[实用新型]一种冷却水套

说明书

本实用新型涉及一种冷却水套，旨在提供一种旋转机械用双向四螺旋冷却水套，既能够保证旋转机械周向和轴向温度场的均匀性，也能够减小流阻，提高水套的结构刚性，特别适合电主轴等高速高精度旋转机械。包括内套、外套、回水环和后端盖，内套和外套套装在一起形成水套基体，回水环和后端盖分别安装在水套基体的前后两端；内套外表面设置有四条螺旋水道，与外套、回水环和后端盖形成“两进两出”的密闭并联水道。

技术领域

本实用新型属于机械机构冷却技术领域，特别涉及一种冷却水套，用于抑制旋转机械运转发热而产生的温升。

背景技术

旋转机械在运转过程中会产生大量的热，诸如电机定转子的铜损和铁损，轴承的机械摩擦损耗等等，这些热量会升高旋转机械各处的温度，从而容易引起热变形。因此，对于高转速，高负荷，特别是高精度的旋转机械，需要采取冷却降温手段抑制温升，一般会采用强迫水冷的方式来降温，如在电主轴领域，通常会采用冷却水套进行降温。然而随着对旋转机械精度要求的逐渐提高，对温度场的均匀性也提出了更高的要求，不但要保证周向均匀性，也要保证轴向均匀性，否则会由于温度场分布不均而产生轴线回转中心的偏斜和安装变形。现有的冷却水套大都采用直通水道、环形水道、单螺旋循环水道等形式布置，这些水道布置形式多存在温度场均匀性差、流阻大、结构刚性不易保证等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋转机械用双向四螺旋冷却水套，既能够保证旋转机械周向和轴向温度场的均匀性，也能够减小流阻，提高水套的结构刚性，特别适合电主轴等高速高精度旋转机械。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种冷却水套，包括内套、外套、回水环和后端盖，内套和外套套装在一起形成水套基体，回水环和后端盖分别安装在水套基体的前后两端；内套外表面设置有四条螺旋水道，与外套、回水环和后端盖形成“两进两出”的密闭并联水道。

上述一种冷却水套，所述四条螺旋水道的起始端位于内套后端并沿周向均匀分布，即四条螺旋水道以内套中心为圆心互成90度布置，其中相隔180度的两条螺旋水道为进水水道，另两条相隔180度的螺旋水道为回水水道。

上述一种冷却水道，所述回水环上设置有环形回水槽，环形回水槽与四条螺旋水道的尾端连通，可将进水水道流出的液体转换方向进入回水水道。

上述一种冷却水套，所述后端盖的后端面设置有两个进水口，可分别与外部冷却循环装置连接；两个进水口绕后端盖中心对称分布；后端盖的外圆周上设置有环形进水槽，两个进水口分别与环形进水槽相通；环形进水槽上还设置有两个开口，分别与两个进水水道相通。

上述一种冷却水套，所述两个开口与两个进水口之间互成90度分布。

上述一种冷却水套，所述后端盖上还设置有两个出水口，出水口的一端可与外部冷却循环装置连接，另一端分别与两个回水水道连通。

上述一种冷却水套，所述外套位于环形进水槽和环形回水槽外部，分别将环形进水槽和环形回水槽封闭。

上述一种冷却水套，所述进水口距离后端盖中心的距离大于出水口距离后端盖中心的距离。

上述一种冷却水套，所述两个回水水道的起始端设置有与两个出水口连通的出水凹槽。

上述一种冷却水套，所述内套与回水环之间、内套与后端盖之间、外套与回水环、外套与后端盖之间均设置有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用四条等距且相互交错的螺旋水道形成“两进两出”的并联水路，螺旋水道圆周方向旋转前进，可保证温度场圆周方向上均匀分布；两条冷却进水低温水道和两条冷却回水高温水道在轴向上相互交错，温度可相互弥补，从而实现温度场轴向的均匀性；前端回水环和后盖上均有环形槽，可避免温度场出现高点。并且四螺旋水道螺距小，结构刚度更好；每条水道的流导程大，并且形成“两进两出”的并联水路，流阻小。另外本实用新型结构简单、易于制造。