CN216742681U - 一种中空丝杆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种中空丝杆结构，包括中空丝杆和旋转套接在中空丝杆外侧的丝杆螺母，中空丝杆两端分别为电机驱动端和油路接口端，中空丝杆内设冷却腔，冷却腔由所述油路接口端向电机驱动端延伸，所述中空丝杆的电机驱动端和油路接口端分别设有一组轴承用以转动支撑中空丝杆；所述电机驱动端用于与驱动电机连接，以驱动中空丝杆转动，油路接口端用于与冷却管路组件连接，以形成中空丝杆的冷却回路。本实用新型的中空丝杆结构更为合理，在工作过程中冷却油把中空丝杆内部的热量经过回油间隙由温油出口把热量带出中空丝杆外部,冷却油在油冷机中不断进出循环从而达到冷却中空丝杆的效果，从而确保中空丝杆的驱动精度，提高中空丝杆结构的使用寿命。

Description

一种中空丝杆结构

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，特别是一种中空丝杆结构。

背景技术

丝杆作为数控机床的精密部件他的稳定性和精密性对机床的加工精度起到关键性的作用,现在市面上的丝杆一般都没有经过特别的设计和加工的，直接安装到数控机床上只能作为一般的机床使用,从而直接影响了机床的性价比，更无法跟进口机床相比较，其中一部分原因是丝杆运行过程中由于摩擦不可避免地产生大量的热能,而热能骤集其中必然会影响丝杆的机械性能和物理性能,从而影响到他的精度和使用寿命。具体是丝杆运行产生热量使丝杆受热膨胀产生一个轴向的伸长和一个径向的扩张,轴向伸长直接影响了机床的定位精度和位移精度,而径向的扩张则有可能把套在丝杆上的精密轴承胀坏,严重的就卡死。所以不把丝杆运动发热的问题解决，机床的加工精度就永远提不上去，为此需要设计良好的丝杆冷却结构以提升和改善相应机床的加工精度问题。丝杆冷却结构的重点在于丝杆本身的结构设计，如何保证丝杆使用寿命的前提下改善和提高丝杆冷却效果需要综合多方面的要素进行设计。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景及现有技术方法存在的问题，提供一种中空丝杆结构，本实用新型的技术方案为：

一种中空丝杆结构，包括中空丝杆和旋转套接在中空丝杆外侧的丝杆螺母，中空丝杆两端分别为电机驱动端和油路接口端，中空丝杆内设冷却腔，冷却腔由所述油路接口端向电机驱动端延伸，所述中空丝杆的电机驱动端和油路接口端分别设有一组轴承用以转动支撑中空丝杆；所述电机驱动端用于与驱动电机连接，以驱动中空丝杆转动，油路接口端用于与冷却管路组件连接，形成中空丝杆的冷却回路。

作为本实用新型进一步地说明，中空丝杆冷却腔从油路接口端的开口沿轴向向电机驱动端延伸，形成非贯穿槽孔。

更进一步地，所述冷却腔与中空丝杆同轴设置。

更进一步地，所述中空丝杆的电机驱动端外侧依次设置第一轴承台阶、第一螺纹台阶和第一轴连台阶。

更进一步地，所述中空丝杆的油路接口端外侧同样依次设置第二轴承台阶、第二螺纹台阶和第二轴连台阶。

更进一步地，所述第一轴承台阶上设置的轴承数量一个或多个。

更进一步地，所述第二轴承台阶上设置的轴承数量一个或多个。

本实用新型的有益效果：

本实用新型设计的中空丝杆结构，在保证丝杆使用寿命的前提下，有利于构建效率更高，结构更为合理的丝杆冷却结构，在工作过程中冷却油把中空丝杆内部的热量经过回油间隙由温油出口把热量带出中空丝杆外部,冷却油在油冷机中不断进出循环从而达到冷却中空丝杆的效果，从而确保了中空丝杆的驱动精度，另一方面也提高了中空丝杆结构的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型应用实例结构视图；

图2为本实用新型应用实例结构剖视图；

图3为本实用新型实施例F处局部放大视图；

图4为本实用新型实施例G处局部放大视图。

附图标记：中空丝杆1、第一螺纹台阶101、第二螺纹台阶102、丝杆螺母2、轴承3、冷却油管4、回油装置5、联轴器6、伺服电机7、油冷入口8、温油出口9。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图对本实用新型实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种中空丝杆结构，包括中空丝杆1和旋转套接在中空丝杆1外侧的丝杆螺母2，中空丝杆1两端分别为电机驱动端和油路接口端，中空丝杆1内设冷却腔，冷却腔由所述油路接口端向电机驱动端延伸，所述中空丝杆1的电机驱动端和油路接口端分别设有一组轴承3用以转动支撑中空丝杆1；所述电机驱动端用于与驱动电机连接，以驱动中空丝杆1转动，油路接口端用于与冷却管路组件连接，形成中空丝杆1的冷却回路。

作为一种应用实例，参见附图所示，本实用新型的中空丝杆结构结合冷却管路和驱动组件应用到机床系统中，以驱动机床的相应部件执行直线往返运动。具体参见附图所示，伺服电机7接收到机床系统的驱动指令信号后产生顺向或逆向的转动,并通过联轴器6带动中空丝杆1旋转,轴承3在滚珠中空丝杆1中起着支撑和定位的作用,旋转的中空丝杆1驱动外侧的丝杆螺母2执行直线往返运动,并带动工作台或拖板作精确往返运动和定位。工作过程中由于丝杆螺母2在中空丝杆1上长时间作往返运动会使中空丝杆1产生大量的热能，冷却油通过油冷入口8(如局部视图F)顺着冷却油管4可到达中空丝杆1的内部，并经上述回油间隙返回回油装置5(如局部视图G)，冷却油把中空丝杆1内部的热量经过回油间隙由温油出口9(如局部视图F)把热量带出中空丝杆1外部,冷却油在油冷机中不断进出循环从而达到冷却中空丝杆1的效果，从而确保了中空丝杆1的驱动精度，另一方面也提高了中空丝杆结构的使用寿命。

如附图所示，中空丝杆1的冷却腔从油路接口端的开口沿轴向向电机驱动端延伸，形成非贯穿槽孔；冷却油管4可以从冷却腔的轴向插入直至其前端靠近冷却腔的前端内壁，最终形成冷却油管4、冷却腔和中空丝杆1三者的同轴设置，冷却油经由附图所示箭头方向循环运行，可以将中空丝杆1工作时产生的热量不断带出，从而保证丝杆结构的运行精度。

参见附图所示，中空丝杆1的外侧中段为丝杆螺纹段，丝杆螺母2套设在丝杆螺纹段上，中空丝杆1的正反转动可以驱动丝杆螺母2在丝杆螺纹段来回滑动，从而带动机床部件执行直线往返运动。在所述中空丝杆1的电机驱动端外侧依次设置若干个丝杆台阶，依次包括第一轴承台阶、第一螺纹台阶101和第一轴连台阶。第一轴承台阶上安装一组轴承3，图示的实施例为3个轴承3，用以支撑和定位中空丝杆1的电机驱动端；实际应用中第一螺纹台阶101上装有精密螺母来压紧所述轴承3。第一轴连台阶用于与轴联器连接，并最终连接至伺服电机7，从而输入中空丝杆1的驱动力。

在所述中空丝杆1的油路接口端外侧同样依次设置若干个丝杆台阶，依次包括第二轴承台阶、第二螺纹台阶102和第二轴连台阶。第二轴承台阶上安装另一组轴承3，图示的实施例为两个轴承3，用以支撑和定位中空丝杆1的油路接口端；实际应用中第二螺纹台阶102上装有精密螺母来压紧所述轴承3。第二轴联台阶用于与回油装置5连接。

在实际应用中，通常中空丝杆1每端的轴承3数量在1至5个之间，即可满足大部分情况下中空丝杆1机械传动的支撑和定位要求。具体中空丝杆1两端轴承3的个数可以根据机床的实际使用情况来设计,例如重切削机床可以设计成多个轴承3支撑以满足支撑需求，而轻切削机床可以减少轴承3个数来提高机床加工的效率。

以上仅就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种中空丝杆结构，其特征在于：包括中空丝杆和旋转套接在中空丝杆外侧的丝杆螺母，中空丝杆两端分别为电机驱动端和油路接口端，中空丝杆内设冷却腔，冷却腔由所述油路接口端向电机驱动端延伸，所述中空丝杆的电机驱动端和油路接口端分别设有一组轴承用以转动支撑中空丝杆；所述电机驱动端用于与驱动电机连接，以驱动中空丝杆转动，油路接口端用于与冷却管路组件连接，以形成中空丝杆的冷却回路。

2.根据权利要求1所述的中空丝杆结构，其特征在于：中空丝杆冷却腔从油路接口端的开口沿轴向向电机驱动端延伸，形成非贯穿槽孔。

3.根据权利要求1所述的中空丝杆结构，其特征在于：所述冷却腔与中空丝杆同轴设置。

4.根据权利要求1所述的中空丝杆结构，其特征在于：所述中空丝杆的电机驱动端外侧依次设置第一轴承台阶、第一螺纹台阶和第一轴连台阶。

5.根据权利要求1所述的中空丝杆结构，其特征在于：所述中空丝杆的油路接口端外侧同样依次设置第二轴承台阶、第二螺纹台阶和第二轴连台阶。

6.根据权利要求4所述的中空丝杆结构，其特征在于：所述第一轴承台阶上设置的轴承数量一个或多个。

7.根据权利要求5所述的中空丝杆结构，其特征在于：所述第二轴承台阶上设置的轴承数量一个或多个。

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