轴芯冷却结构、电主轴及加工设备制造技术

本公开提供一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备，轴芯冷却结构的冷却流道设置在轴芯内，冷却流道内通入第一冷却介质，冷却流道被配置为借助第一冷却介质吸收轴芯的热量，对轴芯进行冷却；热交换装置设置在轴芯的内部，热交换装置的位置靠近装配在轴芯外的轴承，热交换装置与冷却流道相连通，热交换装置对轴芯、轴承进行冷却。本公开的轴芯冷却结构，用于电主轴的轴芯的冷却，通过在靠近轴承的轴芯内设置热交换装置，使电主轴的轴芯得到冷却的同时，对轴承等关键部位进行定点冷却，提升轴承的使用寿命，提高了电主轴极限转速，同时降低了轴芯温升，使电主轴加工精度得到提升。使电主轴加工精度得到提升。使电主轴加工精度得到提升。

【技术实现步骤摘要】
轴芯冷却结构、电主轴及加工设备


[0001]本公开属于电主轴
，具体涉及一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备。

技术介绍

[0002]目前电主轴在冷却介质上主要为空气与冷却水；在冷却形式上普遍采用冷却介质流经热源轴套部位带走热量，此种冷却方式一般只能带走电机处热量。对电主轴的轴承，特别是轴承内圈冷却效果较差，而轴承内圈冷却效果差，会造成轴承内圈膨胀影响预紧量从而导致轴承在非最佳工况运行，使寿命减少。轴承产生的热量以及电机产生的热量又可分别通过轴承内轨道接触面与定子、转子气隙传导至轴芯上，从而使主轴发生热伸长，影响主轴加工精度、重复定位精度及主轴热稳定性。

技术实现思路

[0003]因此，本公开要解决的技术问题是相关技术中轴芯冷却结构对轴承的冷却效果较差，从而提供一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备。
[0004]为了解决上述问题，本公开提供一种轴芯冷却结构，包括：
[0005]冷却流道，冷却流道设置在轴芯内，冷却流道内通入第一冷却介质，冷却流道被配置为借助第一冷却介质吸收轴芯的热量，对轴芯进行冷却；
[0006]热交换装置，热交换装置设置在轴芯的内部，热交换装置的位置靠近装配在轴芯外的轴承，热交换装置与冷却流道相连通，热交换装置被配置为使冷却流道内的第一冷却介质吸收靠近轴承的轴芯的热量，对轴芯、轴承进行冷却。
[0007]在一些实施例中，热交换装置包括换热腔、至少一个换热壁，换热腔内填充第二冷却介质，至少一个换热壁设置在换热腔与冷却流道之间，换热腔被配置为借助第二冷却介质吸收靠近轴承的轴芯的热量，至少一个换热壁被配置为借助冷却流道内的第一冷却介质吸收第一冷却介质的热量。
[0008]在一些实施例中，换热壁为冷却流道的外壁凸至换热腔内形成，和/或，换热壁为换热腔的外壁凸至冷却流道内形成。
[0009]在一些实施例中，当换热壁为冷却流道的外壁凸至换热腔内形成的倒U形时，倒U形的内部流通第一冷却介质，倒U形的外部流通第二冷却介质。
[0010]在一些实施例中，冷却流道包括沿循环部、入口部、出口部，循环部沿轴芯轴向和环向设置，入口部、出口部分别沿轴芯的径向设置，第一冷却介质由入口部进入，沿循环部在轴芯内部沿轴向和环向流动，并由出口部流出。
[0011]在一些实施例中，冷却流道还包括扇环形流通部，扇环形流通部设置在入口部与循环部之间，及出口部与循环部之间，扇环形流通部被配置为防止第一冷却介质由入口部流入后直接由出口部流出。
[0012]在一些实施例中，第一冷却介质为空气。
[0013]在一些实施例中，轴芯冷却结构还包括锁紧螺母流道，锁紧螺母流道设置在电主
轴的锁紧螺母上。
[0014]在一些实施例中，锁紧螺母流道包括第一环段槽，第一环段槽开设在锁紧螺母的外周面，第一环段槽底部设有与冷却流道相通的第一气孔。
[0015]在一些实施例中，第一环段槽为多个，多个第一环段槽沿周向均匀间隔地开设在锁紧螺母的外周面上。
[0016]在一些实施例中，锁紧螺母的周向外侧装配有端部压盖，端部压盖上设有压盖流道，压盖流道与锁紧螺母流道的轴向位置对应，端部压盖的内壁与锁紧螺母的外壁间隙配合。
[0017]在一些实施例中，轴芯冷却结构还包括密封环流道，密封环流道设置在电主轴的密封环上。
[0018]在一些实施例中，密封环流道包括第二环段槽，第二环段槽开设在密封环的外周面，第二环段槽底部设有与冷却流道的第二气孔。
[0019]在一些实施例中，第二环段槽为多个，多个第二环段槽沿周向均匀间隔地开设在密封环的外周面上。
[0020]在一些实施例中，密封环的周向外侧装配有轴承座，轴承座上设有轴承座流道，轴承座流道与密封环流道的轴向位置对应，轴承座的内壁与密封环的外壁间隙配合。
[0021]一种电主轴，包括轴芯，及上述的轴芯冷却结构。
[0022]在一些实施例中，电主轴还包括第一前轴承、第二前轴承、后轴承；
[0023]第一前轴承、第二前轴承对应的轴芯内设有前冷却流道，第一前轴承对应的轴芯内还设有第一热交换装置，第二前轴承对应的轴芯内还设有第二热交换装置，第一热交换装置、第二热交换装置分别与前冷却流道相连通；
[0024]和/或，后轴承对应的轴芯内设有后冷却流道及第三热交换装置，第三热交换装置与后冷却流道相连通。
[0025]一种加工设备，采用上述的轴芯冷却结构，或上述的电主轴。
[0026]本公开提供的轴芯冷却结构、电主轴及加工设备至少具有下列有益效果：
[0027]本公开的轴芯冷却结构，用于电主轴的轴芯的冷却，通过在靠近轴承的轴芯内设置热交换装置，轴承产生并传递至轴芯上的热量，被热交换装置吸收后，轴芯及轴承的温度得到降低，可以使电主轴的轴芯得到冷却的同时，对轴承等关键部位进行定点冷却，且不对电主轴其它部位造成污染主轴，使得冷却更具指向性，提升轴承的使用寿命，提高了电主轴极限转速，同时降低了轴芯温升，使电主轴加工精度得到提升。
附图说明
[0028]图1为本公开实施例的轴芯冷却结构的结构示意图；
[0029]图2为本公开实施例的冷却流道的结构示意图；
[0030]图3为图2中A-A处的截面图；
[0031]图4为图2中B-B处的截面图；
[0032]图5为本公开实施例的热交换装置的结构示意图；
[0033]图6为本公开实施例的锁紧螺母的结构示意图；
[0034]图7为本公开实施例的密封环的结构示意图。
[0035]附图标记表示为：
[0036]1、轴芯；2、冷却流道；2.1、循环部；2.2、入口部；2.3、出口部；2.4、扇环形流通部；3、热交换装置；3.1、换热腔；3.2、换热壁；4、轴承；4.1第一前轴承；4.2、第二前轴承；4.3、后轴承；5、锁紧螺母流道；5.1、第一环段槽；5.2、第一气孔；6、锁紧螺母；7、端部压盖；8、压盖流道；9、密封环流道；9.1、第二环段槽；9.2、第二气孔；10、轴承座；11、轴承座流道；12、前冷却流道；13、后冷却流道；14、第一热交换装置；15、第二热交换装置；16、第三热交换装置；17、密封环。
具体实施方式
[0037]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0038]结合图1至图7所示，本公开实施例提供了一种轴芯冷却结构，包括：冷却流道2，冷却流道2设置在轴芯1内，冷却流道2内通入第一冷却介质，冷却流道2被配置为借助第一冷却介质吸收轴芯1的热量，对轴芯1进行冷却；热交换装置3，热交换装置3设置在轴芯1的内部，热交换装置3的位置靠近装配在轴芯1外的轴承4，热交换装置3与冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴芯冷却结构，其特征在于，包括：冷却流道(2)，所述冷却流道(2)设置在轴芯(1)内，所述冷却流道(2)内通入第一冷却介质，所述冷却流道(2)被配置为借助第一冷却介质吸收所述轴芯(1)的热量，对所述轴芯(1)进行冷却；热交换装置(3)，所述热交换装置(3)设置在所述轴芯(1)的内部，所述热交换装置(3)的位置靠近装配在所述轴芯(1)外的轴承(4)，所述热交换装置(3)与所述冷却流道(2)相连通，所述热交换装置(3)被配置为使所述冷却流道(2)内的第一冷却介质吸收靠近所述轴承(4)的所述轴芯(1)的热量，对所述轴芯(1)、轴承(4)进行冷却。2.根据权利要求1所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述热交换装置(3)包括换热腔(3.1)、至少一个换热壁(3.2)，所述换热腔(3.1)内填充第二冷却介质，所述至少一个换热壁(3.2)设置在所述换热腔(3.1)与所述冷却流道(2)之间，所述换热腔(3.1)被配置为借助所述第二冷却介质吸收靠近所述轴承(4)的所述轴芯(1)的热量，所述至少一个换热壁(3.2)被配置为借助所述冷却流道(2)内的第一冷却介质吸收所述第一冷却介质的热量。3.根据权利要求2所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述换热壁(3.2)为所述冷却流道(2)的外壁凸至所述换热腔(3.1)内形成，和/或，所述换热壁(3.2)为所述换热腔(3.1)的外壁凸至所述冷却流道(2)内形成。4.根据权利要求3所述的轴芯冷却结构，其特征在于，当所述换热壁(3.2)为所述冷却流道(2)的外壁凸至所述换热腔(3.1)内形成的倒U形时，倒U形的内部流通所述第一冷却介质，倒U形的外部流通所述第二冷却介质。5.根据权利要求1所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述冷却流道(2)包括沿循环部(2.1)、入口部(2.2)、出口部(2.3)，所述循环部(2.1)沿所述轴芯(1)轴向和环向设置，所述入口部(2.2)、出口部(2.3)分别沿所述轴芯(1)的径向设置，所述第一冷却介质由所述入口部(2.2)进入，沿所述循环部(2.1)在所述轴芯(1)内部沿轴向和环向流动，并由所述出口部(2.3)流出。6.根据权利要求5所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述冷却流道(2)还包括扇环形流通部(2.4)，所述扇环形流通部(2.4)设置在所述入口部(2.2)与所述循环部(2.1)之间，及所述出口部(2.3)与所述循环部(2.1)之间，所述扇环形流通部(2.4)被配置为防止所述第一冷却介质由所述入口部(2.2)流入后直接由所述出口部(2.3)流出。7.根据权利要求1-6任一项所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述第一冷却介质为空气；当所述轴芯冷却结构包括第二冷却介质时，所述第二冷却介质为吸热物质。8.根据权利要求7所述的轴芯冷却结构，其特征在于，所述轴芯冷却结构还包括锁紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高威，何圳涛，汪正学，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：