可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，包括空心主軸和拉桿，所述拉桿的表面加工有螺旋葉片，該帶有螺旋葉片的拉桿安裝在空心主軸的空心腔內(nèi)；所述空心主軸的外壁與空心腔之間的軸體上沿軸向加工有通氣孔，該通氣孔和空心主軸的空心腔連通。本實(shí)用新型通過加工有通氣孔的主軸和帶有螺旋葉片的拉桿的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新就可以實(shí)現(xiàn)電主軸的強(qiáng)迫對流散熱，不需要外加設(shè)備進(jìn)行輔助散熱，整體可靠性高，不依賴于附屬設(shè)備進(jìn)行工作。
【專利說明】可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高速數(shù)控機(jī)床的電主軸，具體指一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]電主軸是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)控機(jī)床的核心功能部件，它采用主軸電機(jī)和機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，因此，內(nèi)置電機(jī)發(fā)熱對電主軸的影響不可避免。現(xiàn)有的冷卻措施(冷卻套和軸承油氣潤滑系統(tǒng))可有效地帶走定子的功率損耗發(fā)熱和軸承摩擦發(fā)熱，而電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有直接有效的散熱途徑，轉(zhuǎn)子發(fā)熱引起的主軸熱位移使電主軸的壽命和加工精度降低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，為主軸提供一種有效散熱途徑，可有效地降低主軸的溫升和熱位移，提高電主軸的壽命和加工精度。
[0004]為此，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，包括空心主軸和拉桿，所述拉桿的表面加工有螺旋葉片，該帶有螺旋葉片的拉桿安裝在空心主軸的空心腔內(nèi)；所述空心主軸的外壁與空心腔之間的軸體上沿軸向加工有通氣孔，該通氣孔和空心主軸的空心腔連通。
[0006]所述通氣孔分為內(nèi)、外圈通氣孔，該內(nèi)、外圈通氣孔與空心腔的兩端分別連通。
[0007]所述拉桿由高強(qiáng)度鈦合金制成。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):1、通過加工有通氣孔的主軸和帶有螺旋葉片的拉桿的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新就可以實(shí)現(xiàn)電主軸的強(qiáng)迫對流散熱，不需要外加設(shè)備進(jìn)行輔助散熱，整體可靠性高，不依賴于附屬設(shè)備進(jìn)行工作；2、在拉桿上加工螺旋葉片較為容易，主軸結(jié)構(gòu)變化較小，只需加工內(nèi)外兩圈通氣孔。除了主軸和拉桿的結(jié)構(gòu)變化外，電主軸的其他部分都無須任何改變。3、拉桿材料可選該強(qiáng)度鈦合金，該材料具有高抗拉強(qiáng)度、高剛度和低密度等優(yōu)點(diǎn)，它的密度只有普通鋼材的60%，可大大降低拉桿螺旋葉片離心力的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型主軸的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖2側(cè)視圖；
[0012]圖4是本實(shí)用新型拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記及名稱為:刀具1，殼體2，軸承3，冷卻套4，定子5，轉(zhuǎn)子6，主軸7，拉桿8，碟形彈簧9，壓環(huán)10，螺母11，內(nèi)圈通氣孔12，外圈通氣孔13。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，包括空心主軸和拉桿，所述拉桿8的表面加工有螺旋葉片，該帶有螺旋的拉桿8安裝在空心主軸7的空心腔內(nèi)；所述空心主軸7的外壁與空心腔之間的軸體上沿軸向加工有通氣孔，該通氣孔和空心主軸7的空心腔連通。所述通氣孔分為內(nèi)、外圈通氣孔12、13，該內(nèi)、外圈通氣孔12、13與空心腔的兩端分別連通。
[0016]主軸具體結(jié)構(gòu)如圖2、3所示，本實(shí)用新型只是在現(xiàn)有主軸結(jié)構(gòu)上從主軸末端端面上分別加工了內(nèi)外兩圈通氣孔，而拉桿也加工為帶有螺旋葉片的拉桿，主軸和拉桿的安裝完全按照現(xiàn)有技術(shù)。而電主軸自動冷卻的主要裝置是加工有通氣孔的空心主軸7和帶有螺旋葉片的拉桿8。當(dāng)電主軸正轉(zhuǎn)(順時針旋轉(zhuǎn))進(jìn)行切削加工時，拉桿8與主軸7內(nèi)壁之間的熱空氣受螺旋葉片的擠壓作用而加速流動，從主軸7的內(nèi)圈通氣孔12排出，同時外界冷空氣從主軸7外圈通氣孔13吸入，這樣在主軸7內(nèi)壁和通氣孔內(nèi)形成強(qiáng)迫對流換熱，達(dá)到給主軸散熱的目的。當(dāng)電主軸反轉(zhuǎn)(逆時針旋轉(zhuǎn))時，空氣的流動方向改變，主軸7內(nèi)圈通氣孔12變?yōu)檫M(jìn)氣孔，外圈通氣孔13變?yōu)榕艢饪住?br> [0017]拉桿是為主軸自動冷卻對流空氣提供動力的部件。拉桿具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，拉桿外表面加工出螺旋葉片，當(dāng)拉桿旋轉(zhuǎn)時外表面螺旋槽中的空氣受擠壓而向前移動，在主軸內(nèi)壁和通氣孔內(nèi)形成強(qiáng)迫對流換熱，降低轉(zhuǎn)軸溫度。
[0018]拉桿材料為高強(qiáng)度鈦合金，如:T1-13V-llCr-3Al、T1-15V-4Cr-3Sn、T1-10V-2Fe-3Al等，該類材料具有高抗拉強(qiáng)度、高剛度和低密度等優(yōu)點(diǎn)，它的密度只有普通鋼材的60%，可大大降低拉桿螺旋離心力的影響。
【權(quán)利要求】
1.一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，包括空心主軸和拉桿，其特征在于:所述拉桿(8)的表面加工有螺旋葉片，該帶有螺旋的拉桿(8)安裝在空心主軸(7)的空心腔內(nèi)；所述空心主軸(7)的外壁與空心腔之間的軸體上沿軸向加工有通氣孔，該通氣孔和空心主軸(7)的空心腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述通氣孔分為內(nèi)、外圈通氣孔(12、13)，該內(nèi)、外圈通氣孔(12、13)與空心腔的兩端分別連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)主軸自動冷卻的電主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拉桿(8)由高強(qiáng)度鈦合金制成。
【文檔編號】B23B19/02GK203917957SQ201420359057
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】王保民, 鄔再新, 張旭, 廖星堯, 杜冰, 運(yùn)俠倫, 常鵬, 高超 申請人:蘭州理工大學(xué)