[發明專利]一種配置有二元新型混合工質振蕩熱管的高速電主軸系統

有效

• 申請號: 201811520733.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109396920B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 馬馳;劉佳蘭;肖雨亮;王時龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B23Q5/10
• 分類號: B23Q5/10;B23Q11/12
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

本發明公開了一種配置有二元新型混合工質振蕩熱管的高速電主軸系統，包括定子冷卻水套、冷卻套殼體、主軸軸芯振蕩熱管、冷卻套殼體振蕩熱管、二元新型混合工質等。實現了現有電主軸的所有功能，同時冷卻性能更優秀、效率更高、實時可控，并能實現對電主軸系統中定子的實時可控冷卻。

技術領域

本發明涉及電主軸技術領域，具體涉及一種配置有二元新型混合工質振蕩熱管的高速電主軸系統。

背景技術

機械主軸根據驅動方式分為機械主軸和高速電主軸。高速電主軸是由內裝式電動機直接驅動，沒有中間傳動環節，具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低、響應快等優點，而且轉速高、功率大，易于實現主軸定位。由于高速電主軸系統將電機集成于主軸單元中，且轉速很高，運轉時電主軸系統的定子、轉子及主軸兩端軸承均會會產生大量熱量，引起電主軸溫升，使高速電主軸系統的熱態特性和動態特性變差，從而影響高速電主軸系統的正常工作。因此，必須采取一定措施控制高速電主軸系統的溫度，使其恒定在一定值內。

現有的高速電主軸系統在散熱方面普遍有一定的局限性：不能實現定子的實時循環冷卻；不能實現轉子及主軸兩端軸承的實時可控冷卻；不能實現主軸殼體熱量的有效耗散；普遍冷卻效率較低，作用范圍較窄。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種配置有二元新型混合工質振蕩熱管的高速電主軸系統，實現現有高速電主軸系統的所有功能，同時冷卻性能更優秀、效率更高、實時可控，并能實現對高速電主軸系統中定子、軸承及主軸殼體的實時可控冷卻。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明一種配置有二元新型混合工質振蕩熱管的高速電主軸系統，包括：

定子、轉子及主軸，用以實現接通電源后驅動主軸旋轉，輸出運動及扭矩；

定子冷卻水套、冷卻套殼體，用以密封電主軸系統并傳遞定子產生的熱量；

主軸軸芯振蕩熱管、冷卻套殼體振蕩熱管、二元新型混合工質，用以傳遞

轉子、定子、軸承產生的熱量實現主軸系統的冷卻；

振蕩熱管腔室殼體，用以密封冷卻氣體及振蕩熱管。

進一步的，定子冷卻水套套設在定子上；

冷卻套殼體套設在定子冷卻水套外；

主軸軸芯振蕩熱管沿主軸的軸線插設在主軸軸芯內，主軸軸芯振蕩熱管的

一端相對主軸的端部向外凸出；

冷卻套殼體振蕩熱管沿冷卻套殼體的軸向插設在冷卻套殼體內，冷卻套殼

體振蕩熱管的一端相對冷卻套殼體的端部向外凸出，冷卻套殼體振蕩熱管

向外凸出的突出端與主軸軸芯振蕩熱管向外凸出的突出端位于同一側；

二元新型混合工質設于主軸軸芯振蕩熱管和冷卻套殼體振蕩熱管內；

冷卻套殼體振蕩熱管向外凸出的突出端與主軸軸芯振蕩熱管向外凸出的突

出端容納在振蕩熱管腔室殼體內。

進一步的，在振蕩熱管腔室殼體的進氣口和出氣口之間連接設有氣泵、壓縮機和節流閥，用以向振蕩熱管腔室殼體內提供冷卻氣體，并實現冷卻氣體的密封循環與冷卻。

進一步的，主軸軸芯振蕩熱管包括多根并聯貫通的振蕩熱管。

進一步的，振蕩熱管包括主毛細管和多根副毛細管；主毛細管與熱毛細管之間并聯貫通并整體形成呈圓柱形構造，主毛細管沿圓柱形的中心線延伸，副毛細管沿圓周分布于主毛細管周圍。