[发明专利]一种冷却套组件、电主轴及数控机床

说明书

本发明提供了一种冷却套组件、电主轴及数控机床，属于电主轴技术领域。包括，冷却套本体，冷却套本体内部沿其轴向设有螺旋冷却通道；螺旋冷却通道包括第一螺旋冷却通道段和第二螺旋冷却通道段，第一螺旋冷却通道段的螺旋方向与第二螺旋冷却通道段的螺旋方向相反；第一螺旋冷却通道段具有第一螺旋冷却通道起始端和第一螺旋冷却通道终止端，第二螺旋冷却通道段具有第二螺旋冷却通道起始端和第二螺旋冷却通道终止端；第一螺旋冷却通道起始端与第二螺旋冷却通道终止端互通、第一螺旋冷却通道终止端与第二螺旋冷却通道起始端互通。本发明中冷却套组件随主轴轴芯自转时其内部冷却介质在螺旋冷却回路内自发循环，解决主轴轴芯受热发生热变形的问题。

技术领域

本发明涉及电主轴技术领域，尤其涉及一种冷却套组件、电主轴及数控机床。

背景技术

电主轴技术是数控机床领域的前沿技术之一，将机床主轴与主轴电机融合为一体，相比于传统的机械主轴，电主轴采用轴芯转子一体化，代替机械主轴传统的皮带、齿轮传动方法，大大提高了主轴在高速运转下的性能，也更加集成化、精密化。近几年机械加工领域发展迅速，电主轴技术作为其核心技术，也取得巨大的进步。

随着电主轴技术的不断进步与完善，面临的问题也愈加明显，电主轴作为高速运动主轴零件，随着其技术的突破，转速不断提高，因其结构的紧凑，内置电机损耗和轴承摩擦产生大量的热量，导致电主轴出现“外冷内热”的现象，内部发热问题严重，据相关实验数据统计，电主轴发热主要集中在定子、转子、轴承三个位置，而其中，主轴转子的发热量约占主轴总体发热量的1/3～1/2，转子产生的的热量通过接触面传递到轴芯上，受自然界热胀冷缩规律的影响，轴芯受热发生热变形，从而导致轴芯热伸长，主轴精度丢失。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明实施例中提出了一种冷却套组件、电主轴及数控机床。

本发明实施例第一方面提出了一种冷却套组件，用于安装在电主轴上，包括：

冷却套本体，冷却套本体内部沿其轴向设有螺旋冷却通道；

螺旋冷却通道包括第一螺旋冷却通道段和第二螺旋冷却通道段，第一螺旋冷却通道段的螺旋方向与第二螺旋冷却通道段的螺旋方向相反；

第一螺旋冷却通道段具有第一螺旋冷却通道起始端和第一螺旋冷却通道终止端，第二螺旋冷却通道段具有第二螺旋冷却通道起始端和第二螺旋冷却通道终止端；

其中第一螺旋冷却通道起始端与第二螺旋冷却通道终止端互通、第一螺旋冷却通道终止端与第二螺旋冷却通道起始端互通，以使螺旋冷却通道形成一闭环循环冷却回路且第一螺旋冷却通道内的冷却介质和第二螺旋冷却通道内的冷却介质在冷却套本体的轴向方向上流动方向相反。

在上述的技术方案中，第一螺旋冷却通道段和第二螺旋冷却通道段在冷却套本体的径向上分层分布，且第一螺旋通道在冷却套本体中轴面上的投影和第二螺旋冷却通道在冷却套本体中轴面上的投影在冷却套本体的中轴面上形成交叉分布。

在上述的技术方案中，冷却套本体包括由内至外叠加套设的冷却套内层板、冷却套中间层板和冷却套外层板；

其中叠加套设的冷却套内层板和冷却套中间层板之间形成第一螺旋冷却通道段，叠加套设的冷却套中间层板和冷却套外层板之间形成第二螺旋冷却通道。

在上述的技术方案中，第一螺旋冷却通道段包括形成于冷却套内层板外表面的第一螺旋槽段以及形成于冷却套中间层板内表面的第二螺旋槽段，冷却套中间层板套设于冷却套内层板外部时第一螺旋槽段和第二螺旋槽段配合形成第一螺旋冷却通道段；

第二螺旋冷却通道段包括形成于冷却套中间层板外表面的第三螺旋槽段以及形成于冷却套外层板内表面的第四螺旋槽段，冷却套外层板套设于冷却套中间层板外表面时第三螺旋槽段和第四螺旋槽段配合形成第二螺旋冷却通道段。