一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，包括外殼體、轉軸、后軸承座以及后蓋，后軸承座的外壁開設有環形冷卻水槽，且后軸承座的外部固定連接有襯套，后軸承座與襯套之間形成環形冷卻水通道，襯套內部設置有供水通道和排水通道，后蓋的端部設置有進水接頭和出水接頭，后蓋內部具有進水通道以及出水通道，進水通道與供水通道之間以及出水通道和排水通道之間分別通過冷卻水接嘴連通。本實用新型的高速電主軸在常規的電主軸冷卻系統基礎上添加后軸承冷卻結構，組成電主軸前軸承+電機+后軸承冷卻系統，可以極大的提高主軸后軸承的冷卻效果，改善后軸承的工作環境，延長軸承壽命，保證電主軸持續高效的運行，從而提高電主軸的使用壽命。
【專利說明】
一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸
技術領域
[0001]本實用新型涉及電主軸技術領域，具體涉及一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸。
【背景技術】
[0002]隨著國內數控機床的飛速發展，高速電主軸已成為數控機床的關鍵零部件之一。高速電主軸將主軸電機與機床主軸“合二為一”，機床主軸由內裝式電動機直接驅動，省去復雜的中間傳動環節，實現了機床的“零傳動”。然而，內置電機的發熱和主軸軸承的發熱成為了電主軸工作的兩大主要熱源，若不加以控制，所引起的熱變形會降低機床的加工精度以及減短軸承的使用壽命，所以冷卻系統在電主軸的使用中顯得尤為重要。通常電主軸的水冷系統分為外水冷和內水冷兩種:外水冷系統是將主軸冷卻腔體做在主軸殼體的外端，使用外水套將其密封成冷卻腔，這種冷卻方式多用于外形偏小的電主軸的結構設計；內水冷系統是將冷卻腔體做在主軸殼體內，使用內水套將其密封成冷卻腔，冷卻效果較好，是一種常用的冷卻方式。通常，冷卻水腔分為單腔式(電機腔)和腹腔式(前軸承腔+電機腔)，前者主要用于冷卻電機定子，后者主要用于電主軸前軸承和電機定子均需要冷卻的情況下。無論是外水冷還是內水冷，冷卻水腔是單腔式還是腹腔式，均未集中考慮主軸后軸承的冷卻。由于油霧潤滑所帶來的污染、成本等問題，使得低成本的環保油脂潤滑電主軸的開發迫在眉睫，高速油脂潤滑電主軸取代油霧潤滑電主軸要求日趨加大，隨著高速軸承技術的發展，電主軸后軸承溫度的控制成為高速環保油脂潤滑電主軸發展中的一個問題，所以電主軸后軸承的冷卻問題顯得極其必要。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，在常規的電主軸冷卻系統基礎上添加后軸承冷卻結構，可以極大的提高主軸后軸承的冷卻效果，改善后軸承的工作環境，延長軸承壽命，保證電主軸持續高效的運行，從而提高電主軸的使用壽命。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題，所提供的技術方案是:一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，包括外殼體、轉軸、后軸承座以及后蓋，轉軸設置在外殼體內部，且轉軸的后端通過后軸承座進行旋轉支撐，所述后軸承座的外壁開設有環形冷卻水槽，且后軸承座的外部固定連接有襯套，后軸承座與襯套之間形成環形冷卻水通道，所述襯套內部設置有向環形冷卻水通道供水的供水通道以及將環形冷卻水道內冷卻水排出的排水通道，所述后蓋的端部設置有進水接頭和出水接頭，后蓋內部具有與進水接頭連通的進水通道以及與出水接頭連通的出水通道，進水通道與供水通道之間以及出水通道和排水通道之間分別通過冷卻水接嘴連通。
[0005]作為本實用新型一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的進一步優化:所述后蓋通過螺釘和O形密封圈固定在外殼體的后端口。
[0006]作為本實用新型一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的進一步優化:所述襯套與外殼體之間通過滾動導套連接，襯套和后軸承座可通過滾動導套在外殼體內部進行軸向移動。
[0007]作為本實用新型一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的進一步優化:所述冷卻水接嘴為帶有軸向通道的圓筒形接嘴，進水通道與供水通道之間的冷卻水接嘴兩端分別置于進水通道與供水通道內，并通過O形密封圈進行密封，出水通道與排水通道之間的冷卻水接嘴兩端分別置出水通道與排水通道內，并通過O形密封圈進行密封。
[0008]作為本實用新型一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的進一步優化:所述后蓋的端部設置有一個進水接頭和一個出水接頭，且外殼體的側壁內部設置有前端冷卻水供水通道和前端冷卻水排水通道，前端冷卻水供水通道和前端冷卻水排水通道分別與后蓋上的進水通道和出水通道連通。
[0009]作為本實用新型一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸的進一步優化:所述后蓋的端部設置有兩個進水接頭和兩個出水接頭，且外殼體的側壁內部設置有前端冷卻水供水通道和前端冷卻水排水通道，兩個進水接頭分別通過各自的冷卻水通道與襯套上的進水通道和外殼體上的前端冷卻水供水通道連接，兩個出水接頭分別通過各自的冷卻水通道與襯套上的出水通道和外殼體上的前端冷卻水排水通道連通。
[0010]有益效果
[0011]本實用新型的高速電主軸在常規的電主軸冷卻系統基礎上添加后軸承冷卻結構，組成電主軸前軸承+電機+后軸承冷卻系統，可以極大的提高主軸后軸承的冷卻效果，改善后軸承的工作環境，延長軸承壽命，保證電主軸持續高效的運行，從而提高電主軸的使用壽命O
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型高速電主軸(單進水接頭)的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型高速電主軸(雙進水接頭)的結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型高速電主軸中冷卻水接嘴的結構示意圖；
[0015]圖中標記:1、外殼體，2、轉軸，3、后軸承座，4、后蓋，5、襯套，6、環形冷卻水通道，7、供水通道，8、排水通道，9、進水接頭，1、出水接頭，11、進水通道，12、出水通道，13、冷卻水接嘴，14、滾動導套，15、前端冷卻水供水通道，16、前端冷卻水排水通道。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0017]實施例1
[0018]如圖1所示:一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，高速電主軸的主要零部件包括外殼體1、轉軸2、后軸承座3以及后蓋4，后蓋4通過螺釘和相應的O形密封圈固定在外殼體I的后端口，轉軸2設置在外殼體I內部，且轉軸2的后端通過后軸承座3進行旋轉支撐，后軸承座3的外壁開設有用于容納冷卻水的環形凹槽，后軸承座3的外部通過熱裝的工藝固定設置有襯套5，后軸承座3與襯套5之間形成環形冷卻水通道6，襯套5與外殼體I之間通過滾動導套14連接，滾動導套14的主體結構為帶有滾珠的套筒，套筒的側壁嵌設有滾珠，滾珠位于套筒的內外兩端分別與襯套5和外殼體I內壁接觸，襯套5和后軸承座3形成的整體可以通過滾動導套14在外殼體I內部進行軸向移動。襯套5的主體內部設置有向環形冷卻水通道6進水的供水通道7以及將環形冷卻水通道6內冷卻水排出的排水通道8，所述后蓋4上具有連接進水接頭9的進水通道11以及連接出水接頭10的出水通道12，且進水通道11與供水通道7之間以及出水通道12和排水通道8之間分別通過冷卻水接嘴13連通。冷卻水接嘴13為帶有軸向通道的圓筒形結構，進水通道11與供水通道7之間的冷卻水接嘴13兩端分別置于進水通道11與供水通道7內，并通過O形密封圈與通道的內壁密封連接，進水通道11內的冷卻水通過冷卻水接嘴13進入供水通道7內。出水通道12與排水通道8之間的冷卻水接嘴13兩端分別置于出水通道12與排水通道8內，并通過O形密封圈與通道的內壁密封連接，排水通道8內的冷卻水通過冷卻水接嘴13進入出水通道12內。并且，為了同時方便對前端軸承進行冷卻，在外殼體I的側壁上分別設置有前端冷卻水供水通道15和前端冷卻水排水通道16，外殼體I和后蓋4對接后，前端冷卻水供水通道15與后蓋4上的進水通道11連通，前端冷卻水排水通道16與后蓋4上的出水通道12連通。
[0019]本實施例中高速電主軸的冷卻工作原理為:冷卻水從后蓋4的進水接頭9進入進水通道11中，并由冷卻水接嘴13進入襯套5的供水通道7中，最終進入襯套5與后軸承座3之間的環形冷卻水通道6中，實現對后端軸承的冷卻，經過循環的冷卻水經由排水通道8、冷卻水接嘴13和出水通道12，最終由出水接頭10流出，完成整個冷卻循環過程，于此同時，進水接頭9進入的冷卻水還可以分流至前端冷卻水供水通道15中，用以主軸前端部位的冷卻。
[0020]實施例2
[0021]如圖2所示:一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，高速電主軸的主要零部件包括外殼體1、轉軸2、后軸承座3以及后蓋4，后蓋4通過螺釘和相應的O形密封圈固定在外殼體I的后端口，轉軸2設置在外殼體I內部，且轉軸2的后端通過后軸承座3進行旋轉支撐，后軸承座3的外壁開設有用于容納冷卻水的環形凹槽，后軸承座3的外部通過熱裝的工藝固定設置有襯套5，后軸承座3與襯套5之間形成環形冷卻水通道6，襯套5與外殼體I之間通過滾動導套14連接，滾動導套14的主體結構為帶有滾珠的套筒，套筒的側壁嵌設有滾珠，滾珠位于套筒的內外兩端分別與襯套5和外殼體I內壁接觸，襯套5和后軸承座3形成的整體可以通過滾動導套14在外殼體I內部進行軸向移動。襯套5的主體內部設置有向環形冷卻水通道6進水的供水通道7以及將環形冷卻水通道6內冷卻水排出的排水通道8，所述后蓋4上具有連接進水接頭9的進水通道11以及連接出水接頭10的出水通道12，且進水通道11與供水通道7之間以及出水通道12和排水通道8之間分別通過冷卻水接嘴13連通。冷卻水接嘴13為帶有軸向通道的圓筒形結構，進水通道11與供水通道7之間的冷卻水接嘴13兩端分別置于進水通道11與供水通道7內，并通過O形密封圈與通道的內壁密封連接，進水通道11內的冷卻水通過冷卻水接嘴13進入供水通道7內。出水通道12與排水通道8之間的冷卻水接嘴13兩端分別置于出水通道12與排水通道8內，并通過O形密封圈與通道的內壁密封連接，排水通道8內的冷卻水通過冷卻水接嘴13進入出水通道12內。并且，為了同時方便對前端軸承進行冷卻，在外殼體I的側壁上分別設置有前端冷卻水供水通道15和前端冷卻水排水通道16，后蓋4上分別設置有兩個進水接頭9和兩個出水接頭10，兩個進水接頭9分別通過各自的冷卻水通道與襯套5上的進水通道11和外殼體I上的前端冷卻水供水通道15連接，兩個出水接頭10分別通過各自的冷卻水通道與襯套5上的出水通道12和外殼體I上的前端冷卻水排水通道16連通。
[0022]本實施例中高速電主軸的冷卻工作原理為:冷卻水從后蓋4的進水接頭9進入進水通道11中，并由冷卻水接嘴13進入襯套5的供水通道7中，最終進入襯套5與后軸承座3之間的環形冷卻水通道6中，實現對后端軸承的冷卻，經過循環的冷卻水經由排水通道8、冷卻水接嘴13和出水通道12，最終由出水接頭10流出，完成整個冷卻循環過程，于此同時，后蓋4上設置有兩個進水接頭9，可以滿足電主軸前端部位和后端軸承的同時循環冷卻。
[0023]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，包括外殼體(I)、轉軸(2)、后軸承座(3)以及后蓋(4)，轉軸(2)設置在外殼體(I)內部，且轉軸(2)的后端通過后軸承座(3)進行旋轉支撐，其特征在于:所述后軸承座(3)的外壁開設有環形冷卻水槽，且后軸承座(3)的外部固定連接有襯套(5)，后軸承座(3)與襯套(5)之間形成環形冷卻水通道(6)，所述襯套(5)內部設置有向環形冷卻水通道(6 )供水的供水通道(7 )以及將環形冷卻水通道(6 )內冷卻水排出的排水通道(8)，所述后蓋(4)的端部設置有進水接頭(9)和出水接頭(10)，后蓋(4)內部具有與進水接頭(9)連通的進水通道(11)以及與出水接頭(10)連通的出水通道(12)，進水通道(11)與供水通道(7)之間以及出水通道(12 )和排水通道(8 )之間分別通過冷卻水接嘴(13 )連通。2.如權利要求1所述一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，其特征在于:所述后蓋(4)通過螺釘和O形密封圈固定在外殼體(I)的后端口。3.如權利要求1所述一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，其特征在于:所述襯套(5)與外殼體(I)之間通過滾動導套(14)連接，襯套(5)和后軸承座(3)可通過滾動導套(14)在外殼體(I)內部進行軸向移動。4.如權利要求1所述一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，其特征在于:所述冷卻水接嘴(13)為帶有軸向通道的圓筒形接嘴，進水通道(11)與供水通道(7)之間的冷卻水接嘴(13)兩端分別置于進水通道(11)與供水通道(7)內，并通過O形密封圈進行密封，出水通道(12)與排水通道(8)之間的冷卻水接嘴(13)兩端分別置出水通道(12)與排水通道(8)內，并通過O形密封圈進行密封。5.如權利要求1所述一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，其特征在于: 所述后蓋(4)的端部設置有一個進水接頭(9)和一個出水接頭(10)，且外殼體(I)的側壁內部設置有前端冷卻水供水通道(15)和前端冷卻水排水通道(16)，前端冷卻水供水通道(15)和前端冷卻水排水通道(16)分別與后蓋(4)上的進水通道(I I)和出水通道(12)連通。6.如權利要求1所述一種可對后軸承進行冷卻的高速電主軸，其特征在于: 所述后蓋(4)的端部設置有兩個進水接頭(9)和兩個出水接頭(10)，且外殼體(I)的側壁內部設置有前端冷卻水供水通道(15 )和前端冷卻水排水通道(16 )，兩個進水接頭(9 )分別通過各自的冷卻水通道與襯套(5)上的進水通道(11)和外殼體(I)上的前端冷卻水供水通道(15)連接，兩個出水接頭(10)分別通過各自的冷卻水通道與襯套(5)上的出水通道(12)和外殼體(I)上的前端冷卻水排水通道(16)連通。
【文檔編號】B23B19/02GK205496577SQ201620180580
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】李東亞, 王廣輝, 張濤, 宋思明, 雷樹德, 姚銀歌, 張文軍, 肖汝鋒
【申請人】洛陽軸研科技股份有限公司