專利名稱：一種內(nèi)外雙冷的高速電主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高速高精度加工領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)外雙冷的高速電主軸。
技術(shù)背景由于電主軸將電機(jī)集成于主軸單元中，且轉(zhuǎn)速很高，運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量熱量，引起 電主軸溫升，使電主軸的靜態(tài)特性和動態(tài)特性變差，從而影響電主軸的正常工作，因此必須 采取有效措施控制電主軸的溫升。一般采用的電主軸冷卻方式是在電主軸的某一組件上設(shè) 置冷卻槽，通過冷卻介質(zhì)對主軸進(jìn)行冷卻，這種利用熱傳導(dǎo)原理進(jìn)行冷卻的單冷卻方式，對 于離冷卻源較遠(yuǎn)的部位，冷卻效果不理想，不能有效地保證主軸內(nèi)部溫度恒定。中國專利公開號CN201126992Y，
公開日2008年10月1日，公開了一種空水雙冷的 電主軸，采用的是內(nèi)外雙冷卻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在保證主軸外部冷卻的同時，還能阻止內(nèi)部溫 度升高。其不足之處是此專利公開的內(nèi)部冷卻方式是在旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)置冷風(fēng)通 道，通過高速氣流將電主軸內(nèi)部熱量帶走，由于風(fēng)冷的冷卻效能較低，并且存在噪聲大、振 動大等缺陷，這種內(nèi)部冷卻方式不能滿足高速電主軸轉(zhuǎn)速高、精度高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種冷卻效果好，噪聲低，穩(wěn)定可 靠，精度高的內(nèi)外雙冷的高速電主軸。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種內(nèi)外雙冷的高速電主軸，由轉(zhuǎn)軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、套筒等組成，轉(zhuǎn)軸的上 端和下端分別設(shè)置上軸承和下軸承，并在上軸承的上面和下軸承的下面分別設(shè)置密封裝 置；轉(zhuǎn)軸的外面設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子的外面是電機(jī)定子，套筒設(shè)置在電機(jī)定子的外面； 其中，所述的轉(zhuǎn)軸開有中心通孔；套筒內(nèi)部設(shè)有冷卻液體流道；轉(zhuǎn)軸頂端與高速旋轉(zhuǎn)接頭 聯(lián)接，并且高速旋轉(zhuǎn)接頭與轉(zhuǎn)軸的中心通孔相通。所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸中，冷卻液體流道的數(shù)量為1 6個，沿套筒周向均 勻分布。為使冷卻液能夠循環(huán)冷卻，可將冷卻液體流道的進(jìn)液口與供液裝置聯(lián)接，并在冷卻 液體流道的出液口處設(shè)置噴嘴，供液裝置中的冷卻液從進(jìn)液口進(jìn)入冷卻液體流道后從噴嘴 噴出，繼續(xù)對工件和刀具進(jìn)行冷卻，同時噴出的冷卻液通過機(jī)床的過濾裝置后還可回到供 液裝置，實現(xiàn)對主軸的循環(huán)冷卻。另外，也可以設(shè)置一個外置的冷卻機(jī)，該冷卻機(jī)的輸出端和輸入端分別與冷卻液 體流道的進(jìn)液口和出液口聯(lián)接，與冷卻液體流道組成循環(huán)通路，冷卻液可以在該通路中循 環(huán)流動；通路中的各冷卻液體流道之間可以是串聯(lián)相通，也可以是并聯(lián)相通；并聯(lián)相通時， 在冷卻機(jī)的輸出端設(shè)置分流器，通過調(diào)節(jié)分流器中的節(jié)流閥，可保持分流后的各冷卻液體 流道溫度均衡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1.本實用新型所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，在液流帶走電主軸外部熱量的同
3時，還可以確保內(nèi)部溫度恒定，并且內(nèi)外均采用液體冷卻，冷卻效果好、噪聲低、穩(wěn)定可靠、 精度聞。2.本實用新型所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，從電主軸流出的冷卻液同時兼具冷 卻刀具和工件的功能，可以延長刀具的使用壽命，保證加工精度。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1和圖2所示，內(nèi)外雙冷的高速電主軸由轉(zhuǎn)軸1、電機(jī)轉(zhuǎn)子2、電機(jī)定子3、套筒 4等組成。轉(zhuǎn)軸1的上端和下端分別設(shè)置上軸承5和下軸承6，并且在上軸承5的上面設(shè)置 上密封裝置7，在下軸承6的下面設(shè)置下密封裝置8 ；在轉(zhuǎn)軸1的外面設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子2，電機(jī) 轉(zhuǎn)子2的外面設(shè)置電機(jī)定子3，套筒4設(shè)置在電機(jī)定子3外面。轉(zhuǎn)軸1開有中心通孔，同時轉(zhuǎn)軸1頂端與高速旋轉(zhuǎn)接頭9通過螺紋聯(lián)接，高速旋轉(zhuǎn) 接頭9的固定座與管接頭10聯(lián)接，并且管接頭10、高速旋轉(zhuǎn)接頭9與轉(zhuǎn)軸1的中心通孔相 通。工作時，轉(zhuǎn)軸1帶動高速旋轉(zhuǎn)接頭9的旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)，冷卻液通過管接頭10經(jīng)高速旋 轉(zhuǎn)接頭9流入轉(zhuǎn)軸1的中心通孔內(nèi)，最終通過轉(zhuǎn)軸1下端的中空刀具噴出，將主軸內(nèi)部熱量 帶走，確保主軸內(nèi)部溫度恒定；同時，冷卻液在流經(jīng)刀具中孔時，起到了對刀具冷卻的效果， 可以延長刀具的使用壽命，并且噴出的冷卻液還能夠?qū)ぜM(jìn)行冷卻和潤滑。在套筒4內(nèi)部設(shè)置冷卻液體流道11，用于主軸外部的冷卻，液體流道11內(nèi)冷卻液 的循環(huán)方式有兩種，下面分別進(jìn)行詳細(xì)說明實施例1 如圖1所示，套筒4內(nèi)部對稱設(shè)置兩條液體流道11，液體流道11頂部的進(jìn)液口通 過管螺紋與管接頭12聯(lián)接，同時在液體流道11下部的出液口處設(shè)置噴嘴13。電主軸工作 時，冷卻液通過管接頭12進(jìn)入液體流道11內(nèi)，并從噴嘴13噴出，從而將電主軸外部熱量帶 走，使電主軸保持外部溫度恒定；同時，從噴嘴13噴出的冷卻液可直接噴到切削區(qū)域，有效 地將切屑沖走，避免切屑粘在刀具或工件上影響刀具壽命和加工精度，并且沖走的冷卻液 經(jīng)過濾后可流回冷卻液箱，能夠?qū)χ鬏S進(jìn)行循環(huán)冷卻。實施例2 如圖2所示，套筒4內(nèi)部對稱設(shè)置兩條液體流道11，并且兩液體流道11的下端連 通；對應(yīng)于液體流道11設(shè)置冷卻機(jī)14，其輸入端與輸出端分別與兩個液體流道11的上端 口相聯(lián)接。電主軸工作時，冷卻液在液體流道11與冷卻機(jī)14之間循環(huán)流動，可有效保證主 軸外部溫度恒定。上述實施例并不構(gòu)成對本實用新型的限制，凡利用等同替換或等效變換的形式所 采用的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型通過內(nèi)外冷卻相結(jié)合的方式可以確保電主軸內(nèi)外部保持溫度恒定，并 且內(nèi)外均采用液體冷卻，冷卻效果好，可有效控制電主軸的溫升，同時噪聲低、振動小，可滿足高速電主軸轉(zhuǎn)速高、精度高的要求。
權(quán)利要求一種內(nèi)外雙冷的高速電主軸，由轉(zhuǎn)軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、套筒等組成，轉(zhuǎn)軸的上端和下端分別設(shè)置上軸承和下軸承，并且在上軸承的上面和下軸承的下面分別設(shè)置密封裝置；轉(zhuǎn)軸的外面設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子的外面是電機(jī)定子，套筒設(shè)置在電機(jī)定子的外面；其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸開有中心通孔；套筒內(nèi)部設(shè)有冷卻液體流道；轉(zhuǎn)軸頂端與高速旋轉(zhuǎn)接頭聯(lián)接，并且高速旋轉(zhuǎn)接頭與轉(zhuǎn)軸的中心通孔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于所述的冷卻液體流道 的數(shù)量為1 6個，沿套筒周向均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于冷卻液體流道的 進(jìn)液口與供液裝置聯(lián)接，并在出液口處設(shè)置噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于設(shè)置一個外置的 冷卻機(jī)，該冷卻機(jī)的輸出端和輸入端分別與冷卻液體流道的進(jìn)液口和出液口聯(lián)接，組成液 體循環(huán)通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于所述的各冷卻液體流 道之間為串聯(lián)通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于所述的各冷卻液體流 道之間為并聯(lián)通路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)外雙冷的高速電主軸，其特征在于在所述的外置冷卻機(jī) 的輸出端設(shè)置分流器。專利摘要本實用新型涉及高速高精度加工領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)外雙冷的高速電主軸。它由轉(zhuǎn)軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、套筒等組成，轉(zhuǎn)軸的上端和下端分別設(shè)置上軸承和下軸承，并且在上軸承的上面和下軸承的下面分別設(shè)置密封裝置；轉(zhuǎn)軸的外面設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子的外面是電機(jī)定子，套筒設(shè)置在電機(jī)定子的外面；轉(zhuǎn)軸開有中心通孔；套筒內(nèi)部設(shè)有冷卻液體流道；轉(zhuǎn)軸頂端與高速旋轉(zhuǎn)接頭聯(lián)接，并且高速旋轉(zhuǎn)接頭與轉(zhuǎn)軸的中心通孔相通。本實用新型在液流帶走電主軸外部熱量的同時，可以確保主軸內(nèi)部溫度恒定，并且內(nèi)外均采用液體冷卻，冷卻效果好、噪聲低、穩(wěn)定可靠、精度高。
文檔編號H02K9/19GK201674349SQ20102020171
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者吳愛軍, 崔立英 申請人:北京精雕精密機(jī)械制造有限公司