[发明专利]电主轴充分冷却密封结构

说明书

提供一种电主轴充分冷却密封结构，具有的电机定子的圆柱形外壳外圆柱面切制定子螺旋流体通道；且定子螺旋流体通道两端外侧即电机定子圆柱形外壳轴端与定子水套轴端的结合面分别通过第一径向限位槽和第一径向限位槽内的第一密封圈以及与第一径向限位槽平行的第二径向限位槽以及第二径向限位槽内的第二密封圈实现电机定子水冷却轴端的双重径向密封；且电机定子轴端双重径向密封的第一径向限位槽和第二径向限位槽之间与两者平行并间隔一定距离制有径向漏水槽。本发明结构紧凑；冷却隔尘效果优越；密封优良；并当能将密封圈发生渗漏后的冷却液及时向电主轴壳体外排出；充分带走电主轴高速旋转产生的热量的同时，减少了电主轴检修频次；延长了电主轴寿命。

技术领域

本发明属电主轴冷却技术领域，具体涉及一种电主轴充分冷却密封结构。

背景技术

目前，电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点。但是，由于电主轴将电机集成于主轴单元中，电机内置、外壳封闭，且转速很高，电机功率损耗产生的热量和前后轴承摩擦产生的热量无法及时排走，从而导致电主轴内部形成复杂的温度场，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作。在精密加工中，由热变形引起的加工误差所占的比例高达40％-70％左右。因此，电主轴需要配备必要的冷却结构。现有技术下，电主轴的冷却结构设计存在的问题在于：1、定子水套内的冷却槽为沿定子轴向的线性通槽设计；冷却面积有限；冷却效果不佳；2、缺少针对密封圈处发生渗漏后的排水设计；3、电机定子水套和电机定子之间在电机定子轴端采用一个密封圈实现密封；防尘和冷却密封依赖一个密封圈实现；一旦磨损，密封和防尘效果同时受到影响；故障维护频次增加；冷却以及密封效果均有待完善和提高。为此，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种电主轴充分冷却密封结构；解决背景技术中所涉及的技术问题；充分带走电主轴高速旋转产生的热量；减少检修频次；延长主轴寿命。

本发明采用的技术方案：电主轴充分冷却密封结构，具有电机转子、电机定子和定子水套，其特征在于：所述电机定子具有的圆柱形外壳的外圆柱面切制定子螺旋流体通道；所述定子螺旋流体通道两端外侧，即电机定子圆柱形外壳轴端与定子水套轴端的结合面分别通过第一径向限位槽和第一径向限位槽内的第一密封圈以及与第一径向限位槽平行的第二径向限位槽以及第二径向限位槽内的第二密封圈实现电机定子水冷却轴端的双重径向密封；且电机定子轴端双重径向密封的第一径向限位槽和第二径向限位槽之间与两者平行并间隔一定距离制有径向漏水槽。

上述技术方案中，为充分带走电主轴的热量；实现定子和轴承套筒的充分冷却循环，进一步地：所述定子水套与床头箱固连为一体，并通过床头箱固连电主轴前端的轴承套筒以及轴承套筒外部密封固连的轴承套筒水套；所述轴承套筒的外圆柱面切制轴承套筒螺旋流体通道；所述轴承套筒螺旋流体通道与定子螺旋流体通道通过床头箱内制有的导流槽相连通。

上述技术方案中，为紧凑化结构，并简化冷却管路设计，实现电主轴定子和轴承套筒组成的冷却循环：所述定子水套为外方内圆的壳体，且其方形壳体与床头箱壳体匹配对接且密封紧固连为一体；其中定子水套的壳体以电机定子轴向为对称轴分别设有一个冷却进水管和一个冷却出水管；所述冷却进水管和冷却出水管与定子螺旋流体通道和轴承套筒螺旋流体通道连通组成电机定子和轴承套筒的循环冷却回路。

上述技术方案中，为保证密封效果，进一步地：所述定子水套与床头箱、床头箱与轴承套筒、轴承套筒与轴承套筒水套的结合面均设有密封圈并通过密封圈密封固连。

上述技术方案中，为保证密封效果，同时解决电机定子轴端冷却回路渗漏后的近端排水问题，进一步地：所述第一密封圈、第二密封圈均为O型密封圈；所述径向漏水槽为单环径向漏水槽；且单环径向漏水槽与定子水套侧壁制有的排水孔相通连以将漏水排出电主轴壳体外；所述排水孔分别对应每个径向漏水槽位于定子水套前、后轴端独立开制。

本发明与现有技术相比的优点：