一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置的制作方法

本发明涉及机床散热领域，具体为一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置。

背景技术：

机床是指制造机器的机器，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

机床受到车间环境温度的变化、电动机发热和机械运动摩擦发热、切削热以及冷却介质的影响，造成机床各部的温升不均匀，导致机床形态精度及加工精度的变化，实践证明，机床受热后的变形是影响加工精度的重要原因，所以需要对主轴进行散热以减小热变形对其加工精度的影响，但机床是处在温度随时随处变化的环境中，现有散热装置无法对主轴热变形情况进行有效判断，在主轴的加工精度无法满足使用要求后无法及时制动调整。本发明阐述的，能够解决上述问题。

技术实现要素：

技术问题：机床受热后的变形是影响加工精度的重要原因，需要对主轴进行散热以减小热变形对其加工精度的影响，现有散热装置无法对主轴热变形情况进行有效判断，在主轴的加工精度无法满足使用要求后无法及时制动调整。

为解决上述问题，本例设计了一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置，本例的一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置，包括箱体，所述箱体内设有左右贯通的主轴腔，所述箱体内设有动力腔，所述动力腔下侧内壁上固定设有电机，所述电机上端动力连接设有动力轴，所述动力腔内设有反馈装置，所述反馈装置包括固定设置在所述动力轴上的第一直齿轮，所述动力轴上固定设有位于所述第一直齿轮上侧的第二直齿轮，所述箱体内设有传动腔，所述传动腔上侧内壁与所述动力腔下侧内壁贯通且上下滑动设有顶杆，所述顶杆上端面固定设有衔接块，所述衔接块下端面与所述第一直齿轮下侧内壁之间固定设有第一弹簧，所述传动腔内设有感应装置，所述感应装置包括上下对称设置在所述主轴腔上下侧内壁上且开口向靠近对称中心侧的两个滑孔，所述滑孔内上下滑动设有感应块，所述感应块内设有开口向靠近对称中心侧的感应腔，所述感应腔左右侧内壁上转动设有转动销，所述转动销上固定设有感应轮，所述感应块远离对称中心侧端面与所述滑孔远离对称中心侧内壁之间固定设有顶杆，有益的，下侧所述感应块远离对称中心侧端面固定设有与所述滑孔远离对称中心侧内壁以及所述传动腔上侧内壁上下滑动连接的感应杆，所述感应杆下端面固定设有位于所述传动腔内的主动斜面块，所述箱体内设有下侧内壁与所述主轴腔上侧内壁贯通的冷却腔，所述冷却腔内设有油冷装置，所述油冷装置包括固定设置在所述冷却腔左右侧内壁上的导杆，所述箱体内设有位于所述冷却腔右侧的第一过渡腔，所述第一过渡腔右侧内壁与所述冷却腔左侧内壁之间转动设有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接设有螺母块，所述螺母块与所述导杆左右滑动连接，所述螺母块前端面上固定设有对主轴喷射冷却液散热的喷头。

其中，所述反馈装置还包括转动设置在所述衔接块上端面上的第一转动轴，所述第一转动轴上固定设有可与所述第一直齿轮啮合的第三直齿轮，所述第一转动轴上固定设有位于所述第三直齿轮上侧且可与所述第二直齿轮啮合的第四直齿轮，所述第一转动轴上固定设有位于所述第四直齿轮上侧的第五直齿轮，所述动力腔上侧内壁上转动设有第二转动轴，所述第二转动轴上固定设有与所述第五直齿轮啮合连接的从动直齿轮，所述衔接块上端面固定设有上端面可与所述第一直齿轮下端面抵触的制动开关，当所述衔接块上移时，所述第四直齿轮与所述第二直齿轮逐渐脱离啮合，所述第三直齿轮与所述第一直齿轮逐渐开始啮合，实现传动比的改变，若所述衔接块持续上移，则所述制动开关上端面与所述第一直齿轮下端面抵触，机床停止运行，进入过热保护阶段。

其中，所述感应装置还包括固定设置在所述传动腔上下内壁之间的固定板，所述固定板内左右滑动设有一级滑杆，所述一级滑杆左端面固定设有从动斜面块，所述从动斜面块上固定设有第一固定盘，所述第一固定盘右端面与所述固定板左端面之间固定设有第二弹簧，所述一级滑杆上固定设有第一齿板，所述传动腔前后内壁上关于所述一级滑杆上下对称且转动设有两个第三转动轴，所述第三转动轴上固定设有第六直齿轮，有益的，上侧所述第六直齿轮与所述第一齿板上端面啮合连接，下侧所述第六直齿轮与所述第一齿板下端面啮合连接，且下侧所述第六直齿轮上固定设有第七直齿轮，所述固定板内左右滑动设有二级滑杆，所述二级滑杆上固定设有第二固定盘，所述第二固定盘右端面与所述固定板左端面之间固定设有第三弹簧，所述二级滑杆上固定设有第二齿板，所述第二齿板上端面与所述第七直齿轮啮合连接，所述传动腔前后内壁上转动设有第四转动轴，所述第四转动轴上固定设有与所述第二齿板下端面啮合连接的第八直齿轮，所述传动腔下侧内壁上固定设有第一承轴板，所述二级滑杆在所述第一承轴板内左右滑动，所述二级滑杆右端面固定设有反馈斜面块，所述反馈斜面块上端面与所述顶杆下端面抵触，当所述感应轮受主轴热涨作用下移时，所述主动斜面块推动所述从动斜面块右移，从而第一齿板右移带动第三转动轴转动，因为所述第一齿板与所述第一齿板下端面、所述第七直齿轮与所述第二齿板上端面传动比不同，所以所述二级滑杆左移的行程更长，而所述反馈斜面块左移将带动所述顶杆上移，实现对所述反馈装置的控制。

其中，所述油冷装置还包括固定设置在所述动力腔上侧内壁上的第二承轴板，所述箱体内设有位于所述动力腔右侧的第二过渡腔，所述第二过渡腔右侧内壁与所述第二承轴板之间转动设有传动转轴，所述传动转轴与所述第二转动轴斜齿连接，所述箱体内设有上侧内壁与所述主轴腔下侧内壁贯通的收集腔，所述收集腔内壁上固定设有过滤板，所述箱体内设有上侧内壁与所述收集腔下侧内壁贯通的储液腔，所述箱体内设有位于所述储液腔右侧的加压腔，所述加压腔内左右滑动设有推板，所述推板右端面固定设有推杆，所述推杆右端延伸至所述动力腔内且与所述加压腔右侧内壁以及所述动力腔左侧内壁左右滑动连接，所述推杆右端面上固定设有从动块，所述从动块内设有上下贯通的滑槽，所述动力腔上侧内壁上转动设有第五转动轴，所述第五转动轴与所述传动转轴锥齿连接，所述第五转动轴上固定设有转动盘，所述转动盘下端面上固定设有固定销，所述固定销在所述滑槽内前后滑动，所述储液腔右侧内壁与所述加压腔左侧内壁之间贯通设有入液孔，所述入液孔内设有单向进冷却液的入液单向阀，所述箱体内设有出液孔，所述出液孔一端与所述加压腔左侧内壁贯通，另一端与所述冷却腔上侧内壁贯通，所述出液孔内设有单向出冷却液的出液单向阀，所述喷头上端与所述出液孔位于所述冷却腔内端之间螺纹连接设有伸缩软管，所述第二过渡腔前后内壁上转动设有第六转动轴，所述第六转动轴与所述传动转轴斜齿连接，所述第六转动轴后端延伸至所述箱体后端面外侧，所述第一过渡腔前后内壁上转动设有第七转动轴，所述第七转动轴与所述螺纹杆斜齿连接，所述第七转动轴后端延伸至所述箱体后端面外侧且与所述第六转动轴皮带连接，所述冷却腔左右侧内壁上分别固定设有控制所述电机正反转的两个反转开关，当所述转动盘转动时，将带动所述推板在所述加压腔内左右滑动，受所述加压腔内压力变化，当所述推板左移时，所述出液单向阀打开，所述入液单向阀关闭，加压腔内冷却液经过所述出液孔、所述伸缩软管，通过所述喷头喷射在主轴上，当所述推板右移时，所述出液单向阀关闭，所述入液单向阀打开，所述储液腔内冷却液通过所述入液孔流入到所述加压腔内，与此同时，所述螺纹杆转动将带动所述螺母块在所述导杆上左右滑动，从而所述喷头左右移动将冷却液更全面的喷射在主轴上，起到更好的散热效果。

本发明的有益效果是：本发明利用机床主轴在高速运转过程中由于自身温度变化而造成的热涨效应，自动调节主轴液冷循环散热的效率，实现对主轴温度的控制性散热，若主轴温度无法有效降低，其热涨导致工作误差超出许用偏差时，控制机床及时停止工作，避免因加工精度不满足使用要求而造成产品良品率低的问题，也间接降低了工件报废造成的经济损失，本装置自动化程度较高，无需人工操作，其冷却液循环使用的方式也有效节省了冷却液的损耗，经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中“a-a”方向的放大结构示意图；

图3是图1中“b”部分的放大结构示意图；

图4是图1中“c”部分的放大结构示意图；

图5是图4中“d-d”方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置，主要应用于机床主轴热涨检测油冷循环散热的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：本发明所述的一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置，包括箱体11，所述箱体11内设有左右贯通的主轴腔20，所述箱体11内设有动力腔47，所述动力腔47下侧内壁上固定设有电机44，所述电机44上端动力连接设有动力轴41，所述动力腔47内设有反馈装置901，所述反馈装置901包括固定设置在所述动力轴41上的第一直齿轮42，所述动力轴41上固定设有位于所述第一直齿轮42上侧的第二直齿轮40，所述箱体11内设有传动腔58，所述传动腔58上侧内壁与所述动力腔47下侧内壁贯通且上下滑动设有顶杆67，所述顶杆67上端面固定设有衔接块59，所述衔接块59下端面与所述第一直齿轮42下侧内壁之间固定设有第一弹簧66，所述传动腔58内设有感应装置902，所述感应装置902包括上下对称设置在所述主轴腔20上下侧内壁上且开口向靠近对称中心侧的两个滑孔72，所述滑孔72内上下滑动设有感应块71，所述感应块71内设有开口向靠近对称中心侧的感应腔70，所述感应腔70左右侧内壁上转动设有转动销69，所述转动销69上固定设有感应轮68，所述感应块71远离对称中心侧端面与所述滑孔72远离对称中心侧内壁之间固定设有顶杆67，有益的，下侧所述感应块71远离对称中心侧端面固定设有与所述滑孔72远离对称中心侧内壁以及所述传动腔58上侧内壁上下滑动连接的感应杆17，所述感应杆17下端面固定设有位于所述传动腔58内的主动斜面块14，所述箱体11内设有下侧内壁与所述主轴腔20上侧内壁贯通的冷却腔25，所述冷却腔25内设有油冷装置903，所述油冷装置903包括固定设置在所述冷却腔25左右侧内壁上的导杆21，所述箱体11内设有位于所述冷却腔25右侧的第一过渡腔34，所述第一过渡腔34右侧内壁与所述冷却腔25左侧内壁之间转动设有螺纹杆22，所述螺纹杆22上螺纹连接设有螺母块24，所述螺母块24与所述导杆21左右滑动连接，所述螺母块24前端面上固定设有对主轴喷射冷却液散热的喷头26。

根据实施例，以下对反馈装置901进行详细说明，所述反馈装置901还包括转动设置在所述衔接块59上端面上的第一转动轴60，所述第一转动轴60上固定设有可与所述第一直齿轮42啮合的第三直齿轮65，所述第一转动轴60上固定设有位于所述第三直齿轮65上侧且可与所述第二直齿轮40啮合的第四直齿轮64，所述第一转动轴60上固定设有位于所述第四直齿轮64上侧的第五直齿轮63，所述动力腔47上侧内壁上转动设有第二转动轴62，所述第二转动轴62上固定设有与所述第五直齿轮63啮合连接的从动直齿轮61，所述衔接块59上端面固定设有上端面可与所述第一直齿轮42下端面抵触的制动开关43，当所述衔接块59上移时，所述第四直齿轮64与所述第二直齿轮40逐渐脱离啮合，所述第三直齿轮65与所述第一直齿轮42逐渐开始啮合，实现传动比的改变，若所述衔接块59持续上移，则所述制动开关43上端面与所述第一直齿轮42下端面抵触，机床停止运行，进入过热保护阶段。

根据实施例，以下对感应装置902进行详细说明，所述感应装置902还包括固定设置在所述传动腔58上下内壁之间的固定板55，所述固定板55内左右滑动设有一级滑杆12，所述一级滑杆12左端面固定设有从动斜面块13，所述从动斜面块13上固定设有第一固定盘15，所述第一固定盘15右端面与所述固定板55左端面之间固定设有第二弹簧16，所述一级滑杆12上固定设有第一齿板54，所述传动腔58前后内壁上关于所述一级滑杆12上下对称且转动设有两个第三转动轴51，所述第三转动轴51上固定设有第六直齿轮50，有益的，上侧所述第六直齿轮50与所述第一齿板54上端面啮合连接，下侧所述第六直齿轮50与所述第一齿板54下端面啮合连接，且下侧所述第六直齿轮50上固定设有第七直齿轮79，所述固定板55内左右滑动设有二级滑杆46，所述二级滑杆46上固定设有第二固定盘57，所述第二固定盘57右端面与所述固定板55左端面之间固定设有第三弹簧56，所述二级滑杆46上固定设有第二齿板80，所述第二齿板80上端面与所述第七直齿轮79啮合连接，所述传动腔58前后内壁上转动设有第四转动轴53，所述第四转动轴53上固定设有与所述第二齿板80下端面啮合连接的第八直齿轮52，所述传动腔58下侧内壁上固定设有第一承轴板49，所述二级滑杆46在所述第一承轴板49内左右滑动，所述二级滑杆46右端面固定设有反馈斜面块45，所述反馈斜面块45上端面与所述顶杆67下端面抵触，当所述感应轮68受主轴热涨作用下移时，所述主动斜面块14推动所述从动斜面块13右移，从而第一齿板54右移带动第三转动轴51转动，因为所述第一齿板54与所述第一齿板54下端面、所述第七直齿轮79与所述第二齿板80上端面传动比不同，所以所述二级滑杆46左移的行程更长，而所述反馈斜面块45左移将带动所述顶杆67上移，实现对所述反馈装置901的控制。

根据实施例，以下对油冷装置903进行详细说明，所述油冷装置903还包括固定设置在所述动力腔47上侧内壁上的第二承轴板38，所述箱体11内设有位于所述动力腔47右侧的第二过渡腔39，所述第二过渡腔39右侧内壁与所述第二承轴板38之间转动设有传动转轴37，所述传动转轴37与所述第二转动轴62斜齿连接，所述箱体11内设有上侧内壁与所述主轴腔20下侧内壁贯通的收集腔19，所述收集腔19内壁上固定设有过滤板29，所述箱体11内设有上侧内壁与所述收集腔19下侧内壁贯通的储液腔18，所述箱体11内设有位于所述储液腔18右侧的加压腔32，所述加压腔32内左右滑动设有推板33，所述推板33右端面固定设有推杆73，所述推杆73右端延伸至所述动力腔47内且与所述加压腔32右侧内壁以及所述动力腔47左侧内壁左右滑动连接，所述推杆73右端面上固定设有从动块78，所述从动块78内设有上下贯通的滑槽76，所述动力腔47上侧内壁上转动设有第五转动轴74，所述第五转动轴74与所述传动转轴37锥齿连接，所述第五转动轴74上固定设有转动盘75，所述转动盘75下端面上固定设有固定销77，所述固定销77在所述滑槽76内前后滑动，所述储液腔18右侧内壁与所述加压腔32左侧内壁之间贯通设有入液孔31，所述入液孔31内设有单向进冷却液的入液单向阀30，所述箱体11内设有出液孔28，所述出液孔28一端与所述加压腔32左侧内壁贯通，另一端与所述冷却腔25上侧内壁贯通，所述出液孔28内设有单向出冷却液的出液单向阀48，所述喷头26上端与所述出液孔28位于所述冷却腔25内端之间螺纹连接设有伸缩软管27，所述第二过渡腔39前后内壁上转动设有第六转动轴36，所述第六转动轴36与所述传动转轴37斜齿连接，所述第六转动轴36后端延伸至所述箱体11后端面外侧，所述第一过渡腔34前后内壁上转动设有第七转动轴35，所述第七转动轴35与所述螺纹杆22斜齿连接，所述第七转动轴35后端延伸至所述箱体11后端面外侧且与所述第六转动轴36皮带连接，所述冷却腔25左右侧内壁上分别固定设有控制所述电机44正反转的两个反转开关23，当所述转动盘75转动时，将带动所述推板33在所述加压腔32内左右滑动，受所述加压腔32内压力变化，当所述推板33左移时，所述出液单向阀48打开，所述入液单向阀30关闭，加压腔32内冷却液经过所述出液孔28、所述伸缩软管27，通过所述喷头26喷射在主轴上，当所述推板33右移时，所述出液单向阀48关闭，所述入液单向阀30打开，所述储液腔18内冷却液通过所述入液孔31流入到所述加压腔32内，与此同时，所述螺纹杆22转动将带动所述螺母块24在所述导杆21上左右滑动，从而所述喷头26左右移动将冷却液更全面的喷射在主轴上，起到更好的散热效果。

下结合图1至图5对本文中的一种机床主轴热涨检测油冷循环散热装置的使用步骤进行详细说明：初始时，感应轮68与机床主轴刚好抵触，顶杆67未压缩，从动斜面块13、主动斜面块14抵触，第二弹簧16、第三弹簧56未压缩，第六直齿轮50位于相对第一齿板54右侧位置，第七直齿轮79、第八直齿轮52位于相对第二齿板80左侧位置，顶杆67与反馈斜面块45抵触且位于反馈斜面块45较左侧位置，第一弹簧66未拉伸，第四直齿轮64与第二直齿轮40啮合，第三直齿轮65与第一直齿轮42未啮合，电机44启动，动力轴41、第一直齿轮42、第二直齿轮40转动，从而第四直齿轮64、第一转动轴60、第五直齿轮63转动，第五直齿轮63转动带动从动直齿轮61、第二转动轴62转动，第二转动轴62转动带动传动转轴37转动，传动转轴37转动带动第五转动轴74、转动盘75、第六转动轴36转动，转动盘75转动带动固定销77绕第五转动轴74转动，固定销77在滑槽76内前后滑动并推动推杆73、推板33左右往复运动，受加压腔32内压力变化，当推板33左移时，出液单向阀48打开，入液单向阀30关闭，加压腔32内冷却液经过出液孔28、伸缩软管27，通过所述喷头26喷射在主轴上，当推板33右移时，出液单向阀48关闭，入液单向阀30打开，储液腔18内冷却液通过所述入液孔31流入到所述加压腔32内，与此同时，第六转动轴36转动带动第七转动轴35转动，第七转动轴35转动带动螺纹杆22转动，螺纹杆22转动带动螺母块24在导杆21上滑动，从而带动喷头26向左或向右移动将冷却液更全面的喷射在主轴上，当螺母块24移动到螺纹杆22最左端或最右端时将抵触对应位置的反转开关23，触发电机44反转，从而沿相同传动路线改变喷头26移动路线，实现主轴的往返喷射冷却，使用过的冷却液经过滤板29过滤后沿收集腔19下侧内壁再次流入储液腔18内，实现冷却液的循环使用；过热时，主轴发生热张，其截面半径增大，感应轮68受主轴抵触下移，顶杆67压缩，感应杆17下移，感应杆17下移带动从动斜面块13、一级滑杆12、第一齿板54右移，第二弹簧16压缩，第一齿板54右移带动第三转动轴51、第六直齿轮50、第七直齿轮79转动，第七直齿轮79转动带动第二齿板80、二级滑杆46、反馈斜面块45、第二固定盘57左移，第三弹簧56拉伸，因为第一齿板54与第一齿板54下端面、第七直齿轮79与第二齿板80上端面传动比不同，所以二级滑杆46左移的行程更长，反馈斜面块45左移带动顶杆67、衔接块59、第一转动轴60、第三直齿轮65、第四直齿轮64、第五直齿轮63上移，当衔接块59上移到一定位置，第四直齿轮64与第二直齿轮40逐渐脱离啮合，第三直齿轮65与第一直齿轮42逐渐开始啮合，实现传动比的改变，从而加快喷头26的冷却液喷射速率以及左右移动速度，从而加快主轴的散热速率；超热时，若主轴继续热涨到达误差准许范围之外后，顶杆67继续上移，则制动开关43上端面与第一直齿轮42下端面抵触，机床停止运行，进入过热保护阶段，当主轴停止运行温度恢复后，沿相同传动路线，各装置均回到初始状态。

本发明的有益效果是：本发明利用机床主轴在高速运转过程中由于自身温度变化而造成的热涨效应，自动调节主轴液冷循环散热的效率，实现对主轴温度的控制性散热，若主轴温度无法有效降低，其热涨导致工作误差超出许用偏差时，控制机床及时停止工作，避免因加工精度不满足使用要求而造成产品良品率低的问题，也间接降低了工件报废造成的经济损失，本装置自动化程度较高，无需人工操作，其冷却液循环使用的方式也有效节省了冷却液的损耗，经济实用。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。