[发明专利]高速主轴的冷却装置

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种高速主轴，特别是一种高速主轴的冷却装置。

背景技术

高速主轴通常是指转速超过10000r/min的电机。它们具有以下优点：一是由于转速高，所以电机功率密度高，而体积远小于功率普通的电机，可以有效的节约材料。二是可与原动机相连，

取消了传统的减速机构，传动效率高，噪音小。三是由于高速主轴转动惯量小，所以动态响应快。

现有的高速主轴主要是通过在主轴壳体内加冷却液，并不断的循环，把热量带走，来进行冷却。其基本的冷却路线是：首先从主轴冷却液温控制器流出冷却液，经过在靠近前端盖的入水口，冷却液进入前端轴承的外围，对前端轴承进行冷却。接着流向主轴的定子和后端轴承进行冷却，最后从出水口流回主轴冷却液温控制器完成循环。

如中国专利文献资料公开提出的一种高速电主轴的冷却装置[申请号：201120160016．0；授权公告号：CN202106241U]，包括套置在主轴外壳上的密封水套、开设在主轴外壳的螺旋式水道与冷却水循环系统；螺旋式水道包括位于主轴外壳左侧的左侧螺旋式水道，与位于主轴外壳右侧的右侧螺旋式水道，左侧螺旋式水道与右侧螺旋式水道彼此独立，左侧螺旋式水道的水道进水口位于主轴外壳的左侧端，水道出水口位于主轴外壳的中央段，右侧螺旋式水道的水道进水口位于主轴外壳的右侧端，水道出水口位于主轴外壳的中央段，冷却水循环系统的供水管路同时连接两个水道进水口；冷却装置还包括半导体制冷片及水冷散热管，水冷散热管包括冷却管与储热部，冷却管的一端为冷却管入水口，另一端为冷却管出水口，半导体制冷片的冷端与主轴外壳的中央段接触，热端与水冷散热管的储热部接触；两个水道出水口同时连接冷却管入水口，冷却管出水口连接冷却水循环系统的回水管路。但由于该冷却装置采用冷却水循环系统进行对主轴外壳进行冷却，因此，冷却效果不是很理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种冷却效果较为理想使高速主轴的寿命较长的速主轴的冷却装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：高速主轴的冷却装置，包括内筒以及套设在内筒外侧的外筒，所述的内筒的外侧壁与所述的外筒的内侧壁之间形成供氟利昂流过的冷却通道，所述的冷却通道包括进口与出口，其特征在于，所述的内筒与所述的外筒之间设有半导体制冷片，所述的半导体制冷片的冷面与所述的内筒的外壁相贴靠，所述的半导体制冷片的热面位于所述的冷却通道内。

本高速电机在使用时，高速主轴转动所产生的热量传递到内筒的内壁上，液态氟利昂流经冷却通道，带走内筒外壁上的热量，使内筒内保持在较低的温度，由于内筒的外壁上与半导体制冷片的冷面相贴靠，因此通过半导体制冷片再对内筒的外壁进行吸热降温，同时液态氟利昂带动半导体制冷片的热面的热量，使半导体制冷片的制冷工作更加顺畅，使冷面的温度更低，通过液态氟利昂以及半导体制冷片的双重冷却降温，使高速主轴的内筒内的润滑油的温度较低，避免了润滑油的干燥，同时防止本高速电机的内筒内的线圈等零部件的顺坏，提高本高速主轴的使用寿命。

在上述的高速主轴的冷却装置中，所述的内筒的外侧面上设有凹槽，且所述的凹槽的深度大于所述的半导体制冷片的厚度，所述的半导体制冷片与所述的凹槽相匹配且所述的半导体制冷片嵌于所述的凹槽内。通过将半导体制冷片嵌入到内筒外侧面的凹槽内，实现半导体制冷片与内筒的相定位，具有定位较为方便可靠的优点。

在上述的高速主轴的冷却装置中，所述的冷却通道均匀分布在所述的内筒的外壁上。冷却通道呈螺旋状分布在内筒的外壁上，使冷却通道与内筒具有较大的接触面积，使液态氟利昂对内筒能够较好的进行冷却散热。

在上述的高速主轴的冷却装置中，所述的半导体制冷片呈弧形且所述的半导体制冷片的弧度与所述的内筒的外侧壁的弧面相匹配。半导体制冷片呈弧形且内筒的外侧壁的弧面相匹配，使半导体制冷片与内筒的外侧壁能够紧密的贴合，具有能够较好的散热的优点。

在上述的高速主轴的冷却装置中，所述的半导体制冷片与所述的内筒之间通过紧固件相固连。紧固件采用螺钉，具有连接较为方便且连接较为牢固的优点。作为另一种方式，半导体制冷片也可采用胶水粘连的方式，与内筒的外侧壁相连。

在上述的高速主轴的冷却装置中，所述的外筒采用不锈钢材料制成。不锈钢具有高强度、高耐磨性以及耐腐蚀性，使采用不锈钢制成的外筒具有较长的使用寿命的优点。