空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，壳体包括内筒，内筒穿装在外筒内，内筒及外筒的上端与上端盖紧固连接，下端盖与外筒的下端紧固连接，内筒内穿装有空心转轴，转轴的中部连接有转子，内筒的内壁上设置有定子，定子与转子对应，气浮支撑装置支撑转轴，转轴的内腔内设置有超声换能装置，超声换能装置下端连接有刀具，内筒的外壁上设置有沟槽，内筒上设置有冷却流道，冷却流道连通沟槽，沟槽的位置与内筒的内壁上的定子的位置对应，本实用新型专利技术的结构简单、使用方便、成本低，能够有效的解决气浮主轴超高速转动时的冷却问题，从而使气浮主轴与超声电主轴很好的结合，实现空气悬浮式超声电主轴的超高速运转。

Stator cooling device of air suspension ultra high speed ultrasonic motorized spindle

The utility model relates to a stator cooling device of an air-suspended ultra-high speed ultrasonic spindle. The shell comprises an inner cylinder, which is inserted inside the outer cylinder, the upper end of the inner cylinder and the outer cylinder is tightly connected with the upper end cover, the lower end cover is tightly connected with the lower end of the outer cylinder, the inner cylinder is inserted with a hollow rotating shaft, and the middle part of the rotating shaft is connected with a rotor. The inner wall of the inner cylinder is equipped with stator, the stator corresponds to the rotor, the air-bearing supporting device supports the rotating shaft, the inner cavity of the rotating shaft is equipped with an ultrasonic energy conversion device, the lower end of the ultrasonic energy conversion device is connected with a cutter, the outer wall of the inner cylinder is equipped with a groove, the inner cylinder is equipped with a cooling runner, the cooling runner is connected with a groove, and the position of the groove is connected with the cutting tool. The stator on the inner wall of the inner cylinder corresponds to the position of the stator. The utility model has the advantages of simple structure, convenient use and low cost, and can effectively solve the cooling problem when the air-bearing spindle rotates at ultra-high speed, so that the air-bearing spindle can be well combined with the ultrasonic spindle to realize the ultra-high speed operation of the air-suspended ultrasonic spindle.

【技术实现步骤摘要】
空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置
：本技术属于电主轴结构
，具体涉及一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置。
技术介绍
：超声波电主轴利用刀具在轴向高频振动，使得刀具高速旋转切削工件，可以减小加工阻力，提高加工效率，明显提高加工面的加工精度，降低加工面表面粗糙度，刀具因本身高频振动而不沾残屑，刀具润滑、冷却比较好，刀具自锐性好，不需要反复的修磨，极大延长刀具使用寿命，适合淬硬钢、强化玻璃、石英晶体、陶瓷以及半导体零件的加工。现有的超声波电主轴其转轴的支撑通常采用传统轴承支撑模式，轴承支撑受其摩擦限制，不可能实现转轴的超高速旋转，目前能够实现超高速旋转的主要是气浮主轴。气浮主轴是利用高压气流在转轴和支撑件之间形成一层薄薄的气膜，并以此作为润滑剂实现转轴超高速转动的一种新型主轴，其具有粘滞性小、耐高温、无污染的优点，因而被越来越多的应用在数控机床中，对各种零部件进行加工处理。一般的，这种主轴的转速极高、工作时间长，在这样的工作条件下，带来的问题就是机器发热严重，容易造成转轴及定子的损坏。因此，要实现超声波电主轴采用气浮支撑以实现超声波电主轴的超高速旋转，必须解决气浮支撑的冷却问题。研究发现，现有气浮主轴发热严重，主要是因为主轴超高速旋转时，需要向定子中通入的电流很大，发热量大，该热量散发不出去，导致气浮主轴的壳体内空间温度高，导致其内的转轴及转子温度升高，从而影响加工精度，降低主轴工作的稳定性，缩短其使用寿命。为此人们设计出带有水冷却系统的主轴，如中国专利申请号：200610124264的技术专利，公开了一种气浮高速电主轴，其在机体上设有水冷却系统，从而达到给转轴降温的效果。然而上述专利中使用的水冷却系统不能直接作用于定子，其降温效率比较低；且该水冷却系统中的水通道比较复杂，难于加工，从而增加了制造成本。随着气浮主轴技术的发展，技术人员研发出一种新的冷却方式的气浮主轴，如中国专利申请号为：201310590814.0的技术专利申请，公开一种高速气浮电主轴，它除了在主轴外壳上设置冷却流道外，在转轴中心也设置冷却流道，但是，这种冷却方式不适用于超声波电主轴，超声波电主轴其转轴通常是空心结构，空心主轴内用于安装超声设备。
技术实现思路
：综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本技术提供了一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，它是将超声电主轴的壳体设计成内外层结构，定子与内层的内壁紧固连接，转子与转轴外壁紧固连接，定子与转子相对应，同时在内层的外壁上设置沟槽，内层与外层安装之后，沟槽在内层与外层之间形成冷却流道，且冷却流道对应定子位置，针对定子进行冷却，从而从根本上将定子产生热量带走，达到冷却效果。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是这样实现的：一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，包括壳体、转轴、定子、转子、气浮支撑装置、超声换能装置及刀具，所述的壳体包括内筒、外筒、上端盖及下端盖，所述的内筒穿装在外筒内，所述的内筒及外筒的上端与上端盖紧固连接，所述的下端盖与外筒的下端紧固连接，所述的内筒内穿装有空心转轴，转轴的中部连接有转子，所述的内筒的内壁上设置有定子，定子与转子对应，所述的内筒的下部设置有气浮支撑装置，所述的气浮支撑装置支撑转轴，所述的转轴的内腔内设置有超声换能装置，超声换能装置下端连接有刀具，其中：所述的内筒的外壁上设置有沟槽，所述的内筒上设置有冷却流道，冷却流道连通沟槽，所述的沟槽的位置与内筒的内壁上的定子的位置对应，所述的上端盖上设置有冷媒进口及冷媒出口，冷媒进口及冷媒出口分别连通冷却流道。进一步，所述的内筒与外筒过盈配合连接。进一步，所述的沟槽在内筒的外壁上沿内筒的周向呈“几”字型布置。进一步，所述的定子与内筒的内壁粘结固定或者过盈配合连接，所述的转子与主轴粘结固定或者过盈配合连接。本技术的有益效果为：1、本技术的是将超声电主轴的壳体设计成内外层结构，定子与内层的内壁紧固连接，转子与转轴外壁紧固连接，定子与转子相对应，同时在内层的外壁上设置沟槽，内层与外层安装之后，沟槽在内层与外层之间形成冷却流道，且冷却流道对应定子位置，针对定子进行冷却，从而从根本上将定子产生热量带走，达到冷却效果。2、本技术的沟槽在内筒的外壁上沿内筒的周向呈“几”字型布置，结构简单，加工生产容易。3、本技术的结构简单、使用方便、成本低，能够有效的解决气浮主轴超高速转动时的冷却问题，从而使气浮主轴与超声电主轴很好的结合，实现空气悬浮式超声电主轴的超高速运转。附图说明：图1为空气悬浮式超高速超声电主轴的结构示意图；图2为内筒的结构示意图；图3为内筒的冷却部位展开示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。如图1、图2及图3所示，一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，包括壳体1、转轴2、定子3、转子4、气浮支撑装置5、超声换能装置6及刀具7，所述的壳体1包括内筒11、外筒12、上端盖13及下端盖14，所述的内筒11穿装在外筒12内，内筒11与外筒12过盈配合连接，所述的内筒11及外筒12的上端与上端盖13紧固连接，所述的下端盖14与外筒12的下端紧固连接，所述的内筒11内穿装有空心转轴2，转轴2的中部连接有转子4，转子4与转轴2粘结固定，所述的内筒11的内壁上设置有定子3，定子3与内筒11的内壁过盈配合连接，定子3与转子4对应，所述的内筒11的下部设置有气浮支撑装置5，所述的气浮支撑装置5支撑转轴2，所述的转轴2的内腔内设置有超声换能装置6，超声换能装置6下端连接有刀具7，其中：所述的内筒11的外壁上设置有沟槽15，所述的内筒11上设置有冷却流道16，冷却流道16连通沟槽15，所述的沟槽15的位置与内筒11的内壁上的定子3的位置对应，沟槽15在内筒11的外壁上沿内筒11的周向呈“几”字型布置。上端盖13上设置有冷媒进口8及冷媒出口9，冷媒进口8及冷媒出口9分别连通冷却流道16。使用时，将冷却流道16与冷却介质输送设备连通，向冷却流道16及沟槽15内输送冷却介质，冷却介质从冷媒进口8流入，然后在沟槽15内流动，最后从冷媒出口9流出，定子3产生的热量传递到内筒11后被冷却介质带走，定子3冷却降温。要说明的是，以上所述实施例是对本技术技术方案的说明而非限制，所属
普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本技术技术方案的思路和范围，均应包含在本技术所要求的权利范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，包括壳体（1）、转轴（2）、定子（3）、转子（4）、气浮支撑装置（5）、超声换能装置（6）及刀具（7），所述的壳体（1）包括内筒（11）、外筒（12）、上端盖（13）及下端盖（14），所述的内筒（11）穿装在外筒（12）内，所述的内筒（11）及外筒（12）的上端与上端盖（13）紧固连接，所述的下端盖（14）与外筒（12）的下端紧固连接，所述的内筒（11）内穿装有空心转轴（2），转轴（2）的中部连接有转子（4）， 所述的内筒（11）的内壁上设置有定子（3），定子（3）与转子（4）对应，所述的内筒（11）的下部设置有气浮支撑装置（5），所述的气浮支撑装置（5）支撑转轴（2），所述的转轴（2）的内腔内设置有超声换能装置（6），超声换能装置（6）下端连接有刀具（7），其特征在于：所述的内筒（11）的外壁上设置有沟槽（15），所述的内筒（11）上设置有冷却流道（16），冷却流道（16）连通沟槽（15），所述的沟槽（15）的位置与内筒（11）的内壁上的定子（3）的位置对应，所述的上端盖（13）上设置有冷媒进口（8）及冷媒出口（9），冷媒进口（8）及冷媒出口（9）分别连通冷却流道（16）。...

【技术特征摘要】
1.一种空气悬浮式超高速超声电主轴的定子冷却装置，包括壳体（1）、转轴（2）、定子（3）、转子（4）、气浮支撑装置（5）、超声换能装置（6）及刀具（7），所述的壳体（1）包括内筒（11）、外筒（12）、上端盖（13）及下端盖（14），所述的内筒（11）穿装在外筒（12）内，所述的内筒（11）及外筒（12）的上端与上端盖（13）紧固连接，所述的下端盖（14）与外筒（12）的下端紧固连接，所述的内筒（11）内穿装有空心转轴（2），转轴（2）的中部连接有转子（4），所述的内筒（11）的内壁上设置有定子（3），定子（3）与转子（4）对应，所述的内筒（11）的下部设置有气浮支撑装置（5），所述的气浮支撑装置（5）支撑转轴（2），所述的转轴（2）的内腔内设置有超声换能装置（6），超声换能装置（6）下端连接有刀具（7），其特征在于：所述的内筒（11）的外壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐军，
申请(专利权)人：唐德祥，
类型：新型
国别省市：河南,41