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1、10申请公布号CN104128626A43申请公布日20141105CN104128626A21申请号201410351713222申请日20140722B23B19/02200601B23Q11/1220060171申请人广州市昊志机电股份有限公司地址510000广东省广州市永和经济开发区江东街6号72发明人汤秀清朱胜利赖燕根74专利代理机构广州市越秀区哲力专利商标事务所普通合伙44288代理人汤喜友54发明名称具有冷却结构的高速电主轴57摘要本发明涉及具有冷却结构的高速电主轴，包括抱夹，该抱夹内部中空且两端开口，抱夹上开设有若干进口及若干出口；机体，该机体固定地插装在抱夹内，该机体内固定地。
2、安装有轴承与电机；及轴芯，该轴芯同时穿接在轴承与电机内，该轴芯下端安装有夹头与刀具；本发明涉及具有冷却结构的高速电主轴内设有环形冷却道及螺旋形冷却道；各进口及出口分别与环形冷却道和/或螺旋形冷却道相通。本发明的具有冷却结构的高速电主轴冷却时所需的冷却液能直接引用机台自身的加工切削冷却液，本发明通用性强，还可以省略单独安装工业冷却设备，从而降低其生产成本，且本发明还具有便于清理冷却道、冷却效果好、生产成本低的优点。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104128626ACN10412862。
3、6A1/1页21具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，包括抱夹，该抱夹内部中空且两端开口，所述抱夹上开设有若干进口及若干出口；机体，该机体固定地插装在抱夹内，该机体内固定地安装有轴承与电机；及轴芯，该轴芯同时穿接在轴承与电机内，该轴芯下端安装有夹头与刀具，所述夹头的两端分别与轴芯、刀具可拆卸连接；所述机体的外表面上设置有至少一个环形凹槽及至少一个螺旋形凹槽；各环形凹槽分别与螺旋形凹槽相通；所述机体的外表面与抱夹的内表面贴合，并在所述环形凹槽及螺旋形凹槽的位置处分别形成有相应的环形冷却道及螺旋形冷却道；各进口及出口分别与环形冷却道和/或螺旋形冷却道相通。2根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电。
4、主轴，其特征在于，所述环形凹槽及螺旋形凹槽的面积之和大于或等于机体的外表面总面积的70，并小于机体的外表面总面积的100。3根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述环形凹槽的数量为两个；该两个环形凹槽间隔设置；各螺旋形凹槽分别位于两个环形凹槽之间，且各螺旋形凹槽的两端部分别与两个环形凹槽相连通。4根据权利要求3所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，两个所述环形凹槽中的一个环形凹槽与进口相通，另一个环形凹槽与出口相通。5根据权利要求14任一项所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述进口及出口的数量分别至少为两个。6根据权利要求14任一项所述的具有冷却结构的高速。
5、电主轴，其特征在于，所述抱夹及机体之间间隔地设置有两组密封圈组；所述环形冷却道及螺旋形冷却道均位于两组密封圈组之间。7根据权利要求6所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述机体的下端沿着机体的外周壁向外凸设有一环形壁；该环形壁的上表面与抱夹的下表面贴合，并在环形壁的上表面与抱夹的下表面之间设置有所述密封圈组。8根据权利要求14任一项所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述轴芯和夹头之间形成有缝隙；所述机体上开设有一气道；该气道的进气口处安装有一气封进气接头，气道的出气口与轴芯和夹头之间的缝隙相通。9根据权利要求14任一项所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述轴承包括第。
6、一轴承及第二轴承，该第一轴承及第二轴承分别套接在所述轴芯上；所述电机位于第一轴承及第二轴承之间。10根据权利要求14任一项所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于，所述第一轴承及第二轴承均为陶瓷球轴承；所述轴芯为铜转子轴芯；所述电机为交流异步感应电机。权利要求书CN104128626A1/4页3具有冷却结构的高速电主轴技术领域0001本发明涉及加工设备的冷却技术，具体涉及一种具有冷却结构的高速电主轴。背景技术0002电主轴是最近几年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，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴在工作过程中会产生热量，当热量无。
7、法得到有效地冷却时，就会降低轴机体的寿命和安装精度，影响轴机体的工作性能。0003为了尽快给高速运行的电主轴散热，现有技术中的电主轴通常包括机体、轴芯、电机、定子铁芯、磨杆及轴承等。通常是在机体的侧壁上开设冷却通道，当需要清理该冷却道时，通常需要将、轴芯、电机、定子铁芯、磨杆及轴承等等分别单独地从机体上拆除后对机体上的冷却道进行清理，因此现有电主轴不方便清理冷却道。并且冷却时，通常还需要单独安装工业冷却设备为电主轴提供冷却液，从而增加电主轴的使用成本。发明内容0004针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构合理、便于清洗冷却道的具有冷却结构的高速电主轴，该冷却结构还可有效的降低电主轴的。
8、使用成本。0005为实现上述目的，本发明采用如下技术方案0006一种具有冷却结构的高速电主轴，包括0007抱夹，该抱夹内部中空且两端开口，所述抱夹上开设有若干进口及若干出口；0008机体，该机体固定地插装在抱夹内，该机体内固定地安装有轴承与电机；及0009轴芯，该轴芯同时穿接在轴承与电机内，该轴芯下端安装有夹头与刀具，所述夹头的两端分别与轴芯、刀具可拆卸连接；0010所述机体的外表面上设置有至少一个环形凹槽及至少一个螺旋形凹槽；各环形凹槽分别与螺旋形凹槽相通；所述机体的外表面与抱夹的内表面贴合，并在所述环形凹槽及螺旋形凹槽的位置处分别形成有相应的环形冷却道及螺旋形冷却道；各进口及出口分别与环形。
9、冷却道和/或螺旋形冷却道相通。0011优选地，所述环形凹槽及螺旋形凹槽的面积之和大于或等于机体的外表面总面积的70，并小于机体的外表面总面积的100。0012优选地，所述环形凹槽的数量为两个；该两个环形凹槽间隔设置；各螺旋形凹槽分别位于两个环形凹槽之间，且各螺旋形凹槽的两端部分别与两个环形凹槽相连通。0013优选地，两个所述环形凹槽中的一个环形凹槽与进口相通，另一个环形凹槽与出口相通。0014优选地，所述进口及出口的数量分别至少为两个。0015优选地，所述抱夹及机体之间间隔地设置有两组密封圈组；所述环形冷却道及螺旋形冷却道均位于两组密封圈组之间。说明书CN104128626A2/4页40016。
10、优选地，所述机体的下端沿着机体的外周壁向外凸设有一环形壁；该环形壁的上表面与抱夹的下表面贴合，并在环形壁的上表面与抱夹的下表面之间设置有所述密封圈组。0017优选地，所述轴芯和夹头之间形成有缝隙；所述机体上开设有一气道；该气道的进气口处安装有一气封进气接头，气道的出气口与轴芯和夹头之间的缝隙相通。0018优选地，所述轴承包括第一轴承及第二轴承，该第一轴承及第二轴承分别套接在所述轴芯上；所述电机位于第一轴承及第二轴承之间。0019优选地，所述第一轴承及第二轴承均为陶瓷球轴承；所述轴芯为铜转子轴芯；所述电机为交流异步感应电机。0020本发明的有益效果0021本发明的具有冷却结构的高速电主轴通过将机。
11、体套装在抱夹内，并在机体的外表面上开设有环形凹槽及螺旋形凹槽，使得环形冷却道及螺旋形冷却道位于机体的外表面上。通过环形冷却道及螺旋形冷却道配合后，冷却时所需的冷却液直接引用机台自身的加工切削冷却液即可，因此可以省略单独安装工业冷却设备，从而提高本发明的通用性，降低本发明的生产生成本。且在清理环形冷却道及螺旋形冷却道时，仅需将机体从抱夹内拆卸出来即可对环形冷却道及螺旋形冷却道进行清理，所以清理环形冷却道及螺旋形冷却道时非常方便。0022另外，所述环形冷却道及螺旋形冷却道设置在机体的外表面上，所以易于加工机体上的环形冷却道及螺旋形冷却道；0023所述环形冷却道及螺旋形冷却道宽度相对较大，冷却液可冷。
12、却到机体外表面70以上，使得环形冷却道及螺旋形冷却道内的冷却液流量较大，能进一步提高本发明的冷却效率；并且冷却时冷却液直接引用机台自身的加工切削冷却液，也能保证冷却效果良好；0024在环形冷却道及螺旋形冷却道两端部分别设置有密封作用的密封圈，确保冷却液在环形冷却道及螺旋形冷却道的密封性好。附图说明0025图1为本发明中具体实施例的一种具有冷却结构的高速电主轴的结构示意图；0026图2为图1的F方向视图；0027图3为图2的AA旋转剖视图，省略接头，环形冷却道及螺旋形冷却道示意图。0028图中1、抱夹；10、进口；11、出口；2、机体；21、环形冷却道；22、螺旋形冷却道；23、环形卡槽；24、。
13、环形壁；25、气封进气接头；3、轴承；31、第一轴承；32、第二轴承；4、电机；5、轴芯；6、夹头；7、刀具；8、接头；9、密封圈。具体实施方式0029下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述0030参照图1至图3，本实施例所述的一种具有冷却结构的高速电主轴，包括抱夹1、固定地插装在抱夹1内的机体2、固定在机体2内的轴承3与电机4、同时穿接在轴承3与电机4内的轴芯5、可拆卸地安装在轴芯5下端的夹头6与刀具7。所述机体2的外表面上设置有至少一个环形凹槽图未标及至少一个螺旋形凹槽图未标。各环形凹槽分别与说明书CN104128626A3/4页5螺旋形凹槽相通。所述机体2的外表面与抱夹1的。
14、内表面贴合，并在所述环形凹槽及螺旋形凹槽处分别形成有相应的环形冷却道21及螺旋形冷却道22。各环形冷却道21与环形凹槽一一对应。各螺旋形冷却道22分别与螺旋形凹槽一一对应。0031所述抱夹1上开设有若干进口10及若干出口11。各进口10及出口11分别与环形冷却道21和/或螺旋形冷却道22相通。所述抱夹1内部中空且两端开口，所述机体2套接在抱夹1内之后，机体的上端可通过一法兰图未示与抱夹1固定连接。所述夹头6的两端分别与轴芯5、刀具7可拆卸连接；使得所述刀具7通过夹头6与轴芯5可拆卸连接。所述轴芯5和夹头6之间形成有缝隙需要说明的是，本实施例中所述的下方可为图1中的F方向。0032由于所述环形冷。
15、却道21和螺旋形冷却道22位于机体2的外表面上，因此在清理环形冷却道21和螺旋形冷却道22时，仅需将机体2的上端与抱夹1拆开，然后从抱夹1内抽出机体2即可对环形冷却道21和螺旋形冷却道22进行清理，而无需再拆除单独地拆除轴承3、电机4、轴芯5、夹头6与刀具7等零件，从而使得清理冷却道时非常方便，且加工该环形冷却道21和螺旋形冷却道22的难度较低。在进行冷却时，冷却液由进口10进入环形冷却道21和螺旋形冷却道22内，并有出口11导槽，从而可以实现通过冷却液将机2内的电机4、轴承3、轴芯5等零件会产生的热量带走，从而达到冷却电主轴的目的。0033所述抱夹1既可作为安装件用于对机体2及安装在机体2内。
16、的各零件进行安装定位，也可作为壳体用于保护机体2及机体2内各零件。因此所述抱夹1一体多用，结构简单，实用性较好。该抱夹1材质可以是不锈钢、铸铁或铝合金等。0034优选地，本例中所述轴承3包括第一轴承31及第二轴承32，该第一轴承31及第二轴承32分别套接在所述轴芯5上。所述电机4套接在轴芯5上；并所述电机位于第一轴承31及第二轴承32之间。所述第一轴承31及第二轴承32均可为高精密陶瓷球轴承。所述轴芯5可为铜转子轴芯。各进口10及出口11处可分别设置一接头8。0035本例中所述电机4可为交流异步感应电机。本发明的电主轴工作时，采用交流异步感应电机可以驱动轴芯5作高速旋转运动，使得安装在轴芯5端。
17、部刀具7进行高效率、高精度的铣削加工，并可根据实际加工需求，通过调节输入三相交流变频电压的大小来控制轴芯5的转速高低，最高转速可达六万转每分钟。0036作为较佳实施例，所述环形凹槽及螺旋形凹槽的面积之和大于或等于机体2的外表面总面积的70并小于机体2的外表面总面积的100。可以理解，机体2外表面70以上的位置均能被冷却剂覆盖，从而可以有效的提高冷却效果。例如，如图3所示，机体2外表面的高度为D，该机体2外表面上的环形凹槽及螺旋形凹槽的宽度分别为D1。所有D1之和大于或等于70D并小于100D。由于环形凹槽及螺旋形凹槽占机体2的外表面积较大，从而使得环形冷却道21和螺旋形冷却道22内的冷却液流量。
18、较大。所以本发明的环形冷却道21和螺旋形冷却道22所需的冷却液可直接引用机台自身的加工切削冷却液，就能达到较好的冷却效果，因此可以无须单独安装工业冷却设备，大大节约生产成本。可以理解，所述冷却液也可以是独立的工业设备压缩机提供的油或水。0037作为优选的实施例，所述环形凹槽的数量为两个。即同理环形冷却道的数量为两个。该两个环形凹槽间隔设置。各螺旋形凹槽分别位于两个环形凹槽之间，且各螺旋形凹槽的两端部分别与两个环形凹槽相连通。其中一个环形凹槽与进口相通，另一个环形凹槽说明书CN104128626A4/4页6与出口相通。所述环形凹槽及螺旋形凹槽分别可以360环绕在机体的侧壁上。因此冷却液可从进口1。
19、0进入到其中一个环形冷却道21内，并由环形冷却道21进入到螺旋形冷却道22内，根据重力的原理及冷却液的水压差使得冷却液可在螺旋形冷却道22内流动并进入至另一环形冷却道21内，再由出口11排出，从而实现360对机体2上的热量带走，提高散热效果。优选地，本例中各螺旋形凹槽螺旋圈数为至少一至十个，例如图3所示，所述螺旋形凹槽为一个，螺旋圈数为三个。0038作为优选的实施例，由于环形凹槽及螺旋形凹槽占机体的外表面积较大，所以为了保证环形冷却道21与螺旋形冷却道22内冷却液的流量足够大。所述进口10及出口11的数量分别可至少为两个。因此通过多个进口10与出口11可以有效的提高冷却液的流量，还可以减少冷却。
20、液内的杂质沉淀，从而可以降低环形冷却道21及螺旋形冷却道22堵塞的可能性。0039作为优选的实施例，为了提高所述环形冷却道21及螺旋形冷却道22的密封性，在所述抱夹1及机体2之间间隔地设置有两组密封圈组；环形冷却道21及螺旋形冷却道22均位于两组密封圈组之间。可以理解，每组密封圈组内密封圈9的数量至少为一个。为了提高密封圈9的稳定性；所述抱夹1的内壁或者机体2的外壁上开设有用于安装所述密封圈9的环形卡槽23。0040作为优选的实施例，所述机体2的下端沿着机体的外周壁向外凸设有一环形壁24。该环形壁24的上表面与抱夹1的下表面贴合，并在环形壁24的上表面与抱夹1的下表面之间设置有所述密封圈9。如。
21、此结构可与进步地提高环形冷却道21及螺旋形冷却道22的密封性。例如，可在该环形壁24的上表面上开设有所述环形卡槽23。因此可将一组密封圈9固定在环形壁24上。0041作为优选的实施例，防止切削液、油污等杂质进入机体内损坏轴承等部件，可在机体2上开设有一气道图未示。该气道的进气口处安装有一气封进气接头25，气道的出气口与轴芯5和夹头6之间的缝隙相通。本发明的电主轴在工作时，吹尘气压通过气封进气接头25进入，并通过抱夹1、机体2进入所述轴芯5和夹头6之间的缝隙内，使得轴芯5和夹头6之间的缝隙通有吹尘气压，通过吹尘气压可以带走第二轴承32在运转过程中摩擦产生的热量，同时可以防止切削液、油污等杂质进入机体内损坏轴承等部件，具有冷却和保护第二轴承32的作用。0042对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。说明书CN104128626A1/3页7图1说明书附图CN104128626A2/3页8图2说明书附图CN104128626A3/3页9图3说明书附图CN104128626A。