一种数控机床主轴冷却装置的制作方法

1.本发明涉及一种数控机床配件，具体是一种数控机床主轴冷却装置。


背景技术：

2.现有的数控滚齿机的主轴装置由刀杆组件、刀杆组件卡紧机构和换刀机构等组成，其中，刀杆组件由刀杆、滚刀、调刀垫，轴套、锁紧螺母和刀杆拉钉构成，刀杆组件卡紧机构由方键和瓣爪组件构成，换刀机构由拉杆、活塞杆、碟形弹簧、油缸体、法兰盘、支架、旋转接头和限位开关构成，这种数控滚齿机工作时，作为刀头的滚刀易发热，从而导致刀头的使用寿命。
3.经检索，中国专利号为cn205394145u的专利中，公开了一种数控机床主轴冷却装置，该装置原理是通过将高压油雾喷射到被加工面上，以达到主轴的快速冷却，但是该装置的冷却剂无法循环利用，同时需要外部动力将油雾喷出，不利于成本的降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种数控机床主轴冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床主轴冷却装置，包括外套筒，外套筒底部安装有第一圆环，第一圆环内部安装有第三回转支承，第三回转支承内部安装有下密封垫圈，下密封垫圈上部固定有内套筒，所述内套筒底部开设有导液孔，且内套筒下部固定有主动中空齿盘，主动中空齿盘外侧啮合有导流装置，导流装置下端固定有送风装置，所述内套筒上端安装有第一回转支承，第一回转支承上端安装有流通中转架，流通中转架上端安装有第二回转支承，第二回转支承内有第二圆环，第二圆环内部固定有上密封垫圈，所述流通中转架上端连接有散热冷却装置。
6.作为本发明进一步的方案：所述导流装置包括与主动中空齿盘啮合的至少2个均匀分布的被动中空齿盘，被动中空齿盘内部固定有至少一个第一连接杆，第一连接杆另一端固定有第一转动杆，第一转动杆上端安装有若干个第一扇叶，所述第一转动杆外侧安装有第一轴承第一轴承与外套筒之间通过第一支撑杆固定。
7.作为本发明进一步的方案：所述送风装置包括第一转动杆下端固定的主动锥齿轮，主动锥齿轮啮合有被动锥齿轮，被动锥齿轮一侧安装有第二转动杆，第二转动杆外部固定有若干个均匀分布的第二扇叶，且第二转动杆外部安装有第二轴承，第二轴承与第一圆环之间通过第二支撑杆固定。
8.作为本发明进一步的方案：所述第二支撑杆上固定有风道管，风道管和第一转动杆之间通过第三轴承连接。
9.作为本发明进一步的方案：所述散热冷却装置包括安装在流通中转架上的散热盘，散热盘一侧安装有主导液管，主导液管通过转换阀分别连接有次导液管和外部连接管，
次导液管和外部连接管另一侧均固定在外套筒内。
10.作为本发明进一步的方案：所述内套筒外侧覆有隔热涂层。
11.作为本发明进一步的方案：所述外部连接管通过管路连接有冷却液箱。
12.作为本发明再进一步的方案：所述散热盘上端安装有连接件，连接件内开设有螺栓孔，连接件通过螺栓固定在数控机床上。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述一种数控机床主轴冷却装置，结构合理，设计新颖，通过设置的导流装置、散热装置和送风装置的相互配合，实现了通过数控机床主轴实时转动速度的感知来动态对冷却液的流速进行调节，同时本装置依靠主轴的转动进行工作，无需额外提供动力的动力装置，生产成本较低，进而实现了节能环保，同时本装置的冷却液为循环使用，避免了浪费。
附图说明
14.图1为数控机床主轴冷却装置的结构示意图。
15.图2为数控机床主轴冷却装置中被动中空齿盘的结构示意图。
16.图3为数控机床主轴冷却装置剖面的结构示意图。
17.图4为数控机床主轴冷却装置中第一扇叶的结构示意图。
18.图5为数控机床主轴冷却装置中散热盘的结构示意图。
19.图6为数控机床主轴冷却装置中主动锥齿轮的结构示意图。
20.图7为数控机床主轴冷却装置中流通中转架的结构示意图。
21.图中：1、外套筒；2、内套筒；3、第一支撑杆；4、第一轴承；5、第一转动杆；6、被动中空齿盘；7、第一连接杆；8、第一扇叶；9、主动锥齿轮；10、被动锥齿轮；11、第二转动杆；12、第二扇叶；13、第二轴承；14、第二支撑杆；15、风道管；16、散热盘；17、主导液管；18、转换阀；19、次导液管；20、外部连接管；21、隔热涂层；22、下密封垫圈；23、导液孔；24、主动中空齿盘；25、第一回转支承；26、上密封垫圈；27、流通中转架；28、第二回转支承；29、第二圆环。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.实施例1参阅图1～7，本发明实施例中，一种数控机床主轴冷却装置，包括外套筒1，外套筒1底部安装有第一圆环，第一圆环内部安装有第三回转支承，第三回转支承内部安装有下密封垫圈22，下密封垫圈22上部固定有内套筒2，所述内套筒2底部开设有导液孔23，且内套筒2下部固定有主动中空齿盘24，主动中空齿盘24外侧啮合有导流装置，导流装置下端固定有送风装置，所述内套筒2上端安装有第一回转支承25，第一回转支承25上端安装有流通中转架27，流通中转架27上端安装有第二回转支承28，第二回转支承28内有第二圆环29，第二圆环29内部固定有上密封垫圈26，所述流通中转架27上端连接有散热冷却装置。
27.所述导流装置包括与主动中空齿盘24啮合的至少2个均匀分布的被动中空齿盘6，被动中空齿盘6内部固定有至少一个第一连接杆7，第一连接杆7另一端固定有第一转动杆5，第一转动杆5上端安装有若干个第一扇叶8，所述第一转动杆5外侧安装有第一轴承4第一轴承4与外套筒1之间通过第一支撑杆3固定。
28.所述送风装置包括第一转动杆5下端固定的主动锥齿轮9，主动锥齿轮9啮合有被动锥齿轮10，被动锥齿轮10一侧安装有第二转动杆11，第二转动杆11外部固定有若干个均匀分布的第二扇叶12，且第二转动杆11外部安装有第二轴承13，第二轴承13与第一圆环之间通过第二支撑杆14固定。
29.所述第二支撑杆14上固定有风道管15，风道管15和第一转动杆5之间通过第三轴承连接。
30.所述散热冷却装置包括安装在流通中转架27上的散热盘16，散热盘16一侧安装有主导液管17，主导液管17通过转换阀18分别连接有次导液管19和外部连接管20，次导液管19和外部连接管20另一侧均固定在外套筒1内，其中转换阀18的工作原理与常见的二出水花洒淋浴龙头转换原理相同。
31.所述外部连接管20通过管路连接有冷却液箱。
32.所述散热盘16上端安装有连接件，连接件内开设有螺栓孔，连接件通过螺栓固定在数控机床上。
33.实施例2参阅图1～7，本发明实施例中，一种数控机床主轴冷却装置，包括外套筒1，外套筒1底部安装有第一圆环，第一圆环内部安装有第三回转支承，第三回转支承内部安装有下密封垫圈22，下密封垫圈22上部固定有内套筒2，所述内套筒2底部开设有导液孔23，且内套筒2下部固定有主动中空齿盘24，主动中空齿盘24外侧啮合有导流装置，导流装置下端固定有送风装置，所述内套筒2上端安装有第一回转支承25，第一回转支承25上端安装有流通中转架27，流通中转架27上端安装有第二回转支承28，第二回转支承28内有第二圆环29，第二圆环29内部固定有上密封垫圈26，所述流通中转架27上端连接有散热冷却装置。
34.所述导流装置包括与主动中空齿盘24啮合的至少2个均匀分布的被动中空齿盘6，被动中空齿盘6内部固定有至少一个第一连接杆7，第一连接杆7另一端固定有第一转动杆5，第一转动杆5上端安装有若干个第一扇叶8，所述第一转动杆5外侧安装有第一轴承4第一
轴承4与外套筒1之间通过第一支撑杆3固定。
35.所述送风装置包括第一转动杆5下端固定的主动锥齿轮9，主动锥齿轮9啮合有被动锥齿轮10，被动锥齿轮10一侧安装有第二转动杆11，第二转动杆11外部固定有若干个均匀分布的第二扇叶12，且第二转动杆11外部安装有第二轴承13，第二轴承13与第一圆环之间通过第二支撑杆14固定。
36.所述第二支撑杆14上固定有风道管15，风道管15和第一转动杆5之间通过第三轴承连接。
37.所述散热冷却装置包括安装在流通中转架27上的散热盘16，散热盘16一侧安装有主导液管17，主导液管17通过转换阀18分别连接有次导液管19和外部连接管20，次导液管19和外部连接管20另一侧均固定在外套筒1内。
38.所述内套筒2外侧覆有隔热涂层21。
39.所述外部连接管20通过管路连接有冷却液箱。
40.所述散热盘16上端安装有连接件，连接件内开设有螺栓孔，连接件通过螺栓固定在数控机床上。
41.本发明的工作原理是：上密封垫圈26和下密封垫圈22均固定在主轴上，当主轴转动时下密封垫圈22带动第一圆环转动，第一圆环带动内套筒2转动，内套筒2带动主动中空齿盘24转动，主动中空齿盘24带动被动中空齿盘6转动，被动中空齿盘6带动第一连接杆7转动，第一连接杆7带动第一转动杆5转动，第一转动杆5带动第一扇叶8转动，进而实现对冷却液的推送，同时第一转动杆5带动主动锥齿轮9转动，主动锥齿轮9带动被动锥齿轮10转动，被动锥齿轮10带动第二转动杆11转动，第二转动杆11带动第二扇叶12转动，进而实现对加工表面的冷却，同时由于第一扇叶8的转动，冷却液通过外套筒1和内套筒2之间形成的腔体进入通过导液孔23进入内套筒2内部，与主轴接触，实现对主轴的冷却，冷却液吸收热量后通过流通中转架27进入散热盘16，散热盘16将冷却液内的热量迅速传递到外界，再将冷却液送回外套筒1和内套筒2之间形成的腔体内，其中第一扇叶8推动冷却液流动的原理为第一扇叶8旋转的时候以斜切的方式挤压受力面(上部)的冷却液向垂直于第一扇叶8表面的方向运动，第一扇叶8需要有一定角度来推动空气(需要能分解出一个向上
‑‑
垂直于旋转面的力),第一扇叶8旋转时上部冷却液受力“流走”而原来所在的位置会产生负压。而下部冷却液因为负压“流入”该区域。形成冷却液流动。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种数控机床主轴冷却装置，包括外套筒（1），其特征在于，外套筒（1）底部安装有第一圆环，第一圆环内部安装有第三回转支承，第三回转支承内部安装有下密封垫圈（22），下密封垫圈（22）上部固定有内套筒（2），所述内套筒（2）底部开设有导液孔（23），且内套筒（2）下部固定有主动中空齿盘（24），主动中空齿盘（24）外侧啮合有导流装置，导流装置下端固定有送风装置，所述内套筒（2）上端安装有第一回转支承（25），第一回转支承（25）上端安装有流通中转架（27），流通中转架（27）上端安装有第二回转支承（28），第二回转支承（28）内安装有第二圆环（29），第二圆环（29）内部固定有上密封垫圈（26），所述上密封垫圈（26）和下密封垫圈（22）均固定在主轴上，所述流通中转架（27）上端连接有散热冷却装置，散热冷却装置固定在为主轴提供动力的机架上。2.根据权利要求1所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述导流装置包括与主动中空齿盘（24）啮合的至少2个均匀分布的被动中空齿盘（6），被动中空齿盘（6）内部固定有至少一个第一连接杆（7），第一连接杆（7）另一端固定有第一转动杆（5），第一转动杆（5）上端安装有若干个第一扇叶（8），所述第一转动杆（5）外侧安装有第一轴承（4），第一轴承（4）与外套筒（1）之间通过第一支撑杆（3）固定。3.根据权利要求2所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述送风装置包括第一转动杆（5）下端固定的主动锥齿轮（9），主动锥齿轮（9）啮合有被动锥齿轮（10），被动锥齿轮（10）一侧安装有第二转动杆（11），第二转动杆（11）外部固定有若干个均匀分布的第二扇叶（12），且第二转动杆（11）外部安装有第二轴承（13），第二轴承（13）与第一圆环之间通过第二支撑杆（14）固定。4.根据权利要求3所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述第二支撑杆（14）上固定有风道管（15），风道管（15）和第一转动杆（5）之间通过第三轴承连接。5.根据权利要求1所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述散热冷却装置包括安装在流通中转架（27）上的散热盘（16），散热盘（16）一侧安装有主导液管（17），主导液管（17）通过转换阀（18）分别连接有次导液管（19）和外部连接管（20），次导液管（19）和外部连接管（20）另一侧均固定在外套筒（1）内。6.根据权利要求1所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述内套筒（2）外侧覆有隔热涂层（21）。7.根据权利要求5所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述外部连接管（20）通过管路连接有冷却液箱。8.根据权利要求5或7所述的数控机床主轴冷却装置，其特征在于，所述散热盘（16）上端安装有连接件，连接件内开设有螺栓孔，连接件通过螺栓固定在数控机床上。

技术总结
本发明涉及一种数控机床配件，具体是一种数控机床主轴冷却装置，包括外套筒，外套筒底部安装有第一圆环，第一圆环内部安装有第三回转支承，第三回转支承内部安装有下密封垫圈，下密封垫圈上部固定有内套筒，所述内套筒底部开设有导液孔，且内套筒下部固定有主动中空齿盘，主动中空齿盘外侧啮合有导流装置，导流装置下端固定有送风装置，本装置结构合理，设计新颖，通过设置的导流装置、散热装置和送风装置的相互配合，实现了通过数控机床主轴实时转动速度的感知来动态对冷却液的流速进行调节，同时本装置依靠主轴的转动进行工作，无需额外动力，进而实现了节能环保，同时本装置的冷却液为循环使用，避免了浪费。避免了浪费。避免了浪费。


技术研发人员：于恒 田方辉 马军军 徐本志 李文学 林志辉 王振国 刘帅
受保护的技术使用者：山东辰榜数控装备有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/5/25