[實(shí)用新型]高速主軸的冷卻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320444029.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN203343811U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高泉正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高泉正
• 主分類號(hào): B23Q11/12
• 分類號(hào): B23Q11/12
• 代理公司: 臺(tái)州市方圓專利事務(wù)所 33107
• 代理人: 蔡正保

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高速主軸，特別是一種高速主軸的冷卻裝置。

背景技術(shù)

高速主軸通常是指轉(zhuǎn)速超過10000r/min的電機(jī)。它們具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是由于轉(zhuǎn)速高，所以電機(jī)功率密度高，而體積遠(yuǎn)小于功率普通的電機(jī)，可以有效的節(jié)約材料。二是可與原動(dòng)機(jī)相連，取消了傳統(tǒng)的減速機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)效率高，噪音小。三是由于高速主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。

現(xiàn)有的高速主軸主要是通過在主軸殼體內(nèi)加冷卻液，并不斷的循環(huán)，把熱量帶走，來進(jìn)行冷卻。其基本的冷卻路線是：首先從主軸冷卻液溫控制器流出冷卻液，經(jīng)過在靠近前端蓋的入水口，冷卻液進(jìn)入前端軸承的外圍，對(duì)前端軸承進(jìn)行冷卻。接著流向主軸的定子和后端軸承進(jìn)行冷卻，最后從出水口流回主軸冷卻液溫控制器完成循環(huán)。

如中國專利文獻(xiàn)資料公開提出的一種高速電主軸的冷卻裝置[申請(qǐng)?zhí)枺?01120160016．0；授權(quán)公告號(hào)：CN202106241U]，包括套置在主軸外殼上的密封水套、開設(shè)在主軸外殼的螺旋式水道與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；螺旋式水道包括位于主軸外殼左側(cè)的左側(cè)螺旋式水道，與位于主軸外殼右側(cè)的右側(cè)螺旋式水道，左側(cè)螺旋式水道與右側(cè)螺旋式水道彼此獨(dú)立，左側(cè)螺旋式水道的水道進(jìn)水口位于主軸外殼的左側(cè)端，水道出水口位于主軸外殼的中央段，右側(cè)螺旋式水道的水道進(jìn)水口位于主軸外殼的右側(cè)端，水道出水口位于主軸外殼的中央段，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的供水管路同時(shí)連接兩個(gè)水道進(jìn)水口；冷卻裝置還包括半導(dǎo)體制冷片及水冷散熱管，水冷散熱管包括冷卻管與儲(chǔ)熱部，冷卻管的一端為冷卻管入水口，另一端為冷卻管出水口，半導(dǎo)體制冷片的冷端與主軸外殼的中央段接觸，熱端與水冷散熱管的儲(chǔ)熱部接觸；兩個(gè)水道出水口同時(shí)連接冷卻管入水口，冷卻管出水口連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的回水管路。但由于該冷卻裝置采用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)主軸外殼進(jìn)行冷卻，因此，冷卻效果不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種冷卻效果較為理想使高速主軸的壽命較長(zhǎng)的速主軸的冷卻裝置。

本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：高速主軸的冷卻裝置，包括內(nèi)筒以及套設(shè)在內(nèi)筒外側(cè)的外筒，所述的內(nèi)筒的外側(cè)壁與所述的外筒的內(nèi)側(cè)壁之間形成供氟利昂流過的冷卻通道，所述的冷卻通道包括進(jìn)口與出口，其特征在于，所述的內(nèi)筒與所述的外筒之間設(shè)有半導(dǎo)體制冷片，所述的半導(dǎo)體制冷片的冷面與所述的內(nèi)筒的外壁相貼靠，所述的半導(dǎo)體制冷片的熱面位于所述的冷卻通道內(nèi)。

本高速電機(jī)在使用時(shí)，高速主軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的熱量傳遞到內(nèi)筒的內(nèi)壁上，液態(tài)氟利昂流經(jīng)冷卻通道，帶走內(nèi)筒外壁上的熱量，使內(nèi)筒內(nèi)保持在較低的溫度，由于內(nèi)筒的外壁上與半導(dǎo)體制冷片的冷面相貼靠，因此通過半導(dǎo)體制冷片再對(duì)內(nèi)筒的外壁進(jìn)行吸熱降溫，同時(shí)液態(tài)氟利昂帶動(dòng)半導(dǎo)體制冷片的熱面的熱量，使半導(dǎo)體制冷片的制冷工作更加順暢，使冷面的溫度更低，通過液態(tài)氟利昂以及半導(dǎo)體制冷片的雙重冷卻降溫，使高速主軸的內(nèi)筒內(nèi)的潤(rùn)滑油的溫度較低，避免了潤(rùn)滑油的干燥，同時(shí)防止本高速電機(jī)的內(nèi)筒內(nèi)的線圈等零部件的順壞，提高本高速主軸的使用壽命。

在上述的高速主軸的冷卻裝置中，所述的內(nèi)筒的外側(cè)面上設(shè)有凹槽，且所述的凹槽的深度大于所述的半導(dǎo)體制冷片的厚度，所述的半導(dǎo)體制冷片與所述的凹槽相匹配且所述的半導(dǎo)體制冷片嵌于所述的凹槽內(nèi)。通過將半導(dǎo)體制冷片嵌入到內(nèi)筒外側(cè)面的凹槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片與內(nèi)筒的相定位，具有定位較為方便可靠的優(yōu)點(diǎn)。

在上述的高速主軸的冷卻裝置中，所述的冷卻通道均勻分布在所述的內(nèi)筒的外壁上。冷卻通道分布在內(nèi)筒的外壁上，使冷卻通道與內(nèi)筒具有較大的接觸面積，使液態(tài)氟利昂對(duì)內(nèi)筒能夠較好的進(jìn)行冷卻散熱。

在上述的高速主軸的冷卻裝置中，所述的半導(dǎo)體制冷片呈弧形且所述的半導(dǎo)體制冷片的弧度與所述的內(nèi)筒的外側(cè)壁的弧面相匹配。半導(dǎo)體制冷片呈弧形且內(nèi)筒的外側(cè)壁的弧面相匹配，使半導(dǎo)體制冷片與內(nèi)筒的外側(cè)壁能夠緊密的貼合，具有能夠較好的散熱的優(yōu)點(diǎn)。

在上述的高速主軸的冷卻裝置中，所述的半導(dǎo)體制冷片與所述的內(nèi)筒之間通過緊固件相固連。緊固件采用螺釘，具有連接較為方便且連接較為牢固的優(yōu)點(diǎn)。作為另一種方式，半導(dǎo)體制冷片也可采用膠水粘連的方式，與內(nèi)筒的外側(cè)壁相連。

在上述的高速主軸的冷卻裝置中，所述的外筒采用不銹鋼材料制成。不銹鋼具有高強(qiáng)度、高耐磨性以及耐腐蝕性，使采用不銹鋼制成的外筒具有較長(zhǎng)的使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。