TWI624326B - 主軸及其冷卻迴路模組 - Google Patents
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Abstract
一種主軸及其冷卻迴路模組，主軸內部具有同軸設置的一心軸與一拉桿，前述冷卻迴路模組具有一小徑管同軸設置於拉桿內部，以及由隔熱材料所組成的一絕緣層填滿拉桿內壁與小徑管外壁之間。藉此，絕緣層能夠降低低溫冷卻液流道與主軸拉桿之間的熱傳導效應，達到隔熱絕緣的目的。
Description
本發明涉及一種主軸及其冷卻迴路模組，具體而言是利用低導熱係數的隔熱材料填充於拉桿與其內部小徑管之間的空隙，以達成良好的絕緣效果，並降低組裝與維修成本。
工具機的主軸(Spindle)設有一心軸可受馬達驅使高速旋轉，前述心軸內穿設有一拉桿連結位於主軸兩端的拉刀機構與打刀機構。為了提高冷卻效率，拉桿內部具有一流道，讓低溫冷卻液(例如液態二氧化碳)能夠直接從主軸噴出而對刀具與被加工物件進行冷卻及潤滑，有助於提升工件的加工效率、加工品質，以及刀具的壽命。此外，此加工冷卻技術可以應用於航太產業所需低熱傳性難削材料的加工作業，是深具價值的技術項目。
然而，前述低溫冷卻液流經所述流道時，會讓心軸內孔與拉桿的表面結露，容易造成主軸軸承損壞。為解決前述缺失，US8303220揭露一種主軸的冷卻裝置，其低溫切消液輸送管40是由套管43，以及被套管43所包圍的內部小徑管42，而在小徑管42和套43之間的空間為真空狀態，以提供隔熱的效果，避免前述主軸軸承損壞的問題。
然而，抽真空的作業將導致組裝及製造成本的提高，而且
日後的維修作業也相對困難，因此仍亟待改進。
有鑑於此，本發明提供一種主軸及其冷卻迴路模組，該主軸內部具有一心軸，以及一拉桿同軸設置於心軸內部，前述冷卻迴路模組包含有一小徑管同軸設置於拉桿內部，以及由隔熱材料(Thermal Insulation Material)組成的一絕緣層填滿拉桿內壁與小徑管外壁之間。藉此，降低低溫冷卻液流道與主軸拉桿之間的熱傳導效應，達到絕緣低溫迴路的目的。
前述隔熱材料為低導熱係數介質，例如熱縮套管、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、無鹵阻燃熱縮管(RSFR)、矽膠、保麗龍、橡膠、等材料，或者可以選用泡沫塑料、玻璃纖維棉等多孔材料或是熱反射材料。
前述絕緣層是預先塗佈於小徑管外壁，或是填充於拉桿內壁與小徑管外壁之間。
10‧‧‧拉桿
20‧‧‧冷卻迴路模組
21‧‧‧小徑管
22‧‧‧絕緣層
第1圖為本發明具體實施例中拉桿及低溫迴路模組之剖面示意圖。
以下配合第1圖來說明本發明所提供具體實施例的冷卻迴路模組20。前述冷卻迴路模組20設置於一拉桿10，而前述拉桿10是同軸設置在一工具機主軸的一心軸(圖未繪示)內部。
冷卻迴路模組20是由小徑管21與絕緣層22所組成。其中，小徑管21是同軸設置於拉桿10內部，因此小徑管21的外壁與拉桿10的內壁形成一同心圓。前述絕緣層22填滿於小徑管21的外壁與拉桿10的內壁之間的
空隙。
絕緣層22是由低導熱係數的隔熱材料(Thermal Insulation Material)所組成，可以選自熱縮套管、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、無鹵阻燃熱縮管(RSFR)、矽膠、保麗龍、橡膠、多孔材料、熱反射等材料。
基於製造上的方便，絕緣層22可以是預先塗佈於小徑管21的外壁，在裝配於拉桿10內部。或者，絕緣層22也可以是利用填充方式設置。
因此，小徑管21內部通道可以做為低溫冷卻液的流道，而絕緣層會提供良好的隔熱絕緣作用，降低拉桿與小徑管之間的熱傳導效應，降低主軸損害的發生機率。
Claims (6)
- 一種主軸，包含有一心軸，以及一拉桿同軸設置於該心軸內部，其特徵在於：該拉桿內部設有一冷卻迴路模組，包含一小徑管同軸設置於該拉桿內部，以及由隔熱材料組成的一絕緣層填滿該拉桿內壁與該小徑管外壁之間；其中，該絕緣層是預先塗佈於該拉桿內壁與該小徑管外壁之間。
- 如請求項第1項所述的主軸，其中該絕緣層的材料是選自熱縮套管、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、無鹵阻燃熱縮管(RSFR)、矽膠、保麗龍、橡膠其中之一。
- 如請求項第1項所述的主軸，其中該絕緣層的材料為多孔材料或熱反射材料。
- 一種冷卻迴路模組，組裝於一主軸的一拉桿內部，其包含有一小徑管同軸設置於該拉桿內部，以及由隔熱材料組成的一絕緣層填滿該拉桿內壁與該小徑管外壁之間；其中，該絕緣層是預先塗佈於該拉桿內壁與該小徑管外壁之間。
- 如請求項第4項所述的冷卻迴路模組，其中該絕緣層的材料是選自熱縮套管、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、無鹵阻燃熱縮管(RSFR)、矽膠、保麗龍、橡膠其中之一。
- 如請求項第4項所述的冷卻迴路模組，其中該絕緣層的材料是多孔材料或熱反射材料。
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2016
- 2016-11-30 TW TW105139544A patent/TWI624326B/zh active
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| TW201821213A (zh) | 2018-06-16 |
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