一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置的制作方法

本实用新型涉及动力头与伺服电机技术领域，尤其是一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置。

背景技术：

目前的机床的车、铣装置需要分别配套动力设备，由此而来，动力设备需要单独进行维护，增加企业运作成本，降低了生产效率，动力设备与驱动装置之间的连接也较为复杂，驱动装置多采用伺服电机，但是动力设备通常需要长时间稳定工作，目前伺服电机多采用被动散热或风冷的方式进行降温，散热效果不明显，这严重地制约着伺服电机的性能和安全性。因此，亟需提供一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

技术实现要素：

针对上述技术缺陷，本实用新型一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置，设置有复合式转轴，以水平转轴和垂直转轴同时驱动机床的车、铣装置，伺服电机上设置有多通道的水冷装置，散热效果好。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案是：一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置，包括动力头，所述动力头一侧设置有第一伺服电机、第二伺服电机，所述第一伺服电机、第二伺服电机通过联轴器与所述动力头连接。

优选的，所述动力头上设置有法兰底座，所述第一伺服电机、第二伺服电机与所述法兰底座固定连接。

优选的，所述动力头包括若干水平转轴、若干垂直转轴，所述水平转轴和所述垂直转轴设置在所述动力头的箱体内，与箱体转动连接，若干所述水平转轴与若干所述垂直转轴相互间隔垂直分布在所述动力头本体内。

优选的，所述水平转轴的一端均设置有第一齿轮，若干所述水平转轴的第一齿轮之间通过第二齿轮啮合传动，其中一个所述第二齿轮与所述第一伺服电机通过联轴器连接,所述垂直转轴的一端均设置有第三齿轮，若干所述垂直转轴的第三齿轮之间通过第四齿轮啮合传动，其中一条所述垂直转轴的一侧设置有第五齿轮，所述第五齿轮与所述第二伺服电机通过联轴器连接。

优选的，所述第一伺服电机、第二伺服电机均设置有散热装置，所述散热装置包括若干散热部，所述散热部上设置有进液管、出液管。

优选的，所述散热部内设置有散热管道。

优选的，所述散热管道包括横向槽、纵向槽，所述横向槽与所述纵向槽垂直相交。

优选的，所述散热管道是采用压铸加工方式形成的不规则形状管道。

优选的，所述散热管道的端部设置有密封接头，所述密封接头一端连接有连通管道。

优选的，所述第一伺服电机、第二伺服电机上设置有散热片。

与现有技术相比，本实用新型一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置的有益效果是：动力头包括由若干水平转轴、若干垂直转轴对车、铣装置进行驱动，水平转轴和垂直转轴设置在动力头的箱体内，与箱体转动连接，若干水平转轴与若干垂直转轴相互间隔垂直分布在动力头本体内，动力头传动效率高，一个动力头即可以实现复合驱动，降低生产、维护成本。伺服电机设置有散热装置，散热装置包括多个散热部，散热部上均设置有进液管、出液管。散热部之间通过连通管道相接，提高散热速度。此外，在后端盖上设置有散热片，散热片分布在后端盖四周，增加了后端盖的表面积，提高了后端盖的散热效率。

附图说明

图1为本实用新型的第一结构示意图；

图2为本实用新型的第二结构示意图；

图3为本实用新型的拆解结构示意图；

图4为散热装置的结构示意图；

图5为第一散热部的剖面示意图；

图6为转轴的结构示意图；

图7为后端盖的俯视图；

图8为后端盖的结构示意图；

图9为前端盖的俯视图；

图10为前端盖的结构示意图；

图11为伺服电机与动力头组装的结构示意图；

图12为动力头移除外壳的结构示意图；

图13为动力头内部结构示意图；

图14为动力头内部结构主视图；

图15为动力头内部结构侧面示意图。

图中：1-机壳，2-转轴，3-前端盖，4-后端盖，401-散热片，5-顶盖，6-航空接头，7-第一散热部，8-第四散热部，9-第二散热部，10-第三散热部，11-密封接头，12-连通管道，13-纵向槽，14-横向槽，15-进液管，16-出液管，17-法兰底座，18-第一水平转轴，19-第二水平转轴，20-第三水平转轴，21-第四水平转轴，22-第一垂直转轴，23-第二垂直转轴，24-第三垂直转轴，25-第四垂直转轴，26-第一齿轮，27-第二齿轮，28-第三齿轮，29-第四齿轮，30-第五齿轮，31-第一伺服电机，32-第二伺服电机，33-动力头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1-15，本实用新型提供的一种实施例：一种车铣复合动力头与新型水冷伺服电机散热装置，包括动力头33，动力头33一侧设置有第一伺服电机31、第二伺服电机32，第一伺服电机31、第二伺服电机32通过联轴器与动力头33连接。

第一伺服电机31与第二伺服电机32分别通过法兰底座17与动力头33固定连接，动力头33用于驱动数控机床的车、铣装置。动力头33包括底座17、水平转轴组、垂直转轴组，水平转轴组和垂直转轴组设置在箱体内，与箱体转动连接，水平转轴组包括第一水平转轴18、第二水平转轴19、第三水平转轴20、第四水平转轴21，垂直转轴组包括第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24、第四垂直转轴25。第一水平转轴18、第二水平转轴19之间设置有第一垂直转轴22，第二水平转轴19、第三水平转轴20之间设置有第二垂直转轴23，第三水平转轴20、第四水平转轴21之间设置有第三垂直转轴24，第四水平转轴21的一侧设置有第四垂直转轴25。

第一水平转轴18、第二水平转轴19、第三水平转轴20、第四水平转轴21的一端均设置有第一齿轮26，第一水平转轴18、第二水平转轴19、第三水平转轴20、第四水平转轴21的第一齿轮26之间通过第二齿轮27啮合传动，第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24、第四垂直转轴25的一端均设置有第三齿轮28，第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24、第四垂直转轴25的第三齿轮28之间通过第四齿轮29啮合传动，第四垂直转轴25一侧设置有第五齿轮30。其中一个第二齿轮27上设置有连接轴，连接轴与第一伺服电机31的通过联轴器连接，实现第一伺服电机31带动第二齿轮27，第二齿轮27转动时驱动第一水平转轴18与第二水平转轴19上的第一齿轮26，从而带动第一水平转轴18与第二水平转轴19，第二水平转轴19通过第二齿轮27带动第三水平转轴20的第一齿轮26，从而带动第三水平转轴18，第三水平转轴20通过第二齿轮27带动第四水平转轴21的第一齿轮26，从而带动第四水平转轴21。第五齿轮30与第二伺服电机32同样通过联轴器进行连接，实现实现第二伺服电机32带动第五齿轮30，第五齿轮30与第四垂直转轴25上的第四齿轮29啮合，第五齿轮30带动第四垂直转轴25，第四垂直转轴25上的第三齿轮28通过第四齿轮29带动第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24上的第三齿轮28，使第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24转动。第一伺服电机31驱动动力头33的水平转轴组，第二伺服电机32驱动垂直转轴组，实现数控机床车、铣装置的复合动力驱动。

第一伺服电机31与第二伺服电机32机构相同，以下作统一说明。具体的，转轴2在机壳1内转动连接，机壳1上设置有散热装置，机壳1一端设置有前端盖3，另一端设置有后端盖4，前端盖3与后端盖4均通过螺丝与机壳1固定连接。前端盖3、后端盖4上分别设置有轴承，转轴2一端与前端盖3的轴承转动连接、另一端与后端盖4的轴承转动连接。后端盖4上设置有顶盖5。后端盖4上设置有散热片401，散热片401与后端盖4采用一体成型的制作方式进行连接，散热片401分布在后端盖4四周，增加了后端盖4的表面积，提高了后端盖4的散热效率。后端盖4和顶盖5上分别设置有航空接头6，后端盖4、顶盖5上设置螺纹孔，航空接头6通过螺丝与后端盖4、顶盖5固定连接。

具体的，散热装置与机壳1一体成型连接，散热装置包括第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8，第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8上均设置有进液管15、出液管16。第一散热部7的出液管16与第二散热部9的进液管15之间、第二散热部9的出液管16与第三散热部10的进液管15之间、第三散热部10的出液管16与第四散热部8的进液管15之间设置有连通管道12。第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8通过连通管道12相互贯通。冷却液从第一散热部7的进液管15进入散热装置。第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8的内部设置有散热管道。散热管道包括横向槽14、纵向槽13，横向槽14与纵向槽13垂直相交，纵向槽13上设置有密封接头11，密封接头11与连通管道12相接。冷却液将第一散热部7内的散热管道填充后，经第一散热部7的出液管16流出，通过第一散热部7与第二散热部9之间的连通管道12进入第二散热部9的进液管15并充满第二散热管，同样地，对第三散热部10和第四散热部8进行冷却液填充。最后，冷却液从第四散热部8的出液管16流出，进去外部循环装置后，再此进入第一散热部7。伺服电机在进行能量转换时，能量损耗而转变的热量，直接通过外壳传递到散热装置的冷却液。由于第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8与机壳1一体成型，无需使用螺丝和密封圈进行连接，避免冷却液发生渗漏导致安全隐患。作为本使用新型的具体实施方式，第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8的内部设置有散热管道包括4条纵向槽13和2条横向槽14，纵向槽13和横向槽14两端均设置有螺纹孔，密封接头11与螺纹孔配合连接，一般情况下，每个散热部仅需使用两个螺纹孔接上密封接头11，其余的螺纹孔则使用密封螺栓进行封堵。根据伺服电机的实际工况，可以适配进液管15、出液管16的数量。例如为提高循环速度，可以将第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8之间的连通管道12取消，使第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8成为独立循环，最大限度地提升散热效率。

作为本实用新型的其他实施方式，散热管道还可以采用压铸加工方式形成的不规则的管道，如“s”形、“z”形等，目的是散热装置体积不变的情况下增加其内部的散热管道的长度，提升散热效率，散热管道的端部设置有密封接头11，密封接头11与连通管道12相接。

连通管道12为金属管或橡胶管。作为本使用新型的具体实施方式，连通管道12为橡胶管。

工作原理：

将第一伺服电机31和第二伺服电机32通过法兰底座17固定安装在动力头33上，并通过通过联轴器将第一伺服电机31的转轴2与动力头33其中一个第二齿轮27连接。将第二伺服电机32的转轴2与动力头33的第五齿轮30连接。第二齿轮27在第一伺服电机31驱动作用下通过带动第一齿轮26实现水平转轴组的第一水平转轴18、第二水平转轴19、第三水平转轴20、第四水平转轴21转动，通过第五齿轮30驱动第四垂直转轴25，利用第四齿轮29带动第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24上的第三齿轮28，使第一垂直转轴22、第二垂直转轴23、第三垂直转轴24转动，使动力头33得以实现双向复合驱动。

根据伺服电机的所需工况预计发热量，当发热量较低时，可以将第一散热部7、第二散热部9、第三散热部10、第四散热部8贯通，选取散热部的两个螺纹孔与密封接头11连接，其余的螺纹孔则使用密封螺栓进行封堵，将第一散热部7与第二散热部9之间的出液管16与进液管15用连通管道12相接，第二散热部9与第三散热部10之间的出液管16与进液管15用连通管道12相接，第三散热部10与第四散热部8之间的出液管16与进液管15用连通管道12相接，第一散热部7的进液管15与第四散热部8的出液管16与外部循环装置相接。启动伺服电机后所散发的热量，则可以通过散热装置进行快速的热交换，使伺服电机的工作温度稳定在合理的垂直。需要清洁散热管道时，则只需将螺纹孔上的密封接头11或密封螺栓卸下，使用清洁液或高压风枪对管道进行清洗或喷吹。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。