一种控制电主轴热延伸的双冷循环结构的制作方法

本实用新型涉及电主轴热延伸控制领域，特别是一种控制电主轴热延伸的双冷循环结构。

背景技术：

随着我国工业的高速发展，特别对于模具加工的工作母机要求越来越高。模具机主要机型为高速龙门、高速立加机床。目前都在大量使用高转速、大功率、大扭矩外循环电主轴。在使用过程中发现随着运转时间的变化、工作环境温度的变化，主轴的热延伸量都在变化。导致模具加工的工件一致性差，特别在接刀时容易出现台阶面，及其不稳定，对客户的加工品质有比较大的影响。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种控制电主轴热延伸的双冷循环结构，以保证主轴的发热量恒定，电主轴受外围环境影响小。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种控制电主轴热延伸的双冷循环结构，包括电主轴，以及铸件，电主轴穿过铸件；所述电主轴外部套有一循环水套，循环水套的内经与电主轴最大外径相同，循环水套的最大外径与铸件的内经相同，从而在电主轴与循环水套之间形成第一腔体，循环水套与铸件之间形成第二腔体，循环水套的外壁设有螺旋凹槽；电主轴的一头通过贯穿铸件的冷却水管向第一腔体内注入冷却液，循环水套的一头通过贯穿铸件的冷却管向第二腔体内注入冷却液，循环水套的另一头留有连通内外的开口，第一腔体和第二腔体内的冷却液经开口通过贯穿铸件的出水管排出。

所述电主轴的外壁设有两个以上的环形凹槽，相邻环形凹槽之间的凸起与循环水套内壁之间留有缝隙，从而将上下两个环形凹槽连通，构成第一腔体。

进一步地，所述电主轴与铸件的两端通过第一密封圈进行密封，防止漏水。

所述电主轴与循环水套出水口端部通过第二密封圈进行密封，防止漏水。

优选地，所述冷却水管、冷却管和出水管通过锁紧螺母与铸件固定。

优选地，所述循环水套材质为铸铝合金材料其具有较好的导热性，线性膨胀系数比较低，很好的耐腐蚀性和气密性以及足够的力学性能和焊接性能，保证有足够的装配强度，从而降低电主轴的发热量和热延伸量。

有益效果：

本实用新型在电主轴与循环水套之间、循环水套与铸件之间形成两个独立的腔体，分别注入冷却液进行降温，大大减少高速运转时电主轴发热及产生主轴热延伸量；减少外部环境温度的变化通过铸件从而传递到主轴上从而使主轴产生热延伸量；通过双冷循环控制电主轴热延伸量在一个恒定合理的范围内，提高产品加工品质。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本结构的外部效果图；

图2是循环水套的结构图；

图3是本结构的剖视图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～3所示，该双冷循环结构包括电主轴11，以及铸件14，电主轴11穿过铸件14；所述电主轴11外部套有一循环水套15。电主轴11的外壁设有若干环形凹槽111，相邻环形凹槽111之间的凸起与循环水套15内壁之间留有缝隙，从而将上下两个环形凹槽111连通；循环水套15的外壁直径175mm，上部设有螺旋凹槽151；循环水套15的内直径155mm，与电主轴11最大外径相同，循环水套15的最大外径与铸件14的内经相同。循环水套15贴合在电主轴11外壁上，从而通过电主轴11与循环水套15之间连通的环形凹槽111形成第一腔体100；循环水套15外壁与铸件14相接触，通过螺旋凹槽151形成第二腔体200；电主轴11的一头通过贯穿铸件14的冷却水管1(以法兰安装为基准，高330mm，左右居中，)向第一腔体100内注入冷却液，循环水套15的一头通过贯穿铸件14的冷却管3(以法兰安装为基准，高310mm，左右居中，)向第二腔体200内注入冷却液，循环水套15的另一头留有连通内外壁的开口152(长40mm宽20mm)，第一腔体100内的冷却液经电主轴11外壁上连通的环形凹槽111流至开口152，第二腔体200内的冷却液经循环水套15外壁螺旋凹槽151流至开口152，然后一同通过贯穿铸件14的出水管5(以法兰安装为基准，高60mm，左右居中，)排出。

冷却水管1、冷却管3和出水管5通过锁紧螺母2、4、6与铸件14固定。

电主轴11与铸件14的两端通过第一密封圈7、8、9、10进行密封；电主轴11与循环水套15出水口端部通过第二密封圈12、13进行密封。

外围水冷机工作，将冷却液经冷却水管1进入到铸件14的P1进口，冷却水进入到电主轴11与循环水套15之间形成的第一腔体100内，另一部分却液经冷却管3进入到铸件14的P1进口，冷却水进入到循环水套15与铸件14之间形成第二腔体200内，然后分别沿着电主轴11外壁上连通的环形凹槽111、循环水套15外壁螺旋凹槽151流至开口152，然后一同通过贯穿铸件14的出水管5吸出。

循环水套15外壁设计为螺旋环水槽，增加水槽本身的外循环。螺旋模式更易带走热量，提高冷却效果，降低主轴发热量，降低外循环电主轴的热延伸量。同时循环水套15为铸铝合金材料，具有较好的导热性，线性膨胀系数比较低，达到108～143千卡/米.时.℃，具有很好的耐腐蚀性和气密性以及足够的力学性能和焊接性能，保证有足够的装配强度，此功能部件具有隔断外围温度升高通过铸件传递到电主轴上引起主轴热延伸量的变化。

本实用新型提供了一种控制电主轴热延伸的双冷循环结构的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。