專利名稱：一種高效內冷卻的電主軸的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶高效內冷卻與工件自適應強力噴射冷卻的新型高速電主軸裝 置，屬于高速加工裝備領域。
背景技術：
傳統型電主軸一般在電機定子加裝冷卻外套，用于冷卻電主軸，控制電主軸溫升， 解決因電機內置帶來的電機發熱問題。但是此結構帶來一個棘手的問題是，雖然電機定子 溫度能明顯地降低，但是電機轉子的溫度較高，必然產生軸向熱變形，影響了電主軸的制造 精度。另外，在機械加工中，切削液對產品的質量起著決定性作用。如磨削過程中工件所 產生的熱量必須立即冷卻，防止局部溫度過高和因進一步升溫而造成的材料相位轉變。采 用冷卻液，可以使機械加工表面產生的熱量降低到最低程度，將所產生的大部分熱量由冷 卻液帶走，確保機械制造過程的順利進行。在內圓磨削中，冷卻方法一般是從外部澆注或者噴射冷卻液，由于砂輪旋轉時的 離心力大，給冷卻液進入磨削區帶來一定的困難，經常達不到理想的冷卻效果，尤其是在小 孔磨削中，由于砂輪占據了小孔內的大部分空間，采用傳統的冷卻方式更難達到理想的冷 卻效果。
發明內容
技術問題為克服現有技術的不足，本發明提供了一種帶高效內冷卻與工件自適 應強力噴射冷卻的新型高效內冷卻的電主軸。該裝置采用轉子內冷卻的方法，冷卻液不僅 對電主軸本身進行冷卻，而且對砂輪和工件進行自適應強力噴射冷卻，取得良好的冷卻效果。技術方案為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為一種高效內冷卻的 電主軸，其包括外殼、主軸、圍繞主軸旋轉的轉子、套于轉子上的轉子套、固定于外殼上的定 子、與主軸連接的用于固定主軸的滾動軸承、安裝于主軸前端的砂輪盤、安裝于砂輪盤上的 砂輪、安裝于主軸上且位于砂輪盤前端的用于軸向固定砂輪盤的螺母、主軸的前端且位于 螺母和砂輪盤兩端的位置上開設有斜向噴水孔，安裝于主軸后端的端蓋，主軸內開有中心 孔，中心孔為軸向貫穿主軸的通孔，在端蓋和冷卻液管道接頭上開設有壓縮空氣氣道，端 蓋、冷卻液管道接頭以及密封圈構成非接觸式氣體密封裝置，其中，冷卻液管道接頭位于端 蓋內部且與端蓋通過密封圈連接。優選的，砂輪盤兩端的軸肩上設有至少6個斜向噴水孔。有益效果本發明由于主軸后端采用新型的非接觸式氣體密封裝置，非接觸不會 帶來接觸摩擦損耗、旋轉精度的減低和磨損壽命的制約等難題。同時，冷卻液經過主軸內 孔，冷卻了主軸，減低電機轉子溫升。冷卻液流經斜向噴嘴噴向砂輪磨削區域，可實現充分 冷卻，特別適用于深孔磨削，而且當主軸的轉速越高，冷卻液在離心力的作用下將以更大的速度噴向磨削區域，我們稱之為自適應強力噴射冷卻。
圖1為本發明提供的高效內冷卻的電主軸的剖視其中主軸1、轉子套2、定子3、轉子4、滾動軸承5、砂輪盤6、砂輪7、螺母8、噴水孔9、端 蓋10、密封圈11、壓縮空氣流經氣道12、中心孔13、冷卻液管道接頭14。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。如圖1所示，本發明提供的高效內冷卻的電主軸包括主軸1、轉子套2、定子3、轉子 4、滾動軸承5、砂輪盤6、砂輪7、螺母8、端蓋10、密封圈11等。其連接關系為外殼、主軸1、圍繞主軸1旋轉的轉子4、套于轉子4上的轉子套2、 固定于外殼上的定子3、與主軸1連接的用于固定主軸1的滾動軸承5、安裝于主軸1前端 的砂輪盤6、安裝于砂輪盤6上的砂輪7、安裝于主軸1上且位于砂輪盤6前端的用于軸向 固定砂輪盤6的螺母8、主軸1的前端且位于螺母8和砂輪盤6兩端的位置上開設有斜向噴 水孔9，安裝于主軸1后端的端蓋10，主軸1內開有中心孔13，中心孔13為縱向貫穿主軸1 的通孔，在端蓋10和冷卻液管道接頭14上開設有壓縮空氣氣道12，端蓋10、冷卻液管道接 頭14以及密封圈11構成非接觸式氣體密封裝置。端蓋10和冷卻液管道接頭14之間裝有密封圈11。 砂輪盤6兩端的軸肩上 設有至少6個斜向噴水孔。具體而言，主軸1通過滾動軸承5安裝在磨床上，主軸開有中心孔13，中心孔13為 通孔，從中心孔13的后端通入冷卻液。端蓋10和冷卻液管道接頭14組成非接觸式軸端密 封裝置，端蓋10和接頭14之間裝有密封圈11，工作時，在端蓋10的密封空氣入口通入壓 縮空氣，壓縮空氣流經氣道12，與冷卻液在軸端形成壓力平衡，達到密封作用。主軸前端裝有砂輪盤6，砂輪盤兩端的主軸上均勻地開有6個斜向噴水孔9，噴水 孔9的前端指向磨削區域。冷卻液流經主軸中心孔到達前端斜向噴水孔，在入口壓力和離 心力的作用下，噴向砂輪磨削區域，從而對主軸、砂輪以及工件進行充分的冷卻。
權利要求
1.一種高效內冷卻的電主軸，其特征在于該電主軸包括外殼、主軸(1)、圍繞主軸(1) 旋轉的轉子(4)、套于轉子(4)上的轉子套(2)、固定于外殼上的定子(3)、與主軸(1)連接 的用于固定主軸(1)的滾動軸承(5)、安裝于主軸(1)前端的砂輪盤(6)、安裝于砂輪盤(6) 上的砂輪(7)、安裝于主軸(1)上且位于砂輪盤(6)前端的用于軸向固定砂輪盤(6)的螺母 (8)、主軸(1)的前端且位于螺母(8)和砂輪盤(6)兩端的位置上開設有斜向噴水孔(9)，安 裝于主軸(1)后端的端蓋(10)，主軸(1)內開有中心孔(13)，中心孔(13)為軸向貫穿主軸 (1)的通孔，在端蓋(10)和冷卻液管道接頭(14)上開設有壓縮空氣氣道(12)，端蓋(10)、 冷卻液管道接頭(14)以及密封圈(11)構成非接觸式氣體密封裝置，其中，冷卻液管道接頭 (14)位于端蓋(10)內部且與端蓋(10)通過密封圈(11)連接。
2.根據權利要求1所述的高效內冷卻的電主軸，其特征在于砂輪盤(6)兩端的軸肩上 設有至少6個斜向噴水孔。
全文摘要
本發明涉及一種高效內冷卻的電主軸，其包括外殼、主軸(1)、圍繞主軸(1)旋轉的轉子(4)、套于轉子(4)上的轉子套(2)、固定于外殼上的定子(3)、與主軸(1)連接的用于固定主軸(1)的滾動軸承(5)、安裝于主軸(1)前端的砂輪盤(6)、安裝于砂輪盤(6)上的砂輪(7)、安裝于主軸(1)上且位于砂輪盤(6)前端的用于軸向固定砂輪盤(6)的螺母(8)、主軸(1)的前端且位于螺母(8)和砂輪盤(6)兩端的位置上開設有斜向噴水孔(9)，安裝于主軸(1)后端的端蓋(10)，電主軸能夠取得良好的冷卻效果。
文檔編號B24B55/02GK102114613SQ20101053925
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者徐春冬, 蔣書運 申請人:東南大學