一种主轴冷却套制造技术

本发明专利技术公开了一种主轴冷却套，包括内套体，安装于内套体上的外套体，液压包I、液压包II、弹性密封环I以及弹性密封环II设置于外套体和内套体轴向端部之间，内套体内前半部和后半部分别设置有旋向相反的内半流道I和内半流道II并与设置于外套体的外半流道I和外半流道II相配合，设置于外半流道I的前冷却入口I与前冷却出口I以及设置于外流道II的后冷却入口II与后冷却出口II均沿冷却套周向相距30

【技术实现步骤摘要】
一种主轴冷却套


[0001]本专利技术涉及一种主轴冷却套，特别涉及一种冷却面积可控的高速主轴用冷却套。

技术介绍

[0002]主轴发热是造成主轴热变形、引起主轴工作精度退化的根本因素。去消散主轴的热进而保证主轴工作在理想的温度环境中是实现主轴高精度高可靠性工作的基础。强制冷却是主轴最实用冷却方式，强制水/油冷是目前应用最多的高效冷却方案，而螺旋双循环冷却结构在当前的主轴冷却中应用普遍。然而现有的主轴双螺旋多采用整体式单输入单输出方式，输入端冷却剂温升低，输出端冷却剂温升高，因而主轴温度沿主轴轴向分布不均。本专利技术提供一种冷却面积可调的两段式主轴冷却套，旨在为主轴提供一个温度恒定、均匀的温度场。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有的主轴冷却套不足，提出了一种冷却面积可调的两段式主轴冷却套。
[0004]实现上述目的的技术方案是：一种主轴冷却套，其包括：内套体，安装于内套体上的外套体，外套体端部通过液压包I和液压包II沿轴向与设置于内套体两端上的法兰相连，内套体上的两端法兰外表面均设置有螺纹，密封螺母I和密封螺母II通过螺纹旋装在内套体上，在密封螺母I与外套体之间、密封螺母II与外套体之间分别设置有弹性环I和弹性环II；所述液压包I和液压包II均为环形弹性液压包，液压包I和液压包II均通过软管与液压泵相连，液压泵与控制器相连；所述内套体沿圆柱形外表面前半部和后半部分别设置有内半流道I，内半流道II，外套体沿圆柱形内表面前半部和后半部分别设置有外半流道I和外半流道II，内半流道I与内半流道II旋向相反，外半流道I与外半流道II旋向相反；所述内半流道I，内半流道II，外半流道I和外半流道II均为矩形双螺旋式且尺寸相同，内半流道I与外半流道I配合形成完整的前流道，内半流道II与外半流道II配合形成完整的后流道；所述外半流道I设置有前冷却入口I和前冷却出口I，外半流道II设置有后冷却入口II和后冷却出口II；所述前冷却入口I和前冷却出口I沿冷却套周向相距30
°
布置，后冷却入口II和后冷却出口II沿冷却套周向相距30
°
布置；所述前冷却入口I和前冷却出口I与后冷却入口II和后冷却出口II整体沿冷却套周向呈180
°
布置。
[0005]本专利技术的有益效果：本专利技术采用两段式螺旋双循环冷却代替现有的整体式螺旋双循环冷却，有效缩短了冷却液在流道中流动的时间，冷却液温升小，主轴温度分布因而更均
匀，冷却效果更好。
[0006]本专利技术的有益效果：本专利技术采用一种变截面式冷却流道代替现有的固定结构式冷却流道，由控制器控制液压泵工作，进而改变液压包I和液压包II内液体体积，液压包I和液压包II在自身弹性力作用下膨胀或收缩，从而推动外套体沿轴向移动，进而在冷却流道截面积不变的情况下改变冷却流道的截面形状，冷却流道周长改变，传热面积改变，冷却效果改变。
[0007]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种冷却效果可调的变截面主轴冷却套，与现有的仅能通过调整冷却单元工作参数来调整冷却效果相比，能进一步通过主动调整冷却流道截面形状来进一步改善主轴的冷却效果，进而能为主轴提供一个更加均衡的温度场。
附图说明
[0008]图1是冷却套结构示意图，图2为冷却套结构侧视图。
[0009]图中：内套体(1)，外套体(2)，密封螺母I(3)，密封螺母II(4)，液压包I(5)，液压包II(6)，液压泵(7)，控制器(8)，前冷却入口I(9)，前冷却出口I(10)，后冷却入口II(11)，后冷却出口II(12)，内半流道I(13)，内半流道II(14)，外半流道I(15)，外半流道II(16)，弹性环I(17)，弹性环II(18)。
具体实施方式
[0010]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0011]一种主轴冷却套，具体包括：内套体(1)，安装于内套体(1)上的外套体(2)，外套体(2)端部通过液压包I(5)和液压包II(6)沿轴向与设置于内套体(1)两端上的法兰相连，内套体(1)两端法兰外表面均设置有螺纹，密封螺母I(3)和密封螺母II(4)通过螺纹旋装在内套体(1)上，在密封螺母I(3)与外套体(2)之间设置有弹性环I(17)，在密封螺母II(4)与外套体(2)之间设置有弹性环II(18)；所述液压包I(5)和液压包II(6)均为环形弹性液压包，液压包I(5)和液压包II(6)均通过软管与液压泵(7)相连，液压泵(7)与控制器(8)相连；所述内套体(1)沿圆柱形外表面前半部和后半部分别设置有内半流道I(13)和内半流道II(14)，外套体(2)沿圆柱形内表面前半部和后半部分别设置有外半流道I(15)和外半流道II(16)；所述内半流道I(13)，内半流道II(14)，外半流道I(15)和外半流道II(16)均为矩形双螺旋式且尺寸相同，内半流道I(13)与内半流道II(14)旋向相反，外半流道I(15)与外半流道II(16)旋向相反；所述内半流道I(13)与外半流道I(15)配合形成完整的前流道，内半流道II(14)与外半流道II(16)配合形成完整的后流道；所述外半流道I(15)设置有前冷却入口I(9)和前冷却出口I(10)，外半流道II(16)设置有后冷却入口II(11)和后冷却出口II(12)；所述前冷却入口I(9)和前冷却出口I(10)沿冷却套周向相距30
°
布置，后冷却入口II(11)和后冷却出口II(12)沿冷却套周向相距30
°
布置；所述前冷却入口I(9)和前冷却出口I(10)与后冷却入口II(11)和后冷却出口II
(12)整体沿冷却套周向呈180
°
布置。
[0012]该冷却套工作过程中，冷却液同时注入前冷却入口I(9)和冷却入口II(11)，在内半流道I(13)与外半流道I(15)组成的前流道、内半流道II(14)和外半流道II(16)组成的后流道中循环后分别由前冷却出口I(10)和后冷却出口II(12)排出。
[0013]该冷却套使用时，冷却套整体通过内孔套装于被冷却轴上，在内套体(1)内孔与被冷却轴外表面之间填充导热硅脂以增强内套体(1)与被冷却轴之间的导热。
[0014]本冷却套工作时，由控制器(8)控制液压泵(7)工作，液压包I(5)和液压包II(6)内液体体积改变，液压包I(5)和液压包II(6)在自身弹性力作用下膨胀或收缩，从而推动外套体(2)沿轴向移动，弹性环I(17)和弹性环II(18)压缩量改变，进而改变由内流道I(13)与外流道I(15)组成的前流道以及以及内流道II(14)与外半流道II(16)组成的后流道的截面形状，散热面积改变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主轴冷却套，其特征在于，它包括：内套体(1)，安装于内套体(1)上的外套体(2)，外套体(2)端部通过液压包I(5)和液压包II(6)沿轴向与设置于内套体(1)两端上的法兰相连，内套体(1)两端法兰外表面均设置有螺纹，密封螺母I(3)和密封螺母II(4)通过螺纹旋装在内套体(1)上并通过弹性环I(17)和弹性环II(18)分别与外套体(2)两端面相连；设置于内套体(1)圆柱形外表面前半部和后半部的内半流道I(13)和内半流道II(14)，以及设置于外套体(2)圆柱形内表面前半部和后半部的外半流道I(15)和外半流道II(16)均为矩形双螺旋式且尺寸相同，内半流道I(13)与内半流道II(14)旋向相反，外...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑德星，
申请(专利权)人：井冈山大学，
类型：发明
国别省市：