[实用新型]轴芯冷却结构、电主轴及加工设备

说明书

本公开提供一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备，轴芯冷却结构的冷却流道设置在轴芯内，冷却流道内通入第一冷却介质，冷却流道被配置为借助第一冷却介质吸收轴芯的热量，对轴芯进行冷却；热交换装置设置在轴芯的内部，热交换装置的位置靠近装配在轴芯外的轴承，热交换装置与冷却流道相连通，热交换装置对轴芯、轴承进行冷却。本公开的轴芯冷却结构，用于电主轴的轴芯的冷却，通过在靠近轴承的轴芯内设置热交换装置，使电主轴的轴芯得到冷却的同时，对轴承等关键部位进行定点冷却，提升轴承的使用寿命，提高了电主轴极限转速，同时降低了轴芯温升，使电主轴加工精度得到提升。

技术领域

本公开属于电主轴技术领域，具体涉及一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备。

背景技术

目前电主轴在冷却介质上主要为空气与冷却水；在冷却形式上普遍采用冷却介质流经热源轴套部位带走热量，此种冷却方式一般只能带走电机处热量。对电主轴的轴承，特别是轴承内圈冷却效果较差，而轴承内圈冷却效果差，会造成轴承内圈膨胀影响预紧量从而导致轴承在非最佳工况运行，使寿命减少。轴承产生的热量以及电机产生的热量又可分别通过轴承内轨道接触面与定子、转子气隙传导至轴芯上，从而使主轴发生热伸长，影响主轴加工精度、重复定位精度及主轴热稳定性。

发明内容

因此，本公开要解决的技术问题是相关技术中轴芯冷却结构对轴承的冷却效果较差，从而提供一种轴芯冷却结构、电主轴及加工设备。

为了解决上述问题，本公开提供一种轴芯冷却结构，包括：

冷却流道，冷却流道设置在轴芯内，冷却流道内通入第一冷却介质，冷却流道被配置为借助第一冷却介质吸收轴芯的热量，对轴芯进行冷却；

热交换装置，热交换装置设置在轴芯的内部，热交换装置的位置靠近装配在轴芯外的轴承，热交换装置与冷却流道相连通，热交换装置被配置为使冷却流道内的第一冷却介质吸收靠近轴承的轴芯的热量，对轴芯、轴承进行冷却。

在一些实施例中，热交换装置包括换热腔、至少一个换热壁，换热腔内填充第二冷却介质，至少一个换热壁设置在换热腔与冷却流道之间，换热腔被配置为借助第二冷却介质吸收靠近轴承的轴芯的热量，至少一个换热壁被配置为借助冷却流道内的第一冷却介质吸收第一冷却介质的热量。

在一些实施例中，换热壁为冷却流道的外壁凸至换热腔内形成，和/或，换热壁为换热腔的外壁凸至冷却流道内形成。

在一些实施例中，当换热壁为冷却流道的外壁凸至换热腔内形成的倒U形时，倒U形的内部流通第一冷却介质，倒U形的外部流通第二冷却介质。

在一些实施例中，冷却流道包括沿循环部、入口部、出口部，循环部沿轴芯轴向和环向设置，入口部、出口部分别沿轴芯的径向设置，第一冷却介质由入口部进入，沿循环部在轴芯内部沿轴向和环向流动，并由出口部流出。

在一些实施例中，冷却流道还包括扇环形流通部，扇环形流通部设置在入口部与循环部之间，及出口部与循环部之间，扇环形流通部被配置为防止第一冷却介质由入口部流入后直接由出口部流出。

在一些实施例中，第一冷却介质为空气。

在一些实施例中，轴芯冷却结构还包括锁紧螺母流道，锁紧螺母流道设置在电主轴的锁紧螺母上。

在一些实施例中，锁紧螺母流道包括第一环段槽，第一环段槽开设在锁紧螺母的外周面，第一环段槽底部设有与冷却流道相通的第一气孔。

在一些实施例中，第一环段槽为多个，多个第一环段槽沿周向均匀间隔地开设在锁紧螺母的外周面上。

在一些实施例中，锁紧螺母的周向外侧装配有端部压盖，端部压盖上设有压盖流道，压盖流道与锁紧螺母流道的轴向位置对应，端部压盖的内壁与锁紧螺母的外壁间隙配合。

在一些实施例中，轴芯冷却结构还包括密封环流道，密封环流道设置在电主轴的密封环上。