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申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

摘要：本发明公开了一种基于点阵结构的数控机床电主轴冷却结构，旨在提高电主轴的冷却效率、改善温度均一性并降低冷却介质的流动阻力。该冷却结构包括一电机套筒，其圆柱侧壁构造形成环形夹层空间。夹层空间内设有环形折流板，将空间分隔为若干子空间，每个子空间中分布有点阵结构体。点阵结构的孔隙率沿冷却介质流动方向渐变，实现流动阻力与热交换效率的优化平衡。冷却介质通过中心入口进入，经过交错排布的折流板开口段形成循环流动路径，最终从两端出口排出。该结构还配备温度控制系统，并通过PID方法动态调节冷却介质的流量，从而实现冷却过程的优化控制。本发明通过创新的结构设计和控制策略，显著提升了电主轴的冷却性能和温度均匀性。

主权项：1.一种基于点阵结构的数控机床电主轴冷却结构，至少包括一电机套筒，所述电机套筒内设有主轴、电机转子和电机定子，所述主轴同心固定套设于电机转子中，其特征在于：所述电机套筒整体为一沿轴向延伸的环形筒状结构体，其圆柱侧壁整体构造形成为一沿轴向延伸的用于冷却介质循环流动的环形夹层空间，所述环形夹层空间的外壁上设有与其连通的至少一冷却介质入口和两冷却介质出口，其中，所述冷却介质入口在轴向上设置在外壁的中心位置附近，两所述冷却介质出口在轴向上分别设置在外壁的两端，且所述冷却介质入口通过管路与一提供冷却介质的外部冷源的出口连通，所述冷却介质出口通过管路与所述外部冷源的入口连通，从而形成一冷却介质循环流路；所述环形夹层空间中沿轴向分布设置有若干环绕布置的环形折流板，所述折流板设计为将环形夹层空间在轴向上分隔为若干相互独立的子空间，其中在轴向上位于中心位置处的子空间与所述冷却介质入口连通，在轴向上位于两端的两子空间分别与所述冷却介质出口连通，且每一所述折流板上均设有一用于冷却介质通过的开口段，并且相邻两所述折流板的开口段在周向上呈上下交错排布，以形成冷却介质的循环流动路径；所述环形夹层空间的每一子空间中均分布设置有点阵结构，且在每一子空间中，所述点阵结构的孔隙率大小沿冷却介质的流动方向渐变，初始位置附近的点阵结构具有较大孔隙率以降低初始流动阻力，终止位置附近的点阵结构具有较小孔隙率以增大热交换面积并获得较高的雷诺数。

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