一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電主軸的冷卻系統(tǒng)，尤其涉及一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微型高速電主軸是一種精密加工工具主軸，隨著技術(shù)的發(fā)展，其正朝著更小型化、更高度的方向快速發(fā)展。電主軸在正常工作時，由于存在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的組件，因此發(fā)熱比較厲害，通常需要在電主軸內(nèi)部開設(shè)冷卻系統(tǒng)；由于體積小的限制，一般只能選擇風(fēng)冷冷卻的方式。然而，現(xiàn)有市場上的電主軸冷卻效果不理想，存在冷卻通道設(shè)計(jì)不合理，無法達(dá)到將主軸內(nèi)部熱量及時帶出主軸的目的，因此常常有主軸的轉(zhuǎn)軸受熱形變，影響加工精度，甚至報廢，或者有燒毀其他電器元件的現(xiàn)象發(fā)生。
[0003]有鑒于此，急需一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來解決上述技術(shù)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)的冷卻通道布置更加合理，可達(dá)到更好的冷卻效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，包括機(jī)體及裝設(shè)于機(jī)體軸線上的軸芯組件，機(jī)體內(nèi)壁固定設(shè)有與軸芯組件相配合的定子，所述機(jī)體包括機(jī)殼及固定于機(jī)殼上端的上軸承座，且上軸承座的頂端設(shè)有頂蓋，機(jī)殼的底端設(shè)有用于裝設(shè)下軸承的下端內(nèi)孔，機(jī)殼的底端還設(shè)有前端蓋；所述機(jī)體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道及排氣通道，所述進(jìn)氣通道從上至下依次貫穿頂蓋、上軸承座、機(jī)殼、下軸承和前端蓋，所述排氣通道由下至上依次貫穿機(jī)殼、上軸承座及頂蓋，并在頂蓋處與外界連通；所述上軸承座與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有與所述進(jìn)氣通道連通的第一冷卻槽；所述定子與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有螺旋冷卻槽，該螺旋冷卻槽的進(jìn)氣口與進(jìn)氣通道相連，螺旋冷卻槽的出氣口與排氣通道相連；下軸承外圈與下端內(nèi)孔的裝配面之間設(shè)有與進(jìn)氣通道連通的第二冷卻槽；所述前端蓋內(nèi)設(shè)有氣密封通道，該氣密封通道的排氣口正對軸芯組件外表面并與外界連通。
[0007]進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣通道位于機(jī)殼內(nèi)的一段分為兩豎直支路，分別為第一支路和第二支路，該第一支路和第二支路通過所述第一冷卻槽連通；所述第一支路的末端與所述螺旋冷卻槽連通，所述第二支路向下延伸至下軸承及前端蓋內(nèi)并依次與第二冷卻槽及氣密封通道連通。
[0008]進(jìn)一步地，所述頂蓋上端還設(shè)有與所述進(jìn)氣通道的入口相連的快速接頭。
[0009]進(jìn)一步地，所述排氣通道的排氣口開設(shè)于頂蓋內(nèi)，該排氣口沿著頂蓋的徑向向外。
[0010]進(jìn)一步地，所述排氣通道的排氣口處設(shè)有消聲片。
[0011]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢:
[0012]通過設(shè)計(jì)下軸承外圈和下端內(nèi)孔之間的第二冷卻槽，可使壓縮空氣直接冷卻下軸承表面，且第一冷卻槽及螺旋冷卻槽的熱量不會帶到第二冷卻槽內(nèi)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中對下軸承冷卻效果不佳的缺陷；通過在定子與機(jī)殼之間設(shè)計(jì)螺旋冷卻槽，可增大壓縮空氣與定子表面的接觸面積，極大地提高了冷卻效果；另外，通過在前端蓋內(nèi)設(shè)置氣密封通道，可在軸芯下端形成穩(wěn)定氣幕，不僅能冷卻前端蓋，還能起到防止外物落進(jìn)主軸內(nèi)部的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)的縱向剖視圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型另一角度的縱向剖視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型又一角度的縱向剖視圖。
[0016]其中:1、轉(zhuǎn)軸；2、轉(zhuǎn)子；3、定子；31、螺旋冷卻槽；4、機(jī)殼；41、進(jìn)氣通道；411、第一支路；412、第二支路；42、排氣通道；5、上軸承座；51、第一冷卻槽；6、下軸承；61、第二冷卻槽；7、頂蓋；71、消聲片；8、前端蓋；81、氣密封通道；9、快速接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0018]請參閱圖1至圖3，其為本實(shí)用新型一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，包括機(jī)體及裝設(shè)于機(jī)體軸線上的軸芯組件，所述軸芯組件包括轉(zhuǎn)軸I及固定于轉(zhuǎn)軸I上的轉(zhuǎn)子2 ;機(jī)體內(nèi)壁固定設(shè)有與軸芯組件相配合的定子3，所述機(jī)體包括機(jī)殼4及固定于機(jī)殼4上端的上軸承座5，且上軸承座5的頂端設(shè)有頂蓋7，機(jī)殼4的底端設(shè)有用于裝設(shè)下軸承6的下端內(nèi)孔(圖中未標(biāo)示)，機(jī)殼4的底端設(shè)有前端蓋8 ;所述機(jī)體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道41及排氣通道42，所述進(jìn)氣通道41從上至下依次貫穿頂蓋7、上軸承座5、機(jī)殼4、下軸承6和前端蓋8，所述排氣通道42由下至上依次貫穿機(jī)殼4、上軸承座5及頂蓋7，并在頂蓋7處與外界連通；所述上軸承座5與機(jī)殼4的裝配面之間設(shè)有與所述進(jìn)氣通道41連通的第一冷卻槽51，該第一冷卻槽51沿著上軸承座5的外表面延伸，呈圓環(huán)形，氣體經(jīng)過第一冷卻槽51，可對上軸承座5及相關(guān)組件進(jìn)行冷卻；所述定子3與機(jī)殼4的裝配面之間設(shè)有螺旋冷卻槽31，該螺旋冷卻槽31沿著定子3外表面等間隔的分布，螺旋冷卻槽31的進(jìn)氣口與進(jìn)氣通道41相連，其出氣口與排氣通道42相連，在本實(shí)施例中，螺旋冷卻槽31的進(jìn)氣口位于出氣口的下方，及進(jìn)氣口位置比出氣口位置要低；從進(jìn)氣通道41流過來的壓縮氣體經(jīng)過螺旋冷卻槽31的同時，與發(fā)熱定子3發(fā)生熱交換，并迅速從排氣通道42帶出主軸外，這種設(shè)計(jì)可及時排走主軸內(nèi)部的熱量，有利于提高冷卻效果。
[0019]所述下軸承6外圈與下端內(nèi)孔的裝配面之間設(shè)有與進(jìn)氣通道41連通的第二冷卻槽61，壓縮氣體可經(jīng)由進(jìn)氣通道41直達(dá)下軸承6，對其進(jìn)行冷卻，克服了現(xiàn)有技術(shù)中對于下軸承6冷卻效果不佳的缺陷；從上可知，本實(shí)用新型的冷卻通道設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是:冷卻氣體可直接通入第二冷卻槽61對下軸承6外圈進(jìn)行冷卻，第一冷卻槽51及螺旋冷卻槽31的熱量不會帶到第二冷卻槽61內(nèi)，因此可使下軸承6獲得更好的冷卻效果。
[0020]所述前端蓋8內(nèi)設(shè)有氣密封通道81，該氣密封通道81的排氣口正對軸芯組件(具體為轉(zhuǎn)軸I)外表面并與外界連通，壓縮空氣從進(jìn)氣通道41進(jìn)入氣密封通道81后，吹向所述轉(zhuǎn)軸I的外表面，并最終向下、向外界吹出，在轉(zhuǎn)軸I與機(jī)體的下端的間隙處形成氣幕，有效地防止外物落入主軸內(nèi)部，達(dá)到防塵密封的效果。[0021 ] 作為其中一個具體實(shí)施例，所述進(jìn)氣通道41位于機(jī)殼4內(nèi)的一段分為兩條豎直支路，分別為第一支路411和第二支路412，該第一支路411和第二支路412通過所述第一冷卻槽51連通；所述第一支路411的末端與所述螺旋冷卻槽31連通，具體為與螺旋冷卻槽31的進(jìn)氣口連通；所述第二支路412向下延伸至下軸承6及前端蓋8內(nèi)并依次與第二冷卻槽61及氣密封通道81連通。
[0022]具體地，所述頂蓋7上端還設(shè)有與所述進(jìn)氣通道41的入口相連的快速接頭9，該快速接頭9可方便將外部氣源的壓縮空氣導(dǎo)入主軸內(nèi)部。
[0023]請參閱圖2，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述排氣通道42在頂蓋7內(nèi)的部分設(shè)有沿著頂蓋7徑向向外的排氣口，即主軸豎直擺放時，排氣口是水平的，該設(shè)計(jì)可防止灰塵等污染物從上往下落入排氣通道42，進(jìn)而進(jìn)入主軸內(nèi)部；且排氣口處設(shè)有消聲片71，可起到降低主軸運(yùn)行噪音的目的。
[0024]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢:
[0025]通過設(shè)計(jì)下軸承6和下端內(nèi)孔之間的第二冷卻槽61，可使壓縮空氣直接冷卻下軸承6表面，且第一冷卻槽51及螺旋冷卻槽31的熱量不會帶到第二冷卻槽61內(nèi)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中對下軸承6冷卻效果不佳的缺陷；通過在定子3與機(jī)殼4之間設(shè)計(jì)螺旋冷卻槽31，可增大壓縮空氣與定子3表面的接觸面積，極大地提高了冷卻效果；另外，通過在前端蓋8內(nèi)設(shè)置氣密封通道81，可在機(jī)體下端形成穩(wěn)定氣幕，不僅能冷卻前端蓋8，還能起到防止外物落進(jìn)主軸內(nèi)部的效果。
[0026]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)體及裝設(shè)于機(jī)體軸線上的軸芯組件，機(jī)體內(nèi)壁固定設(shè)有與軸芯組件相配合的定子，所述機(jī)體包括機(jī)殼及固定于機(jī)殼上端的上軸承座，且上軸承座的頂端設(shè)有頂蓋，機(jī)殼的底端設(shè)有用于裝設(shè)下軸承的下端內(nèi)孔，機(jī)殼的底端還設(shè)有前端蓋；所述機(jī)體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道及排氣通道，所述進(jìn)氣通道從上至下依次貫穿頂蓋、上軸承座、機(jī)殼、下軸承和前端蓋，所述排氣通道由下至上依次貫穿機(jī)殼、上軸承座及頂蓋，并在頂蓋處與外界連通；所述上軸承座與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有與所述進(jìn)氣通道連通的第一冷卻槽；所述定子與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有螺旋冷卻槽，該螺旋冷卻槽的進(jìn)氣口與進(jìn)氣通道相連，螺旋冷卻槽的出氣口與排氣通道相連；下軸承的外圈與下端內(nèi)孔的裝配面之間設(shè)有與進(jìn)氣通道連通的第二冷卻槽；所述前端蓋內(nèi)設(shè)有氣密封通道，該氣密封通道的排氣口正對軸芯組件外表面并與外界連通。
2.如權(quán)利要求1所述的微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)氣通道位于機(jī)殼內(nèi)的一段分為兩豎直支路，分別為第一支路和第二支路，該第一支路和第二支路通過所述第一冷卻槽連通；所述第一支路的末端與所述螺旋冷卻槽連通，所述第二支路向下延伸至下軸承及前端蓋內(nèi)并依次與第二冷卻槽及氣密封通道連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述頂蓋上端還設(shè)有與所述進(jìn)氣通道的入口相連的快速接頭。
4.如權(quán)利要求1所述的微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣通道的排氣口開設(shè)于頂蓋內(nèi)，該排氣口沿著頂蓋的徑向向外。
5.如權(quán)利要求1或4所述的微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣通道的排氣口處設(shè)有消聲片。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種微型高速電主軸的風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)，包括機(jī)體及裝設(shè)于機(jī)體軸線上的軸芯組件，機(jī)體內(nèi)設(shè)有定子，機(jī)體包括機(jī)殼及上軸承座，上軸承座的頂端設(shè)有頂蓋，機(jī)體的底端設(shè)有前端蓋及用于裝設(shè)下軸承的下端內(nèi)孔；所述機(jī)體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道及排氣通道，所述上軸承座與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有第一冷卻槽；所述定子與機(jī)殼的裝配面之間設(shè)有螺旋冷卻槽；下軸承與下端內(nèi)孔的裝配面之間設(shè)有第二冷卻槽；前端蓋內(nèi)設(shè)有氣密封通道，該氣密封通道的排氣口正對軸芯組件外表面并與外界連通。冷卻氣體可直接通入第二冷卻槽對下軸承進(jìn)行冷卻，第一冷卻槽及螺旋冷卻槽的熱量不會帶到第二冷卻槽內(nèi)，重點(diǎn)提高對下軸承的冷卻作用，從而提高整個電主軸的冷卻效果。
【IPC分類】B23Q11-12
【公開號】CN204381972
【申請?zhí)枴緾N201420779564
【發(fā)明人】湯秀清, 彭敏
【申請人】廣州市昊志機(jī)電股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月10日