[实用新型]带鼠笼式电机定子冷却结构的电主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域中高速机床的主轴功能部件，尤其涉及带鼠笼式电机定子冷却结构的电主轴。

背景技术

以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速精密加工是当代四大先进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术。高速精密加工机床不仅具有极高的生产效率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。高速精密机床的电主轴作为核心功能部件，其性能的高低直接影响到高速精密加工机床的整体发展水平。电主轴是一种直接依赖于轴承技术、精密制造与装配等技术的高度机电一体化的高科技产品。其特点在于，将电机的功能与机床主轴功能从结构上融为一体，省去了复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、可快速起动和停车、易于实现无级调速和精密控制等优点。随着现代制造业向高速度、高精度、高效率方向的飞速发展，对机床主轴单元的性能要求越来越高，电主轴正逐步取代传统的皮带传动式机械主轴，成为现代机床主轴的主流结构。

目前，电主轴的电机定子大多数采用螺旋槽循环冷却方式，但采用螺旋槽冷却方式，需要在电机壳体和电机定子之间增加一个封水套，电机定子与封水套固为一体，拆装电机定子时，可采用工装直接作用在封水套上，使电机定子的拆装较为方便，但是封水套将增大电主轴的径向尺寸，导致工程上主轴箱体尺寸过大，使其应用受到限制，另外，具有螺旋槽的封水套装入电机定子时，封水套两端的橡胶密封圈很容易被摩擦力剪切损坏，导致密封失效。

为了避免螺旋槽封水套的上述不足，工程上常采用在电机壳体上加工呈圆周分布的轴向孔来冷却电机定子，也就是鼠笼式电机定子冷却结构，这种冷却结构可以省略掉封水套，从而减小电主轴壳体的径向尺寸。但是，由于省去了封水套，导致了电机定子的拆装难度增加，为了电机定子压入壳体和压出壳体的方便，必须把前轴承座、后轴承座和电机壳体做成分开的形式，这样电机定子才可以采用圆环套筒工装压入或压出壳体。

但是这种结构又带来了另一方面的问题。高速电主轴的前轴承由于在加工载荷作用下发热严重，为保证其散热以及延长其使用寿命，也需要进行外部强制冷却，而如果采用前轴承座与电机壳体分开的形式，冷却结构将难以设置，同时，前轴承座与电机壳体连接的整体刚性就会下降，前轴承座孔与电机定子的同轴度在拆装过程中也难以保证，这将直接影响到电主轴的回转精度等主要性能参数。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、拆装方便、冷却效果好的带鼠笼式电机定子冷却结构的电主轴。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带鼠笼式电机定子冷却结构的电主轴，包括主轴组件、电机定子、电机转子、箱体、前轴承总成和后轴承总成，所述电机定子套设于箱体内，所述电机转子套设于主轴组件上，所述主轴组件置于电机定子内，并通过前轴承总成和后轴承总成支承于箱体上，所述箱体上设有用于冷却电机定子的鼠笼式冷却通道，所述箱体前端设有用于安装前轴承总成的前轴承座，所述前轴承座与箱体铸造为一体，所述电机定子靠近前轴承座的一端套设有定子侧环，通过筒体工装可从所述前轴承座的内孔作用于所述定子侧环上并将电机定子从箱体后端推出。

所述定子侧环一端为与电机定子套接的筒体部，另一端为挡于电机定子前端的圆环部。

所述圆环部的内孔孔径为d，所述前轴承座的内孔孔径为D，d＜D。

所述鼠笼式冷却通道由沿箱体周向均匀布置的多个轴向孔组成，相邻两个轴向孔通过开设于箱体两端的连通槽连通，至少一个所述轴向孔与外部水源连接。

所述前轴承座上设有前轴承冷却通道，所述前轴承冷却通道与至少一个所述轴向孔连接。

所述箱体后端装设有直线轴承总成，所述直线轴承总成内套装有后轴承座，所述后轴承总成装设于后轴承座内，所述后轴承座后端设有弹簧压板，所述弹簧压板与所述直线轴承总成的直线轴承座之间设有压缩弹簧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：