本發(fā)明涉及電主軸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型油脂潤(rùn)滑電主軸。

背景技術(shù)：

針對(duì)油霧潤(rùn)滑電主軸的缺點(diǎn)，油脂潤(rùn)滑電主軸的使用得到越來(lái)越廣范的歡迎。影響油脂潤(rùn)滑電主軸壽命的主要因素有二點(diǎn)，一是油脂因長(zhǎng)時(shí)間受高溫影響產(chǎn)生了化學(xué)變化，潤(rùn)滑效果逐漸降低直至失效；二是外部切屑液和微小的切屑從前壓蓋和前螺帽之間的間隙進(jìn)入主軸內(nèi)部，發(fā)生油脂被稀釋降低了潤(rùn)滑效果和線圈受潮降低了絕緣等級(jí)的現(xiàn)象。為了使電主軸具有長(zhǎng)的使用壽命，在應(yīng)用使用壽命更長(zhǎng)的密封陶瓷球軸承的同時(shí)，如何降低電主軸內(nèi)部和軸承的溫度，防止油脂溫度過(guò)高而降低潤(rùn)滑效果；同時(shí)防止切屑液和切屑進(jìn)入電主軸內(nèi)部，對(duì)軸承和線圈帶來(lái)?yè)p傷，是油脂潤(rùn)滑電主軸的技術(shù)重點(diǎn)。

在以往的電主軸結(jié)構(gòu)中，單獨(dú)使用液冷或單獨(dú)使用風(fēng)冷都只有一種冷卻效果，效果單一且作用有限。如授權(quán)公布號(hào)為CN 203831238U的電主軸結(jié)構(gòu)，只能對(duì)線圈外徑和軸承冷卻；授權(quán)公布號(hào)為CN 105134963A的電主軸結(jié)構(gòu)只能對(duì)內(nèi)部冷卻。

傳統(tǒng)的迷宮式密封結(jié)構(gòu)只能依靠增加迷宮長(zhǎng)度、減小配合間隙來(lái)被動(dòng)式地防止切屑液和切屑進(jìn)入電主軸內(nèi)部，如授權(quán)公布號(hào)為CN 203115099U的密封結(jié)構(gòu)，不能起到主動(dòng)防護(hù)的效果，防護(hù)作用有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型油脂潤(rùn)滑電主軸，利用冷卻液和風(fēng)冷對(duì)電主軸和軸承進(jìn)行雙重降溫以期提高電主軸壽命；利用特殊結(jié)構(gòu)形成壓風(fēng)作用，提高空氣的風(fēng)速加強(qiáng)冷卻效果，同時(shí)產(chǎn)生氣封效果。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案使上述技術(shù)問(wèn)題得以解決。

一種新型油脂潤(rùn)滑電主軸，機(jī)殼、前軸承座、后蓋組合形成液冷通道使冷卻液循環(huán)流動(dòng)對(duì)線圈和軸承的外表面進(jìn)行冷卻，前螺帽、前壓蓋、前軸承座、機(jī)殼、后蓋組合形成風(fēng)冷通道對(duì)線圈內(nèi)表面和主軸外表面進(jìn)行冷卻，前螺帽和前壓蓋組合形成軸向壓風(fēng)結(jié)構(gòu)，使主軸后部朝向前部形成風(fēng)壓差，驅(qū)使外部空氣從后蓋進(jìn)入主軸內(nèi)部朝向前部流動(dòng)并經(jīng)軸向壓風(fēng)結(jié)構(gòu)排出時(shí)形成氣封效果。

液冷通道使液體冷卻介質(zhì)在其中循環(huán)流動(dòng)，帶走線圈和軸承產(chǎn)生的熱量，對(duì)線圈和軸承進(jìn)行強(qiáng)制降溫。風(fēng)冷通道使外部空氣進(jìn)入電主軸內(nèi)部，對(duì)流經(jīng)的線圈和轉(zhuǎn)軸進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。采用雙重降溫方式，獲得優(yōu)異的降溫冷卻效果，大大延緩了電主軸的使用壽命。

作為優(yōu)選，后蓋設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，機(jī)殼設(shè)置有雙螺旋通路，前軸承座設(shè)置有冷卻腔體，冷卻液通過(guò)進(jìn)液口進(jìn)入雙螺旋通路的一條支路，經(jīng)冷卻腔體進(jìn)入雙螺旋通路的另一條支路，再通過(guò)后蓋的出液口完成一個(gè)循環(huán)。采用了雙螺旋結(jié)構(gòu)，通過(guò)增加冷卻液通路路徑長(zhǎng)度來(lái)增強(qiáng)冷卻效果。

作為優(yōu)選，后蓋設(shè)置有獨(dú)立的空氣通道，前軸承座設(shè)置有空氣通路，外部空氣從空氣通道進(jìn)入線圈內(nèi)表面和主軸外表面之間的空隙，再經(jīng)空氣通路進(jìn)入軸向壓風(fēng)結(jié)構(gòu)。外部空氣從后蓋的獨(dú)立空氣通道進(jìn)入電主軸內(nèi)部，空氣不與線圈引線焊接點(diǎn)直接接觸，能有效防止焊接點(diǎn)受潮短路現(xiàn)象發(fā)生。

作為優(yōu)選，后蓋設(shè)置有連通空氣通道與主軸內(nèi)部的過(guò)濾腔，過(guò)濾腔內(nèi)設(shè)置有用于過(guò)濾空氣中的水分和塵埃的過(guò)濾材料。后蓋具有過(guò)濾功能，能對(duì)空氣中的水分和塵埃進(jìn)行過(guò)濾，避免進(jìn)入電主軸內(nèi)部的空氣使線圈受潮和使軸承進(jìn)灰塵。

作為優(yōu)選，前螺帽和前壓蓋之間設(shè)有用于排風(fēng)的環(huán)形縫隙。從環(huán)形縫隙排出的氣流具有阻止切屑液和切屑進(jìn)入電主軸內(nèi)部的作用。

作為優(yōu)選，前螺帽和前壓蓋之間設(shè)有兩組環(huán)狀凸起和環(huán)狀凹槽且相互配合形成迷宮密封結(jié)構(gòu)。起到控制密封間隙、增加密封長(zhǎng)度的作用。

作為優(yōu)選，前壓蓋的外圈與前軸承座相配合設(shè)有第一通氣槽，前壓蓋的內(nèi)圈與前螺帽相配合設(shè)有第二通氣槽，第一通氣槽和第二通氣槽之間連通設(shè)置有與軸線相傾斜的通氣斜孔。第一通氣槽、通氣斜孔和第二通氣槽共同形成的通路是空氣進(jìn)入壓氣結(jié)構(gòu)的初始路徑。

作為優(yōu)選，前螺帽的外圈上沿圓周方向均布若干與過(guò)軸心的垂線相傾斜的徑向斜孔，通過(guò)環(huán)形縫隙的空氣流經(jīng)徑向斜孔向外部加速排出。起到將空氣流從迷宮配合內(nèi)部向外部加速排出的作用，得到氣密封的效果。

作為優(yōu)選，前螺帽的外圈上沿圓周方向均布若干與軸線成螺旋傾角的斜槽。起到與風(fēng)扇相似的壓風(fēng)效果，形成從電主軸后部朝向前部方向的風(fēng)壓差，風(fēng)壓差能加速空氣的流動(dòng)性、增加風(fēng)冷效果，同時(shí)增強(qiáng)氣密封阻擋外部冷卻液和切屑的效果。

作為優(yōu)選，主軸上間隙套設(shè)有防水蓋，防水蓋包裹住壓風(fēng)結(jié)構(gòu)，防水蓋設(shè)有排泄口。防水蓋包裹著壓風(fēng)機(jī)構(gòu)且防水蓋與主軸伸出端為小間隙配合，起到防止冷卻液直接沖刷到壓風(fēng)機(jī)構(gòu)的環(huán)形縫隙。防水蓋設(shè)計(jì)有向下的排泄口，能將少量的通過(guò)防水蓋與主軸伸出端之間的小間隙的切屑液及混合切屑排出。

總而言之，本發(fā)明具有液冷和風(fēng)冷二路冷卻通道同時(shí)對(duì)電主軸冷卻，雙重降溫效果有效的提高了電主軸的使用壽命。前螺帽和前壓蓋組合形成的軸向壓風(fēng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了風(fēng)壓差，起到了加速空氣流動(dòng)的作用，提高了空氣的風(fēng)速加強(qiáng)冷卻效果，同時(shí)，從環(huán)形縫隙排出的氣流具有阻止切屑液和切屑進(jìn)入主軸內(nèi)部的作用，起到了氣封效果。通過(guò)兩組環(huán)狀凸起和環(huán)狀凹槽使前螺帽和前壓蓋之間形成迷宮密封結(jié)構(gòu)，與軸向壓風(fēng)結(jié)構(gòu)共同起到雙重密封效果。

附圖說(shuō)明

結(jié)合以下附圖旨在便于描述較佳實(shí)施例，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的前端局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的前螺帽結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了方便理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖中給出的本發(fā)明的較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，新型油脂潤(rùn)滑電主軸的實(shí)施例，本實(shí)施例中前軸承座5安裝在機(jī)殼2的一端為前端，后蓋1安裝在機(jī)殼2的一端為后端。液冷通道由后蓋1、機(jī)殼2、前軸承座5組成密閉的循環(huán)腔路，其中用于冷卻最大熱源-線圈4外表面的通路是雙螺旋結(jié)構(gòu)，即機(jī)殼設(shè)置有雙螺旋通路，通過(guò)雙螺旋通路來(lái)增加冷卻液路徑長(zhǎng)度，用來(lái)增強(qiáng)冷卻效果。前軸承座5內(nèi)部設(shè)置有冷卻腔體用來(lái)冷卻密封陶瓷球軸承61。冷卻液通過(guò)后蓋上的進(jìn)液口13，進(jìn)入雙螺旋通路的一條支路22，進(jìn)入前軸承座5下端的冷卻腔體52，流經(jīng)前軸承座5上端的冷卻腔體53后進(jìn)入雙螺旋通路的另一條支路，最后通過(guò)后蓋的出液口(圖中未示出)，完成一個(gè)循環(huán)。

如圖1所示，本實(shí)施例中后蓋1、機(jī)殼2和主軸3之間的空間、前軸承座5、前壓蓋7、前螺帽8組成風(fēng)冷通道。外部空氣從后蓋1的獨(dú)立的空氣通道11進(jìn)入電主軸內(nèi)部，經(jīng)過(guò)內(nèi)置在后蓋通路中的過(guò)濾材料12對(duì)空氣中的水分和塵埃進(jìn)行過(guò)濾，避免進(jìn)入電主軸內(nèi)部的空氣含水份使線圈4受潮和軸承62進(jìn)灰塵。過(guò)濾后的空氣通過(guò)線圈4內(nèi)表面和轉(zhuǎn)軸3外表面之間的空間時(shí)帶走兩個(gè)零件產(chǎn)生的部分熱量，空氣流經(jīng)前軸承座5的通路51，開始進(jìn)入前螺帽8和前壓蓋7組合構(gòu)成的壓氣結(jié)構(gòu)，并通過(guò)壓氣結(jié)構(gòu)來(lái)提高風(fēng)壓并加快空氣流動(dòng)速度，來(lái)提高風(fēng)冷降溫效果，并利用氣流從前壓蓋7、前螺帽8之間環(huán)形縫隙加速吹出的效果起到氣封作用。

如圖2所示，為壓風(fēng)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，下面結(jié)合附圖對(duì)壓風(fēng)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。壓風(fēng)結(jié)構(gòu)由前螺帽8和前壓蓋7組成。電主軸內(nèi)部空氣通過(guò)前軸承座5上的通氣孔51與壓風(fēng)結(jié)構(gòu)相連，空氣通過(guò)前壓蓋7上的第一通氣槽71、均勻分布的通氣斜孔72、第二通氣槽73，進(jìn)入和前螺帽8相配合的環(huán)形縫隙并向前流動(dòng)。前螺帽8的外圈上沿圓周方向均布若干與過(guò)軸心的垂線相傾斜的徑向斜孔82，前螺帽8和前壓蓋7相配合的環(huán)形縫隙中的空氣流在前螺帽8高速旋轉(zhuǎn)中通過(guò)斜孔82向外部加速排出的作用，得到氣密封的效果。

如圖3所示，進(jìn)一步地前螺帽8的外圈上沿圓周方向均布若干與軸線成螺旋傾角的斜槽84。起到與風(fēng)扇相似的壓風(fēng)效果，形成從電主軸后部朝向前部方向的風(fēng)壓差，風(fēng)壓差能加速空氣的流動(dòng)性、增加風(fēng)冷效果，同時(shí)增強(qiáng)氣密封阻擋外部冷卻液和切屑的效果。

如圖2所示，前壓蓋7和前螺帽8之間還具有兩對(duì)環(huán)狀凹槽74、75和環(huán)狀凸起81、83相互配合形成的迷宮密封結(jié)構(gòu)，起到控制密封間隙、增加密封長(zhǎng)度的作用。壓氣結(jié)構(gòu)和迷宮結(jié)構(gòu)起到雙重密封效果。

如圖3所示，本實(shí)施例中前螺帽8結(jié)構(gòu)。前螺帽8最大外徑上設(shè)計(jì)有與過(guò)軸心的垂線成夾角20°的等分徑向斜孔82，詳見局部放大圖B和C，根據(jù)應(yīng)用的轉(zhuǎn)速和最大外徑尺寸不同，其它實(shí)施例中孔的夾角也可以為不同的度數(shù)。本實(shí)施例中徑向斜孔82的等分為4等分，其它實(shí)施例中孔的等分?jǐn)?shù)也可以改變。本實(shí)施例中徑向斜孔82的傾斜方向適用于從主軸前端看主軸3的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；?dāng)主軸3的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较驎r(shí)，徑向斜孔82的傾斜方向相反為-20°。

如圖3所示，本實(shí)施例中前螺帽8最大外徑設(shè)計(jì)有沿圓周均勻分布，且與軸線成螺旋傾角41°的等分斜槽84，槽寬為5mm，起到與風(fēng)扇相似的壓風(fēng)效果，形成從電主軸后部朝向前部方向的風(fēng)壓差，風(fēng)壓差能加速空氣的流動(dòng)性、增加風(fēng)冷效果，同時(shí)增強(qiáng)氣密封阻擋外部冷卻液和切屑的能力。根據(jù)應(yīng)用的轉(zhuǎn)速和最大外徑尺寸不同，其它實(shí)施例中螺旋傾角也可以為不同的度數(shù)。本實(shí)施例中斜槽84的等分為4等分，其它實(shí)施例中斜槽的等分?jǐn)?shù)也可以改變。本實(shí)施例中斜槽84的傾斜方向適用于從主軸前端看主軸3的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；?dāng)主軸3的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较驎r(shí)，斜槽84的傾斜方向相反為-41°。

結(jié)合圖1和2所示，本實(shí)施例的電主軸具有防水蓋9，主軸3上間隙套設(shè)防水蓋9，防水蓋9包裹著壓風(fēng)結(jié)構(gòu)且防水蓋9與主軸3伸出端為小間隙配合，起到防止冷卻液直接沖刷到壓風(fēng)結(jié)構(gòu)的環(huán)形縫隙。防水蓋9設(shè)計(jì)有向下的排泄口91，能將少量的通過(guò)防水蓋9與主軸伸出端之間的小間隙的切屑液混合切屑排出。

本發(fā)明所使用的若干技術(shù)術(shù)語(yǔ)僅僅是為了便于描述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明不局限于以上所述的較佳的實(shí)施方式，基于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能夠獲知的公知技術(shù)或者采用現(xiàn)有技術(shù)中所能夠等效替換的各種變形及更改的實(shí)施方式，凡是基于本發(fā)明的精神或者技術(shù)構(gòu)思，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。