一种电主轴隔热结构的制作方法

本实用新型涉及电机设备领域，尤其是涉及一种电主轴隔热结构。

背景技术：

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。

电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。

由于电主轴将电机集成于主轴单元中，且转速很高，运转时会产生大量热量，引起电主轴温升，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其恒定在一定值内。机床一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却，即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环，带走主轴高速旋转产生的热量。机床另外，为了减少主轴轴承的发热，还必须对主轴轴承进行合理的润滑。

电主轴后端轴承离定子较近，因此受定子热量影响较大，现有技术采用的油冷主要是在电主轴后端轴套内进行油冷，定子热量还是不可避免的传递到后端轴承内，导致后端轴承使用寿命变短。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种隔热效果好、结构简单的电主轴隔热结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电主轴隔热结构，包括套设在芯轴上的环形腔室，所述腔室设置在电主轴定子和后端轴承之间以避免两者进行热传递，电主轴定子上设置有向腔室内输水的进水通道，电主轴后端轴承座上设置有将腔室内水排出的排水通道，所述进水通道和排水通道分别设置有腔室的两相对侧上。

进一步的，所述腔室由一导热材料制成的前面盖和一隔热材料制成的后面盖构成。

进一步的，还包括一套设在芯轴上的轴套，所述腔室套设在轴套上，所述轴套外侧壁前部设置有顶抵住前面盖的环形凸部。

进一步的，所述凸部底面设置有环形凹部，所述前面盖前端壁面内侧设置有嵌入凹部的环形第一凸起。

进一步的，所述前面盖后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座前端面上的环形第二凸起。

进一步的，所述后面盖前端壁面内侧设置有顶抵在前面盖后端面上的环形第三凸起，后面盖后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座前端面上的环形第四凸起，以使后面盖与后端轴承脱离接触。

进一步的，所述进水通道和排水通道均从第二凸起处与腔室相连通。

进一步的，所述后端轴承座前端面上设置有环形第五凸起，该第五凸起设置在第二凸起与电主轴定子之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本装置通过在电主轴定子与后端轴承之间设置一通流动冷却液的环形腔室，并用导热材料制成前面盖充分吸收定子热量，通过流动的冷却液及时将热量输送走，并使用隔热材料制成后面盖，尽量避免热量向后端轴承传递，确保后端轴承的工作温度，延长后端轴承的使用寿命。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的使用状态结构示意图。

图2为图1中p处局部放大图。

图3为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1-芯轴，11-转子，12-定子，13-进水通道，2-前面盖，21-第一凸起，22-第二凸起，3-后面盖，31-第三凸起，32-第四凸起，4-腔室，5-轴承座，51-排水通道，52-第五凸起，6-轴承，7-轴套，71-凸部。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

如图1-3所示，一种电主轴隔热结构，包括套设在芯轴1上的轴套7，轴套7上套设有前面盖2和后面盖3，前面盖2和后面盖3之间构成一环绕芯轴的腔室4，腔室4设置在电主轴定子12和后端轴承6之间以避免两者进行热传递，电主轴定子12上设置有向腔室4内输水的进水通道13，电主轴后端轴承座5上设置有将腔室4内水排出的排水通道51，所述进水通道13和排水通道51分别设置有腔室4的两相对侧上。

本实施例中，腔室4成平面环状。

本实施例中，前面盖2由导热材料制成，如铝合金制成，便于快速充分的吸收定子12传递的热量，并将热量输送至腔室4内的冷却水中；后面盖3由隔热材料制成，避免热量传递到后端轴承6上。

本实施例中，轴套7外侧壁前部设置有顶抵住前面盖的环形凸部71，凸部71底面设置有环形凹部，前面盖2前端壁面内侧设置有嵌入凹部的环形第一凸起21。

本实施例中，前面盖2后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座5前端面上的环形第二凸起22。前面盖2通过第一凸起21，从而避免直接接触定子12。通过第二凸起22，构成一容纳后面盖3的空间。

本实施例中，后面盖3前端壁面内侧设置有顶抵在前面盖2后端面上的环形第三凸起31，后面盖3后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座5前端面上的环形第四凸起32，以使后面盖3与后端轴承6脱离接触。

本实施例中，进水通道13和排水通道51均从第二凸起22处与腔室4相连通。

本实施例中，所述后端轴承座5前端面上设置有环形第五凸起52，该第五凸起52设置在第二凸起22与电主轴定子之间。

本实施例中，所有的缝隙处均设置有密封圈或密封垫。

本实施例中，前面盖2和后面盖3之间为过盈配合。

使用时，根据电主轴的转速，调节腔室内水流量，冷却水从腔室一侧进入，然后从相对侧流出，冷却水充分的吸收并带走前面盖吸收的热量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种电主轴隔热结构，其特征在于：包括套设在芯轴上的环形腔室，所述腔室设置在电主轴定子和后端轴承之间以避免两者进行热传递，电主轴定子上设置有向腔室内输水的进水通道，电主轴后端轴承座上设置有将腔室内水排出的排水通道，所述进水通道和排水通道分别设置有腔室的两相对侧上。

2.根据权利要求1所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述腔室由一导热材料制成的前面盖和一隔热材料制成的后面盖构成。

3.根据权利要求2所述的电主轴隔热结构，其特征在于：还包括一套设在芯轴上的轴套，所述腔室套设在轴套上，所述轴套外侧壁前部设置有顶抵住前面盖的环形凸部。

4.根据权利要求3所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述凸部底面设置有环形凹部，所述前面盖前端壁面内侧设置有嵌入凹部的环形第一凸起。

5.根据权利要求4所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述前面盖后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座前端面上的环形第二凸起。

6.根据权利要求5所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述后面盖前端壁面内侧设置有顶抵在前面盖后端面上的环形第三凸起，后面盖后端壁面外侧设置有顶抵在后端轴承座前端面上的环形第四凸起，以使后面盖与后端轴承脱离接触。

7.根据权利要求5所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述进水通道和排水通道均从第二凸起处与腔室相连通。

8.根据权利要求5所述的电主轴隔热结构，其特征在于：所述后端轴承座前端面上设置有环形第五凸起，该第五凸起设置在第二凸起与定子之间。

技术总结
本实用新型公开一种电主轴隔热结构，包括套设在芯轴上的环形腔室，所述腔室设置在电主轴定子和后端轴承之间以避免两者进行热传递，电主轴定子上设置有向腔室内输水的进水通道，电主轴后端轴承座上设置有将腔室内水排出的排水通道，所述进水通道和排水通道分别设置有腔室的两相对侧上。所述腔室由一导热材料制成的前面盖和一隔热材料制成的后面盖构成。本装置结构简单，能够有效的避免电主轴定子与后端轴承之间的热传递。

技术研发人员：吴学标;弓清忠
受保护的技术使用者：厦门欣同翔数控科技有限公司
技术研发日：2019.11.15
技术公布日：2020.07.31