[實用新型]一種電主軸軸芯冷卻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922073722.0
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN212169801U
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張峰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西萬眾安信消防檢測維保有限公司
• 主分類號: B23Q11/12
• 分類號: B23Q11/12
• 代理公司: 西安智萃知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61221
• 代理人: 張婕

本實用新型屬于電主軸冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電主軸軸芯冷卻裝置，包括電主軸殼體，殼體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子芯軸，芯軸上套有轉(zhuǎn)子鐵芯，鐵芯上套接有定子；芯軸的外圓周面上設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)的螺旋冷卻液體通道，芯軸后端聯(lián)接有旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭軸心設(shè)有冷卻液體入流通道，通過入流通道、以及芯軸內(nèi)的連接通道將冷卻液導(dǎo)入至螺旋冷卻液體通道中，螺旋冷卻液體通道的末端與排放液體通道連通；轉(zhuǎn)子芯軸的軸心開設(shè)有盲孔，排放液體通道與盲孔連通、將冷卻液噴出并用于冷卻刀具；定子和殼體之間還設(shè)有多條冷卻液體通道。本實用新型有效的控制了電主軸的溫升，提高電機和軸承的使用壽命，同時降低芯軸熱伸長，提高加工精度，另外冷卻液可循環(huán)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電主軸冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電主軸軸芯冷卻裝置。

背景技術(shù)

高速電主軸的主要特點是將電機的定、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸內(nèi)部形成機電一體化的電主軸。從而，實現(xiàn)了主軸系統(tǒng)的“零傳動”，具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動慣量小、啟動與停止速度快、易于實現(xiàn)無極調(diào)速和精密控制等優(yōu)點，但是，這種封閉結(jié)構(gòu)在工作過程中電機產(chǎn)生的熱量和前后軸承摩擦產(chǎn)生的熱量無法及時排走，從而導(dǎo)致電主軸內(nèi)部形成復(fù)雜的溫度場，會產(chǎn)生熱變形。據(jù)統(tǒng)計，在精密加工中，由熱變形引起的加工誤差所占的比例高達40％-70％左右。

為了克服上述缺陷，人們針對軸承摩擦產(chǎn)生的熱量，采用軸承油-氣潤滑技術(shù)，使得軸承散熱問題得到明顯的改善，對于電機發(fā)熱，其發(fā)熱源主要是定子繞組銅耗發(fā)熱和轉(zhuǎn)子鐵損發(fā)熱，其中定子發(fā)熱約占總發(fā)熱量的2/3，轉(zhuǎn)子占1/3，通常為了消除定子產(chǎn)生的熱量，一般通過在定子外加裝螺旋冷卻水套，利用冷卻液對電機定子和電主軸殼體進行循環(huán)冷卻。但是，占電機產(chǎn)熱量1/3的轉(zhuǎn)子并沒有得到有效的冷卻，從而電主軸形成了外冷內(nèi)熱的現(xiàn)象，長時間高速運行，導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸熱伸長，影響產(chǎn)品加工精度，降低高速高精密軸承壽命。

有部分電主軸在轉(zhuǎn)軸的軸芯和殼體出設(shè)置冷卻導(dǎo)熱管，雖然這種冷卻方法在一定程度上能夠?qū)﹄娭鬏S起到冷卻作用，但是這種冷卻方法的冷卻介質(zhì)不是液體而是空氣，由于空氣的熱交換功率有限，所以這種方法不能很有效的解決電主軸長時間工作下的散熱問題。

有鑒于此，本發(fā)明人提供一種電主軸軸芯冷卻裝置，以解決上述技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提供一種電主軸軸芯冷卻裝置，本新型裝置通過在電主軸殼體與電機定子間設(shè)置多條冷卻液體通道，在轉(zhuǎn)子芯軸與轉(zhuǎn)子鐵芯之間設(shè)置螺旋冷卻液體通道，通過上述設(shè)置可對易于發(fā)熱的定子和轉(zhuǎn)子同時進行冷卻，降低芯軸發(fā)熱導(dǎo)致的熱伸長，提高超精密加工的精度。

本實用新型要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：包括電主軸殼體，所述電主軸殼體內(nèi)設(shè)置有前軸承組和后軸承組，所述前軸承組和后軸承組之間設(shè)置有轉(zhuǎn)子芯軸，所述轉(zhuǎn)子芯軸上套裝有轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上套接有固定在電主軸殼體上的電機定子；

所述轉(zhuǎn)子芯軸的外圓周面上設(shè)置有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)的螺旋冷卻液體通道，所述轉(zhuǎn)子芯軸后端聯(lián)接有高速旋轉(zhuǎn)接頭，所述高速旋轉(zhuǎn)接頭與轉(zhuǎn)子芯軸同軸，所述高速旋轉(zhuǎn)接頭軸心設(shè)置有冷卻液體入流通道，所述冷卻液體入流通道的進液口與供液裝置連接，通過冷卻液體入流通道、以及設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯軸內(nèi)的連接通道將冷卻液導(dǎo)入至螺旋冷卻液體通道中，所述螺旋冷卻液體通道的末端與排放液體通道連通；

所述轉(zhuǎn)子芯軸的軸心開設(shè)有盲孔，所述排放液體通道與盲孔連通、將冷卻液通過盲孔從轉(zhuǎn)子芯軸的前端排出并用于冷卻刀具。

進一步地，電主軸殼體與電機定子之間設(shè)置有多條冷卻液體通道，所述多條冷卻液體通道均勻分布在電機定子的外圍。

進一步地，所述冷卻液通道的進液口與供液裝置連接，并在每條冷卻液通道的出液口處設(shè)置有噴嘴。

進一步地，所述電主軸殼體后端設(shè)置一個外置的冷卻機，所述冷卻機的輸出端分別與冷卻液體入流通道和冷卻液體通道的進液口連接，所述冷卻機的輸入端分別與盲孔和冷卻液體通道的出液口連接，組成循環(huán)通路。