Шпиндельный узел Советский патент 1981 года по МПК B23Q11/14 

(54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков.

Известно устройство для отвода тепла от шпиндельных подшипников и стабилизации температуры, например в алмазно-расточных станках, с установленной в корпусе шпиндельной головки гильзой, омываемой охлаждаюшей жидкостью, на внешней поверхности гильзы выполнена одна или несколько винтовых канавок с циркулирующей в них под давлением охлаждаюшей жидкостью 1.

Недостатками устройства являются сложность технологического исполнения конструкции и необходимость создания отдельной системы для охлаждения жидкости.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что устройство для стабилизации температуры выполнено в виде сквозных каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя вдоль его оси, причем каналы вакуумизированы и заполнены теплоносителем.

На фиг. 1 изображен щпиндельный узел, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

В корпусе 1 устройства установлен полый щпиндель 2 на подщипниках 3. Длк стабилизации температуры в щпинделе 2 выполнены продольные сквозные каналы 4, равномерно расположенные по окружности на его среднем диаметре. Каналы 4 вакуумизированы и заполнены теплоносителем 5, например дистиллированной водой или другими жидкостями и газами. Каналы 4 с торцов запаяны или заварены, причем количество каналов 4 должно быть не менее двух, а их диаметр в пределах от 3-5 до 25-30 мм. Кроме того, продольные сквозные каналы 4 могут быть выполнены как

под углом, так и параллельно оси щпинделя.

Вид теплоносителя 5, размеры и количество каналов 4 определяют по тепловому расчету в зависимости от мощности тепловыделения подшипников 3, конструкции шпиндельного узла, теплофизических характеристик деталей узла. Устройство работает следующим образом При вращении шпинделя 2 теплоноситель 5 расположен в виде тонкой пленки на поверхности сквозных каналов 4, находящихся ближе к истолннка-м тепла - подшипникам 3. В процессе работы тепловой поток от подшипников 3 воздействует на теплойоейтель 5, который испаряется и конденсируется на противоположных поверхностях. Тепло отводится в окружак)щую среду через отверстие щпинделя 2. Образовавшийся конденсат под воздействием центробежных сил опять возвращается в зону испарения, -т. е. к поверхностям канала 4, нагреваемым подшипниками 3, и процесс испарения и конденсации теплоносителя 5 повторяется. Таким образом происходит процесс охлаждения шпиндельного узла. При повышении скорости вращения шпинделя увеличивается коэффициент теплоотдачи паров еплоносителя 5, т. е. интенсифицируется роцесс охлаждения шпиндельного узла. Изобретение упрощает конструкцию шпиндельного узла. Формула изобретения Шпиндельный узел, содержащий корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство для стабилизации температуры выполнено в виде сквозных каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя вдоль его оси, причем каналы вакуумизированы и заполнены теплоносителем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 207641, кя. В 23 Q И/И, 1963.