一种电主轴芯轴冷却结构及电主轴制造技术

技术编号:40095023 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-23 16:48
本技术公开了一种电主轴芯轴冷却结构及电主轴,涉及机床电主轴领域,包括沿电主轴周向均匀分布的多组冷却通道,每组冷却通道包括设于中心杆内的介质进出转换通道、设于芯轴内的芯轴内冷循环通道;所述介质进出转换通道包括第二通道、第一转换环槽、第二转换环槽和第四通道,所述芯轴内冷循环通道包括第一通道、转换槽和第三通道,第二通道、第一转换环槽和第一通道依次连通,第四通道、第二转换环槽和第三通道依次连通,且第一通道与第三通道通过转换槽连通以形成循环通路。本技术的介质进出转换通道位于中心杆内,芯轴内冷循环通道位于芯轴内,能够在保证散热效果的前提下使结构紧凑,减少占用空间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机床电主轴领域,具体涉及一种电主轴芯轴冷却结构及电主轴


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、电主轴内的主要热源为电机,而电机转子固定安装在芯轴上,因此芯轴为电机转子主要的热量去向及散失路径,在未加装液冷功能时,热量集聚在芯轴上,散热困难,导致芯轴产生轴向热伸长,且达到热稳态时间长。因此,需要专门的电主轴冷却结构带走主轴旋转件上的热量。

3、cn218744882u公开了一种用于电主轴的冷却结构、电主轴及机床,在电机组件的外侧壁设置轴向的循环往复式流道,以带走电机组件产生的热量,在前轴承组件的外侧壁设置周向的环形流道,环形的流道扩大冷却介质流经的路径,提高前轴承组件的冷却效率。该方案仅有一个进口一个出口,中间通过循环往复式流道使冷却介质循环往复,这种方式冷却效果较差,冷却速度慢。


技术实现思路

1、本技术为了解决上述问题,提出一种电主轴芯轴冷却结构及电主轴,介质进出转换通道位于中心杆内,芯轴内冷循环通道位于芯轴内,能够在保证散热效果的前提下使结构紧凑,减少占用空间。

2、本技术采用如下技术方案:

3、第一方面,本技术提供一种电主轴芯轴冷却结构,包括沿电主轴周向均匀分布的多组冷却通道,每组冷却通道包括设于中心杆内的介质进出转换通道、设于芯轴内的芯轴内冷循环通道;

4、所述介质进出转换通道包括第二通道、第一转换环槽、第二转换环槽和第四通道,所述芯轴内冷循环通道包括第一通道、转换槽和第三通道,第二通道、第一转换环槽和第一通道依次连通,第四通道、第二转换环槽和第三通道依次连通,且第一通道与第三通道通过转换槽连通以形成循环通路。

5、作为进一步的实现方式,所述芯轴内冷循环结构还包括冷却槽,所述冷却槽设置于第一通道和第三通道位于芯轴内的管段。

6、作为进一步的实现方式,所述冷却槽沿第一通道、第三通道轴向分布多个;同一横截面处,第一通道和第三通道的冷却槽并不连通。

7、作为进一步的实现方式,所述冷却槽均匀分布于电机区和轴承区。

8、作为进一步的实现方式,所述第一通道的入口、第四通道的出口以及第二转换环槽、第一转换环槽沿中心杆远离芯轴一端至另一端方向依次设置。

9、作为进一步的实现方式,所述第一转换环槽和第二转换环槽位于轴芯内,且为密封腔。

10、作为进一步的实现方式,所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均沿电主轴轴向延伸。

11、作为进一步的实现方式,所述第一通道和第二通道经电机区延伸至轴承区,且转换槽位于轴承区。

12、第二方面,本技术还提供一种电主轴,包括所述的电主轴芯轴冷却结构。

13、作为进一步的实现方式,所述芯轴的通道结构通过3d打印或铸造方式加工完成。

14、本技术的有益效果如下:

15、(1)本技术包括多组冷却通道,具有多个进口和多个出口,能够实现及时冷却;每组冷却通道包括设于中心杆内的介质进出转换通道、设于芯轴内的芯轴内冷循环通道,且介质进出转换通道和芯轴内冷循环通道通过转换环槽衔接,充分利用中心杆内部空间,使冷却通道整体占用空间减小;通过冷却介质沿冷却通道的循环实现主轴旋转部件的冷却,减少芯轴热伸长,加速主轴达到热稳态。

16、(2)本技术还增加了冷却槽,一是使得冷却水与芯轴各区域的换热面积有效增加,提高了芯轴内散热速度;二是冷却水集中位置可控,可根据轴承集热区、电机集热区等进行有针对性的对应调整,高热区的散热目标更精准,使得整个芯轴的热量均衡。

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【技术保护点】

1.一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,包括沿电主轴周向均匀分布的多组冷却通道,每组冷却通道包括设于中心杆内的介质进出转换通道、设于芯轴内的芯轴内冷循环通道;

2.根据权利要求1所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述芯轴内冷循环结构还包括冷却槽,所述冷却槽设置于第一通道和第三通道位于芯轴内的管段。

3.根据权利要求2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述冷却槽沿第一通道、第三通道轴向分布多个;同一横截面处,第一通道和第三通道的冷却槽并不连通。

4.根据权利要求2或3所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述冷却槽均匀分布于电机区和轴承区。

5.根据权利要求1或2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述第一通道的入口、第四通道的出口以及第二转换环槽、第一转换环槽沿中心杆远离芯轴一端至另一端方向依次设置。

6.根据权利要求1或2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述第一转换环槽和第二转换环槽位于轴芯内,且为密封腔。

7.根据权利要求1或2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均沿电主轴轴向延伸。

8.根据权利要求7所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述第一通道和第二通道经电机区延伸至轴承区,且转换槽位于轴承区。

9.一种电主轴,其特征在于,包括如权利要求1-8任一所述的电主轴芯轴冷却结构。

10.根据权利要求9所述的一种电主轴,其特征在于,所述芯轴的通道结构通过3D打印或铸造方式加工完成。

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【技术特征摘要】

1.一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,包括沿电主轴周向均匀分布的多组冷却通道,每组冷却通道包括设于中心杆内的介质进出转换通道、设于芯轴内的芯轴内冷循环通道;

2.根据权利要求1所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述芯轴内冷循环结构还包括冷却槽,所述冷却槽设置于第一通道和第三通道位于芯轴内的管段。

3.根据权利要求2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述冷却槽沿第一通道、第三通道轴向分布多个;同一横截面处,第一通道和第三通道的冷却槽并不连通。

4.根据权利要求2或3所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述冷却槽均匀分布于电机区和轴承区。

5.根据权利要求1或2所述的一种电主轴芯轴冷却结构,其特征在于,所述第一通道的入口、第...

【专利技术属性】
技术研发人员:程丹丹王坤闫方清王文广李处来
申请(专利权)人:山东豪迈数控机床有限公司
类型:新型
国别省市:

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