[实用新型]轴套、电主轴和机床

说明书

本实用新型提供一种轴套、电主轴和机床，沿轴套的轴向方向上，轴套内依次设置有前轴承室、电机室和后轴承室，其中，轴套在位于后轴承室的内周壁上设置有圆弧形的冷却槽，冷却槽的起始端与终止端之间具有间隔壁；轴套的外周壁上设置有与冷却槽连通的入口和出口，入口与冷却槽的起始端连通，出口与冷却槽的终止端连通。本实用新型的电主轴通过设置在轴套上的冷却槽对后轴承组件进行冷却，冷却效果好，有效的控制了后轴承的温升，提高电主轴的加工精度。

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体是涉及一种轴套、电主轴和机床。

背景技术

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，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。

目前，随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。

电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过轴套安装于主轴单元的壳体中。

由于电主轴将电机集成于主轴单元中，且转速很高，运转时会产生大量热量，引起电主轴温升，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。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其恒定在一定值内。机床一般采取循环冷却剂冷却的方式对电主轴的定子进行冷却，带走主轴高速旋转产生的热量。

现有的机床主轴的轴承结构布局一般都是采用“前三后二”的结构，即三个前轴承和两个后轴承，前轴承和后轴承都是角接触球轴承，这种布局优点是轴承的发热量小，对整体主轴的热量会减小而可以起高速运转。但轴承刚性会减小并使主轴刚性也会下降，从而影响加工的精度。而且这种轴承的结构，冷却单元无法对后轴承进行冷却，长期使用后轴承还是会有一定的温升，从而影响电主轴的正常工作。

发明内容

本实用新型的第一目的是提供一种冷却性能好的轴套。

本实用新型的第二目的是提供一种带有上述轴套的电主轴。

本实用新型的第三目的是提供一种带有上述电主轴的机床。

为了实现上述的第一目的，本实用新型提供一种电主轴的轴套，沿轴套的轴向上，轴套内依次设置有前轴承室、电机室和后轴承室，其中，轴套在位于后轴承室的内周壁上设置有圆弧形的冷却槽，冷却槽的起始端与终止端之间具有间隔壁；轴套的外周壁上设置有与冷却槽连通的入口和出口，入口与冷却槽的起始端连通，出口与冷却槽的终止端连通。

进一步的方案是，冷却槽的圆心角大于180°。优选地，冷却槽的圆心角为330°。

进一步的方案是，冷却槽与轴套同轴设置。

进一步的方案是，轴套的外周壁上设置有螺旋形的流道，流道自前轴承室的外周壁延伸至电机室和后轴承室的交界处的外周壁上。

更进一步的方案是，轴套的外周壁上还设置有第一密封圈安装位、第二密封圈安装位和第三密封圈安装位，沿轴套的轴向上，第一密封圈安装位和第二密封圈安装位分别位于流道的两端，第三密封圈安装位位于第二密封圈安装位外远离第一密封圈安装位的一侧，入口设置在靠近第二密封圈安装位的流道内，出口设置在第二密封圈安装位和第三密封圈安装位之间。