CN217070760U - 一种高速高精电主轴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电主轴技术领域，尤其涉及一种高速高精电主轴结构，包括依次套设的芯轴、套筒及壳体，所述套筒前端开有冷却液入口及第一冷却通道，所述套筒后端开有冷却液出口，所述前轴承与定子之间设有隔热套，所述隔热套上开有第二冷却通道，所述套筒外周壁与壳体内周壁之间形成有第三冷却通道，所述冷却液入口、第一冷却通道、第一连接流道、第二冷却通道、第二连接通道、第三冷却通道及冷却液出口依次连通；本实用新型利用在定子与前轴承之间设置隔热套，且隔热套上开设有冷却通道，冷却液体通过冷却通道可带走芯轴、定子与前轴承产生的热量，且隔断定子与轴承之间的热量传递，有效保证了电主轴在高速加工过程中的热平衡，提高了加工精度。

Description

一种高速高精电主轴结构

技术领域

本实用新型涉及电主轴技术领域，尤其涉及一种高速高精电主轴结构。

背景技术

电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的产品，其由主轴、轴承、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承，电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。

由于电主轴将电机集成于主轴单元中，且转速很高，运转时会产生大量热量，引起电主轴温升，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其恒定在一定值内。机床一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却，即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环，带走主轴高速旋转产生的热量，但定转子与轴承之间未采取隔热措施，定转子产生的热量将传递至轴承，影响轴承的冷却效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中定转子与轴承之间未采取隔热措施，定转子产生的热量将传递至轴承，影响轴承的冷却效果的问题，现提供一种高速高精电主轴结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种高速高精电主轴结构包括依次套设的芯轴、套筒及壳体，所述芯轴和套筒之间安装有定子、转子、前轴承与后轴承，所述套筒前端开有冷却液入口及第一冷却通道，第一冷却通道位于前轴承外侧用于对前轴承进行冷却，套筒中间部位设有第一连接通道及第二连接通道，所述套筒后端开有冷却液出口，所述前轴承与定子之间设有隔热套，所述隔热套上开设有第二冷却通道，所述套筒外周壁与壳体内周壁之间形成有第三冷却通道，所述第三冷却通道位于定子外侧用于对定子进行降温，冷却液入口与冷却液出口均贯穿壳体，所述冷却液入口、第一冷却通道、第一连接流道、第二冷却通道、第二连接通道、第三冷却通道及冷却液出口依次连通。

上述技术方案利用在定子与前轴承之间设置隔热套，且隔热套上开设有冷却通道，冷却液体通过冷却通道可带走芯轴、定子与前轴承产生的热量，且隔断定子与轴承之间的热量传递，有效保证了电主轴在高速加工过程中的热平衡，提高了加工精度。

进一步的，所述隔热套为环形，与芯轴同轴设置，可与芯轴快速完成热交换。

进一步的，所述隔热套设有向前轴承的方向延伸的延伸体，所述套筒内设有台阶面，所述延伸体与台阶面相抵，延伸体增大了隔热套的面积，可带走芯轴更多热量，延伸体与台阶面相抵更有利于装配。

进一步的，所述隔热套材质为紫铜，紫铜导热系数较高，可最大程度带走芯轴产生的热量，改善芯轴的温度。

进一步的，所述隔热套与套筒之间安装有若干第一密封圈，若干第一密封圈位于第二冷却通道的两侧，可防止第二冷却通道内的液体流出。

进一步的，所述套筒与壳体之间安装有若干第二密封圈，若干第二密封圈位于第三冷却通道的两侧，可防止第三冷却通道内的液体流出。

进一步的，所述第三冷却通道为螺旋形，可保证从前往后冷却，使热延长往芯轴的自由端移动。

进一步的，所述第一连接通道及第二连接通道相对设置，可保证冷却液依次流经第一冷却通道、第一连接通道、第二冷却通道、第二连接流道及第三冷却通道，保证冷却效果。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用在定子与前轴承之间设置隔热套，且隔热套上开设有冷却通道，冷却液体通过冷却通道可带走芯轴、定子与前轴承产生的热量，且隔断定子与轴承之间的热量传递，有效保证了电主轴在高速加工过程中的热平衡，提高了加工精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图中：

1、芯轴；2、套筒；201、冷却液入口；202、第一冷却通道；203、第三冷却通道；204、冷却液出口；205、第二密封圈；206、台阶面；207、第一连接通道；208、第二连接通道；3、壳体；4、定子；5、转子；6、前轴承；7、后轴承；8、隔热套；801、第二冷却通道；802、第一密封圈；803、延伸体。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型是一种高速高精电主轴结构，包括依次套设的芯轴1、套筒2及壳体3，所述芯轴1和套筒2之间安装有定子4、转子5、前轴承6与后轴承7，所述套筒2前端开有冷却液入口201及第一冷却通道202，第一冷却通道202位于前轴承6外侧用于对前轴承6进行冷却，套筒2中间部位设有第一连接通道207及第二连接通道208，所述套筒2后端开有冷却液出口204，所述前轴承6与定子4之间设有隔热套8，所述隔热套8上开有第二冷却通道801，所述套筒2外周壁与壳体3内周壁之间形成有第三冷却通道203，所述第三冷却通道203位于定子4外侧用于对定子4进行降温，冷却液入口201与冷却液出口204均贯穿壳体3，所述冷却液入口201、第一冷却通道202、第一连接通道207、第二冷却通道801、第二连接通道208、第三冷却通道203及冷却液出口204依次连通。

所述隔热套8为环形，与芯轴1同轴设置，可与芯轴1快速完成热交换。

所述隔热套8设有向前轴承6的方向延伸的延伸体803，所述套筒2内设有台阶面206，所述延伸体803与台阶面206相抵，延伸体803增大了隔热套8的面积，可带走芯轴1更多热量，延伸体803与台阶面206相抵更有利于装配。

所述隔热套8材质为紫铜，紫铜导热系数较高，可最大程度带走芯轴1产生的热量，改善芯轴1的温度。

所述隔热套8与套筒2之间安装有若干第一密封圈802，若干第一密封圈802位于第二冷却通道801的两侧，可防止第二冷却通道801内的液体流出。

所述套筒2与壳体3之间安装有若干第二密封圈205，若干第二密封圈205位于第三冷却通道203的两侧，可防止第三冷却通道203内的液体流出。

所述第三冷却通道203为螺旋形，可保证从前往后冷却，使热延长往芯轴1的自由端移动。

所述第一连接通道207及第二连接通道208相对设置，可保证冷却液依次流经第一冷却通道202、第一连接通道207、第二冷却通道801、第二连接流道及第三冷却通道203，所述第一连接通道207与第三冷却通道203之间封堵，避免冷却液直接从第一冷却通道202进入第三冷却通道203。

工作原理：冷却液从冷却液入口201进入后，依次流行第一冷却通道202、第一连接通道207、第二冷却通道801、第二连接通道208、第三冷却通道203后从冷却液出口204流出，第一冷却通道202内的冷却液对前轴承6进行冷却，第二冷却通道801内的冷却液对隔热套8进行冷却，第三冷却通道203内的冷却液对定子4进行冷却。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种高速高精电主轴结构，其特征在于：包括由内而外依次套设的芯轴(1)、套筒(2)及壳体(3)，所述芯轴(1)和套筒(2)之间安装有定子(4)、转子(5)、前轴承(6)与后轴承(7)，所述套筒(2)前端开设有冷却液入口(201)及第一冷却通道(202)，套筒(2)中间部位开设有第一连接通道(207)及第二连接通道(208)，所述套筒(2)后端开有冷却液出口(204)，所述前轴承(6)与定子(4)之间设有隔热套(8)，所述隔热套(8)上开设有第二冷却通道(801)，所述套筒(2)外周壁与壳体(3)内周壁之间形成有第三冷却通道(203)，所述冷却液入口(201)、第一冷却通道(202)、第一连接通道(207)、第二冷却通道(801)、第二连接通道(208)、第三冷却通道(203)及冷却液出口(204)依次连通。

2.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述隔热套(8)为环形。

3.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述隔热套(8)设有向前轴承(6)的方向延伸的延伸体(803)，所述套筒(2)内设有台阶面(206)，所述延伸体(803)与台阶面(206)相抵。

4.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述隔热套(8)材质为紫铜。

5.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述隔热套(8)与套筒(2)之间安装有若干第一密封圈(802)，若干第一密封圈(802)位于第二冷却通道(801)的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述套筒(2)与壳体(3)之间安装有若干第二密封圈(205)，若干第二密封圈(205)位于第三冷却通道(203)的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述第三冷却通道(203)为螺旋形。

8.根据权利要求1所述的一种高速高精电主轴结构，其特征在于：所述第一连接通道(207)及第二连接通道(208)相对设置。

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