For a radial rotating heat high speed spindle internal chamber cooling pipe structure, in the spindle motor in the stator, the rotor shaft equipped with front and back rotating radial heat pipe assembly, for the air gap between the stator and the rotor of the motor electronic leads, and the heat generated before and after the bearing outer ring; radial rotating heat pipe assembly includes a radial rotating heat three and three or more tubes are evenly distributed, the radial rotating heat pipe between the connected at the center of the chamber, connected the cavity in the middle is fixed on the rotating shaft mounting ring, each radial rotating heat pipe consists of three parts: the middle of the evaporation section and the condensation section at the top of the insulation and at the bottom of the evaporation section of radial heat pipe rotating pipe length to make radial rotating heat pipe after installation is located in the air gap between the stator and the rotor of the invention; It can reduce the thermal deformation of the spindle and improve the machining precision. At the same time, it has the advantages of high reliability, small changes in the original structure of the spindle and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种用于高速电主轴内部腔室冷却的径向旋转热管结构
本专利技术涉及高速电主轴冷却
,尤其涉及一种用于高速电主轴内部腔室冷却的径向旋转热管结构。
技术介绍
电主轴热态特性是衡量主轴系统整体工作性能的重要指标,减小高速主轴系统的热变形已经成为提高电主轴加工精度的重要因素之一。由于电主轴自身结构因素的限制,导致电机及轴承所产生的热量积聚在电机定转子间隙和轴承外圈等部位而无法被及时有效的导出,致使转子和轴承外圈受热膨胀,引起主轴配合尺寸发生变化,最终影响到主轴的加工精度。电主轴的热源主要包括电机和轴承两部分。由于轴承滚动体与其内外圈之间的摩擦作用造成轴承发热,引起的温升将导致内外圈沟道和滚动体发生热位移,会对轴承的刚度和动力学特性产生影响,进而影响到电主轴轴承-转子系统的动力学特性;而电机产热的原因主要包括定子绕组铜耗发热、转子铁损发热以及转子高速旋转时摩擦周围空气所产生的热量,其中定子的发热约占总发热量的2/3,而转子的发热约占到1/3。主轴和转子温度的升高将引起转轴的轴向位移,对电主轴的轴承刚度以及轴承-转子系统动力学特性造成显著的影响。对于轴承产热的生热问题,目前常用的解决办法是轴承的油-气(雾)润滑技术,在对轴承进行润滑的同时带走部分热量,使得轴承的发热问题得到一定程度的改善。对于电机定子的发热问题,目前常用的办法是在定子外侧壳体上加工出螺旋冷却流道,利用冷却水(或油)的循环流动,通过对流换热带走电机定子的部分热量。而对于电机转子的发热问题,现有的解决方案是将高压冷却流体利用旋转密封接头通入转轴轴芯处的冷却流道,利用冷却工质在轴心处的循环流动,实现轴心 ...
【技术保护点】
一种用于高速电主轴内部腔室冷却的径向旋转热管结构,包括内部加工有中心通孔的转轴(1),转轴(1)前端通过前轴承组(3)支撑在电主轴外壳(4)前端,并通过安装在前轴承组件(3)外侧的前端盖(2)实现密封和固定;转轴(1)中部和电机转子(6)过盈配合在一起,和电机转子(6)配合的电机定子(5)固定在电主轴外壳(4)上,电机定子(5)、电机转子(6)构成主轴电机;转轴(1)后端通过后轴承组(7)支撑在电主轴外壳(4)后端,并通过安装在后轴承组(7)外侧的后端盖(8)实现密封和固定;其特征在于:在电机定子(5)、电机转子(6)前端、后端的转轴(1)安装有径向旋转热管组件(10),一组用于引出电机定子(5)与电机转子(6)之间的气隙,以及前轴承组(3)的外圈产生的热量,另外一组用于引出电子定子(5)和电机转子(6)之间的气隙,以及后轴承组(7)外圈产生的热量。
【技术特征摘要】
1.一种用于高速电主轴内部腔室冷却的径向旋转热管结构,包括内部加工有中心通孔的转轴(1),转轴(1)前端通过前轴承组(3)支撑在电主轴外壳(4)前端,并通过安装在前轴承组件(3)外侧的前端盖(2)实现密封和固定;转轴(1)中部和电机转子(6)过盈配合在一起,和电机转子(6)配合的电机定子(5)固定在电主轴外壳(4)上,电机定子(5)、电机转子(6)构成主轴电机;转轴(1)后端通过后轴承组(7)支撑在电主轴外壳(4)后端,并通过安装在后轴承组(7)外侧的后端盖(8)实现密封和固定;其特征在于:在电机定子(5)、电机转子(6)前端、后端的转轴(1)安装有径向旋转热管组件(10),一组用于引出电机定子(5)与电机转子(6)之间的气隙,以及前轴承组(3)的外圈产生的热量,另外一组用于引出电子定子(5)和电机转子(6)之间的气隙,以及后轴承组(7)外圈产生的热量。2.根据权利要求1所述的一种用于高速电主轴内部腔室冷却的径向旋转热管结构,其特征在于:所述的径向旋转热管组件(10)包括三根及三根以上均布的径向旋转热管,各根径向旋转热管之间通...
【专利技术属性】
技术研发人员:高建民,梁锋,史晓军,李法敬,朱科,李云龙,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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