專(zhuān)利名稱(chēng)：能提高冷卻效果的主軸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工機(jī)械，特別是涉及一種能提高冷卻效果的主軸裝置。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有一種主軸裝置，包括一個(gè)心軸單元1、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元1外 部的殼體2、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元1與該殼體2間的冷卻套3、一個(gè)安裝在該心軸單元1與 該冷卻套3間的馬達(dá)4、一個(gè)設(shè)置在該馬達(dá)4前側(cè)且安裝在該心軸單元1與該冷卻套3間的 前空氣軸承5、一個(gè)設(shè)置在該馬達(dá)4后側(cè)且安裝在該心軸單元1與該冷卻套3間的后空氣軸 承6以及一個(gè)設(shè)置在該后空氣軸承6與該冷卻套3外側(cè)的止推空氣軸承7。該冷卻套3設(shè)有 一冷卻流道301，當(dāng)啟動(dòng)該馬達(dá)4，且?guī)?dòng)該心軸單元1產(chǎn)生高速運(yùn)轉(zhuǎn)(可高達(dá)300000rpm) 時(shí)，將冷卻流體導(dǎo)入該冷卻流道301，該前空氣軸承5、后空氣軸承6因?yàn)樵撔妮S單元1高速 旋轉(zhuǎn)摩擦空氣產(chǎn)生的熱能以及馬達(dá)4線(xiàn)圈勵(lì)磁所產(chǎn)生的熱能被冷卻。但是，由于該止推空氣軸承7設(shè)置在該冷卻套3外側(cè)，所以該冷卻套3無(wú)法對(duì)該止 推空氣軸承7所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行冷卻，冷卻效果仍然有待改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種冷卻范圍涵蓋各個(gè)熱能產(chǎn)生部位且產(chǎn)生較佳冷卻效 果的能提高冷卻效果的主軸裝置。本發(fā)明能提高冷卻效果的主軸裝置，包括一個(gè)心軸單元、一個(gè)殼體、一個(gè)外冷卻 套、一個(gè)馬達(dá)、一個(gè)前軸承、一個(gè)后軸承以及一個(gè)止推軸承。該心軸單元具有一個(gè)前端部、一 個(gè)后端部、一個(gè)介于該前端部與該后端部間的中段以及一個(gè)設(shè)于該后端部且沿著徑向延伸 的定位盤(pán)件。該殼體呈中空筒狀且套設(shè)在該心軸單元外部。該外冷卻套呈中空筒狀且套 設(shè)在該心軸單元與該殼體間，并具有一個(gè)對(duì)應(yīng)該前端部的第一端部、一個(gè)對(duì)應(yīng)該后端部的 第二端部、一個(gè)介于該第一端部與該第二端部間的中間部以及一個(gè)設(shè)置范圍涵蓋該第一端 部、第二端部與該中間部的外冷卻道，該外冷卻道導(dǎo)入冷卻流體。該馬達(dá)安裝在該心軸單元 的中段與該外冷卻套的中間部間且驅(qū)動(dòng)該心軸單元轉(zhuǎn)動(dòng)。該前軸承安裝在該心軸單元的前 端部與該外冷卻套的第一端部間。該后軸承安裝在該心軸單元的后端部與該外冷卻套的第 二端部間，且設(shè)置在該定位盤(pán)件一側(cè)。該止推軸承安裝在該心軸單元的后端部與該外冷卻 套的第二端部間，且相對(duì)于該后軸承設(shè)置在該定位盤(pán)件另一側(cè)。本發(fā)明的有益效果在于冷卻流體流經(jīng)該外冷卻套的外冷卻道，對(duì)馬達(dá)、前軸承、 后軸承以及該止推軸承等熱能產(chǎn)生部位進(jìn)行散熱，以達(dá)到較佳冷卻效果。


圖1是現(xiàn)有一種主軸裝置的組合剖面圖；圖2是本發(fā)明能提高冷卻效果的主軸裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例的俯視平面組合圖；圖3是沿圖2中的直線(xiàn)III-III所取的剖視示意圖4是沿圖2中的直線(xiàn)IV-IV所取的剖視示意圖；圖5是該較佳實(shí)施例的一個(gè)外冷卻套的剖面圖；圖6是該較佳實(shí)施例的外冷卻套俯視圖；圖7是該較佳實(shí)施例的外冷卻套的展開(kāi)圖；圖8是該較佳實(shí)施例的一個(gè)內(nèi)冷卻套的平面圖；圖9是沿圖2中的直線(xiàn)IX-IX所取的剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖2及圖3所示，本發(fā)明能提高冷卻效果的主軸裝置較佳實(shí)施例，包括一個(gè)心軸 單元10、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元10外部的殼體20、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元10與該殼體20 間的外冷卻套30、一個(gè)安裝在該心軸單元10與該外冷卻套30間的馬達(dá)40、一個(gè)套設(shè)在該 馬達(dá)40與該外冷卻套30間的內(nèi)冷卻套50、一個(gè)設(shè)置在該馬達(dá)40前側(cè)的前軸承60、一個(gè)設(shè) 置在該馬達(dá)40后側(cè)的后軸承70、一個(gè)設(shè)置在該后軸承70后側(cè)的止推軸承80以及一個(gè)設(shè)置 在該止推軸承80后側(cè)的頭座單元90。該心軸單元10具有一個(gè)軸套11、一個(gè)穿設(shè)在該軸套11中的滑動(dòng)座12以及一個(gè)與 該滑動(dòng)座12螺鎖的筒夾13，該軸套11具有一個(gè)前端部111、一個(gè)后端部112、一個(gè)介于該前 端部111與該后端部112間的中段113以及一個(gè)設(shè)于該后端部112且沿著徑向延伸的定位 盤(pán)件114。該殼體20呈中空筒狀。配合參閱圖4及圖5，其中圖4及圖5分別是取自圖2中線(xiàn)VI-VI、III-III的剖面 線(xiàn)，且圖5與圖3的剖面相同，該外冷卻套30呈中空筒狀，并具有一個(gè)對(duì)應(yīng)該前端部111的 第一端部31、一個(gè)對(duì)應(yīng)該后端部112的第二端部32、一個(gè)介于該第一端部31與該第二端部 32間的中間部33、一個(gè)設(shè)置范圍涵蓋該第一端部31、該第二端部32與該中間部33的外冷 卻道34以及一個(gè)導(dǎo)氣道35。該外冷卻道34導(dǎo)入冷卻流體，且如圖6及圖7所示，該外冷卻 道；34具有一個(gè)入口 341以及一個(gè)與該入口 341沿環(huán)向間隔設(shè)置的出口 ；342，該入口 341與 該出口 342間又具有多數(shù)個(gè)沿著軸向延伸的軸向部343、多數(shù)個(gè)凹設(shè)于該第一端部31、第二 端部32端面且連通相鄰二個(gè)軸向部343的環(huán)向部344以及多數(shù)個(gè)密封該環(huán)向部344開(kāi)放 端的密封蓋345，對(duì)應(yīng)該入口 341的軸向部343呈不連續(xù)狀，在該入口 341內(nèi)側(cè)且對(duì)應(yīng)于中 間部33設(shè)有一個(gè)導(dǎo)入口 343’以及一個(gè)與該導(dǎo)入口 343’相隔開(kāi)且間隔設(shè)置的導(dǎo)出口 343”。該馬達(dá)40安裝在該心軸單元10的中段113與該外冷卻套30的中間部33間且驅(qū) 動(dòng)該心軸單元10轉(zhuǎn)動(dòng)。配合參閱圖8，該內(nèi)冷卻套50呈中空筒狀，并具有一個(gè)沿著環(huán)向迂回環(huán)繞的內(nèi)冷 卻道51，該內(nèi)冷卻道51具有一個(gè)趨近于該后軸承70且對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)入口 343’的引入端511 以及一個(gè)趨近于該前軸承60且對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)出口 343”的引出端512。該前軸承60為空氣軸承，安裝在該心軸單元10的前端部111與該外冷卻套30的 第一端部31間，并具有多數(shù)個(gè)沿徑向設(shè)置且沿著軸向互相連通的空氣流道61，該空氣流道 61與該外冷卻套30的導(dǎo)氣道35互相連通。該后軸承70為空氣軸承，安裝在該心軸單元10的后端部112與該外冷卻套30的第二端部32間，且設(shè)置在該定位盤(pán)件114 一側(cè)，并具有多數(shù)個(gè)沿著徑向設(shè)置且沿著軸向互 相連通的空氣流道71，該空氣流道71與該外冷卻套30的導(dǎo)氣道35互相連通。該止推軸承80為空氣軸承，安裝在該心軸單元10的后端部112與該外冷卻套30 的第二端部32間，且相對(duì)于該后軸承70設(shè)置在該定位盤(pán)件114另一側(cè)，并具有一個(gè)抵止在 該外冷卻套30的第二端部32端面的固定盤(pán)部81、一個(gè)設(shè)置在該固定盤(pán)部81 —側(cè)且套設(shè)在 該第二端部32內(nèi)部的延伸部82以及多數(shù)個(gè)沿軸向設(shè)置的空氣流道83，該延伸部82對(duì)應(yīng)于 該外冷卻道34的環(huán)向部344。該頭座單元90具有一個(gè)設(shè)置在該止推軸承80后側(cè)的頭座91以及一個(gè)推掣該滑 動(dòng)座12的壓力缸92，該頭座91也套設(shè)在該殼體20內(nèi)部，并具有一個(gè)導(dǎo)氣接頭911、一個(gè)設(shè) 于該導(dǎo)氣接頭911 一側(cè)的導(dǎo)入接頭912、一個(gè)設(shè)于該導(dǎo)氣接頭911另一側(cè)的導(dǎo)出接頭913、 一個(gè)設(shè)于該導(dǎo)入接頭912 —側(cè)的出氣接頭914、二個(gè)連接該導(dǎo)氣接頭911且將氣源導(dǎo)入該導(dǎo) 氣道35與空氣流道83的入氣流道915 (見(jiàn)圖幻、一個(gè)連接該導(dǎo)入接頭912且將冷卻流體導(dǎo) 入該外冷卻道34的入口 341的引入流道916(見(jiàn)圖4)、一個(gè)連接該導(dǎo)出接頭913且將冷卻 流體自該出口 342導(dǎo)出的引出流道917 (見(jiàn)圖9)以及一個(gè)與該出氣接頭914相連通的排氣 流道918(見(jiàn)圖3)。再如圖3所示，當(dāng)該主軸裝置進(jìn)行加工，且驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該心軸單元10 被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生高速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，高壓空氣自該導(dǎo)氣接頭911引入(見(jiàn)虛線(xiàn)箭頭)，并經(jīng)入氣 流道915、導(dǎo)氣道35引流至該前軸承60、后軸承70以及該止推軸承80的空氣流道61、71、 83，且提供該心軸單元10轉(zhuǎn)動(dòng)順暢，且該馬達(dá)40產(chǎn)生最大的發(fā)熱量，該前軸承60、后軸承 70以及該止推軸承80也都會(huì)因?yàn)榭諝饽Σ廉a(chǎn)生熱能。此時(shí)，如圖4所示，由該導(dǎo)入接頭912 導(dǎo)入冷卻流體(見(jiàn)實(shí)線(xiàn)箭頭)，經(jīng)由該引入流道916引入該外冷卻道34的入口 341、導(dǎo)入口 343'后，先流經(jīng)該內(nèi)冷卻道51且對(duì)該馬達(dá)40進(jìn)行冷卻(配合參圖8)，由該導(dǎo)出口 343”流 出后，再流經(jīng)軸向部343、環(huán)向部344 (配合參圖7)，且再對(duì)前軸承60、后軸承70以及止推軸 承80進(jìn)行冷卻，最后由出口 342、引出流道917、導(dǎo)出接頭913 (配合參圖9)排出，因此，該 主軸裝置進(jìn)行加工時(shí)，在該馬達(dá)40、前軸承60、后軸承70以及止推軸承80等構(gòu)件所產(chǎn)生的 熱能，都產(chǎn)生較佳的冷卻效果，也確保主軸裝置的加工精度。
權(quán)利要求
1.一種能提高冷卻效果的主軸裝置，包括一個(gè)心軸單元、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元外部 的殼體、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元與該殼體間的外冷卻套以及安裝在該心軸單元與該外冷卻 套間的一個(gè)馬達(dá)、一個(gè)前軸承、一個(gè)后軸承、一個(gè)止推軸承；該主軸裝置的特征在于該心軸單元，具有一個(gè)前端部、一個(gè)后端部、一個(gè)介于該前端部與該后端部間的中段以 及一個(gè)設(shè)于該后端部且沿著徑向延伸的定位盤(pán)件；該殼體，呈中空筒狀且套設(shè)在該心軸單元外部；該外冷卻套，呈中空筒狀且套設(shè)在該心軸單元與該殼體間，并具有一個(gè)對(duì)應(yīng)該前端部 的第一端部、一個(gè)對(duì)應(yīng)該后端部的第二端部、一個(gè)介于該第一端部與第二端部間的中間部 以及一個(gè)設(shè)置范圍涵蓋該第一端部、第二端部與該中間部的外冷卻道，該外冷卻道導(dǎo)入冷 卻流體；該馬達(dá)，安裝在該心軸單元的中段與該外冷卻套的中間部間且驅(qū)動(dòng)該心軸單元轉(zhuǎn)動(dòng)；該前軸承，安裝在該心軸單元的前端部與該外冷卻套的第一端部間；該后軸承，安裝在該心軸單元的后端部與該外冷卻套的第二端部間，且設(shè)置在該定位 盤(pán)件一側(cè)；該止推軸承，安裝在該心軸單元的后端部與該外冷卻套的第二端部間，且相對(duì)于該后 軸承設(shè)置在該定位盤(pán)件另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的能提高冷卻效果的主軸裝置，其特征在于該外冷卻套的外冷 卻道具有多數(shù)個(gè)沿著軸向延伸的軸向部以及多數(shù)個(gè)凹設(shè)于該第一端部與第二端部端面且 連通相鄰二個(gè)軸向部的環(huán)向部，該外冷卻套還具有多數(shù)個(gè)密封該環(huán)向部開(kāi)放端的密封蓋。
3.如權(quán)利要求2所述的能提高冷卻效果的主軸裝置，其特征在于該止推軸承具有一 個(gè)抵止在該外冷卻套的第二端部端面的固定盤(pán)部以及一個(gè)設(shè)置在該固定盤(pán)部一側(cè)且套設(shè) 在該第二端部?jī)?nèi)部的延伸部，該延伸部對(duì)應(yīng)于該外冷卻道的環(huán)向部。
4.如權(quán)利要求3所述的能提高冷卻效果的主軸裝置，其特征在于還包括有一個(gè)套設(shè) 在該馬達(dá)與該外冷卻套間且呈中空筒狀的內(nèi)冷卻套，該內(nèi)冷卻套具有一個(gè)沿環(huán)向迂回環(huán)繞 的內(nèi)冷卻道，該內(nèi)冷卻道具有一個(gè)趨近于該后軸承的引入端以及一個(gè)趨近于該前軸承的引 出端，該外冷卻道具有一個(gè)與該引入端相連通的導(dǎo)入口以及一個(gè)與該導(dǎo)入口相隔開(kāi)且與該 引出端相連通的導(dǎo)出口。
5.如權(quán)利要求1所述的能提高冷卻效果的主軸裝置，其特征在于該前軸承、該后軸承 與該止推軸承皆為空氣軸承，該前軸承、后軸承各具有多數(shù)個(gè)沿著徑向設(shè)置且沿著軸向互 相連通的空氣流道，該止推軸承具有多數(shù)個(gè)沿著軸向設(shè)置的空氣流道，該外冷卻套還具有 一個(gè)與所述空氣流道相連通的導(dǎo)氣道。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能提高冷卻效果的主軸裝置，包括一個(gè)心軸單元、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元外部的殼體、一個(gè)套設(shè)在該心軸單元與該殼體間的外冷卻套以及安裝在該心軸單元與該外冷卻套間的一個(gè)馬達(dá)、一個(gè)前軸承、一個(gè)后軸承、一個(gè)止推軸承，該外冷卻套具有一個(gè)外冷卻道，且借該外冷卻道的設(shè)置對(duì)該馬達(dá)、該前軸承、該后軸承與該止推軸承進(jìn)行冷卻，以達(dá)到較佳的冷卻效果。
文檔編號(hào)B23Q11/12GK102039426SQ20091020417
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者丁志輝, 吳嘉達(dá) 申請(qǐng)人:達(dá)航工業(yè)股份有限公司