后置电主轴的液冷电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种后置电主轴的液冷电机。


背景技术：

2.目前，在数控机床领域中，主轴的转动是需要通过电机来进行驱动，大多采用皮带与皮带轮组合进行传动，该种结构具有无法实现高速化、主轴定位精度差、伺服动态相应差以及无法实现机床结构小型化等缺点，为了克服这一弊端，在数控机床行业中取消皮带与皮带轮组合形成了电主轴结构，电主轴结构是将机床主轴与电机融为一体的新技术，而目前市面上使用较多的为内藏电主轴的电机，其将电机的定子与转子内置融合在主轴上，该种结构电机的主要缺点有：1、主轴售后维护困难；2、原机床主轴不能使用需要全部更换造成原资源大量浪费；3、内置电机发热且不容易散热导致主轴精度降低；4、主轴刚性变差；5、结构复杂、制作困难；6、需要对机床的尺寸进行重新设计。
3.为了解决上述缺陷，后置电主轴的电机创新性的走入了数控机床市场，其具有结构薄、不改变主轴箱尺寸、重量轻、主轴精度高、安装维修便捷的优点。目前的后置电主轴的电机仍然沿用常规电机的设计方案，因而仍然存在散热不足、密封性能差的缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种后置电主轴的液冷电机，使其具有良好的散热能力和密封效果。
5.本实用新型所采用的技术方案为：
6.一种后置电主轴的液冷电机，包括转子、定子，所述转子包括转子铁芯和转子轴套，所述转子铁芯设置在转子轴套上，所述定子包括定子铁芯和定子壳体；
7.所述定子壳体为中空圆柱体，所述中空圆柱体的一端面设置有圆环状盖板，所述圆环状盖板与中空圆柱体构成安装定子铁芯的容纳空间；
8.所述转子轴套与定子壳体之间设置有迷宫密封结构；
9.所述中空圆柱体内设置有内冷却通道，所述内冷却通道内设置有冷却液。
10.进一步具体地，所述迷宫密封结构包括设置在转子轴套上的迷宫槽和设置在圆环状盖板的内圆末端上的迷宫齿。
11.进一步具体地，所述定子壳体上设置有进液口和出液口，所述进液口与内冷却通道相连通，出液口与内冷却通道相连通，在所述内冷却通道上设置有隔挡件，所述隔挡件引导冷却液从进液口流入、经内冷却通道、从出液口流出。
12.进一步具体地，所述内冷却通道为一环形通道。
13.进一步具体地，所述中空圆柱体上设置有编码器读头安装座和若干个固定块安装座，所述编码器读头安装座和固定块安装座在中空圆柱体上均匀分布。
14.进一步具体地，所述进液口和出液口设置在固定块安装座上。
15.进一步具体地，所述定子壳体上设置有出线口。
16.进一步具体地，所述出线口设置在编码器读头安装座上。
17.进一步具体地，所述定子铁芯采用环氧灌封。
18.进一步具体地，所述中空圆柱体的另一端面上设置有定子壳体法兰，所述定子壳体法兰上设置有顶出螺孔。
19.本实用新型所具有的有益效果为：
20.本实用新型所提供的技术方案，采用迷宫密封结构，增强了电机的密封效果，避免生产作业中的异物进入电机内部，延长了电机的使用寿命；通过内置内冷却通道，有效的带走电机工作时所产生的热量，同时避免热量传导到主轴箱体，影响主轴精度。
附图说明
21.图1是后置电主轴的液冷电机结构示意图；
22.图2是后置电主轴的液冷电机剖视图；
23.图3是图2中a处放大图；
24.图4是定子壳体结构示意图；
25.图5是定子壳体剖视图。
26.其中：1-转子铁芯，2-转子轴套，3-定子铁芯，4-定子壳体，41-中空圆柱体，42-圆环状盖板，5-内冷却通道，6-进液口，7-出液口，8-隔挡件，9-编码器读头安装座，10-固定块安装座，11-迷宫槽，12-迷宫齿，13-出线口，14-出线盒，15定子壳体法兰，16-固定孔，17-顶出螺孔，18-刹车盘安装座，19-油缸法兰。
具体实施方式
27.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包括在本实用新型的保护范围内。
28.如果本实用新型在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义，例如“为清楚地表达本实用新型内所描述的位置与方向，以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。”或者以纸面作为参照、以电机轴向方向作为参照等进行定义。当然，如果在后续描述时，是通过相互参照来定义两者之间的位置关系的，则可不在此定义。
29.本实用新型提供一种后置电主轴的液冷电机，用以满足目前市场上后置式电机的需求：散热、密封、部件安装、整体装卸等。
30.如图1、图2所示，所述后置电主轴的液冷电机包括：包括转子、定子，所述转子包括转子铁芯1和转子轴套2，所述转子铁芯1设置在转子轴套2上，所述定子包括定子铁芯3和定子壳体4，所述定子铁芯3为分体式铁芯，所述定子铁芯3上设置有多个线圈，相邻的所述线圈之间具有缝隙，所述定子铁芯3设置在所述定子壳体4内，所述定子壳体4密封定子铁芯3的两个端面。
31.如图4所示，所述定子壳体4为中空圆柱体41，所述中空圆柱体41的一端面设置有圆环状盖板42，所述圆环状盖板42与中空圆柱体41构成安装定子铁芯3的容纳空间；
32.目前市场上的盘式电机都会设计冷却系统对电机进行散热。冷却方式主要分两
种，一种是风冷，另一种是液冷。相比于风冷，液冷的效率更高。
33.本设计方案中，如图4、图5所示，在所述中空圆柱体41内设置内冷却通道5，所述内冷却通道5内设置有冷却液，所述冷却液为水或油。
34.所述定子壳体4上设置有进液口6和出液口7，所述进液口6与内冷却通道5相连通，所述出液口7与内冷却通道5相连通，在所述内冷却通道5上设置有隔挡件8，所述隔挡件8引导冷却液从进液口6流入内冷却通道5、经内冷却通道5与定子铁芯3间接接触热交换、最后从出液口7排出。
35.在本实施例中，所述内冷却通道5为一环形通道，所述环形通道与中空圆柱体41同轴，其内部直径均等，与热量接触面积大，且接触均匀，使得电机散热也均匀。
36.本设计方案不对内冷却通道5的形状做限定，只需要实现对电机的散热冷却功能即可。
37.所述内冷却通道5用于带走电机运转过程中产生的热量，使得电机不会过热损坏，同时避免热量传导到主轴箱体，影响主轴精度。此外，在对电机进行液冷的同时，还通过外部冷却实现热量的散失。延长了电机的使用寿命。
38.所述中空圆柱体41上设置有编码器读头安装座9和若干个固定块安装座10，所述编码器读头安装座9和固定块安装座10在中空圆柱体41上均匀分布。
39.所述编码器读头安装座9的预设置，有利于编码器读头的安装。
40.在本实施例中，所述固定块安装座10有3个，所述进液口6和出液口7设置在其中一个固定块安装座10上。为了便于安装及后期的维护维修，所述进液口6和出液口7所在位置与地面呈90
°
或180
°
为宜。
41.为了对电机进行密封，防止电机受损，一方面，采用迷宫密封结构，如图2、图3所示，所述迷宫密封结构设置在转子轴套2与定子壳体4之间，所述迷宫密封结构包括迷宫槽11和迷宫齿12，所述迷宫齿12的尺寸略小于迷宫槽11的尺寸；
42.在本实施例中，所述迷宫槽11设置在转子轴套2，所述迷宫齿12设置在圆环状盖板42的内圆末端上。
43.此外，还可以在转子轴套2上设置迷宫齿12，在圆环状盖板42上设置迷宫槽11，只需要满足本设计方案所需要的密封功能即可。
44.所述迷宫密封结构设计简单，密封性能良好，避免生产作业中的颗粒粉尘、金属屑、油脂等异物进入电机内部，延长电机使用寿命。
45.另一方面，对定子铁芯3进行绝缘保护。
46.在本实施例中，所述定子铁芯3采用环氧灌封工艺。所述定子铁芯3由硅钢片叠压而成，或由高电阻率的粉末冶金材料压铸成型，在所述定子硅钢片之间灌封环氧胶或环氧树脂。所述环氧灌封工艺有效的杜绝了电机导电部分与切削液或机油雾化后的接触，防止绝缘部分受到破坏，使电机具备良好的防护能力。
47.此外，还可以对定子绕组进行绝缘漆浸渍。绝缘漆渗透性好，漆膜表面光滑和机械强度高，浸渍后使得定子绕组粘结成为一个整体，可以有效的提高定子绕组的绝缘强度、机械强度、散热效果，并延长其使用寿命。
48.进一步具体地，所述定子壳体4上设置有出线口13。在本实施例中，如图1、图2所示，所述出线口13设置在编码器读头安装座9上，为一出线盒14，便于管理线缆，有效利用空
间。本实施例中，采用航空插头进行出线。
49.进一步具体地，如图4所示，所述中空圆柱体41的另一端面上设置有定子壳体法兰15，所述定子壳体法兰15上设置有固定孔16，所述固定孔16用于对电机进行固定；所述定子壳体法兰15上设置有顶出螺孔17，便于后置式电机从主轴箱体上的拆卸，和对主轴轴承的维修和更换。
50.进一步具体地，如图1所示，所述转子轴套2上设置有刹车盘安装座18，所述刹车盘安装座18与所述转子轴套2一体成型。
51.所述转子轴套2上设置有油缸法兰19，所述油缸法兰19与所述转子轴套2一体成型。这种设计使得电机的安装更加方便快捷。
52.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包括一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
53.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非是用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包括在本实用新型的保护范围内。