CN2679912Y - 内藏马达主轴的气冷回路结构 - Google Patents

Abstract

一种内藏马达主轴的气冷回路结构，主要是于内藏马达主轴的轴承套套壁设有一气道，令该气道可接连于轴承压环上所设的蓄压沟槽中，而于蓄压沟槽上方盖锁一具有数透气锥孔的散热导环，从而使压缩冷空气可经由气道、蓄压沟槽、透气锥孔而吹向马达转子及定子，透过转子或定子间的缝隙，使压缩冷空气可顺势窜流其间，令热量可自主轴套顶盖旁侧的出气孔顺利导出带离，克服了现有技术存在的缺陷，可有效地防止主轴因过热产生变形而影响加工的精度。

Description

内藏马达主轴的气冷回路结构

技术领域

本实用新型涉及到一种内藏马达主轴的气冷回路结构，尤其是一种以强制空气循环对流的方式，使马达内部转子与定子间所产生的热量予以快速移除的内藏马达主轴的气冷回路结构。

背景技术

高速主轴是发展高速切削加工的关键技术之一，在工具机追求能源、环保及高精度的前提下，提升加工能力的诉求，使得高速切削加工技术快速的推展，高速主轴的内藏马达采用马达直接驱动主轴，有别于传统的齿轮、皮带传动方式，除可达到高速、高机械效率、高刚性，易于维修等优点外，更可避免齿轮或皮带传动时所造成的振动、噪音的问题，但是内藏马达所造成的发热量的问题，更是不可忽视的课题。

工具机主轴热变形是影响加工精度的主要误差源之一，由于热量造成主轴因温度变化产生的热变形，会直接反应在加工件的精度上，且发热量会直接影响到马达的马力与扭力输出。由于传统的主轴马达装置在主轴外部，因此主轴热变形的动态效应不明显，但是内藏马达高速主轴的热变形特性，和传统主轴有极大的差异，由于内藏马达直接接触在主轴心轴，令马达发热会直接传到心轴上，因此不仅心轴温升较传统主轴高而导致热误差增大，也造成热变形的动态特性较明显。

为此，一般内藏马达高速主轴对于发热量的抑制，多以主轴头外围设计有冷却循环用的槽沟，当主轴于重切削或高度切削时，能藉冷却油的循环或水冷循环排除主轴的热度，以防止主轴过热产生变形，使主轴中心偏移影响加工精度，以确保主轴轴承的寿命。但，此种强制冷却方式，仅能从定子外环将马达内部传导至定子外侧的发热量带走，对于马达发热量的抑制效果乃未臻完善。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种内藏马达主轴的气冷回路结构，尤其是一种使马达以强制空气循环对流的方式，使压缩冷空气可导向转子与定子间的缝隙，令由转子与定子所产生的热量可快速地移除，以防止主轴过热产生变形而影响加工的精度的内藏马达主轴的气冷回路结构。

本实用新型要解决的另一技术问题是：提供一种内藏马达主轴的气冷回路结构，其在马达主轴的轴承套套壁设有一气道，令该气道可接连于轴承压环上所设的蓄压沟槽中，而于蓄压沟槽上方盖锁一具有数透气锥孔的散热导环，若此，使压缩冷空气可经由气道、蓄压沟槽、透气锥孔而吹向马达转子及定子。

本实用新型要解决的又一技术问题是：提供一种内藏马达主轴的气冷回路结构，令窜流于转子与定子缝隙间的压缩冷空气于热交换作用后，可藉由设于主轴套盖旁侧的出气孔或电缆线导孔而将热量向外导出带离。

本实用新型要解决的再一技术问题是：提供一种内藏马达主轴的气冷回路结构，该压缩冷空气可取自外界空气，令其经由空气过滤器、调压阀、压力开关、压缩机及冷凝器等装置，而以高压的方式导入气道中。

为此，本实用新型提出一种内藏马达主轴的气冷回路结构，该内藏马达具有基座、轴承座、轴承压环、主轴、主轴套、循环套、转子、定子及顶盖，该轴承套固结于基座内，轴承套中的数轴承与主轴相套结，轴承压环定位压持于轴承顶端，主轴套固结于基座上端，主轴套的内壁依序套结有循环套及定子，转子与定子之间保有一适当裕度的缝隙，其中：

轴承套，其于套壁上开设有一气道；

轴承压环，于顶端的环面上具有一蓄压沟槽，蓄压沟槽于内部槽底处设有一气孔，轴承压环的环面上设置一具有透气锥孔的散热导环；

顶盖，其盖锁于主轴套的顶端，令盖体于侧边的选定处开设具有一个或一个以上的出气孔；

所述轴承压环锁固于轴承套顶端，气孔与气道相导通，该气道、气孔、蓄压沟槽、透气锥孔、缝隙及出气孔构筑成一内藏马达的气冷回路。

如上所述内藏马达主轴的气冷回路结构，该散热导环呈一环形片状，散热导环于对应蓄压沟槽上方处环设有数透气锥孔，且于透气锥孔的外环处另开设有数锁合孔。

如上所述内藏马达主轴的气冷回路结构，该散热导环与轴承压环相互锁固，其环体上的透气锥孔与蓄压沟槽的气孔呈相互错位状设置。

如上所述内藏马达主轴的气冷回路结构，该出气孔可为内藏马达的电缆线导孔。

本实用新型通过在内藏马达主轴的轴承套套壁设置一气道，令该气道可接连于轴承压环上所设的蓄压沟槽中，而于蓄压沟槽上方盖锁一具有数透气锥孔的散热导环，使压缩冷空气可经由气道、蓄压沟槽、透气锥孔而吹向马达转子及定子，透过转子或定子间的缝隙，使压缩冷空气可顺势窜流其间，令热量可自主轴套顶盖旁侧的出气孔顺利导出带离。本实用新型以强制空气循环对流的方式，使压缩冷空气可导向转子与定子间的缝隙，令由转子与定子所产生的热量可快速地移除，从而克服了现有技术存在的缺陷，可有效地防止主轴因过热产生变形而影响加工的精度。

附图说明

图1为本实用新型的组合结构断面示意图；

图2为本实用新型的局部分解立体图；

图3为图2的组合立体图；

图4为本实用新型中散热导环的平面结构示意图；

图5为本实用新型中散热导环的断面结构图；

图6为本实用新型中轴承压环与散热导环的组合剖面图；

图7为本实用新型散热气体的流向示意图；

图8为本实用新型压缩冷空气的来源装置配置图。

具体实施方式

以下配合附图详细说明本实用新型的特征及优点：

本实用新型提出的内藏马达主轴的气冷回路结构，如图1所示，该内藏马达主要包括基座1、轴承套2、轴承压环3、主轴4、主轴套5、循环套6、转子7、定子8及顶盖9等构件所组成，其中，该轴承套3固结于基座1内，令轴承套2中容置有数轴承21与主轴4相套结，且轴承21顶端藉由轴承压环3而予以定位压持(如图2所示)，令基座1上端与主轴套5相固结，而主轴套5的内壁依序套结有循环套6及定子8，且当转子7对应定子8而固定于主轴4上时，令转子7与定子8之间保有一适当裕度的缝隙A，复将顶盖9封盖于主轴套5的顶端，并使主轴4可自顶盖9穿出传输动力，其中：

轴承套2，令该轴承套2的套壁上开设有一气道22；

轴承压环3，请参阅如图2及图3所示，其于顶端的环面上成型具有一蓄压沟槽31，令蓄压沟槽31于内部槽底选定处设有一气孔311，使轴承压环3与轴承套2相结合后，气孔311可与气道22呈对应导通状，于轴承压环3的环面上设置一散热导环32(如图4及图5所示)，该散热导环32呈一环形片状，令散热导环32于对应蓄压沟槽31上方处环设有数透气锥孔321(如图6所示)，且于透气锥孔321的外环处另开设有数锁合孔322以供与轴承压环3相互锁固；

顶盖9，其盖锁于主轴套5的顶端，令盖体于侧边的选定处开设具有一个或一个以上的出气孔91。

利用上述构件，如图1及图3所示，令轴承压环3锁固于轴承套2顶端，使气孔311与气道22相导通，使内藏马达可藉由气道22、气孔311、蓄压沟槽31、透气锥孔321、缝隙A及出气孔91以构筑成一气冷回路，即令压缩冷空气可经由气道22、蓄压沟槽31、透气锥孔321而吹向马达的转子7及定子8，再透过转子7与定子8间的缝隙A，使压缩冷空气可顺势窜流其间，令热量可自顶盖9旁侧的出气孔91顺利导出带离(请参阅如图7中箭头所指示的气体流向)。

再者，本实用新型主要采用气冷的方式，使气体可对于内藏马达其主要的发热源(转子及定子)进行直接吹袭，达到控制其发热量，而其所凭借运用的压缩冷空气是取自外界空气，令其可经由空气过滤器10、调压阀20、压力开关30、压缩机40及冷凝器50等装置，而以高压的方式导入气道22中(如图8所示)，令其于蓄压沟槽31中蓄压后，经透气锥孔321的扩散导出，而吹袭至转子7及定子8，如此，压缩冷空气可于转子7及定子8间的缝隙A绕旋窜流，藉此可将转子7与定子8于运转时所产生的热量，在第一时间即予以带离，且经过热交换作用的热气，可透过顶盖9旁侧的出气孔91顺利排出，从而有效地防止主轴因过热产生变形而影响加工的精度。

其次，上述对应于蓄压沟槽31上方处所设置的散热导环32与轴承压环3相互锁固后，令其环体上的透气锥孔321与蓄压沟槽31的气孔311呈相互错位的状态，若此，有利经气道22、气孔3l1所导入的压缩冷空气先行充斥于蓄压沟槽31内，而后再均匀地透过散热导环32的数透气锥孔321向上扩散导出，令压缩冷空气可均匀地供给流向缝隙A中，使散热效果匀称。

另外，该经由缝隙A中将热量带出的热气，除可藉顶盖9旁侧的出气孔91顺利排出外，其亦可藉由顶盖9旁侧的电缆线导孔达到排出释放的目的。换言之，该热气的排放管道，可就现有的电缆线导孔径予以排出释放，或可令其独立依循出气孔91而实施，其实施方式并无限制。

Claims (4)

1、一种内藏马达主轴的气冷回路结构，该内藏马达具有基座、轴承座、轴承压环、主轴、主轴套、循环套、转子、定子及顶盖，该轴承套固结于基座内，轴承套中的数轴承与主轴相套结，轴承压环定位压持于轴承顶端，主轴套固结于基座上端，主轴套的内壁依序套结有循环套及定子，转子与定子之间保有一缝隙，其特征在于：

轴承套，其于套壁上开设有一气道；

轴承压环，于顶端的环面上具有一蓄压沟槽，蓄压沟槽于内部槽底处设有一气孔，轴承压环的环面上设置一具有透气锥孔的散热导环；

顶盖，其盖锁于主轴套的顶端，令盖体于侧边的选定处开设具有一个或一个以上的出气孔；

所述轴承压环锁固于轴承套顶端，气孔与气道相导通，该气道、气孔、蓄压沟槽、透气锥孔、缝隙及出气孔构筑成一内藏马达的气冷回路。

2、如权利要求1所述内藏马达主轴的气冷回路结构，其特征在于：该散热导环呈一环形片状，散热导环于对应蓄压沟槽上方处环设有数透气锥孔，且于透气锥孔的外环处另开设有数锁合孔。

3、如权利要求1所述内藏马达主轴的气冷回路结构，其特征在于：该散热导环与轴承压环相互锁固，其环体上的透气锥孔与蓄压沟槽的气孔呈相互错位状设置。

4、如权利要求1所述内藏马达主轴的气冷回路结构，其特征在于：该出气孔可为内藏马达的电缆线导孔。

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