CN218903636U - 一种电主轴、电主轴组件及数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，电主轴包括轴套、定子和冷却套；定子设置在轴套内，冷却套设置在轴套与定子之间，冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，多个冷却腔沿冷却套的轴向依次间隔设置，每个冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口；每个冷却腔中，冷却腔进液口和冷却腔出液口沿冷却套的轴向错开设置；每个冷却腔的冷却腔进液口均靠近冷却套的轴向的一端，每个冷却腔的冷却腔出液口均靠近冷却套的轴向的另一端，使冷却液在每个冷却腔内均匀分配，延长了冷却液的流动路径，提高了冷却效果，扩大了散热面积；冷却腔内均设置有多个散热片，每个散热片均呈波浪形，改善了冷却液在冷却腔内的流态，提高了冷却效率。

Description

一种电主轴、电主轴组件及数控机床

技术领域

本实用新型属于智能装备技术领域，尤其涉及一种电主轴、电主轴组件及数控机床。

背景技术

电主轴作为现代数控机床的核心部件，是将电动机的转子直接作为机床的主轴、主轴单元的壳体作为电动机机座，且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化；电主轴回转精度决定了零部件的加工精度与装配精度，在实际高速切削加工过程中，电机定子会产生大量热量与电磁激振力，引起电主轴温升与振动，使电主轴的热态特性和动态特性变差，从而影响电主轴的回转精度。因此，必须采取一定措施控制电主轴的温度，使其保持在一定范围内。而电机发热是电主轴发热的主要因素，电机定子的发热量占电机总发热量的三分之二以上。现有的数控机床中，在定子的外圆上套设有冷却套，将经过油冷装置的冷却油强制地在冷却套内循环，带走主轴高速旋转产生的热量；但冷却套内的流道大多为直道型或螺旋型，散热面积小，冷却液流动阻力大，需要通过更大的流量才能使冷却流道充满冷却液；此外，热交换时间短、散热效果差和冷却不充分。

发明内容

鉴于此，本实用新型提供一种电主轴、电主轴组件及数控机床，以解决现有技术中散热面积小、冷却液流动阻力大和散热效果差等问题。

本实用新型提供一种电主轴，包括：

轴套，

定子，其设置在所述轴套内；

冷却套，其设置在所述轴套与定子之间，且所述冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，多个所述冷却腔沿所述冷却套的轴向依次间隔设置，每个所述冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口；

每个所述冷却腔中，所述冷却腔进液口和冷却腔出液口沿所述冷却套的轴向错开设置。

进一步可选地，每个所述冷却腔中，所述冷却腔进液口和冷却腔出液口沿所述冷却套的周向错开设置。

进一步可选地，多个所述冷却腔中，每个所述冷却腔的冷却腔进液口均靠近所述冷却套的轴向的一端，每个所述冷却腔的冷却腔出液口均靠近所述冷却套的轴向的另一端。

进一步可选地，每个所述冷却腔内均设置有多个所述散热片；多个所述散热片平行设置。

进一步可选地，每个所述散热片沿所述冷却套的周向呈波浪形结构；所述波浪形结构包括波峰和波谷，所述波峰靠近所述冷却套的轴向的一端，所述波谷靠近所述冷却套的轴向的另一端。

进一步可选地，每个所述散热片整体均呈环形结构，多个所述散热片沿所述冷却套的轴向彼此间隔设置。

进一步可选地，多个所述散热片将对应的所述冷却腔分隔为多个子冷却腔；每个所述散热片均形成有通孔，所述通孔连通对应的所述散热片两侧的两个所述子冷却腔。

进一步可选地，两个相邻的所述散热片(32)之间的轴向间距为s1，所述冷却套(31)的轴向长度为H，所述s1和H满足0.01*H≤s1≤0.04*H；优选的，0.02*H≤s1≤0.03*H。

进一步可选地，所述散热片(32)的厚度为h，所述h和H满足0.02*H≤h≤0.07*H；优选的，0.03*H≤h≤0.06*H。

进一步可选地，所述冷却套的侧壁的外壁面形成有多个环形柱，多个所述环形柱沿所述冷却套的轴向依次间隔设置；两个相邻的所述环形柱之间形成有所述冷却腔；

所述环形柱(311)的侧壁与轴套(1)的侧壁的内壁面之间的径向间距为s2，所述s2满足0.5mm≤s2≤2.3mm；优选的，1mm≤s2≤1.8mm。

进一步可选地，所述轴套的侧壁的内部形成有相对设置的轴套进液通道和轴套出液通道，所述轴套的侧壁的内壁面形成有相对设置的所述冷却腔进液口和冷却腔出液口；所述轴套进液通道与冷却腔进液口对应，所述轴套出液通道与冷却腔出液口对应；

所述轴套进液通道与每个所述冷却腔进液口之间还形成有进液流道，所述轴套出液通道与每个所述冷却腔出液口之间还形成有出液流道；

所述轴套进液通道内的冷却液经进液流道进入对应的所述冷却腔，后经对应的所述出液流道排至所述轴套出液通道。

进一步可选地，所述定子形成有安装孔；所述电主轴还包括转子和第一风扇；所述转子可转动地设置在所述安装孔内且所述转子的一端与轴套之间形成有第一散热腔；所述第一风扇设置在所述转子的一端且位于所述第一散热腔内；

所述轴套的一端的侧壁内部形成有相对设置的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和第一出风口均连通所述第一散热腔和外界；

所述第一风扇随所述转子同步转动时，外界的空气可经所述第一进风口进入所述第一散热腔或所述第一散热腔内的空气经所述第一出风口排出。

进一步可选地，所述电主轴还包括第二风扇；所述转子的另一端与轴套之间形成有第二散热腔；所述第二风扇设置在所述转子的另一端且位于所述第二散热腔内；

所述轴套的另一端的侧壁内部形成有相对设置的第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和第二出风口均连通所述第二散热腔和外界；

所述第二风扇随所述转子同步转动时，外界的空气可经所述第二进风口进入所述第二散热腔或所述第二散热腔内的空气经所述第二出风口排出。

进一步可选地，所述第一风扇和第二风扇均包括多个叶片，满足N＝0.3*D+(n/1000-10)，其中，N为所述叶片的数量，n为所述转子的最高额定转速，D为所述转子的外径。

进一步可选地，所述第一风扇的叶片的旋向与第二风扇的叶片的旋向满足：当所述转子顺时针转动时，所述第一风扇使外界的空气经所述第一进风口进入所述第一散热腔以使所述定子冷却，所述第二风扇使所述转子内的空气进入所述第二散热腔并经所述第二出风口排出以使所述转子散热；

当所述转子逆时针转动时，所述第一风扇使所述转子内的空气进入所述第一散热腔并经所述第一出风口排出以使所述转子散热；所述第二风扇使外界的空气经所述第二进风口进入所述第二散热腔以使所述定子冷却。

本实用新型还提供一种电主轴组件，包括轴承座和上述任一项所述的电主轴；所述轴承座套设在所述电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承连接。

本实用新型还提供一种数控机床，包括机床本体和设置所述机床本体上的电主轴或电主轴组件；所述电主轴为上述任一项所述的电主轴，所述电主轴组件为上述所述的电主轴组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要在于：

(1)冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，经冷却腔进液口向冷却腔内通入冷却液并经冷却腔出液口排出，可带走定子产生的热量，扩大了冷却液与冷却套之间的接触面积，进而扩大了散热面积；每个冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口，减小了冷却液流动阻力，提高了冷却效果；冷却腔进液口和冷却腔出液口沿冷却套的轴向和周向均错开设置，延长了冷却液的流动路径，进而延长了冷却液与冷却套的热交换时间，提高了散热效果，实现充分和彻底的冷却，解决现有技术中定子冷却不充分、冷却液与冷却套接触不充分而导致冷却效率低的问题；

(2)每个冷却腔的冷却腔进液口均靠近冷却套的轴向的一端，每个冷却腔的冷却腔出液口均靠近冷却套的轴向的另一端，使冷却液在每个冷却腔内均匀分配，延长冷却液的流动路径，提高冷却效果，解决现有技术中冷却液在冷却腔内分配不均导致冷却效果差的问题；

(3)每个冷却腔内均设置有多个散热片，且每个散热片沿冷却套的周向呈波浪形结构，一方面扩大了冷却液与冷却套的接触面积，提高了定子的热传导速率，另一方面改善了冷却液在冷却腔内的流态，提高了冷却套的冷却效率；每个散热片均形成有通孔，使散热片两侧的两个子冷却腔连通，确保冷却液可充满冷却腔；两个相邻的冷却腔通过环形柱的侧壁与轴套的侧壁之间的间隙连通；减少了冷却液的流动阻力，提高了冷却液的流量，提高了冷却液的流动效率；

(4)第一风扇设置在转子的一端，第二风扇设置在转子的另一端，当转子顺时针转动时，第一风扇使外界的空气经第一进风口进入第一散热腔以使定子冷却，第二风扇使转子内的空气进入第二散热腔并经第二出风口排出以使转子散热；当转子逆时针转动时，第一风扇使转子内的空气进入第一散热腔并经第一出风口排出以使转子散热；第二风扇使外界的空气经第二进风口进入第二散热腔以使所述定子冷却；增加了定子与转子之间的空气流动性，实现电主轴顺时针转动和逆时针转动都能运行的双向风道散热功能，保证电主轴顺时针转动和逆时针转动都具有定子和转子均具有散热功能；解决定子冷却困难和电机内部封闭空间无法与电主轴外界热交换的问题，解决定子与转子间隙小导致热交换效率慢的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的电主轴(含轴套进液通道和轴套出液通道)实施例结构示意图；

图2为本实用新型提供的冷却套和散热片实施例装配结构示意图；

图3为本实用新型提供的散热片实施例部分结构示意图；

图4为本实用新型提供的散热片实施例整体结构示意图；

图5为本实用新型提供的转子、第一风扇和第二风扇实施例装配结构示意图；

图6为本实用新型提供的电主轴(含第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口)实施例结构示意图；

图7为图1中A处的放大图；

图中：

1-轴套；11-轴套进液通道；12-轴套出液通道；13-进液流道；14-出液流道；151-第一进风口；152-第一出风口；161-第二进风口；162-第二出风口；

21-定子；22-转子；23-第一风扇；24-第二风扇；

31-冷却套；311-环形柱；32-散热片；321-通孔；

41-冷却腔；411-冷却腔进液口；412-冷却腔出液口；421-第一散热腔；422-第二散热腔；

51-轴承座；511-轴承座进液通道；512-轴承座出液通道；513-环形冷却槽；52-轴承。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有的数控机床中，在定子的外圆上套设有冷却套，将经过油冷装置的冷却油强制地在冷却套内循环，带走主轴高速旋转产生的热量；但冷却套内的流道大多为直道型或螺旋型，散热面积小，冷却液流动阻力大、热交换时间短、散热效果差和冷却不充分；

本实用新型创造性地提供一种电主轴，包括轴套、定子和冷却套；定子设置在轴套内，冷却套设置在轴套与定子之间，且冷却套与轴套之间形成有多个冷却腔，多个冷却腔沿冷却套的轴向依次间隔设置，每个冷却腔均形成有冷却腔进液口和冷却腔出液口；一个冷却腔中，冷却腔进液口和冷却腔出液口沿冷却套的轴向错开设置；

扩大了冷却液与冷却套之间的接触面积，进而扩大了散热面积；减小了冷却液流动阻力，提高了冷却效果；延长了冷却液的流动路径，进而延长了冷却液与冷却套的热交换时间；实现充分和彻底的冷却，解决现有技术中定子冷却不充分、冷却液与冷却套接触不充分而导致冷却效率低的问题。

实施例1

<电主轴>

如图1所示，本实施例提出一种电主轴，电主轴包括：

轴套1，

定子21，其设置在轴套1内；

冷却套31，其设置在轴套1与定子21之间，且冷却套31与轴套1之间形成有多个冷却腔41，多个冷却腔41沿冷却套31的轴向依次间隔设置，每个冷却腔41均形成有冷却腔进液口411和冷却腔出液口412；冷却套31与轴套1过盈配合，冷却套31与轴套1之间设置有密封圈，密封圈包括两个，一个密封圈套设在冷却套31的轴向的一端，另一个密封圈套设在冷却套31的轴向的另一端，防止冷却液由冷却套31与轴套1之间的间隙泄漏，提高了冷却套31与轴套1之间的密封性；

每个冷却腔41中，冷却腔进液口411和冷却腔出液口412沿冷却套31的轴向和周向均错开设置；经冷却腔进液口411向冷却腔41内通入冷却液并经冷却腔出液口412排出，可带走定子21产生的热量，扩大了冷却液与冷却套31之间的接触面积，进而扩大了散热面积；减小了冷却液流动阻力，提高了冷却效果；延长了冷却液的流动路径，进而延长了冷却液与冷却套31的热交换时间，提高了散热效果，实现充分和彻底的冷却，解决现有技术中定子21冷却不充分、冷却液与冷却套31接触不充分而导致冷却效率低的问题；

进一步，在轴套1、冷却套31及轴套1与冷却套31之间形成有冷却循环系统，冷却循环系统包括轴套进液通道11、轴套出液通道12、进液流道13、出液流道14和冷却腔41；轴套1的侧壁的内部形成有相对设置的轴套进液通道11和轴套出液通道12，轴套进液通道11和轴套出液通道12均沿轴套1的轴向延伸；轴套1的侧壁的内壁面形成有相对设置的冷却腔进液口411和冷却腔出液口412；轴套进液通道11与冷却腔进液口411对应，轴套出液通道12与冷却腔出液口412对应；

轴套进液通道11与每个冷却腔进液口411之间还形成有进液流道13，轴套出液通道12与每个冷却腔出液口412之间还形成有出液流道14；进液流道13和出液流道14均沿轴套1的径向延伸；轴套进液通道11内的冷却液经进液流道13进入对应的冷却腔41，后经对应的出液流道14排至轴套出液通道12；

具体地，冷却腔41包括四个，每个冷却腔41均包括一个冷却腔进液口411和一个冷却腔出液口412；轴套1的侧壁的内部形成有一个轴套进液通道11和一个轴套出液通道12，轴套1的侧壁的内壁面形成有四个冷却腔进液口411和四个冷却腔出液口412；轴套进液通道11与冷却腔41通过对应的进液流道13连通，轴套出液通道12与冷却腔41通过对应的出液流道14连通；四个冷却腔41既相互独立，有各自的进液流道13和出液流道14，提高了冷却液与冷却套31的接触面积，又可连通，提高了冷却液的流动性。

进一步，多个冷却腔41中，每个冷却腔41的冷却腔进液口411均靠近冷却套31的轴向的一端，每个冷却腔41的冷却腔出液口412均靠近冷却套31的轴向的另一端；保证冷却液流经每个冷却腔41时均具有较长的流动路径和与冷却套31具有较大的接触面积，冷却效率高和冷去充分，解决现有技术中定子21冷却不充分、冷却液与冷却套31接触面积少而导致冷却效率低的问题；解决现有技术中冷却液在冷却腔41内分配不均导致冷却效果差的问题。

如图2所示，针对每个冷却腔41内冷却液与冷却套31之间的接触面积小导致冷却效率低的问题，本实施例提出，每个冷却腔41内均设置有多个散热片32；进一步，多个散热片32平行相间设置；优选的，冷却套31与散热片32一体成型；简化成型工艺，提高成型质量，有利于散热。

针对冷却液的流态单一和流动路径短导致冷却效率低的问题，本实施例提出，每个散热片32沿冷却套31的周向呈波浪形结构；波浪形结构包括波峰和波谷，波峰靠近冷却套31的轴向的一端，波谷靠近冷却套31的轴向的另一端；进一步，每个散热片32整体均呈环形结构，多个散热片32沿冷却套31的轴向彼此间隔设置；两个相邻的散热片32之间形成有子冷却腔，一方面扩大了冷却液与冷却套31的接触面积，提高了定子21的热传导速率，另一方面改善了冷却液在冷却腔41内的流态，提高了冷却套31的冷却效率。

如图3和图4所示，针对冷却液在冷却腔41内流动性差导致冷却效率低的问题，本实施例提出，多个散热片32将对应的冷却腔41分隔为多个子冷却腔；每个散热片32均形成有通孔321，通孔321连通对应的散热片32两侧的两个子冷却腔，确保冷却液可充满冷却腔41；具体地，在散热片32的波峰和波谷处均形成有通孔321，使冷却液流经波浪形结构时可进入相邻的子冷却腔；通孔321的设置位置和数量并不限制，可根据实际需要设置。

进一步，如图2、图3和图4所示，满足0.02*H≤s1≤0.03*H；其中，s1为两个相邻的散热片32之间的轴向间距，H为冷却套31的轴向长度；满足0.02*H≤h≤0.07*H；其中，h为散热片32的厚度；优选的，0.02*H≤s1≤0.03*H，0.03*H≤h≤0.06*H。

针对多个冷却腔41不连通和冷却液流动性差导致冷却效率低的问题，本实施例提出，冷却套31的侧壁的外壁面形成有多个环形柱311，多个环形柱311沿冷却套31的轴向依次间隔设置；两个相邻的环形柱311之间形成有冷却腔41；

如图7所示，满足0.5mm≤s2≤2.3mm；其中，s2为环形柱311的侧壁与轴套1的侧壁的内壁面之间的径向间距；两个相邻的冷却腔41通过环形柱311的侧壁与轴套1的侧壁之间的间隙连通；减少了冷却液的流动阻力，提高了冷却液的流量，提高了冷却液的流动效率。优选的，1mm≤s2≤1.8mm。

实际应用时，电主轴竖直放置，每个冷却腔41的冷却腔出液口412均靠近冷却腔41的底部，每个冷却腔41的冷却腔出液口412均靠近冷却腔41的顶部；冷却液经冷却腔进液口411进入，随着冷却腔41内液位的升高，冷却液经通孔321进入各个子冷却腔内，一部分冷却液经冷却腔出液口412排出；一部分冷却液经环形柱311的侧壁与轴套1的侧壁之间的间隙进入相邻的冷却腔41内；采用冷却腔出液口412靠近冷却腔41的底部，冷却腔出液口412靠近冷却腔41的顶部的方案，可有效地使冷却液填满冷却腔41，使冷却液与冷却套31完全接触，提高冷却效率；散热片32上的通孔321减少了流动阻力，提高了冷却液的流动性；

如图5和图6所示，针对定子21与转子22之间的空气流动性差导致电机内部散热性差的问题，本实施例提出，定子21形成有安装孔；电主轴还包括转子22和第一风扇23；转子22可转动地设置在安装孔内且转子22的一端与轴套1之间形成有第一散热腔421；第一风扇23设置在转子22的一端且位于第一散热腔421内；具体地，第一风扇23设置在转子22的尾部，第二风扇24设置在转子22的头部；

轴套1的一端的侧壁内部形成有相对设置的第一进风口151和第一出风口152，第一进风口151和第一出风口152均连通第一散热腔421和外界；

第一风扇23随转子22同步转动时，外界的空气可经第一进风口151进入第一散热腔421或第一散热腔421内的空气经第一出风口152排出。

进一步，如图5和图6所示，电主轴还包括第二风扇24；转子22的另一端与轴套1之间形成有第二散热腔422；第二风扇24设置在转子22的另一端且位于第二散热腔422内；

轴套1的另一端的侧壁内部形成有相对设置的第二进风口161和第二出风口162，第二进风口161和第二出风口162均连通第二散热腔422和外界；

第二风扇24随转子22同步转动时，外界的空气可经第二进风口161进入第二散热腔422或第二散热腔422内的空气经第二出风口162排出。

第一风扇23和第二风扇24均包括多个叶片，N为叶片的数量，n为转子22的最高额定转速，D为转子22的外径，满足N＝0.3*D+(n/1000-10)。

此外，第一风扇23的叶片的旋向与第二风扇24的叶片的旋向满足：当转子22顺时针转动时，第一风扇23使外界的空气经第一进风口151进入第一散热腔421以使定子21冷却，第二风扇24使转子22内的空气进入第二散热腔422并经第二出风口162排出以使转子22散热；

当转子22逆时针转动时，第一风扇23使转子22内的空气进入第一散热腔421并经第一出风口152排出以使转子22散热；第二风扇24使外界的空气经第二进风口161进入第二散热腔422以使定子21冷却；具体地，第一风扇23的叶片的旋向与第二风扇24的叶片的旋向相差180°；

增加了定子21与转子22之间的空气流动性，实现电主轴顺时针转动和逆时针转动都能运行的双向风道散热功能，保证电主轴顺时针转动和逆时针转动都具有定子21和转子22均具有散热功能；解决定子21冷却困难和电机内部封闭空间无法与电主轴外界热交换的问题，解决定子21与转子22间隙小导致热交换效率慢的问题；使定子21与转子22之间的空间可与外界进行热交换，减少轴套1的内部积热，提高定子21内部和转子22内部的冷却效率。

需要说明的是，轴套1上的进风口和出风口的数量并不限制，可根据实际需要设置多个。

通过本申请的实施方案，既能实现定子21侧壁的冷却，也可实现定子21内部和转子22内部的冷却，提高了冷却效果，极大地降低了电主轴的热量，保证电主轴的可靠运行。

<电主轴组件与数控机床>

本实施例还提出一种电主轴组件，包括轴承座51和上述任一项的电主轴；轴承座51套设在电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承52连接；

具体地，轴承座51形成环形冷却槽513、相对设置的轴承座进液通道511和轴承座出液通道512，环形冷却槽513的一侧通过轴承座进液通道511与轴套进液通道11连通；环形冷却槽513的另一侧通过轴承座出液通道512与轴套出液通道12连通；轴套进液通道11内的冷却液经轴承座进液通道511进入环形冷却槽513，经轴承座出液通道512排至轴套出液通道12，冷却液流经环形冷却槽513时实现对轴承52的冷却。

本实施例还提出一种数控机床，包括机床本体和设置机床本体上的电主轴或电主轴组件；电主轴为上述任一项的电主轴，电主轴组件为上述的电主轴组件。

实施例2

与实施例1不同的是，针对冷却液的流态单一和流动路径短导致冷却效率低的问题，本实施例提出，每个散热片32整体均呈弧形结构，多个散热片32沿冷却套31的轴向和周向相间设置；

多个散热片32组成多个散热片32组，每个散热片32组中的多个散热片32沿冷却套31的周向依次间隔设置在同一圆周上，多个散热片32组沿冷却套31的轴向依次间隔设置在不同的圆周上；两个相邻的散热片32沿轴套1的轴向和周向均相间设置，冷却液可经散热片32之间的间隙流过；一方面扩大了冷却液与冷却套31的接触面积，提高了定子21的热传导速率，另一方面改善了冷却液在冷却腔41内的流态，提高了冷却套31的冷却效率。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (20)

1.一种电主轴，其特征在于，所述电主轴包括：

轴套(1)，

定子(21)，其设置在所述轴套(1)内；

冷却套(31)，其设置在所述轴套(1)与定子(21)之间，且所述冷却套(31)与轴套(1)之间形成有多个冷却腔(41)，多个所述冷却腔(41)沿所述冷却套(31)的轴向依次间隔设置，每个所述冷却腔(41)均形成有冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)；

每个所述冷却腔(41)中，所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)沿所述冷却套(31)的轴向错开设置。

2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，每个所述冷却腔(41)中，所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)沿所述冷却套(31)的周向错开设置。

3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，多个所述冷却腔(41)中，每个所述冷却腔(41)的冷却腔进液口(411)均靠近所述冷却套(31)的轴向的一端，每个所述冷却腔(41)的冷却腔出液口(412)均靠近所述冷却套(31)的轴向的另一端。

4.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，每个所述冷却腔(41)内均设置有多个散热片(32)；多个所述散热片(32)平行设置。

5.根据权利要求4所述的电主轴，其特征在于，每个所述散热片(32)沿所述冷却套(31)的周向呈波浪形结构；所述波浪形结构包括波峰和波谷，所述波峰靠近所述冷却套(31)的轴向的一端，所述波谷靠近所述冷却套(31)的轴向的另一端。

6.根据权利要求5所述的电主轴，其特征在于，每个所述散热片(32)整体均呈环形结构，多个所述散热片(32)沿所述冷却套(31)的轴向彼此间隔设置。

7.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，多个所述散热片(32)将对应的所述冷却腔(41)分隔为多个子冷却腔；每个所述散热片(32)均形成有通孔(321)，所述通孔(321)连通对应的所述散热片(32)两侧的两个所述子冷却腔。

8.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，两个相邻的所述散热片(32)之间的轴向间距为s1，所述冷却套(31)的轴向长度为H，所述s1和H满足0.01*H≤s1≤0.04*H。

9.根据权利要求8所述的电主轴，其特征在于，0.02*H≤s1≤0.03*H。

10.根据权利要求8所述的电主轴，其特征在于，所述散热片(32)的厚度为h，所述h和所述H满足0.02*H≤h≤0.07*H。

11.根据权利要求10所述的电主轴，其特征在于，0.03*H≤h≤0.06*H。

12.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述冷却套(31)的侧壁的外壁面形成有多个环形柱(311)，多个所述环形柱(311)沿所述冷却套(31)的轴向依次间隔设置；两个相邻的所述环形柱(311)之间形成有所述冷却腔(41)；

所述环形柱(311)的侧壁与轴套(1)的侧壁的内壁面之间的径向间距为s2，所述s2满足0.5mm≤s2≤2.3mm。

13.根据权利要求12所述的电主轴，其特征在于，1mm≤s2≤1.8mm。

14.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述轴套(1)的侧壁的内部形成有相对设置的轴套进液通道(11)和轴套出液通道(12)，所述轴套(1)的侧壁的内壁面形成有相对设置的所述冷却腔进液口(411)和冷却腔出液口(412)；所述轴套进液通道(11)与冷却腔进液口(411)对应，所述轴套出液通道(12)与冷却腔出液口(412)对应；

所述轴套进液通道(11)与每个所述冷却腔进液口(411)之间还形成有进液流道(13)，所述轴套出液通道(12)与每个所述冷却腔出液口(412)之间还形成有出液流道(14)；

所述轴套进液通道(11)内的冷却液经进液流道(13)进入对应的所述冷却腔(41)，后经对应的所述出液流道(14)排至所述轴套出液通道(12)。

15.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述定子(21)形成有安装孔；所述电主轴还包括转子(22)和第一风扇(23)；所述转子(22)可转动地设置在所述安装孔内且所述转子(22)的一端与轴套(1)之间形成有第一散热腔(421)；所述第一风扇(23)设置在所述转子(22)的一端且位于所述第一散热腔(421)内；

所述轴套(1)的一端的侧壁内部形成有相对设置的第一进风口(151)和第一出风口(152)，所述第一进风口(151)和第一出风口(152)均连通所述第一散热腔(421)和外界；

所述第一风扇(23)随所述转子(22)同步转动时，外界的空气可经所述第一进风口(151)进入所述第一散热腔(421)或所述第一散热腔(421)内的空气经所述第一出风口(152)排出。

16.根据权利要求15所述的电主轴，其特征在于，所述电主轴还包括第二风扇(24)；所述转子(22)的另一端与轴套(1)之间形成有第二散热腔(422)；所述第二风扇(24)设置在所述转子(22)的另一端且位于所述第二散热腔(422)内；

所述轴套(1)的另一端的侧壁内部形成有相对设置的第二进风口(161)和第二出风口(162)，所述第二进风口(161)和第二出风口(162)均连通所述第二散热腔(422)和外界；

所述第二风扇(24)随所述转子(22)同步转动时，外界的空气可经所述第二进风口(161)进入所述第二散热腔(422)或所述第二散热腔(422)内的空气经所述第二出风口(162)排出。

17.根据权利要求16所述的电主轴，其特征在于，所述第一风扇(23)和第二风扇(24)均包括多个叶片，满足N＝0.3*D+(n/1000-10)，其中，N为所述叶片的数量，n为所述转子(22)的最高额定转速，D为所述转子(22)的外径。

18.根据权利要求17所述的电主轴，其特征在于，所述第一风扇(23)的叶片的旋向与第二风扇(24)的叶片的旋向满足：当所述转子(22)顺时针转动时，所述第一风扇(23)使外界的空气经所述第一进风口(151)进入所述第一散热腔(421)以使所述定子(21)冷却，所述第二风扇(24)使所述转子(22)内的空气进入所述第二散热腔(422)并经所述第二出风口(162)排出以使所述转子(22)散热；

当所述转子(22)逆时针转动时，所述第一风扇(23)使所述转子(22)内的空气进入所述第一散热腔(421)并经所述第一出风口(152)排出以使所述转子(22)散热；所述第二风扇(24)使外界的空气经所述第二进风口(161)进入所述第二散热腔(422)以使所述定子(21)冷却。

19.一种电主轴组件，其特征在于，包括轴承座(51)和权利要求1-18任一项所述的电主轴；所述轴承座(51)套设在所述电主轴的外周侧，且与电主轴通过轴承(52)连接。

20.一种数控机床，其特征在于，包括机床本体和设置所述机床本体上的电主轴或电主轴组件；所述电主轴为权利要求1-18任一项所述的电主轴，所述电主轴组件为权利要求19所述的电主轴组件。

Images