[实用新型]一种具有螺旋冷却结构的主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有螺旋冷却结构的主轴，属于电机主轴冷却技术领域。

背景技术

数控机床的主轴系统应用十分广泛，尤其涉及机床行业、电子加工行业和模具加工行业等需要高速旋转和高速加工的领域。而其工作使用时会产生大量的热量，若得不到降温，则会使主轴等因温度过高而烧坏等现象。

目前，大多数主轴的冷却方式均是采用循环冷却水路结构进行冷却。一般主要依靠在主轴的套筒上设置单螺旋或双螺旋冷却结构，并利用冷却液对主轴进行降曙。如中国专利(授权公告号： CN102581693A)公开了一种主轴套筒双通道冷却结构，包括主轴套筒和设于所述主轴套筒的筒壁上的冷却机构，所述冷却机构包括第一冷却槽、第二冷却槽和注入所述第一冷却槽和第二冷却槽中的冷却液，所述第一冷却槽和第二冷却槽以相同的螺旋方向和螺旋升角设于所述主轴套筒的筒壁上，所述第一冷却槽包括第一冷却液入口，所述第二冷却槽包括第二冷却液入口，所述第一冷却液入口和第二冷却液入口位于所述主轴套筒的同一圆形横截面上，所述第一冷却液入口和第二冷却液入口的连线穿过所述主轴套筒圆形横截面的圆心。虽然，采用双螺旋的冷却水道能够有效的直到降温作用，但是，其均是沿道套筒的轴向上进行螺旋盘旋设置，这样就使得套筒轴向上的螺旋通道之间具有若干组薄壁存在，就不能有冷却液流过进行全面冷却，且采用在轴向上螺旋设置，在套筒的径向方向上相当于仅有一层冷却通道进行冷却，降温的接触面小且效率也不高。

发明内容

本实用新型针对以上现有技术中存在的缺陷，提出一种具有螺旋冷却结构的主轴，解决的问题是如何增加冷却液的接触面积来提高冷却效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种具有螺旋冷却结构的主轴，包括具有安装通孔的主轴箱、主轴和具有安装通孔的轴套，所述主轴贯穿设于轴套的安装通孔内，所述轴套设在主轴箱的安装通孔内，所述轴套的外表面与主轴箱的安装通孔的内表面相抵靠，其特征在于，所述轴套周向开设有螺旋散热通道，所述螺旋散热通道从轴套的内表面向外表面呈径向螺旋设置；所述轴套的一端设有进水口一，所述轴套的另一端设有出水口一，所述螺旋散热通道靠近套筒外壁的一段与进水口一相连通，所述螺旋散热通道靠近套筒内壁的一段与出水口一相连通；所述主轴箱的一端开设有通孔一，所述主轴箱的另一端开设有通孔二，所述通孔一与进水口一相连通，所述通孔二与出水口一相连通。

通过在套筒的侧壁上设置螺旋散热通道，且使其从轴套的内表面向外表面呈径向螺旋设置，并使进水口一和出水口一分别位于套筒的两端，这样可以使套筒的侧壁上整个面上全是散热通道，使在套筒的轴向方向上不存在较薄的壁厚，相当于使在进水口一和出水口一之间的散热通道为扁平状贯通的通道，从而增加了冷却液的整体接触面积，使提高对套筒内主轴的散热效率；同时，由于本螺旋散热通道是沿道套筒的径向螺旋设置，相当于使套筒的外侧壁和内侧壁之间可以具有多层的冷却通道，也能够提高散热效率。而使进水口一与靠近轴套外壁的螺旋散热通道相连通，出水口与靠近轴套内壁的螺旋散热通道相连通，能够使最内层相对较高的冷却液能够被快速排出套筒，而最外层及中间层的冷却冷则相当于起到多层冷却的能力，从而实现快速降温的效果，也提高了冷却效率。

在上述具有螺旋冷却结构的主轴，所述螺旋散热通道的轴向螺旋中心线与套筒的轴向中心线呈同轴设置。能够使螺旋的均匀性从而使冷却的均匀性更好。

在上述具有螺旋冷却结构的主轴，螺旋散热通道沿着套筒的轴向延伸。相当于使螺旋散热通道在出水口一与进水口一之间的轴向方向上延伸，增加了散热通道的整体散热面积，也就相当于提高冷却液的接触面积，提高冷却效率。

在上述具有螺旋冷却结构的主轴，所述螺旋散热通道的螺旋圈数为1-5圈。相当于使套筒在径向上具有多层的散热通道，起到多层散热的作用，从而实现更高的散热效果。

在上述具有螺旋冷却结构的主轴，所述主轴的两端具有挡肩，所述主轴两端分别套设有轴承组件，所述轴承组件分别与主轴两端的挡肩相抵靠；且所述轴承组件位于套筒的安装通孔内，所述轴承组件包括两个单列轴承和挡圈，所述两个单列轴承分别抵靠在挡圈的两侧。能够起到很好的固定作用，且通过设两个单列轴承及挡圈的结构设置，能够使主轴上的热量更快速的传递到套筒壁上，这样就使得套筒内的冷却液能够更有效的吸收热量而达到冷却的效果。

在上述具有螺旋冷却结构的主轴，所述套筒的内壁上两端分别具有环状凸起一和环状凸起二，环状凸起一和环状凸起二与套筒一体成型，所述两个轴承组件分别抵靠在环状凸起一和环状凸起二上。能够进一步的提高散热能力，使实现更快速的冷却效果。