專利名稱：一種主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主軸套筒的冷卻結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高速數(shù)控機床的電主軸是機床的功率輸出和扭矩輸出源，因此是機床上的重要功能部件，但同時也是機床上最大的熱源。高速機床在加工過程中，電主軸組件，特別是電動機和軸承，會產(chǎn)生大量的熱量，從而影響電主軸的壽命和機床的加工精度。特別是在倒立車數(shù)控機床中，電主軸把電動機和主軸合二為一，以往兩處發(fā)熱量集中在一處，會產(chǎn)生更大的熱量，因此，使用良好的散熱方法對數(shù)控機床的運行來說尤為重要。目前電主軸的冷卻主要依靠在主軸套筒上設(shè)置單螺旋的冷卻槽，并利用冷卻油來對電主軸進行降溫。但是，單通道螺旋槽，由于入口處冷卻液溫度低，流到主軸套筒對面時， 冷卻液本身溫度已經(jīng)升高。主軸套筒在工作穩(wěn)定后，恒定存在兩側(cè)熱場不均勻，致使主軸套筒溫度稍高一側(cè)熱脹量大于對面一側(cè)，導(dǎo)致主軸套筒彎曲，影響主軸工作精度和使用壽命。 容易使主軸套筒微量變形彎曲。此類微量變形彎曲嚴(yán)重影響了高精度機床的加工精度等級。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種能夠有效降溫并不會導(dǎo)致主軸套筒變形彎曲的主軸套筒的冷卻結(jié)構(gòu)及高精度數(shù)控機床。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的技術(shù)中主軸的冷卻機構(gòu)易導(dǎo)致電主軸彎曲變形。本發(fā)明提供的一種主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，包括主軸套筒和設(shè)于所述主軸套筒的筒壁上的冷卻機構(gòu)，所述冷卻機構(gòu)包括第一冷卻槽、第二冷卻槽和注入所述第一冷卻槽和第二冷卻槽中的冷卻液，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽以相同的螺旋方向和螺旋升角設(shè)于所述主軸套筒的筒壁上，所述第一冷卻槽包括第一冷卻液入口，所述第二冷卻槽包括第二冷卻液入口，所述第一冷卻液入口和第二冷卻液入口位于所述主軸套筒的同一圓形橫截面上，所述第一冷卻液入口和第二冷卻液入口的連線穿過所述主軸套筒圓形橫截面的圓心。在本發(fā)明的一個較佳實施方式中，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的螺旋升角為 5-45 度。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的螺旋升角為30度。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述冷卻液為水或冷卻油。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述冷卻液為水。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽中包括冷卻通道，用于容納注入所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的冷卻液。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽設(shè)于所述主軸套筒的筒壁的內(nèi)壁。在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，還包括第三冷卻槽和第四冷卻槽，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的螺旋方向和螺旋升角與第一冷卻槽、第二冷卻槽相同，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口位于主軸套筒的同一圓形橫截面上，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口的連線與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口的連線相互垂直。本發(fā)明的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)制作方便，能夠有效避免由于冷卻液的升溫而導(dǎo)致的主軸套筒的彎曲變形。


圖1是本發(fā)明的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做具體闡釋。如圖1中所示的本發(fā)明的實施例的一種主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，包括主軸套筒1和設(shè)于主軸套筒1的筒壁上的冷卻機構(gòu)2。冷卻機構(gòu)2設(shè)有主軸套筒上，用于冷卻主軸套筒的溫度。冷卻機構(gòu)2包括第一冷卻槽3、第二冷卻槽4和注入第一冷卻槽和第二冷卻槽中的冷卻液。冷卻液注入到第一冷卻槽和第二冷卻槽中，從而實現(xiàn)將主軸套筒冷卻的作用。第一冷卻槽3和第二冷卻槽4以相同的螺旋方向和螺旋升角設(shè)于主軸套筒1的筒壁上。如圖1中所示，第一冷卻槽3和第二冷卻槽4的螺旋方向沿著主軸套筒的縱向方向如圖1中所示的向下，當(dāng)然，也可以向上螺旋。第一冷卻槽3包括第一冷卻液入口 31，第二冷卻槽4包括第二冷卻液入口 41。冷卻液入口用于將冷卻液注入到冷卻槽中。如圖1中所示，第一冷卻液入口 31和第二冷卻液入口 41位于主軸套筒1的同一圓形橫截面上，并且，第一冷卻液入口 31和第二冷卻液入口 41的連線穿過主軸套筒1圓形橫截面的圓心。即第一冷卻液入口 31和第二冷卻液入口 41 位于主軸套筒1圓形橫截面的直徑的兩個端點。本發(fā)明利用對稱設(shè)置的螺旋冷卻槽，吸收主軸套筒的熱量，從而降低電主軸的溫度。兩個對稱設(shè)置的螺旋冷卻槽使得主軸套筒的對稱側(cè)面的溫度總是保持一致，從而避免了單一冷卻槽造成的對稱側(cè)面溫度不一致而導(dǎo)致的主軸套筒的彎曲變形。本發(fā)明的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，能夠有效避免由于冷卻液的升溫而導(dǎo)致的主軸套筒的彎曲變形。工作時，第一冷卻液入口 31和第二冷卻液入口 41同時通入同溫度冷卻液，分別經(jīng)過第一冷卻槽3和第二冷卻槽4，帶走主軸套筒的工作熱量，保證電主軸持續(xù)工作。對稱分別的螺旋冷卻槽，能保證主軸套筒兩側(cè)熱場對稱分布。在本發(fā)明的實施例中，第一冷卻槽3和第二冷卻槽4的螺旋升角為5-45度。其中， 優(yōu)選第一冷卻槽和第二冷卻槽的螺旋升角為30度。
在本發(fā)明的實施例的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)中，冷卻液可以為水或冷卻油。 其中，優(yōu)選冷卻液為水。水的比熱大、傳熱效果好，可以取得較好的冷卻效果。此外，在本發(fā)明的實施例的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)中，第一冷卻槽和第二冷卻槽中還包括冷卻通道，用于容納注入第一冷卻槽和第二冷卻槽的冷卻液。并可以將注入的冷卻液順利的流入流出。如圖1中所示，在本發(fā)明的實施例的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)中，第一冷卻槽3 和第二冷卻槽4設(shè)于主軸套筒1的筒壁的內(nèi)壁。設(shè)于內(nèi)壁可以較快的將熱量吸收并帶走， 從而盡快的冷卻主軸套筒。另外，在本發(fā)明的實施例的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)中，還可以包括第三冷卻槽和第四冷卻槽。第三冷卻槽、第四冷卻槽的螺旋方向和螺旋升角與第一冷卻槽、第二冷卻槽相同。第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口位于主軸套筒的同一圓形橫截面上，并且，第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口的連線與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口的連線相互垂直。本實施例增加了一對相互對稱的螺旋冷卻槽， 從而取得了更好的冷卻效果，并且四條冷卻槽位于主軸套筒的圓形截面的相互垂直的直徑的端點，不會導(dǎo)致主軸套筒側(cè)面溫度不均，在取得了更好的冷卻效果的同時防止了主軸套筒彎曲變形。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括主軸套筒和設(shè)于所述主軸套筒的筒壁上的冷卻機構(gòu)，所述冷卻機構(gòu)包括第一冷卻槽、第二冷卻槽和注入所述第一冷卻槽和第二冷卻槽中的冷卻液，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽以相同的螺旋方向和螺旋升角設(shè)于所述主軸套筒的筒壁上，所述第一冷卻槽包括第一冷卻液入口，所述第二冷卻槽包括第二冷卻液入口，所述第一冷卻液入口和第二冷卻液入口位于所述主軸套筒的同一圓形橫截面上，所述第一冷卻液入口和第二冷卻液入口的連線穿過所述主軸套筒圓形橫截面的圓心。
2.如權(quán)利要求1所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的螺旋升角為5-45度。
3.如權(quán)利要求2所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的螺旋升角為30度。
4.如權(quán)利要求1所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻液為水或冷卻油。
5.如權(quán)利要求4所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻液為水。
6.如權(quán)利要求1所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽中包括冷卻通道，用于容納注入所述第一冷卻槽和第二冷卻槽的冷卻液。
7.如權(quán)利要求1所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一冷卻槽和第二冷卻槽設(shè)于所述主軸套筒的筒壁的內(nèi)壁。
8.如權(quán)利要求1所述的主軸套筒雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括第三冷卻槽和第四冷卻槽，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的螺旋方向和螺旋升角與第一冷卻槽、第二冷卻槽相同，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口位于主軸套筒的同一圓形橫截面上，所述第三冷卻槽、第四冷卻槽的冷卻液入口的連線與第一冷卻液入口、第二冷卻液入口的連線相互垂直。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)，包括主軸套筒和冷卻機構(gòu)，冷卻機構(gòu)包括第一冷卻槽、第二冷卻槽和冷卻液，第一冷卻槽和第二冷卻槽以相同的螺旋方向和螺旋升角設(shè)于主軸套筒的筒壁上，第一冷卻槽包括第一冷卻液入口，第二冷卻槽包括第二冷卻液入口，第一冷卻液入口和第二冷卻液入口位于主軸套筒的同一圓形橫截面上，第一冷卻液入口和第二冷卻液入口的連線穿過橫截面的圓心。本發(fā)明的主軸套筒的雙通道冷卻結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，能夠有效避免由于冷卻液的升溫而導(dǎo)致的主軸套筒的彎曲變形。
文檔編號B23Q11/12GK102581693SQ20111045651
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者方小軍, 肖灑, 高原 申請人:上海三一精機有限公司