[实用新型]一种具有半导体制冷系统的机床主轴

说明书

本实用新型属于加工机床设备的技术领域，尤其涉及一种具有半导体制冷系统的机床主轴，包括主轴装置及制冷装置，主轴装置包括开设有安装孔的主轴箱和设于安装孔内的主轴，主轴箱上开设有呈上下位置设置的两通孔，两通孔贯通至安装孔；制冷装置包括泵体、出液管、制冷单元和回液管，制冷单元包括储液箱、与该储液箱相盖合的上盖和与储液箱内冷却液接触的多组半导体制冷组件，回液管与储液箱接通，出液管及回液管的另一端分别于通孔紧配密封连接。本实用新型避免因压缩机机械震动带来的降低主轴加工精度及压缩机制造噪音的弊端，使其具有加工精度高、制冷效果佳、体积小、无噪音及无污染等特点，整体结构简单，安装及操作方便，制造成本显著降低。

技术领域

本实用新型属于加工机床设备的技术领域，尤其涉及一种具有半导体制冷系统的机床主轴。

背景技术

高速精密机床设备中，主轴是不可缺少的，其作为整个设备的核心部件，其价格也相当昂贵。因高速精密机床主轴平均转速达到20000r/min左右，主轴内部的旋转轴在高速旋转时，会产生大量的热量，引起丝杆和主轴的温度升高，导致丝杆和主轴发生热涨现象，从而引发丝杆和主轴的长度发生变化，因此造成在加工工件时，存在较大的加工误差，降低加工的精度。是故主轴的快速降温设计显得尤为重要。

目前传统的散热方式是通过一台压缩机制冷的方式来实现给循环的冷却液制冷，冷却态的冷却液流过主轴内部U型管路把热量带走，实现给主轴进行散热。但这种散热方式存在诸多缺点：其一采用置于机床机架上的压缩机制冷方式，压缩机运作中自身的振动会引起主轴结构震动，产生噪音的同时，影响了机床主轴的加工精度；其二自动如压缩机内的制冷剂容易挥发泄漏存在污染，及压缩机的内部轴承磨损快，在潮湿的环境中容易发生电路板起火烧毁，造成使用寿命的减低，设备维护费用的提升；其三压缩机的体积大需要占用很大的空间，给实际安装过程中带来诸多不便。

故此，针对现有高速精密机床设备的主轴冷却设计是一个亟待解决的研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有半导体制冷系统的机床主轴，旨在解决现有技术中的高速精密机床主轴采用压缩机制冷方式冷却存在降低加工精度、制造噪音、占用空间大、有污染及组装不便等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种具有半导体制冷系统的机床主轴，包括设于机床立柱上的主轴装置及通过管路与该主轴装置连通的制冷装置。该结构设计实现所述制冷装置经冷却液对所述主轴装置的冷却。

可选地，所述主轴装置包括开设有安装孔的主轴箱和设置于所述安装孔内的主轴，所述主轴箱上开设有呈上下位置设置的两通孔，两所述通孔贯通至所述安装孔。该结构设计经所述通孔实现冷却液对所述主轴输入、输出。

可选地，所述制冷装置包括泵体、与该泵体输出端接通的出液管、与该泵体通过管路连通的制冷单元和与该制冷单元接通回液管。该结构设计结合所述主轴装置实现冷却液在所述制冷装置及所述主轴装置之间的循环流动。

可选地，所述制冷单元包括储液箱、与该储液箱相盖合的上盖和设于该上盖上且与所述储液箱内冷却液接触的多组半导体制冷组件，所述回液管与所述储液箱接通，所述出液管及所述回液管的另一端分别于所述通孔紧配密封连接。该结构设计采用半导体制冷技术，占用空间小，安装、维护方便及操作简便。

可选地，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片、设于该半导体制冷片冷端的制冷铝座和设于该半导体制冷片热端的散热结构；所述制冷铝座经紧固件固设于所述上盖的下端面，且经其顶端的凸块穿过所述上盖与所述半导体制冷片冷端相抵接。该结构设计避免传统压缩机制冷设备存在的震动、噪音、需制冷剂等弊端，并有利于保护环境及大功率制冷所需。

可选地，所述散热结构包括与所述半导体制冷片相抵接的散热铝座和设于该散热铝座上的散热风扇，所述散热铝座经紧固件固设于所述上盖的上端面。