一种电主轴、电主轴组件及数控机床的制作方法

本技术属于智能装备，尤其涉及一种电主轴、电主轴组件及数控机床。

背景技术：

1、电主轴作为现代数控机床的核心部件，是将电动机的转子直接作为机床的主轴、主轴单元的壳体作为电动机机座，且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化；电主轴回转精度决定了零部件的加工精度与装配精度，在实际高速切削加工过程中，电机定子会产生大量热量与电磁激振力，引起电主轴温升与振动，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的回转精度。有人提出在定子铁芯与主轴套筒之间设置冷却套，该冷却套采用金属制成且形成有冷却通道，在冷却通道内通入冷却液，以对电主轴降温；但该方案中冷却套与主轴套筒之间存在间隙，降低了电主轴的刚度，不利于减振；还有人提出在主轴箱体内嵌设有冷却管，但该方案实施难度大，结构复杂，散热路径长导致散热效果差；定子铁芯与主轴套筒之间直接接触，减振效果差。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，以解决现有电主轴的结构复杂、刚度低、散热效果差和减振效果不明显等问题。

2、本实用新型提供一种电主轴，所述电主轴包括套筒和设置在所述套筒内的定子铁芯，所述套筒与定子铁芯之间设置有冷却管，所述套筒、定子铁芯和冷却管之间灌封有灌封胶。

3、进一步可选地，所述套筒为主轴套筒；或，

4、所述套筒为定子套筒，所述灌封胶使所述定子套筒、定子铁芯和冷却管构成一整体件；所述定子套筒的侧壁外侧套设有主轴套筒。

5、进一步可选地，所述冷却管缠绕在所述定子铁芯的侧壁外侧并形成螺旋型结构；所述冷却管与定子铁芯的侧壁外侧直接接触，或所述冷却管与定子铁芯的侧壁外侧之间存在灌封胶。

6、进一步可选地，所述主轴套筒形成有冷却通道，所述冷却通道包括相对设置的进液通道和出液通道；所述冷却管形成有冷却管进液端和冷却管出液端，所述冷却管进液端与进液通道连通，所述冷却管出液端与出液通道连通；

7、所述进液通道内的冷却液进入冷却管，经所述出液通道排出。

8、进一步可选地，所述冷却管包括多个，多个所述冷却管沿所述定子铁芯的周向围设在所述定子铁芯的侧壁外侧；所述冷却管与定子铁芯的侧壁外侧直接接触，或所述冷却管与定子铁芯的侧壁外侧之间存在灌封胶。

9、进一步可选地，所述电主轴还包括第一定子套环和第二定子套环，所述第一定子套环和第二定子套环均设置在所述主轴套筒或定子套筒内，且所述第一定子套环和第二定子套环均套设在所述定子铁芯的侧壁外侧；所述第一定子套环和第二定子套环分别位于所述定子铁芯的轴向的两端；

10、所述第一定子套环与第二定子套环之间设置有多个所述冷却管。

11、进一步可选地，所述主轴套筒的侧壁形成有冷却通道，所述冷却通道包括进液通道；所述第一定子套环形成有进液槽，所述进液槽包括第一进液口和第一出液口；所述进液槽与进液通道通过所述第一进液口连通，所述进液槽与冷却管进液端通过所述第一出液口连通；

12、所述进液通道内的冷却液经所述进液槽进入多个所述冷却管。

13、进一步可选地，所述冷却通道还包括与所述进液通道相对设置的出液通道；所述第二定子套环形成有出液槽，所述出液槽包括第二进液口和第二出液口；所述出液槽与冷却管出液端通过所述第二进液口连通，所述出液槽与出液通道通过所述第二出液口连通；

14、所述冷却管内的冷却液经所述出液槽进入所述出液通道并排出。

15、进一步可选地，所述第一定子套环在所述进液槽的轴向两侧各形成有一第一安装槽，所述第一安装槽内设置有第一密封圈；和/或，

16、所述第二定子套环在所述出液槽的轴向两侧各形成有一第二安装槽，所述第二安装槽内设置有第二密封圈。

17、本实用新型还提供一种电主轴组件，包括轴承座和上述任一项所述的电主轴；所述轴承座套设在所述电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承连接。

18、本实用新型还提供一种数控机床，包括机床本体和设置所述机床本体上的电主轴或电主轴组件；所述电主轴为上述任一项所述的电主轴，所述电主轴组件为上述所述的电主轴组件。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要在于：

20、(1)兼顾冷却效果与减振效果，在套筒与定子铁芯之间灌封灌封胶，灌封胶里预埋有冷却管，向冷却管中通入冷却液，可冷却定子，散热路径短和冷却效果好；灌封胶提升了套筒与定子铁芯之间的连接支撑刚度，并增加了连接阻尼；结构简单，有效减缓定子的振动和降低定子的变形，提高了电主轴运行的稳定性，延长了电主轴的寿命，保证电主轴可靠运行，进一步提高零件的加工精度；解决现有的电主轴结构复杂、刚度低、散热效果差和减振效果不明显等问题；

21、(2)灌封胶采用导热效果好和阻尼大的材料，不影响冷却管的散热功能；提高定子与主轴套筒之间的同轴度，进一步提高定子和转子的同轴度，降低了因定子和转子偏心引起的电主轴噪声，解决定子和转子之间的同轴度差的问题，解决电主轴振动大和电磁噪声高的问题；

22、(3)冷却管包括一个，冷却管缠绕在定子铁芯的侧壁外侧并形成螺旋型结构；或冷却管包括多个，多个冷却管沿定子铁芯的周向围设在定子铁芯的侧壁外侧；增大了冷却管与灌封胶和定子铁芯的接触面积，提高了定子铁芯的散热效果。

技术特征：

1.一种电主轴，其特征在于，所述电主轴包括套筒和设置在所述套筒内的定子铁芯(21)，所述套筒与定子铁芯(21)之间设置有冷却管(22)，所述套筒、定子铁芯(21)和冷却管(22)之间灌封有灌封胶(23)。

2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述套筒为主轴套筒(1)；或，

3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述冷却管(22)缠绕在所述定子铁芯(21)的侧壁外侧并形成螺旋型结构；所述冷却管(22)与定子铁芯(21)的侧壁外侧直接接触，或所述冷却管(22)与定子铁芯(21)的侧壁外侧之间存在灌封胶(23)。

4.根据权利要求3所述的电主轴，其特征在于，所述主轴套筒(1)形成有冷却通道，所述冷却通道包括相对设置的进液通道(11)和出液通道(12)；所述冷却管(22)形成有冷却管进液端(221)和冷却管出液端(222)，所述冷却管进液端(221)与进液通道(11)连通，所述冷却管出液端(222)与出液通道(12)连通；

5.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述冷却管(22)包括多个，多个所述冷却管(22)沿所述定子铁芯(21)的周向围设在所述定子铁芯(21)的侧壁外侧；所述冷却管(22)与定子铁芯(21)的侧壁外侧直接接触，或所述冷却管(22)与定子铁芯(21)的侧壁外侧之间存在有灌封胶(23)。

6.根据权利要求5所述的电主轴，其特征在于，所述电主轴还包括第一定子套环(3)和第二定子套环(4)，所述第一定子套环(3)和第二定子套环(4)均设置在所述主轴套筒(1)或定子套筒(24)内，且所述第一定子套环(3)和第二定子套环(4)均套设在所述定子铁芯(21)的侧壁外侧；所述第一定子套环(3)和第二定子套环(4)分别位于所述定子铁芯(21)的轴向的两端；

7.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，所述主轴套筒(1)的侧壁形成有冷却通道，所述冷却通道包括进液通道(11)；所述第一定子套环(3)形成有进液槽(31)，所述进液槽(31)包括第一进液口(311)和第一出液口(312)；所述进液槽(31)与进液通道(11)通过所述第一进液口(311)连通，所述进液槽(31)与冷却管进液端(221)通过所述第一出液口(312)连通；

8.根据权利要求7所述的电主轴，其特征在于，所述冷却通道还包括与所述进液通道(11)相对设置的出液通道(12)；所述第二定子套环(4)形成有出液槽(41)，所述出液槽(41)包括第二进液口(411)和第二出液口(412)；所述出液槽(41)与冷却管出液端(222)通过所述第二进液口(411)连通，所述出液槽(41)与出液通道(12)通过所述第二出液口(412)连通；

9.根据权利要求8所述的电主轴，其特征在于，所述第一定子套环(3)在所述进液槽(31)的轴向两侧各形成有一第一安装槽(32)，所述第一安装槽(32)内设置有第一密封圈(5)；和/或，

10.一种电主轴组件，其特征在于，包括轴承座和权利要求1-9任一项所述的电主轴；所述轴承座套设在所述电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承连接。

11.一种数控机床，其特征在于，包括机床本体和设置所述机床本体上的电主轴或电主轴组件；所述电主轴为权利要求1-9任一项所述的电主轴，所述电主轴组件为权利要求10所述的电主轴组件。

技术总结
本技术提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，电主轴包括套筒和设置在套筒内的定子铁芯，套筒与定子铁芯之间设置有冷却管，套筒、定子铁芯和冷却管之间灌封有灌封胶；兼顾冷却效果与减振效果，向冷却管中通入冷却液，可冷却定子，冷却效果好；灌封胶提升了套筒与定子铁芯之间的连接支撑刚度，并增加了连接阻尼；有效减缓定子的振动和降低定子的变形，提高了电主轴运行的稳定性，延长了电主轴的寿命，保证电主轴可靠运行；冷却管包括一个，冷却管缠绕在定子铁芯的侧壁外侧并形成螺旋型结构；或冷却管包括多个，多个冷却管沿定子铁芯的周向围设在定子铁芯的侧壁外侧；增大了冷却管与灌封胶和定子铁芯的接触面积，提高了定子铁芯的散热效果。

技术研发人员：文智明,张荣婷,贾惠玲,刘治利
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：20221025
技术公布日：2024/1/12