專利名稱：一種高速車床電主軸部件冷卻方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種高速車床電主軸部 件串聯(lián)冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的高速車床主運動結(jié)構(gòu)主要由主軸、內(nèi)裝式伺服電機、主軸軸承和箱體 組成。而溫升是電主軸部件一個重要指標，車床在高速和重載工作條件下，內(nèi)裝式伺服電機 及主軸軸承運轉(zhuǎn)的發(fā)熱直接傳遞給箱體和主軸等零件，導致主軸軸線的線位移和角位移， 影響加工精度，甚至導致軸承過熱而燒壞。針對發(fā)熱問題，目前流行的解決方案是給內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上增加水套， 以帶走內(nèi)裝式伺服電機旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量，但這種結(jié)構(gòu)在高速車床應用時存在以下不足1.這種給內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上增加水套的水冷卻方式僅對伺服電機產(chǎn)生 的熱量進行了水冷卻，未見到對主軸軸承產(chǎn)生的熱量進行水冷卻。在高速電主軸部件中，除 伺服電機產(chǎn)生大量熱外，因為前軸承通常為多盤軸承組合，高速旋轉(zhuǎn)時也會產(chǎn)生大量熱，而 且比較集中，又因為前軸承靠近主軸工作端部，所以對主軸精度影響很大。2.目前大多成品內(nèi)裝式伺服電機在供貨時，定子都帶水套，這種結(jié)構(gòu)要再實現(xiàn)對 前軸承的冷卻比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)不足之處，通過本發(fā)明，把內(nèi)裝式伺服電機定子 所帶水套與新增圓柱形水套串聯(lián)起來，實現(xiàn)對伺服電機和主軸前軸承的同時水冷卻，進一 步減少熱變形對高速車床加工精度的影響。具體地說，一種高速車床電主軸部件冷卻方法，其是在高速車床主運動結(jié)構(gòu)的內(nèi) 裝式伺服電機定子與箱體之間增加一軸承水套，并將內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上所帶水套 與新增軸承水套串聯(lián)起來構(gòu)成一個封閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。實現(xiàn)上述方法的一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，其是在高速車床主運動結(jié)構(gòu) 的內(nèi)裝式伺服電機定子與箱體之間裝有軸承水套，該軸承水套外圓切有冷卻腔槽及螺旋型 流體通道，同時內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上帶有螺旋水套，軸承水套和螺旋水套兩個水套 通過過孔串聯(lián)起來，并由箱體上冷卻水進口、軸承水套、內(nèi)裝式伺服電機定子水套、箱體上 冷卻水出口共同構(gòu)成一個封閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是，通過更加有效地降低電主軸部件的溫升，進一步提升機床 加工精度，提高主軸軸承和內(nèi)裝式伺服電機的使用壽命。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本發(fā)明的實施工作圖。
圖號說明1.冷卻水進口、2.冷卻水出口、3.主軸箱體、4.軸承水套、5.主軸、 6.內(nèi)裝式伺服電機定子、7內(nèi)裝式伺服電機轉(zhuǎn)子、8.前軸承、9.后軸承、10.后軸承座、 11.密封圈、12.定子水套。
具體實施例方式本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在內(nèi)裝式伺服電機與箱體之間設(shè)計 一個圓柱形軸承水套，該軸承水套外徑與箱體內(nèi)孔配合裝配，內(nèi)徑與內(nèi)裝式伺服電機定子 上螺旋水套外圓配合。定子水套外徑表面加工有一螺旋流體通道，內(nèi)裝式伺服電機轉(zhuǎn)子通 過熱裝方式過盈固裝在主軸上，前軸承安裝于軸承水套的前部內(nèi)孔，后軸承座與軸承水套 后端的后軸承座緊固在一起，用于安裝后軸承。在軸承水套的外徑圓柱面上加工一冷卻腔 槽及一螺旋流體通道，工作時冷卻水經(jīng)溫度自動調(diào)節(jié)器恒溫控制，從冷卻水進口進入軸承 水套冷卻腔槽，冷卻前軸承，之后進入水套螺旋流體通道，再流入定子的螺旋水套，經(jīng)過多 圈螺旋流動，冷卻內(nèi)裝式伺服電機，利用熱傳導原理吸收熱量后從冷卻流體出口流出，有效 的轉(zhuǎn)移了內(nèi)裝式伺服電機和主軸軸承的運轉(zhuǎn)發(fā)熱量，吸收熱量后的流體流回溫度自動調(diào)節(jié) 器，釋放熱量后循環(huán)使用。根據(jù)圖1及圖2可知，本發(fā)明所述的冷卻結(jié)構(gòu)主要涉及到冷卻水進口 1、冷卻水 出口 2、主軸箱體3、軸承水套4、主軸5、內(nèi)裝式伺服電機定子6、內(nèi)裝式伺服電機轉(zhuǎn)子7、前 軸承8、后軸承9、后軸承座10、密封圈11、定子水套12。其中圓柱形軸承水套4為本使用新 型的主體件，該軸承水套4外徑與箱體3內(nèi)孔配合裝配。內(nèi)裝式伺服電機定子水套12配合 于軸承水套4內(nèi)壁，且內(nèi)裝式伺服電機定子水套12外徑圓柱面加工有一螺旋流體通道，內(nèi) 裝式伺服電機轉(zhuǎn)子7通過熱裝方式過盈固裝在主軸5上，前軸承8安裝于軸承水套4的前 部內(nèi)孔，后軸承座10與軸承水套4后端的后軸承座10緊固在一起，用于安裝后軸承9。在 軸承水套4的外徑圓柱面上加工一冷卻腔槽及一螺旋流體通道，兩端采用密封圈11對箱體 和水套結(jié)合進行密封。
權(quán)利要求
一種高速車床電主軸部件冷卻方法，其特征是在高速車床主運動結(jié)構(gòu)的內(nèi)裝式伺服電機定子與箱體之間增加一軸承水套，并將內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上所帶水套與新增軸承水套串聯(lián)起來構(gòu)成一個封閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
2.實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，其特征是在高 速車床主運動結(jié)構(gòu)的內(nèi)裝式伺服電機定子(6)與箱體(3)之間裝有軸承水套(4)，該軸承水 套(4)外圓切有冷卻腔槽及螺旋型流體通道，同時內(nèi)裝式伺服電機定子(6)外殼上帶有螺 旋水套(12)，軸承水套⑷和螺旋水套(12)兩個水套通過過孔串聯(lián)起來，并由箱體(3)上 冷卻水進口(1)、軸承水套(4)、內(nèi)裝式伺服電機定子水套(12)、箱體(3)上冷卻水出口(2) 共同構(gòu)成一個封閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，其特征是軸承水套(4) 為圓柱形且該軸承水套外徑與箱體內(nèi)孔配合裝配，內(nèi)徑與內(nèi)裝式伺服電機定子上螺旋水套 外圓配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，其特征是在軸承水套(4) 的外徑圓柱面上加工一冷卻腔槽及一螺旋流體通道，兩端采用密封圈(11)對箱體(3)和水 套結(jié)合進行密封。
全文摘要
一種高速車床電主軸部件冷卻結(jié)構(gòu)，其在內(nèi)裝式伺服電機定子與箱體之間設(shè)計一軸承水套，軸承水套外圓切有冷卻腔槽及螺旋型流體通道，同樣內(nèi)裝式伺服電機定子外殼上帶有螺旋水套，兩個水套通過過孔串聯(lián)起來。由冷卻水進口、軸承水套、內(nèi)裝式伺服電機定子水套、冷卻水出口共同構(gòu)成一個封閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)恒溫控制的冷卻水在水套及內(nèi)裝式伺服電機定子的螺旋水套中經(jīng)過多圈螺旋流動后，轉(zhuǎn)移了主軸軸承及內(nèi)裝式伺服電機的運轉(zhuǎn)發(fā)熱量，降低了電主軸部件溫升，提高了高速車床熱穩(wěn)定性和工作精度、延長了軸承、內(nèi)裝式伺服電機使用壽命。
文檔編號H02K5/20GK101847909SQ20101018043
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者李文祥, 王建軍, 王鵬, 蘇忠堂 申請人:寶雞忠誠機床股份有限公司