一种电主轴后端轴承冷却结构的制作方法

本实用新型涉及电机设备领域，尤其是涉及一种电主轴后端轴承冷却结构。

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，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。

电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。

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。机床一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却，即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环，带走主轴高速旋转产生的热量。机床另外，为了减少主轴轴承的发热，还必须对主轴轴承进行合理的润滑。

电主轴后端轴承通常采用双轴承结构设计，在电主轴转速高达10万转/min下，导致轴承发热严重，现有的散热冷却结构设计都是只对外壳的散热，无法有效的对后端轴承进行散热。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种结构简单、冷却效率高的电主轴后端轴承冷却结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电主轴后端轴承冷却结构，包括套设在电主轴后端两轴承之间芯轴上的冷却腔，所述冷却腔内设置有至少一块隔板，所述隔板将冷却腔沿芯轴轴向分隔成多个相互独立的腔室，所述隔板与冷却腔内外侧壁之间设置有间隙，以使相邻腔室之间冷却液相互流通，电主轴后端轴承座上设置有为冷却腔前端腔室输送冷却液的进液通道，还设置有与冷却腔后端腔室相连通的排液通道。

进一步的，所述冷却腔的两端分别设置有环绕芯轴的环形凸部，所述凸部顶抵在轴承的外圈侧壁上。

进一步的，还包括一套设在芯轴上的轴套，所述冷却腔套设在轴套上。

进一步的，所述冷却腔由一筒体、设置在筒体两端的挡板和轴承座内侧壁共同构成，所述挡板顶抵在轴承座内侧壁上。

进一步的，所述冷却腔的材质为导热材料。

进一步的，所述隔板外径小于轴承座内径。

进一步的，所述进液通道和排液通道分别设置在冷却腔的两相对侧上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本装置通过在电主轴后端两轴承之间设置多个冷却腔室，并在冷却腔内注入流通的冷却液，通过冷却液带走芯轴转动产生的热量，避免轴承发热严重，延长轴承的使用寿命。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的使用状态结构示意图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中冷却腔的结构示意图。

图中：1-芯轴，2-轴承座，21-进液通道，22-排液通道，3-轴承，4-冷却腔，41-筒体，42-挡板，43-凸部，44-隔板，45-腔室，5-轴套。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

如图1-3所示，一种电主轴后端轴承冷却结构，包括套设在电主轴后端两轴承3之间芯轴1上的轴套5，轴套5上套设有一冷却腔4，该冷却腔4由一筒体41、设置在筒体41两端的挡板42和轴承座2内侧壁共同构成，冷却腔4内设置有一块隔板44，隔板44将冷却腔4沿芯轴1轴向分隔成两个相互独立的腔室45，隔板22外径小于轴承座2内径，以使相邻腔室45之间冷却液相互流通，轴承座2上设置有为冷却腔前端腔室输送冷却液的进液通道21，还设置有与冷却腔后端腔室相连通的排液通道22。

本实施例中，挡板42外壁面周侧设置有环绕芯轴的环形凸部43，凸部43顶抵在轴承3的外圈侧壁上，减少冷却腔与轴承3的接触面积，避免芯轴转动产生的热量传递到轴承上。

本实施例中，冷却腔4的材质为导热材料。

本实施例中，进液通道21和排液通道22分别设置在冷却腔4的两相对侧上，以使冷却液在腔室内充分流动，以充分吸收热量。

本实施例中，电主轴定子上设置有与进液通道相连接的供液通道。

本实施例中，挡板与轴承座之间设置有密封圈，避免冷却液泄露进入轴承。

使用时，根据芯轴的转速，调整冷却腔内冷却液的流量，冷却液先经前端腔室后沿间隙流入后端腔室内，将轴套上的热量吸收后从排液通道输送走。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：包括套设在电主轴后端两轴承之间芯轴上的冷却腔，所述冷却腔内设置有至少一块隔板，所述隔板将冷却腔沿芯轴轴向分隔成多个相互独立的腔室，所述隔板与冷却腔内外侧壁之间设置有间隙，以使相邻腔室之间冷却液相互流通，电主轴后端轴承座上设置有为冷却腔前端腔室输送冷却液的进液通道，还设置有与冷却腔后端腔室相连通的排液通道。

2.根据权利要求1所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：所述冷却腔的两端分别设置有环绕芯轴的环形凸部，所述凸部顶抵在轴承的外圈侧壁上。

3.根据权利要求1所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：还包括一套设在芯轴上的轴套，所述冷却腔套设在轴套上。

4.根据权利要求1所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：所述冷却腔由一筒体、设置在筒体两端的挡板和轴承座内侧壁共同构成，所述挡板顶抵在轴承座内侧壁上。

5.根据权利要求1所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：所述冷却腔的材质为导热材料。

6.根据权利要求4所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：所述隔板外径小于轴承座内径。

7.根据权利要求1所述的电主轴后端轴承冷却结构，其特征在于：所述进液通道和排液通道分别设置在冷却腔的两相对侧上。

技术总结
本实用新型公开一种电主轴后端轴承冷却结构，包括套设在电主轴后端两轴承之间芯轴上的冷却腔，所述冷却腔内设置有至少一块隔板，所述隔板将冷却腔沿芯轴轴向分隔成多个相互独立的腔室，所述隔板与冷却腔内外侧壁之间设置有间隙，以使相邻腔室之间冷却液相互流通，电主轴后端轴承座上设置有为冷却腔前端腔室输送冷却液的进液通道，还设置有与冷却腔后端腔室相连通的排液通道。本装置结构简单，冷却效果好。

技术研发人员：吴学标;弓清忠
受保护的技术使用者：厦门欣同翔数控科技有限公司
技术研发日：2019.11.15
技术公布日：2020.08.04