一种带有内外冷却结构的高速电主轴制造技术

本发明专利技术公开了一种带有内外冷却结构的高速电主轴，其特征在于，包括：主轴轴芯，其内部开设有内冷却流道；高速旋转接头，与所述主轴轴芯之间采用螺栓螺母连接，且，所述高速旋转接头与所述内冷却流道连通设置；外冷却流道，设置在机壳与定子、前轴承及后轴承之间的冷却套内；冷液箱，其上设置有出油口及进油口，且，所述出油口分别与所述高速旋转接头及所述外冷却流道的进液端连通，所述出油口分别与所述高速旋转接头及所述外冷却流道的出液端连通，所述冷液箱内设置有制冷装置；以及可调泵体，设置在所述冷液箱的出油端。设置在所述冷液箱的出油端。设置在所述冷液箱的出油端。

【技术实现步骤摘要】
一种带有内外冷却结构的高速电主轴


[0001]本专利技术涉及一种电主轴冷却
，具体是一种带有内外冷却结构的高速电主轴。

技术介绍

[0002]高速电主轴作为机床上重要的驱动件，其目前技术较为成熟，具有运行可靠性高，高转速且可控范围广等优点。电主轴产热主要包括定子绕组铜耗发热和转子铁损发热以及转子高速旋转时与周围空气摩擦所产生的热量，其中定子发热约占总发热量的2/3，转子发热约占1/3。
[0003]为了改善轴承摩擦生热状况，目前电主轴利用轴承润滑技术，在对轴承内进行润滑的同时带走部分热能，使得轴承内散热问题得到了一定改善。
[0004]对于电机定子的发热问题，传统电主轴通常在电机定子外加工一个螺旋冷却流道，利用冷却液对定子和电主轴壳体进行循环冷却。然而，冷却水套只对内置电机的定子和电主轴壳体部分进行了冷却，而对转子和电主轴轴芯处没有冷却效果，使得大量热量积聚此处而无法被排走，轴芯温度急剧增加，最终导致电主轴呈现“外冷内热”的情况，轴芯极易产生热变形，严重影响了机床精度以及工作安全性。
[0005]因此，有必要提供一种带有内外冷却结构的高速电主轴，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有内外冷却结构的高速电主轴，包括：
[0007]主轴轴芯，其内部开设有内冷却流道，用于对主轴内部进行冷却降温；
[0008]高速旋转接头，与所述主轴轴芯之间采用螺栓螺母连接，且，所述高速旋转接头与所述内冷却流道连通设置；
[0009]外冷却流道，设置在机壳与定子、前轴承及后轴承之间的冷却套内，用于对电主轴外部进行冷却；
[0010]冷液箱，其上设置有出油口及进油口，且，所述出油口分别与所述高速旋转接头及所述外冷却流道的进液端连通，所述出油口分别与所述高速旋转接头及所述外冷却流道的出液端连通，所述冷液箱内设置有制冷装置；以及
[0011]可调泵体，设置在所述冷液箱的出油端。
[0012]进一步的，作为优选，所述内冷却流道包括：
[0013]入流通道，设置在所述主轴轴芯中央部；
[0014]第一回流通道，沿所述入流通道圆周分布有多个，且均位于所述主轴轴芯的近心侧；以及
[0015]第一转接通道，其被配置为U型，被配置有多个，均连通设置在所述入流通道与多
个所述第一回流通道之间。
[0016]进一步的，作为优选，所述内冷却流道还包括：
[0017]第二回流通道，沿所述入流通道圆周分布有多个，且均位于所述主轴轴芯的远心侧；
[0018]第二转接通道，其被配置为U型，均设置在所述第一回流通道的连通处；以及
[0019]微型温控阀，密封设置在所述第二转接通道与所述第一回流通道的连通处，且，所述微型温控阀与所述可调泵体间电性连接。
[0020]进一步的，作为优选，所述入流通道截面被配置为圆台形，所述第一回流通道与所述第二回流通道截面均被配置为与所述入流通道互为倒置的圆台形。
[0021]进一步的，作为优选，所述外冷却流道包括前轴承通道、进流通道、后轴承通道以及出流通道，其中，所述前轴承通道及所述后轴承通道均被配置为戒指型，且分别位于前轴承套与后轴承套中。
[0022]进一步的，作为优选，所述进流通道与所述出流通道均设置在机壳与定子之间，且均被配置为螺旋状通道，其中，所述进流通道进油端与所述冷液箱出液端连通，所述进流通道出油端与所述后轴承通道的一端连通，所述出流通道进油端与所述后轴承通道的另一端连通，所述出流通道出油端与所述前轴承通道的一端连通，所述前轴承通道与所述冷液箱进液端连通。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术中，通过温度的改变，冷却液的有效流经闭合回路面积进行相应改变，使得轴芯在不同温度下均能达到相同的冷却效果，而且，一方面能够最低限度使用可调泵体的动力，另一方面，在保证冷却效果达到预期值的情况下，最低限度减少回路中冷却液的流通量，从而减少主轴轴芯的质量，进而减少电主轴转动时能量损耗。
附图说明
[0025]图1为一种带有内外冷却结构的高速电主轴的整体结构示意图；
[0026]图2为一种带有内外冷却结构的高速电主轴的内冷却流道示意图；
[0027]图3为一种带有内外冷却结构的高速电主轴的外冷却流道示意图；
[0028]图4为一种带有内外冷却结构的高速电主轴的A处放大图；
[0029]图中：1、主轴轴芯；2、内冷却流道；3、高速旋转接头；4、外冷却流道；5、冷液箱；6、可调泵体；21、入流通道；22、第一回流通道；23、第一转接通道；24、第二回流通道；25、第二转接通道；26、微型温控阀；41、前轴承通道；42、进流通道；43、后轴承通道；44、出流通道。
具体实施方式
[0030]请参阅图1
‑
4，本实施例中，一种带有内外冷却结构的高速电主轴，包括：
[0031]主轴轴芯1，其内部开设有内冷却流道2，用于对主轴内部进行冷却降温；
[0032]高速旋转接头3，与所述主轴轴芯1之间采用螺栓螺母连接，且，所述高速旋转接头3与所述内冷却流道2连通设置；高速旋转接头3便于将外部冷却油液加入高速转动的内冷却流道2内。
[0033]外冷却流道4，设置在机壳与定子、前轴承及后轴承之间的冷却套内，用于对电主
轴外部进行冷却；
[0034]冷液箱5，其上设置有出油口及进油口，且，所述出油口分别与所述高速旋转接头3及所述外冷却流道4的进液端连通，所述出油口分别与所述高速旋转接头3及所述外冷却流道4的出液端连通，所述冷液箱5内储存有一定量的冷却油且其内设置有制冷装置；以及
[0035]可调泵体6，设置在所述冷液箱5的出油端。
[0036]也就是说，通过内外流道的设置，实现对高速电主轴整体进行降温处理，从而提高工作安全性，同时提高加工精确性。
[0037]作为较佳实施例，所述内冷却流道2包括：
[0038]入流通道21，设置在所述主轴轴芯1中央部；
[0039]第一回流通道22，沿所述入流通道21圆周分布有多个，且均位于所述主轴轴芯1的近心侧；以及
[0040]第一转接通道23，其被配置为U型，被配置有多个，均连通设置在所述入流通道21与多个所述第一回流通道22之间。
[0041]需要解释的是，高速旋转接头3、入流通道21、第一转接通道23、第一回流通道22以及冷液箱5之间形成第一闭合回路，并利用可调泵体6对其此回路提供相应动力，使得冷却液能够在此回路内快速流动，加速冷却过程，其中，被配置为U型的第一转接通道23能够作为导向使得冷却液转向时平稳流动，提高液体流动速率，进一步加速轴内冷却。
[0042]作为较佳实施例，所述内冷却流道2还包括：
[0043]第二回流通道24，沿所述入流通道21圆周分布有多个，且均位于所述主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有内外冷却结构的高速电主轴，其特征在于，包括：主轴轴芯(1)，其内部开设有内冷却流道(2)，用于对主轴内部进行冷却降温；高速旋转接头(3)，与所述主轴轴芯(1)之间采用螺栓螺母连接，且，所述高速旋转接头(3)与所述内冷却流道(2)连通设置；外冷却流道(4)，设置在机壳与定子、前轴承及后轴承之间的冷却套内，用于对电主轴外部进行冷却；冷液箱(5)，其上设置有出油口及进油口，且，所述出油口分别与所述高速旋转接头(3)及所述外冷却流道(4)的进液端连通，所述出油口分别与所述高速旋转接头(3)及所述外冷却流道(4)的出液端连通，所述冷液箱(5)内设置有制冷装置；以及可调泵体(6)，设置在所述冷液箱(5)的出油端。2.根据权利要求1所述的一种带有内外冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述内冷却流道(2)包括：入流通道(21)，设置在所述主轴轴芯(1)中央部；第一回流通道(22)，沿所述入流通道(21)圆周分布有多个，且均位于所述主轴轴芯(1)的近心侧；以及第一转接通道(23)，其被配置为U型，被配置有多个，均连通设置在所述入流通道(21)与多个所述第一回流通道(22)之间。3.根据权利要求2所述的一种带有内外冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述内冷却流道(2)还包括：第二回流通道(24)，沿所述入流通道(21)圆周分布有多个，且均位于所述主轴轴芯(1)的远心侧；第二转接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程焱，卢帅，化文锋，信振洋，晁艳普，李耀辉，马梦晨，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：