轴的底部套设有前防水板，所述前防水板上开设第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和第四凹槽的侧壁分别与动力支撑轴的侧壁共同围成第三冷却通道和第四冷却通道，第四进口管路和第四出口管路均设置在前防水板上，第一冷却通道与第三冷却通道串联连通，第四冷却通道与第二冷却通道串联连通，第三冷却通道的进口通过第四进口管路与第三出口管路连通，第三冷却通道的出口与第二进口管路连通，第四冷却通道的进口与第二出口管路连通，第四冷却通道的出口通过第四出口管路与第一出口管路连通，且第三冷却通道与第四冷却通道不直接连通。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，第三冷却通道和第四冷却通道环绕动力支撑轴设置，且第三冷却通道与第四冷却通道沿动力支撑轴的轴向方向间隔排列。

9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括第五进口管路、第六进口管路、第五出口管路和第六出口管路，第五进口管路和第五出口管路设置在动力支撑轴中，第六进口管路和第六出口管路设置在动力输出环中，四轴系统的动力支撑轴与五轴系统的五轴壳体通过动力输出环连接，第三冷却通道依次通过第五进口管路、第六进口管路与第二进口管路连通，第二出口管路依次通过第六出口管路、第五出口管路与第四冷却通道连通。

10.一种数控转台，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的数控转台的冷却系统。

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