一种电主轴、电主轴组件及数控机床制造技术

本发明专利技术提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，电主轴包括轴套、定子和冷却套；定子设置在轴套内，冷却套设置在轴套与定子之间，且冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，多个冷却腔沿冷却套的轴向依次间隔设置，每个冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口；每个冷却腔中，冷却腔进液口和冷却腔出液口沿冷却套的轴向错开设置；每个冷却腔的冷却腔进液口均靠近冷却套的轴向的一端，每个冷却腔的冷却腔出液口均靠近冷却套的轴向的另一端，使冷却液在每个冷却腔内均匀分配，延长冷却液的流动路径，提高冷却效果，扩大了散热面积；冷却腔内均设置有多个散热片，每个散热片沿冷却套的周向呈波浪形，改善了冷却液在冷却腔内的流态，提高了冷却效率。了冷却效率。了冷却效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电主轴、电主轴组件及数控机床


[0001]本专利技术属于智能装备
，尤其涉及一种电主轴、电主轴组件及数控机床。

技术介绍

[0002]电主轴作为现代数控机床的核心部件，是将电动机的转子直接作为机床的主轴、主轴单元的壳体作为电动机机座，且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化；电主轴回转精度决定了零部件的加工精度与装配精度，在实际高速切削加工过程中，电机定子会产生大量热量与电磁激振力，引起电主轴温升与振动，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的回转精度。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其保持在一定范围内。而电机发热是电主轴发热的主要因素，电机定子的发热量占电机总发热量的三分之二以上。现有的数控机床中，在定子的外圆上套设有冷却套，将经过油冷装置的冷却油强制地在冷却套内循环，带走主轴高速旋转产生的热量；但冷却套内的流道大多为直道型或螺旋型，散热面积小，冷却液流动阻力大，需要通过更大的流量才能使冷却流道充满冷却液；此外，热交换时间短、散热效果差和冷却不充分。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本专利技术提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，以解决现有技术中散热面积小、冷却液流动阻力大和散热效果差等问题。
[0004]本专利技术提供一种电主轴，包括：
[0005]轴套，
[0006]定子，其设置在所述轴套内；
[0007]冷却套，其设置在所述轴套与定子之间，且所述冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，多个所述冷却腔沿所述冷却套的轴向依次间隔设置，每个所述冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口；
[0008]每个所述冷却腔中，所述冷却腔进液口和冷却腔出液口沿所述冷却套的轴向错开设置。
[0009]进一步可选地，每个所述冷却腔中，所述冷却腔进液口和冷却腔出液口沿所述冷却套的周向错开设置。
[0010]进一步可选地，多个所述冷却腔中，每个所述冷却腔的冷却腔进液口均靠近所述冷却套的轴向的一端，每个所述冷却腔的冷却腔出液口均靠近所述冷却套的轴向的另一端。
[0011]进一步可选地，每个所述冷却腔内均设置有多个所述散热片；多个所述散热片平行设置。
[0012]进一步可选地，每个所述散热片沿所述冷却套的周向呈波浪形结构；所述波浪形结构包括波峰和波谷，所述波峰靠近所述冷却套的轴向的一端，所述波谷靠近所述冷却套的轴向的另一端。
[0013]进一步可选地，每个所述散热片整体均呈环形结构，多个所述散热片沿所述冷却套的轴向彼此间隔设置。
[0014]进一步可选地，多个所述散热片将对应的所述冷却腔分隔为多个子冷却腔；每个所述散热片均形成有通孔，所述通孔连通对应的所述散热片两侧的两个所述子冷却腔。
[0015]进一步可选地，两个相邻的所述散热片(32)之间的轴向间距为s1，所述冷却套(31)的轴向长度为H，所述s1和H满足0.01*H≤s1≤0.04*H；优选的，0.02*H≤s1≤0.03*H。
[0016]进一步可选地，所述散热片(32)的厚度为h，所述h和H满足0.02*H≤h≤0.07*H；优选的，0.03*H≤h≤0.06*H。
[0017]进一步可选地，所述冷却套的侧壁的外壁面形成有多个环形柱，多个所述环形柱沿所述冷却套的轴向依次间隔设置；两个相邻的所述环形柱之间形成有所述冷却腔；
[0018]所述环形柱(311)的侧壁与轴套(1)的侧壁的内壁面之间的径向间距为s2，所述s2满足0.5mm≤s2≤2.3mm；优选的，1mm≤s2≤1.8mm。
[0019]进一步可选地，所述轴套的侧壁的内部形成有相对设置的轴套进液通道和轴套出液通道，所述轴套的侧壁的内壁面形成有相对设置的所述冷却腔进液口和冷却腔出液口；所述轴套进液通道与冷却腔进液口对应，所述轴套出液通道与冷却腔出液口对应；
[0020]所述轴套进液通道与每个所述冷却腔进液口之间还形成有进液流道，所述轴套出液通道与每个所述冷却腔出液口之间还形成有出液流道；
[0021]所述轴套进液通道内的冷却液经进液流道进入对应的所述冷却腔，后经对应的所述出液流道排至所述轴套出液通道。
[0022]进一步可选地，所述定子形成有安装孔；所述电主轴还包括转子和第一风扇；所述转子可转动地设置在所述安装孔内且所述转子的一端与轴套之间形成有第一散热腔；所述第一风扇设置在所述转子的一端且位于所述第一散热腔内；
[0023]所述轴套的一端的侧壁内部形成有相对设置的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和第一出风口均连通所述第一散热腔和外界；
[0024]所述第一风扇随所述转子同步转动时，外界的空气可经所述第一进风口进入所述第一散热腔或所述第一散热腔内的空气经所述第一出风口排出。
[0025]进一步可选地，所述电主轴还包括第二风扇；所述转子的另一端与轴套之间形成有第二散热腔；所述第二风扇设置在所述转子的另一端且位于所述第二散热腔内；
[0026]所述轴套的另一端的侧壁内部形成有相对设置的第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和第二出风口均连通所述第二散热腔和外界；
[0027]所述第二风扇随所述转子同步转动时，外界的空气可经所述第二进风口进入所述第二散热腔或所述第二散热腔内的空气经所述第二出风口排出。
[0028]进一步可选地，所述第一风扇和第二风扇均包括多个叶片，满足N＝0.3*D+(n/1000
‑
10)，其中，N为所述叶片的数量，n为所述转子的最高额定转速，D为所述转子的外径。
[0029]进一步可选地，所述第一风扇的叶片的旋向与第二风扇的叶片的旋向满足：当所述转子顺时针转动时，所述第一风扇使外界的空气经所述第一进风口进入所述第一散热腔以使所述定子冷却，所述第二风扇使所述转子内的空气进入所述第二散热腔并经所述第二出风口排出以使所述转子散热；
[0030]当所述转子逆时针转动时，所述第一风扇使所述转子内的空气进入所述第一散热
腔并经所述第一出风口排出以使所述转子散热；所述第二风扇使外界的空气经所述第二进风口进入所述第二散热腔以使所述定子冷却。
[0031]本专利技术还提供一种电主轴组件，包括轴承座和上述任一项所述的电主轴；所述轴承座套设在所述电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承连接。
[0032]本专利技术还提供一种数控机床，包括机床本体和设置所述机床本体上的电主轴或电主轴组件；所述电主轴为上述任一项所述的电主轴，所述电主轴组件为上述所述的电主轴组件。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要在于：
[0034](1)冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，经冷却腔进液口向冷却腔内通入冷却液并经冷却腔出液口排出，可带走定子产生的热量，扩大了冷却液与冷却套之间的接触面积，进而扩大了散热面积；每个冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口，减小了冷却液流动阻力，提高了冷却效果；冷却腔进液口和冷却腔出液口沿冷却套的轴向和周向均错开设置，延长了冷却液的流动路径，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电主轴，其特征在于，所述电主轴包括：轴套(1)，定子(21)，其设置在所述轴套(1)内；冷却套(31)，其设置在所述轴套(1)与定子(21)之间，且所述冷却套(31)与轴套(1)之间形成有多个冷却腔(41)，多个所述冷却腔(41)沿所述冷却套(31)的轴向依次间隔设置，每个所述冷却腔(41)均形成有冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)；每个所述冷却腔(41)中，所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)沿所述冷却套(31)的轴向错开设置。2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，每个所述冷却腔(41)中，所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)沿所述冷却套(31)的周向错开设置。3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，多个所述冷却腔(41)中，每个所述冷却腔(41)的冷却腔进液口(411)均靠近所述冷却套(31)的轴向的一端，每个所述冷却腔(41)的冷却腔出液口(412)均靠近所述冷却套(31)的轴向的另一端。4.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，每个所述冷却腔(41)内均设置有多个所述散热片(32)；多个所述散热片(32)平行设置。5.根据权利要求4所述的电主轴，其特征在于，每个所述散热片(32)沿所述冷却套(31)的周向呈波浪形结构；所述波浪形结构包括波峰和波谷，所述波峰靠近所述冷却套(31)的轴向的一端，所述波谷靠近所述冷却套(31)的轴向的另一端。6.根据权利要求5所述的电主轴，其特征在于，每个所述散热片(32)整体均呈环形结构，多个所述散热片(32)沿所述冷却套(31)的轴向彼此间隔设置。7.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，多个所述散热片(32)将对应的所述冷却腔(41)分隔为多个子冷却腔；每个所述散热片(32)均形成有通孔(321)，所述通孔(321)连通对应的所述散热片(32)两侧的两个所述子冷却腔。8.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，两个相邻的所述散热片(32)之间的轴向间距为s1，所述冷却套(31)的轴向长度为H，所述s1和H满足0.01*H≤s1≤0.04*H；优选的，0.02*H≤s1≤0.03*H。9.根据权利要求8所述的电主轴，其特征在于，所述散热片(32)的厚度为h，所述h和H满足0.02*H≤h≤0.07*H；优选的，0.03*H≤h≤0.06*H。10.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述冷却套(31)的侧壁的外壁面形成有多个环形柱(311)，多个所述环形柱(311)沿所述冷却套(31)的轴向依次间隔设置；两个相邻的所述环形柱(311)之间形成有所述冷却腔(41)；所述环形柱(311)的侧壁与轴套(1)的侧壁的内壁面之间的径向间距为s2，所述s2满足0.5mm≤s2≤2.3mm；优选的，1mm≤s2≤1.8mm。11.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述轴套(1)的侧壁的内部形成有相对设置的轴套进液通道(11)和轴套出液通道(12)，所述轴套(1)的侧壁的内壁面形成有相对设置的所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)；所述轴套进液通道(11)与冷却腔进液口(411)对应，所述轴套出液通道(12)与冷却腔出液口(412)对应；所述轴套进液通道(11)与每个所述冷却腔进液口(411)之间还形成有进液流道(13)，所述轴套出液通道(12)与每个所述冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立键，李婉，王旭，杨毅成，彭石华，肖威，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：