一种水冷电主轴的制作方法

本实用新型涉及电主轴，具体涉及一种水冷电主轴。

背景技术：

电主轴，是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。

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，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其恒定在一定值内。机床目前一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子的外侧进行冷却。

但轴承在高速旋转的过程中也同样回产生高温，高温也容易影响电主轴的正常工作。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提出一种水冷电主轴，其能对轴承进行冷却。

为了实现上述目的，本实用新型的一种水冷电主轴，包括外壳，外壳的前后两端分别通过螺栓固定有前端盖和后端盖，外壳中设有主轴电机，前端盖的右侧以及后端盖的左侧分别安装有第一轴承和第二轴承，外壳的周壁开设有进水口，后端盖的左侧通过螺栓固定有电机盖，外壳和电机盖中共同设有供水通道，电机盖中设有与供水通道连通的第一螺旋槽，第一螺旋槽设置在第二轴承的外圈的外侧，电机盖中设有与第一螺旋槽连通的回水通道，主轴电机的定子外壁开设有第二螺旋槽，回水通道与第二螺旋槽连通，外壳中设有辅助通道，前端盖设有第三螺旋槽，第三螺旋槽设置在第一轴承的外圈的外侧，辅助通道与第三螺旋槽以及第二螺旋槽连通，外壳上设有与辅助通道连通的节流通道。

进一步的，电机盖上一体成型的设有圆锥环，主轴电机的定子上设有圆锥槽，圆锥环与圆锥槽的内壁抵触。

进一步的，外壳上开设有与第三螺旋槽连通的冷却槽，冷却槽呈t形，冷却槽上螺纹连接有波纹出水管。

进一步的，后端盖与第二轴承之间设有密封块，密封块上一体设置有第一限位环，后端盖上设有供第一限位环插接的第一限位槽，后端盖上一体设置有第二限位环，密封块上设有供第二限位环插接的第二限位槽。

进一步的，第一轴承和主轴电机的转子之间设有定密封圈。

有益效果：设有第一螺旋槽、第二螺旋槽和第三螺旋槽，冷却水从进水口依次经过供水通道、第一螺旋槽、回水通道、第二螺旋槽、辅助通道和第三螺旋槽，冷却水通过第一螺旋槽、第二螺旋槽和第三螺旋槽分别给第二轴承、主轴电机和第一轴承冷却。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实施例的剖视图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是图2中b处的放大图。

附图标记：1、外壳；2、前端盖；3、后端盖；4、主轴电机；5、第一轴承；6、第二轴承；7、进水口；8、电机盖；9、供水通道；10、第一螺旋槽；11、回水通道；12、第二螺旋槽；13、辅助通道；14、第三螺旋槽；15、节流通道；16、圆锥环；17、圆锥槽；18、冷却槽；19、波纹出水管；20、密封块；21、第一限位环；22、第一限位槽；23、第二限位环；24、第二限位槽；25、定密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

实施例：如图1所示，一种水冷电主轴，包括外壳1，外壳1的左端为电主轴的前端，外壳1的右端为电主轴的后端，外壳1的前端和后端分别通过螺栓安装有前端盖2和后端盖3，外壳1的中部空心设置，在外壳1的中部设有主轴电机4，主轴电机4的定子与外壳1的内壁通过热压的方式固定连接，主轴电机4的转子与机床的主轴连接，前端盖2的右侧和后端盖3的左侧分别设有第一轴承5和第二轴承6。电主轴在高速运转时，需要对主轴电机4的定子的外壁、第一轴承5的外壁以及第二轴承6的外壁进行冷却，用于保证电主轴运转的稳定性。

外壳1的周壁上设有一个进水口7，进水口7处于主轴电机4的定子端最右侧，进水口7连接主轴电机4的定子外壁以及外壳1的外侧。在后端盖3的左侧通过螺栓固定有一个电机盖8，电机盖8和外壳1之间共同设有供水通道9，供水通道9与进水口7连通。电机盖8上设有第一螺旋槽10，第一螺旋槽10与供水通道9的上端连通，第一螺旋槽10呈螺旋形绕设在第二轴承6外圈上，供水通道9连通在第一螺旋槽10的最左端。第一螺旋槽10的右端设有回水通道11，回水通道11也处于电机盖8中并与第一螺旋槽10连通。在主轴电机4的定子外壁上设有第二螺旋槽12，回水通道11与第二螺旋槽12连通，第二螺旋槽12也为螺旋形，并且第二螺旋槽12开设在主轴电机4的定子上，回水通道11连通在第二螺旋槽12的最右端，第二螺旋槽12向左螺旋。第二螺旋槽12的最左端设有辅助通道13，第二螺旋槽12与辅助通道13连通，外壳1中还设有第三螺旋槽14，第三螺旋槽14设置在第一轴承5的外圈的外侧，辅助通道13与第三螺旋槽14连通。第三螺旋槽14向左螺旋，第三螺旋槽14的最左端设有冷却槽18，冷却槽18与外壳1的外侧连通。

主轴电机4的定子、第一轴承5和第二轴承6的冷却过程为，冷却液在水泵的作用下强制地从进水口7进入到外壳1中，冷却液经过供水通道9流向第一螺旋槽10的左端，冷却液经过第一螺旋槽10在第二轴承6的外圈螺旋以吸附第二轴承6的热量。冷却液再通过回水通道11流向主轴电机4的定子最右侧，冷却液通过第二螺旋槽12螺旋向左，冷却液吸附主轴电机4的定子的热量，然后冷却液从辅助通道13流向第三螺旋槽14，第三螺旋槽14螺旋向左吸附第一轴承5外圈的热量。最终，冷却液从冷却槽18中喷出以给切削的工件提供冷却水，冷却槽18上螺纹连接有波纹出水管19，波纹出水管19可以通过弹性改变形状以引导冷却水的出水方向。

除此以外，辅助通道13上还设有与外壳1外壁连通的节流通道15，部分流经辅助通道13的冷却水经过节流通道15流向冷凝器，冷凝器将冷却水冷却后重新向进水口7送水，达到冷却水循环的目的。

如图2所示，在电机盖8上一体设置有一个圆锥环16，在主轴电机4的定子侧壁开设有一个圆锥槽17，电机盖8的圆锥环16插入到定子侧壁的圆锥槽17中，圆锥环16的外壁与圆锥槽17的内壁贴合压紧，随着电机盖8通过螺栓与外壳1固定，圆锥环16的外壁沿圆锥槽17的轴线靠近圆锥槽17，圆锥环16的外壁与圆锥槽17逐渐贴紧，圆锥环16和圆锥槽17对电机盖8有沿电主轴径向限位的目的。

如图3所示，在后端盖3与第二轴承6之间设有密封块20，密封块20上一体成型设置有第一限位环21，后端盖3上设有第一限位槽22，第一限位环21和第一限位槽22插接以限制密封块20沿电主轴的轴向移动。

如图3所示，后端盖3上还一体成型设有第二限位环23，密封块20上设有第二限位槽24，第二限位环23与第二限位槽24插接以限制密封块20沿电主轴的径向移动。

在第一轴承5的右侧与主轴电机4的转子左侧设有定密封圈25，定密封圈25的纵向截面形状为“凹”字型，在定密封圈25的外侧壁上有一个环形的槽，外壳1上一体设置有一个环形的块以与定密封圈25外壁的环形槽贴合，并且第一轴承5的右侧与定密封圈25抵触，以达到定密封圈25相对于转子位置不变的目的。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。