专利名称：一种内外双冷的高速电主轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高速高精度加工领域，特别涉及一种内外双冷的高速电主轴。
技术背景由于电主轴将电机集成于主轴单元中，且转速很高，运转时会产生大量热量，引起 电主轴温升，使电主轴的静态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作，因此必须 采取有效措施控制电主轴的温升。一般采用的电主轴冷却方式是在电主轴的某一组件上设 置冷却槽，通过冷却介质对主轴进行冷却，这种利用热传导原理进行冷却的单冷却方式，对 于离冷却源较远的部位，冷却效果不理想，不能有效地保证主轴内部温度恒定。中国专利公开号CN201126992Y，
公开日2008年10月1日，公开了一种空水双冷的 电主轴，采用的是内外双冷却结构，这种结构在保证主轴外部冷却的同时，还能阻止内部温 度升高。其不足之处是此专利公开的内部冷却方式是在旋转轴与电机转子之间设置冷风通 道，通过高速气流将电主轴内部热量带走，由于风冷的冷却效能较低，并且存在噪声大、振 动大等缺陷，这种内部冷却方式不能满足高速电主轴转速高、精度高的要求。
发明内容本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种冷却效果好，噪声低，稳定可 靠，精度高的内外双冷的高速电主轴。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种内外双冷的高速电主轴，由转轴、电机转子、电机定子、套筒等组成，转轴的上 端和下端分别设置上轴承和下轴承，并在上轴承的上面和下轴承的下面分别设置密封装 置；转轴的外面设置电机转子，电机转子的外面是电机定子，套筒设置在电机定子的外面； 其中，所述的转轴开有中心通孔；套筒内部设有冷却液体流道；转轴顶端与高速旋转接头 联接，并且高速旋转接头与转轴的中心通孔相通。所述的内外双冷的高速电主轴中，冷却液体流道的数量为1 6个，沿套筒周向均 勻分布。为使冷却液能够循环冷却，可将冷却液体流道的进液口与供液装置联接，并在冷却 液体流道的出液口处设置喷嘴，供液装置中的冷却液从进液口进入冷却液体流道后从喷嘴 喷出，继续对工件和刀具进行冷却，同时喷出的冷却液通过机床的过滤装置后还可回到供 液装置，实现对主轴的循环冷却。另外，也可以设置一个外置的冷却机，该冷却机的输出端和输入端分别与冷却液 体流道的进液口和出液口联接，与冷却液体流道组成循环通路，冷却液可以在该通路中循 环流动；通路中的各冷却液体流道之间可以是串联相通，也可以是并联相通；并联相通时， 在冷却机的输出端设置分流器，通过调节分流器中的节流阀，可保持分流后的各冷却液体 流道温度均衡。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1.本实用新型所述的内外双冷的高速电主轴，在液流带走电主轴外部热量的同
3时，还可以确保内部温度恒定，并且内外均采用液体冷却，冷却效果好、噪声低、稳定可靠、 精度闻。2.本实用新型所述的内外双冷的高速电主轴，从电主轴流出的冷却液同时兼具冷 却刀具和工件的功能，可以延长刀具的使用寿命，保证加工精度。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述如图1和图2所示，内外双冷的高速电主轴由转轴1、电机转子2、电机定子3、套筒 4等组成。转轴1的上端和下端分别设置上轴承5和下轴承6，并且在上轴承5的上面设置 上密封装置7，在下轴承6的下面设置下密封装置8 ；在转轴1的外面设置电机转子2，电机 转子2的外面设置电机定子3，套筒4设置在电机定子3外面。转轴1开有中心通孔，同时转轴1顶端与高速旋转接头9通过螺纹联接，高速旋转 接头9的固定座与管接头10联接，并且管接头10、高速旋转接头9与转轴1的中心通孔相 通。工作时，转轴1带动高速旋转接头9的旋转体一起旋转，冷却液通过管接头10经高速旋 转接头9流入转轴1的中心通孔内，最终通过转轴1下端的中空刀具喷出，将主轴内部热量 带走，确保主轴内部温度恒定；同时，冷却液在流经刀具中孔时，起到了对刀具冷却的效果， 可以延长刀具的使用寿命，并且喷出的冷却液还能够对工件进行冷却和润滑。在套筒4内部设置冷却液体流道11，用于主轴外部的冷却，液体流道11内冷却液 的循环方式有两种，下面分别进行详细说明实施例1 如图1所示，套筒4内部对称设置两条液体流道11，液体流道11顶部的进液口通 过管螺纹与管接头12联接，同时在液体流道11下部的出液口处设置喷嘴13。电主轴工作 时，冷却液通过管接头12进入液体流道11内，并从喷嘴13喷出，从而将电主轴外部热量带 走，使电主轴保持外部温度恒定；同时，从喷嘴13喷出的冷却液可直接喷到切削区域，有效 地将切屑冲走，避免切屑粘在刀具或工件上影响刀具寿命和加工精度，并且冲走的冷却液 经过滤后可流回冷却液箱，能够对主轴进行循环冷却。实施例2 如图2所示，套筒4内部对称设置两条液体流道11，并且两液体流道11的下端连 通；对应于液体流道11设置冷却机14，其输入端与输出端分别与两个液体流道11的上端 口相联接。电主轴工作时，冷却液在液体流道11与冷却机14之间循环流动，可有效保证主 轴外部温度恒定。上述实施例并不构成对本实用新型的限制，凡利用等同替换或等效变换的形式所 采用的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型通过内外冷却相结合的方式可以确保电主轴内外部保持温度恒定，并 且内外均采用液体冷却，冷却效果好，可有效控制电主轴的温升，同时噪声低、振动小，可满足高速电主轴转速高、精度高的要求。
权利要求一种内外双冷的高速电主轴，由转轴、电机转子、电机定子、套筒等组成，转轴的上端和下端分别设置上轴承和下轴承，并且在上轴承的上面和下轴承的下面分别设置密封装置；转轴的外面设置电机转子，电机转子的外面是电机定子，套筒设置在电机定子的外面；其特征在于所述的转轴开有中心通孔；套筒内部设有冷却液体流道；转轴顶端与高速旋转接头联接，并且高速旋转接头与转轴的中心通孔相通。
2.根据权利要求1所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于所述的冷却液体流道 的数量为1 6个，沿套筒周向均勻分布。
3.根据权利要求1或2所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于冷却液体流道的 进液口与供液装置联接，并在出液口处设置喷嘴。
4.根据权利要求1或2所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于设置一个外置的 冷却机，该冷却机的输出端和输入端分别与冷却液体流道的进液口和出液口联接，组成液 体循环通路。
5.根据权利要求4所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于所述的各冷却液体流 道之间为串联通路。
6.根据权利要求4所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于所述的各冷却液体流 道之间为并联通路。
7.根据权利要求6所述的内外双冷的高速电主轴，其特征在于在所述的外置冷却机 的输出端设置分流器。专利摘要本实用新型涉及高速高精度加工领域，特别涉及一种内外双冷的高速电主轴。它由转轴、电机转子、电机定子、套筒等组成，转轴的上端和下端分别设置上轴承和下轴承，并且在上轴承的上面和下轴承的下面分别设置密封装置；转轴的外面设置电机转子，电机转子的外面是电机定子，套筒设置在电机定子的外面；转轴开有中心通孔；套筒内部设有冷却液体流道；转轴顶端与高速旋转接头联接，并且高速旋转接头与转轴的中心通孔相通。本实用新型在液流带走电主轴外部热量的同时，可以确保主轴内部温度恒定，并且内外均采用液体冷却，冷却效果好、噪声低、稳定可靠、精度高。
文档编号H02K9/19GK201674349SQ20102020171
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者吴爱军, 崔立英 申请人:北京精雕精密机械制造有限公司