[發明專利]一種雙循環冷卻式齒輪主軸

有效

• 申請號: 202210646587.8
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN114713864B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 陳亮;吳明剛;曾燚;李光中
• 申請（專利權）人: 岡田精機（常州）有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q11/12
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 史應俊

本發明公開了一種雙循環冷卻式齒輪主軸，涉及齒輪主軸技術領域，包括主軸本體、芯軸、拉桿、四瓣爪和刀柄，主軸本體首尾兩端分別設置有前蓋和傳動齒輪，主軸本體和芯軸之間設置有前迷宮環、前隔環、角接觸球軸承、中間內隔環、角接觸球軸承、后迷宮環，拉桿周側套設有蝶形彈簧和內墊片；中間內隔環周側套設有內冷卻環，內冷卻環周側設置有兩個螺旋通道且內冷卻環的首尾兩端還分別設置有前控制端和后控制端，內冷卻環與主軸本體之間滑動設置有多位電磁控制環且多位電磁控制環受電控組件驅動。本發明采用雙螺旋通道的設置，可采用順?逆交替冷卻或者順?逆同時冷卻，使得主軸兩端的冷卻效果接近一致，進而控制齒輪主軸的熱延伸，提高其使用安全。

技術領域

本發明涉及齒輪主軸技術領域，尤其涉及一種雙循環冷卻式齒輪主軸。

背景技術

數控機床的出現，改變了傳統以人為主的生產方式，借由電腦程序的控制，可以完成各種不同的加工需求，如銑削、鉆孔、鏜孔、攻牙等，通過采用數控機床可大幅縮短加工時程，降低生產成本。目前數控機床中，齒輪主軸的應用十分廣泛，通過將機床主軸與齒輪主軸融為一體，從而實現了機床主軸的“零傳動”。齒輪主軸具有結構緊湊、慣性小、噪聲低、響應快等優點，而且轉速高、功率大，簡化機床設計，易于實現加工定位，是高精度加工的最理想驅動結構之一。

但是在目前市場上的齒輪主軸都存在一個問題，就是降溫冷卻。這是由于主軸的在高速精加工過程中，其內部結構在高速旋轉時，會產生大量的熱源。傳統冷卻方式是讓冷卻水從主軸一端進入再從另一端排出，這就使得主軸兩端的降溫冷卻并不對等，其中，主軸一端過熱會導致該端的熱延伸永遠大于另一端，從而影響主軸的使用精度，嚴重時會影響其使用安全性，此時，就需要停機等待，影響生產效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙循環冷卻式齒輪主軸，具有雙循環冷卻、自動化控制、使用安全的優點。

本發明是通過以下技術方案得以實現的：

一種雙循環冷卻式齒輪主軸，包括主軸本體、穿設于主軸本體內的芯軸、穿設于芯軸內的拉桿、四瓣爪和刀柄，主軸本體首尾兩端分別設置有前蓋和傳動齒輪，主軸本體和芯軸之間還依次設置有前迷宮環、前隔環、角接觸球軸承、中間內隔環、角接觸球軸承、后迷宮環，拉桿周側套設有多個蝶形彈簧和多個內墊片；中間內隔環周側套設有內冷卻環，內冷卻環周側設置有兩個螺旋通道且內冷卻環的首尾兩端還分別設置有前控制端和后控制端，內冷卻環與主軸本體之間滑動設置有用于控制兩個螺旋通道各自通斷的多位電磁控制環且多位電磁控制環受電控組件驅動。

進一步設置為：前控制端有一個前進口和兩個前出口，后控制端有兩個后進口和一個后出口，任意一個螺旋通道兩端分別與前進口和后出口連通，另一個螺旋通道兩端分別與后進口和前出口連通。

進一步設置為：電控組件包括第一電磁開關、第二電磁開關和第三電磁開關，多位電磁控制環的兩端分別設置有控制芯和復位彈簧，控制芯同時受控于第一電磁開關、第二電磁開關和第三電磁開關；當第一電磁開關啟動時，后進口和前出口連通；當第二電磁開關啟動時，前進口和后出口連通；當第三電磁開關啟動時，后進口和前出口連通，前進口和后出口連通。

進一步設置為：多位電磁控制環外壁設置有一個外進口、內壁兩端分別各設置有一個內進口且一個外進口與兩個內進口同時連通，多位電磁控制環外壁還設置有一個外出口、內壁兩端分別各設置有一個內出口且一個外出口與兩個內出口同時連通。

進一步設置為：兩條螺旋通道相互獨立設置。

進一步設置為：主軸本體外壁的首尾兩端還分別開設有外冷卻通道且外冷卻通道的外部還設置有水套環。

進一步設置為：芯軸外壁嵌設有雙圓鍵且雙圓鍵同時嵌入傳動齒輪的內壁。

進一步設置為：芯軸位于傳動齒輪的一端設置有用于固定傳動齒輪的編碼器座、后鎖緊螺母和后蓋，主軸本體內設置有用于固定角接觸球軸承的內鎖緊螺母和分隔環，芯軸的首尾兩端還分別設置有氣環、定位鍵和端部鎖緊螺母。