一种微型高速电主轴的风冷冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电主轴的冷却系统，尤其涉及一种微型高速电主轴的风冷冷却系统。
【背景技术】
[0002]微型高速电主轴是一种精密加工工具主轴，随着技术的发展，其正朝着更小型化、更高度的方向快速发展。电主轴在正常工作时，由于存在高速运转的组件，因此发热比较厉害，通常需要在电主轴内部开设冷却系统；由于体积小的限制，一般只能选择风冷冷却的方式。然而，现有市场上的电主轴冷却效果不理想，存在冷却通道设计不合理，无法达到将主轴内部热量及时带出主轴的目的，因此常常有主轴的转轴受热形变，影响加工精度，甚至报废，或者有烧毁其他电器元件的现象发生。
[0003]有鉴于此，急需一种新的结构设计来解决上述技术问题。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种微型高速电主轴的风冷冷却系统，该冷却系统的冷却通道布置更加合理，可达到更好的冷却效果。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种微型高速电主轴的风冷冷却系统，包括机体及装设于机体轴线上的轴芯组件，机体内壁固定设有与轴芯组件相配合的定子，所述机体包括机壳及固定于机壳上端的上轴承座，且上轴承座的顶端设有顶盖，机壳的底端设有用于装设下轴承的下端内孔，机壳的底端还设有前端盖；所述机体内设有进气通道及排气通道，所述进气通道从上至下依次贯穿顶盖、上轴承座、机壳、下轴承和前端盖，所述排气通道由下至上依次贯穿机壳、上轴承座及顶盖，并在顶盖处与外界连通；所述上轴承座与机壳的装配面之间设有与所述进气通道连通的第一冷却槽；所述定子与机壳的装配面之间设有螺旋冷却槽，该螺旋冷却槽的进气口与进气通道相连，螺旋冷却槽的出气口与排气通道相连；下轴承外圈与下端内孔的装配面之间设有与进气通道连通的第二冷却槽；所述前端盖内设有气密封通道，该气密封通道的排气口正对轴芯组件外表面并与外界连通。
[0007]进一步地，所述进气通道位于机壳内的一段分为两竖直支路，分别为第一支路和第二支路，该第一支路和第二支路通过所述第一冷却槽连通；所述第一支路的末端与所述螺旋冷却槽连通，所述第二支路向下延伸至下轴承及前端盖内并依次与第二冷却槽及气密封通道连通。
[0008]进一步地，所述顶盖上端还设有与所述进气通道的入口相连的快速接头。
[0009]进一步地，所述排气通道的排气口开设于顶盖内，该排气口沿着顶盖的径向向外。
[0010]进一步地，所述排气通道的排气口处设有消声片。
[0011]相比于现有技术，本实用新型具有如下优势:
[0012]通过设计下轴承外圈和下端内孔之间的第二冷却槽，可使压缩空气直接冷却下轴承表面，且第一冷却槽及螺旋冷却槽的热量不会带到第二冷却槽内，克服了现有技术中对下轴承冷却效果不佳的缺陷；通过在定子与机壳之间设计螺旋冷却槽，可增大压缩空气与定子表面的接触面积，极大地提高了冷却效果；另外，通过在前端盖内设置气密封通道，可在轴芯下端形成稳定气幕，不仅能冷却前端盖，还能起到防止外物落进主轴内部的效果。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种微型高速电主轴的风冷冷却系统的纵向剖视图；
[0014]图2为本实用新型另一角度的纵向剖视图；
[0015]图3为本实用新型又一角度的纵向剖视图。
[0016]其中:1、转轴；2、转子；3、定子；31、螺旋冷却槽；4、机壳；41、进气通道；411、第一支路；412、第二支路；42、排气通道；5、上轴承座；51、第一冷却槽；6、下轴承；61、第二冷却槽；7、顶盖；71、消声片；8、前端盖；81、气密封通道；9、快速接头。
【具体实施方式】
[0017]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0018]请参阅图1至图3，其为本实用新型一种微型高速电主轴的风冷冷却系统，包括机体及装设于机体轴线上的轴芯组件，所述轴芯组件包括转轴I及固定于转轴I上的转子2 ;机体内壁固定设有与轴芯组件相配合的定子3，所述机体包括机壳4及固定于机壳4上端的上轴承座5，且上轴承座5的顶端设有顶盖7，机壳4的底端设有用于装设下轴承6的下端内孔(图中未标示)，机壳4的底端设有前端盖8 ;所述机体内设有进气通道41及排气通道42，所述进气通道41从上至下依次贯穿顶盖7、上轴承座5、机壳4、下轴承6和前端盖8，所述排气通道42由下至上依次贯穿机壳4、上轴承座5及顶盖7，并在顶盖7处与外界连通；所述上轴承座5与机壳4的装配面之间设有与所述进气通道41连通的第一冷却槽51，该第一冷却槽51沿着上轴承座5的外表面延伸，呈圆环形，气体经过第一冷却槽51，可对上轴承座5及相关组件进行冷却；所述定子3与机壳4的装配面之间设有螺旋冷却槽31，该螺旋冷却槽31沿着定子3外表面等间隔的分布，螺旋冷却槽31的进气口与进气通道41相连，其出气口与排气通道42相连，在本实施例中，螺旋冷却槽31的进气口位于出气口的下方，及进气口位置比出气口位置要低；从进气通道41流过来的压缩气体经过螺旋冷却槽31的同时，与发热定子3发生热交换，并迅速从排气通道42带出主轴外，这种设计可及时排走主轴内部的热量，有利于提高冷却效果。
[0019]所述下轴承6外圈与下端内孔的装配面之间设有与进气通道41连通的第二冷却槽61，压缩气体可经由进气通道41直达下轴承6，对其进行冷却，克服了现有技术中对于下轴承6冷却效果不佳的缺陷；从上可知，本实用新型的冷却通道设计的主要特点是:冷却气体可直接通入第二冷却槽61对下轴承6外圈进行冷却，第一冷却槽51及螺旋冷却槽31的热量不会带到第二冷却槽61内，因此可使下轴承6获得更好的冷却效果。
[0020]所述前端盖8内设有气密封通道81，该气密封通道81的排气口正对轴芯组件(具体为转轴I)外表面并与外界连通，压缩空气从进气通道41进入气密封通道81后，吹向所述转轴I的外表面，并最终向下、向外界吹出，在转轴I与机体的下端的间隙处形成气幕，有效地防止外物落入主轴内部，达到防尘密封的效果。[0021 ] 作为其中一个具体实施例，所述进气通道41位于机壳4内的一段分为两条竖直支路，分别为第一支路411和第二支路412，该第一支路411和第二支路412通过所述第一冷却槽51连通；所述第一支路411的末端与所述螺旋冷却槽31连通，具体为与螺旋冷却槽31的进气口连通；所述第二支路412向下延伸至下轴承6及前端盖8内并依次与第二冷却槽61及气密封通道81连通。
[0022]具体地，所述顶盖7上端还设有与所述进气通道41的入口相连的快速接头9，该快速接头9可方便将外部气源的压缩空气导入主轴内部。
[0023]请参阅图2，作为进一步的改进，所述排气通道42在顶盖7内的部分设有沿着顶盖7径向向外的排气口，即主轴竖直摆放时，排气口是水平的，该设计可防止灰尘等污染物从上往下落入排气通道42，进而进入主轴内部；且排气口处设有消声片71，可起到降低主轴运行噪音的目的。
[0024]相比于现有技术，本实用新型具有如下优势:
[0025]通过设计下轴承6和下端内孔之间的第二冷却槽61，可使压缩空气直接冷却下轴承6表面，且第一冷却槽51及螺旋冷却槽31的热量不会带到第二冷却槽61内，克服了现有技术中对下轴承6冷却效果不佳的缺陷；通过在定子3与机壳4之间设计螺旋冷却槽31，可增大压缩空气与定子3表面的接触面积，极大地提高了冷却效果；另外，通过在前端盖8内设置气密封通道81，可在机体下端形成稳定气幕，不仅能冷却前端盖8，还能起到防止外物落进主轴内部的效果。
[0026]对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微型高速电主轴的风冷冷却系统，其特征在于:包括机体及装设于机体轴线上的轴芯组件，机体内壁固定设有与轴芯组件相配合的定子，所述机体包括机壳及固定于机壳上端的上轴承座，且上轴承座的顶端设有顶盖，机壳的底端设有用于装设下轴承的下端内孔，机壳的底端还设有前端盖；所述机体内设有进气通道及排气通道，所述进气通道从上至下依次贯穿顶盖、上轴承座、机壳、下轴承和前端盖，所述排气通道由下至上依次贯穿机壳、上轴承座及顶盖，并在顶盖处与外界连通；所述上轴承座与机壳的装配面之间设有与所述进气通道连通的第一冷却槽；所述定子与机壳的装配面之间设有螺旋冷却槽，该螺旋冷却槽的进气口与进气通道相连，螺旋冷却槽的出气口与排气通道相连；下轴承的外圈与下端内孔的装配面之间设有与进气通道连通的第二冷却槽；所述前端盖内设有气密封通道，该气密封通道的排气口正对轴芯组件外表面并与外界连通。
2.如权利要求1所述的微型高速电主轴的风冷冷却系统，其特征在于:所述进气通道位于机壳内的一段分为两竖直支路，分别为第一支路和第二支路，该第一支路和第二支路通过所述第一冷却槽连通；所述第一支路的末端与所述螺旋冷却槽连通，所述第二支路向下延伸至下轴承及前端盖内并依次与第二冷却槽及气密封通道连通。
3.如权利要求1或2所述的微型高速电主轴的风冷冷却系统，其特征在于:所述顶盖上端还设有与所述进气通道的入口相连的快速接头。
4.如权利要求1所述的微型高速电主轴的风冷冷却系统，其特征在于:所述排气通道的排气口开设于顶盖内，该排气口沿着顶盖的径向向外。
5.如权利要求1或4所述的微型高速电主轴的风冷冷却系统，其特征在于:所述排气通道的排气口处设有消声片。
【专利摘要】本实用新型公开一种微型高速电主轴的风冷冷却系统，包括机体及装设于机体轴线上的轴芯组件，机体内设有定子，机体包括机壳及上轴承座，上轴承座的顶端设有顶盖，机体的底端设有前端盖及用于装设下轴承的下端内孔；所述机体内设有进气通道及排气通道，所述上轴承座与机壳的装配面之间设有第一冷却槽；所述定子与机壳的装配面之间设有螺旋冷却槽；下轴承与下端内孔的装配面之间设有第二冷却槽；前端盖内设有气密封通道，该气密封通道的排气口正对轴芯组件外表面并与外界连通。冷却气体可直接通入第二冷却槽对下轴承进行冷却，第一冷却槽及螺旋冷却槽的热量不会带到第二冷却槽内，重点提高对下轴承的冷却作用，从而提高整个电主轴的冷却效果。
【IPC分类】B23Q11-12
【公开号】CN204381972
【申请号】CN201420779564
【发明人】汤秀清, 彭敏
【申请人】广州市昊志机电股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月10日